Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học hiếu khí lơ lửng

Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học hiếu khí lơ lửng

LỜI MỞ ĐẦU

Hiện nay, có rất nhiều phương pháp được dùng để xử lý nước thải, bao gồm: cơ
học, hóa lý, sinh học,…Trong đó, phương pháp sinh học, đặc biệt là phương pháp sinh
học hiếu khí lơ lửng đang được coi như là phương pháp hữu hiệu trong lĩnh vực xử lý
nước thải có hàm lượng hữu cơ cao vì những ưu điểm của nó như: đơn giản, rẻ tiền, hiệu
quả cao hơn các biện pháp cơ học, hóa lý,…Quá trình công nghệ này hoạt động dựa trên
sự hoạt động của hệ vi sinh vật sống trong môi trường được cung cấp nhiều không khí
cùng với sự xáo trộn cơ học liên tục hoặc gián đoạn để đạt được hiệu quả xử lý tốt. Vì
vậy, để có thể áp dụng hiệu quả phương pháp xử lý này, điều kiện tiên quyết là phải có
một quần thể vi sinh vật tốt hay nói theo từ chuyên môn là bùn hoạt tính để phân hủy
chất ô nhiễm.
Khi kết hợp với các công trình xử lý cơ học như: song chắn rác, bể lắng cát, các
loại bể lắng và công trình xử lý hoá học như bể khử trùng Clorine để tạo thành một quy
trình công nghệ hoàn chỉnh, trong đó các công trình xử lý sinh học hiếu khí lơ lửng như:
bể Aeroten, mương oxy hoá hay SBR đóng vai trò là công trình xử lý chủ đạo sẽ cho kết
quả xử lý đạt tiêu chuẩn của các QCVN hiện hành đối với nước thải sinh hoạt và công
nghiệp.
Tuy nhiên, không phải lúc nào bùn cũng có hoạt tính mạnh để xử lý nước thải.
Trái lại, các kỹ sư vận hành phải thường xuyên đối mặt với vô số những rắc rối phát
sinh khi vận hành bùn hoạt tính. Một trong những rắc rối thường gặp đó là việc suy
giảm hay mất đi quần thể vi sinh vật hay còn gọi là hiện tượng bùn tạo khối. Có nhiều
nguyên nhân gây ra hiện tượng nói trên trong đó các yếu tố vận hành như pH, tải trọng,
… có ảnh hưởng khá quan trọng. Vì vậy, với đề tài “Xử lý nước thải bằng phương
pháp sinh học hiếu khí lơ lửng” sẽ phân tích rõ hơn về các quá trình vi sinh vật hiếu
khí lơ lửng, các công trình xử lý sinh học hiếu khí lơ lửng tương ứng, đồng thời đưa ra
một công nghệ xử lý hoàn chỉnh cho khu dân cư và các sự cố khi vận hành các công
trình hiếu khí lơ lửng cùng các biện pháp khắc phục

1


Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học hiếu khí lơ lửng

CHƯƠNG 1: QUÁ TRÌNH VI SINH VẬT HIẾU KHÍ LƠ LỬNG

1.1. Cơ sở lý thuyết
Đây là quá trình xử lí sinh thái nhất, hầu như không sử dụng hoá chất. Nước thải
có thể đạt chất lượng cao. Trong quá trình ôxi hoá thì chất ôxi hoá là ôxi không khí, rẻ
nhất. Chất thải là bùn vi sinh (sinh khối).
Nguyên tắc của phương pháp là sử dụng các vi sinh vật hiếu khí phân hủy các
chất hữu cơ trong nước thải có đầy đủ oxy hòa tan ở nhiệt độ, pH… thích hợp. Quá
trình phân hủy chất hữu cơ của vi sinh vật hiếu khí có thể mô tả bằng sơ đồ:
+
(CHO)nNS + O2 → CO2 + H2O + NH4 + H2S + Tế bào vi sinh vật + ... ∆H
+
Trong điều kiện hiếu khí NH4 và H2S cũng bị phân huỷ nhờ quá trình Nitrat
hóa, sunfat hóa bởi vi sinh vật tự dưỡng:
+
+
NH4 + 2O2 → NO3 + 2H H2O + ∆H
H2S + 2O2 → SO4

2-

+
+ 2H + ∆H

Hoạt động sống của vi sinh vật hiếu khí bao gồm quá trình dinh dưỡng: Vi sinh

vật sử dụng các chất hữu cơ, các chất dinh dưỡng và các nguyên tố khoáng vi lượng
kim loại để xây dựng tế bào mới tăng sinh khối và sinh sản. Quá trình phân huỷ: vi sinh
vật oxi hoá phân huỷ các chất hữu cơ hoà tan hoặc ở dạng các hạt keo phân tán nhỏ
thành nước và CO2 hoặc tạo ra các chất khí khác. So với phương pháp kỵ khí thì
phương pháp hiếu khí có các ưu điểm là những hiểu biết về quá trình xử lý đầy đủ hơn.
Hiệu quả xử lý cao hơn và triệt để hơn, không gây ô nhiễm thứ cấp như phương pháp
hoá học, hoá lý.
Nhưng phương pháp hiếu khí cũng có các nhược điểm là thể tích công trình lớn
và chiếm nhiều mặt bằng hơn. Chi phí xây dựng công trình và đầu tư thiết bị lớn hơn.
Chi phí vận hành cho năng lượng sục khí tương đối cao. Không có khả năng thu hồi
năng lượng. Không chịu được những thay đổi đột ngột về tải trọng hữu cơ khi nguyên
liệu khan hiếm. Sau xử lý sinh ra một lượng bùn dư cao và lượng bùn này kém ổn
định đòi hỏi chi phí đầu tư để xử lý bùn. Xử lý với nước thải có tải trọng không cao
như phương pháp kỵ khí.
 Mô tả quá trình:
2


Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học hiếu khí lơ lửng

Thực chất quá trình phân huỷ chất bẩn hữu cơ bằng phương pháp hiếu khí là
quá trình lên men bằng vi sinh vật trong điều kiện có oxi để cho sản phẩm là CO 2 ,
H 2 O, NO 3 - , SO 4 2- . Cũng như xử lý kỵ khí, khi xử lý hiếu khí các chất bẩn phức tạp
như protein, tinh bột, chất béo,… sẽ bị thuỷ phân bởi các men ngoại bào cho các
chất đơn giản là các Axit amin, các Axit béo, các Axit hữu cơ, các đường đơn…Các
chất đơn giản này sẽ thấm qua màng tế bào và bị phân huỷ tiếp tục hoặc chuyển hoá
thành các vật liệu xây dựng tế bào mới bởi quá trình hô hấp nội bào cho sản phẩm
cuối cùng là CO2 và H2O.
Cơ chế quá trình xử lý hiếu khí gồm 3 giai đoạn:
Giai đoạn 1 - Oxy hóa toàn bộ chất hữu cơ có trong nước thải để đáp ứng nhu

cầu năng lượng của tế bào
CxHyOzN + (x + y/4 + z/3 + ¾) O2 → xCO2 + [(y-3)/2] H2O + NH3
Giai đoạn 2 (Quá trình đồng hóa) - Tổng hợp để xây dựng tế bào
CxHyOzN + NH3 + O2 → xCO2 + C5H7NO2
Giai đoạn 3 (Quá trình dị hóa) - Hô hấp nội bào
C5H7NO2 + 5O2 → xCO2 + H2O;

NH3 + O2 → O2 + HNO2 → HNO3

Khi không đủ chất dinh dưỡng quá trình chuyển hoá các chất của tế bào bắt đầu
xảy ra bằng sự tự oxi hóa chất liệu tế bào.
Các nội dung này được thể hiện ở cân bằng cacbon như hình sau:

Hình 1.1: Cân bằng vật chất đối với cacbon (BOD5) trong hệ xử lí sinh học hiếu khí
Kết quả là nước giảm các chất ô nhiễm và sinh khối tăng. Để thực hiện điều này
trong thực tế xử lí nước thải phải áp dụng các kĩ thuật sao cho hệ vi sinh có điều kiện
3


Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học hiếu khí lơ lửng

thực hiện tốt các chức năng đã nêu, đồng thời phải tách được lượng bùn dư hình thành.
Kĩ thuật bùn hoạt tính (BHT) ra đời 1914 tại Anh đáp ứng được các yêu cầu này. Trong
thực tế, kĩ thuật BHT có sơ đồ như sau:

Hình 1.2: Sơ đồ công nghệ hệ xử lí sinh học bằng kĩ thuật bùn hoạt tính
Trong các kĩ thuật sinh học bùn dư chính là sinh khối thừa, phải xử lí.
1.2. Các yếu tố ảnh hưởng
 Ảnh hưởng của pH
pH là một yếu tố chính trong sự phát triển của vi sinh vật. pH lớn quá hay

thấp quá đều ảnh hưởng xấu tới đời sống vi sinh. Sự hình thành bông bùn tốt nhất ở
pH nằm trong khoảng 6.5 - 8.5. Khi pH < 6.5 và > 8.5, liên kết giữa các bông bùn trở
nên yếu, bùn nổi lên do các vi khuẩn không liên kết chặt chẽ.

Hình1.3: Bùn liên kết yếu

4


Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học hiếu khí lơ lửng

 Ả nh hưởng của nhiệt độ
Nhiệt độ nước thải có ảnh hưởng rất lớn tới tốc độ phản ứng sinh hóa trong
quá trình xử lý nước thải. Nhiệt độ không những ảnh hưởng đến hoạt động của vi
sinh vật mà còn tác động lớn tới quá trình hấp thụ khí oxy vào n ước thải và sự phát
triển cũng như tính lắng của bông bùn.
Khi nồng độ MLVSS cao (> 10,000 mg/l): sự thay đổi nhiệt độ sẽ gây ra ảnh
hưởng vật lý đến bông bùn. Nếu nhiệt độ giảm, nước thải sẽ trở nên nặng làm giảm
tốc độ lắng củ a bông bùn. Khi nhiệt độ tăng lên, nước thải ít nặng hơn nên tốc độ
lắng của bông bùn tăng lên.
Khi nồng độ MLVSS khá nhỏ, khoảng 2000 mg/l thì sự thay đổi nhiệt độ
sẽ ảnh hưởng đến cấu trúc bôn g bùn. Khi nhiệt độ tăng lên, vi sinh hoạt động nhiều
hơn làm sinh ra nhiều chất không hòa tan được như lipids và dầu mỡ. Những chất
này đ ược bông bùn hấp thụ nên vận tốc lắng giảm xuống.
Bảng 1.1: Ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình bùn hoạt tính
Nhiệt độ (ºC)
> 38

Ảnh hư ởng
Ảnh hưởng bất lợi đối với việc hình

thành bông bùn
Động vật nguyên sinh kém hoạt động
Tốc độ khử nBOD tăng đáng kể
Tốc độ khử cBOD tăng đáng kể
Bông bùn hình thành nhanh chóng
Chất béo, dầu, mỡ giảm xuống
Động vật nguyên sinh hoạt động mạnh mẽ

> 32
> 16
> 14
> 12
>8
>4
 Ả nh hưởng của k im loại nặng

Nước thải công nghiệp thường chứa nhiều kim loại nặng độc hại. Hầu hết các
kim loại nặng xâm nhập vào bùn hoạt tính ở dạng hòa tan như oxit kim loại hay
2+

2+

dưới dạng các ion tự do như Cu , Pb . Khi các kim loại này hấp thụ vào bề mặt
của tế bào vi khuẩn, một vài phản ứng hóa học và lý học sẽ xảy ra. Sự hiện diện của
các kim loại này ở tế bào vi khuẩn sẽ làm bông bùn nặng hơn. Một vài kim loại nặng
hấp thụ vào trong tế bào vi khuẩn, khi vào trong tế bào vi khuẩn, chúng sẽ tấn công
các enzyme. Khi các enzyme bị tấn công sẽ làm trì trệ hoạt động của các vi khuẩn.
Kim loại nặng không chỉ tấn công vi khuẩn mà còn tấn công trùng tiên mao, trùng
bánh xe, giun tròn di chuyển tự do. Việc này dẫn tới làm giảm hoạt động của các vi
sinh vật và chúng bị rửa trôi nhiều ở dòng ra.

5


Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học hiếu khí lơ lửng

Kim loại nặng trong nước thải ức chế hoạt động của những vi khuẩn khử
cBOD và nBOD. Khi có sự hiện d iện của các kim loại nặng độc hại trong nước, các
vi khuẩn chỉ khử một lượng nhỏ cBOD (cacbon BOD), do vậy vi khuẩn chỉ sử dụng
một lượng nhỏ N và P. Vì thế nồng độ các ion amoni và orthophotphat trong nước
thải sẽ cao. Do các vi khuẩn nitrat hóa bị ức chế bởi các kim loại nặng, quá trình
nitrat hóa sẽ bị chậm lại. Nếu quá trình nitrát hóa bị chậm lại hay ngừng hẳn, sẽ
xảy r a sự tích lũy của các ion nitrit. Vi khuẩn Nitrosomonas chuyển hóa amoni
thành nitrit chịu được kim loại nặng tốt hơn Nitrobacter - vi khuẩn chuyển hóa nitrit
thành nitrat, cho nên nước thải đầu ra có nồng độ cao các ion nitrit trong khi nồng độ
các ion nitrat thì thấp. Khi quá trình nitrat hóa bị ngừng hẳn, amoni không bị oxy hóa
trong bể sục khí và được thải ra ngoài. Quá trình khử BOD bị ngưng trệ thì oxy sẽ
không được sử dụng cho các hoạt động của vi sinh vật, khi đó nồng độ oxy trong bể
aeroten sẽ cao.
 Ả nh hưởng của các chất dầu mỡ trong nư ớc thải
Chất béo thường gặp trong nước thải sinh hoạt là các chất bơ, margarine, dầu
thực vật, dầu ăn. C hất béo cũng được tìm thấy ở thịt, đậu phộng… Chất béo và dầu
mỡ thường bền vững và khó bị phân hủy. Trong quá trình bùn hoạt tính, các hợp
chất này sẽ bao phủ các bông bùn và can thiệp vào hoạt động vi khuẩn cũng như
cấu trú c bông bùn. Các chất béo, dầu, mỡ này có cấu trúc hoá họ c tương tự nh ư
lipid của thành tế bào sẽ được h ấp thụ vào thành tế bào vi khuẩn. Các hợp chất
này khi ở trên bề mặt tế bào sẽ làm t ăng nồng độ MLVSS. Một số hợp chất béo,
dầu mỡ khó phân hủ y sẽ tích tụ trong bông bùn và chuyển thành dạn g kị khí gây
độc như metan.
 Ả nh hưởng của các chất hoạt động bề mặt
Khi trong nước thải hiện diện các chất hoạt độn g bề mặt như xà bông hoặc

thuốc tẩy, hoạt động của các trùng tiên mao và các động vật đa bào sẽ bị gián đoạn
hoặc ngừng hẳn, các bông bùn trưởng thành bị yếu và hoạt động của chúng bị ngưng
trệ. Khi đó, số lượng lớn bông bùn nhỏ được hình thành dưới dạng rời rạc hoặc
phân tán. Xà bông hay thuốc tẩy tác động mạnh đến tế bào bên dưới lớp bảo vệ của
trùng bánh xe và biểu bì tế bào của giun tròn di chuyển tự do. Do đó mà hoạt động
của các vi sinh này chậm lại. Các chất hoạt động bề mặt này còn làm tăng tổng chất
rắn lơ lửng (TSS), làm giảm hiệu quả xử lý, tăng chi phí vận hành. Ngoài ra, chúng
còn làm thay đổi sức căng bề mặt của nước. Vì vậy đôi khi cũng sinh ra bọt váng
(foam). Một vài chất hoạt độn g bề mặt còn hiện diện như là độc tố.
 Sự lên men của nướ c thải
Nước thải lên men là do sự hiện diện của quá nhiều acid và rượu đơn giản,
6


Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học hiếu khí lơ lửng

hoà tan. Đây sẽ là môi trường sống rất thuận lợi cho các vi khuẩn dạng sợi. Nồng độ
sunfit khoảng 3mg/l hay nhiều hơn hoặc nồng độ của các axit, rượu hoà tan đơn giản
khoảng 200 mg/l sẽ tạo điều kiện cho các vi khuẩn dạng sợi sinh sôi và phát triển
như: Beggiatoa sp., Microthrix parvicella, Thiothrix sp., và loại 021N.
 Nhu cầu oxy
Khi oxy bị giới hạn, các vi sinh vật dạng sợi sẽ chiếm ưu tế, làm bùn hoạt tính
trở nên khó lắng, tạo khối bùn. Nên duy trì DO trong bể: 1.5 - 2 mg/l. DO cao (>
2mg/l) có thể cải thiện tốc độ nitrat hoá với tải lượng BOD cao. Giá trị DO > 4 mg/l
không cải thiện hoạt động đáng kể trong khi chi phí làm thoáng tăng đáng kể. Thông
thường, khi chỉ khử B OD, nhu cầu oxy sẽ từ 0,9 - 1,3 kgO2/kgBOD đối với SRT từ 5
- 20 ngày
Khi nồng độ oxy trong b ể aeroten < 1 mg/l kéo dài liên tục trong 10 tiếng hoặc
hơn sẽ làm gián đo ạn hoạt động tạo bông bùn và gây mất bùn. Khi nồng độ oxy
trong nước bị giới hạn, hoạt động củ a trùng tiên mao sẽ chậm lại. Ngoài ra, các

động vật nguyên sinh bị ảnh hưởng bởi nồng độ oxy thấp bao gồm: giun tròn bơi t ự
do, trùng tiên mao bò, trùng tiên mao có cuống. Hoạt động của động vật ngu yên sinh
sẽ giảm khi nồng độ oxy < 1 mg/l kéo dài liên tục trong vòng 36 tiếng. Hoạt động của
các động vật nguyên sinh thường tăng trong vòng 12 tiếng khi nồng độ oxy trong
nước lên trên 1mg/l.
 L ượ n g d i n h d ưỡ n g
Vi khuẩn và vi sinh v ật sống dùng chất dinh dưỡng N, P, BOD, làm thức
ăn để chuyển hóa chúng thành các chất trơ không tan và thành tế bào mới. Thiếu dinh
dưỡng sẽ gây ra một số vấn đề vận hành trong bùn hoạt tính bao gồm: mất bùn và
gây bọt trên bề mặt bể aerotank.
Bảng 1.2: Các chất dinh dư ỡng cần thiết cho hoạt động sống của tế bào
vi khuẩn.
Các chất dinh dưỡng cần thiết
Các chất dinh dưỡng thứ yếu

C, Ca, Cl, H, K, N, Mg, Na, O, P, S
B, Co, Cu, Cr, F, Fe, I, Mn, Mo, Ni, Se,
Si, V, Zn

(Theo Settleability Problem and Loss of Solids in the Activated Sludge Proces, bảng 7.3 trang
54)

Nguồn Nitơ sử dụng cho các vi sinh bao gồm toàn bộ Nitơ hữu cơ và Nitơ vô
cơ. Nitơ được chuyển hoá chủ yếu để tạo ra các protein, các axit nucleic, các polymer
của tế bào. Nếu dùng công thức kinh nghiệm của tế bào: C5H7O 2N, thì lượng Nitơ
7


Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học hiếu khí lơ lửng

cần thiết chiếm 12,4 % trọng lượng tế bào, lượng P cần thiết bằng 1/5 giá trị N. Đây
là giá trị tiêu biểu nhưng không nhất thiết phải luôn luôn như vậy, giá trị này thay đổi
tùy theo thời gian lưu bùn và các yếu tố môi trường.
Bảng 1.3: Phần trăm thành phần của các nguyên tố chính trong tế bào vi khuẩn
tính trên trọng lượng khô
Dinh d ưỡng
Cacbon
Oxy
Nitơ
Hydro
Photpho
Sunfua
Potassium
Các nguyên tố khác

Phần trăm xấp xỉ
50%
20%
15%
8%
3%
1%
1%
2%

(Theo Settleability Problem and Loss of Solids in the Activated Sludge Process,
bảng 7.6 trang 59)
Nồng độ dinh dưỡng sẽ giới hạn khi nồng độ Nitơ và Photpho nằm trong
khoảng 0.1 - 0.3 mg/l. Thông thường, nếu SRT lớn hơn 7 ngày, khoảng 5 g Nitơ và 1g
Photpho là cần thiết cho 100g BOD để du y trì đủ dinh dưỡng cho quá trình. Tỉ lệ BOD

: N : P thường là 100 : 5 : 1.
Nước thải công nghiệp thường chứa một lượng lớn BOD hòa tan phân h ủy
nhanh vì vậy cần phải cung cấp một lượng lớn chất dinh dưỡng. Sự thiếu hụt sinh
dưỡng trong quá trình bùn hoạt tính thường xảy ra trong suốt thời kì tải trọng cao
điểm vì BOD trong bể sục khí quá cao nên quá trình phân hủy đòi hỏi một lượng dinh
dưỡng lớn. Khi thiếu dinh dưỡng lâu dài, các vi khuẩn dạng sợi sẽ phát triển, xuất
hiện bọt, bông bùn do thiếu dinh dưỡng trở nên không tốt. Tron g suốt quá trình thiếu
dinh dưỡng, một phần BOD không phân hủy được và sẽ chu yển sang dạng không tan
polysaccharide hay bùn loãng. Dạng này sẽ được hòa tan và phân hủ y sau khi dinh
dưỡng được bộ sung thêm. Bùn loãng này ở bên ngoài tế bào, ảnh hưởng khả năng
lắng và làm sản sinh, tích lũy bọt.
Các chất dinh dưỡng đầu tiên mà vi khuẩn sử d ụng để phân hủy BOD là
NH4-N, HPO42- bởi các chất này sẽ khuếch tán từ nơi có nồng độ cao bên ngoài tế
bào đến nơi có nồng độ thấp bên trong tế bào, do đó vi khuẩn không bị tiêu hao năng
lượng do quá trình hấp thụ. Thường nồng độ NH4-N khoảng 1mg/l và 0,5 mg/l cho
HPO42-. Đối với quá trình hoạt tính nitrat hoá hoàn toàn có nồng độ NH 4 -N trong bể
8


Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học hiếu khí lơ lửng

sục khí < 1mg/l, thì nồng độ NH3-N khoảng 3mg/l là đủ. Nồn g độ các ch ất dinh
dưỡng phải luôn luôn được chú ý khi có sự hiện diện của chất độc trong nước. Khi
có độc tố, ho ạt động của các enzyme hay sự phân hủy BOD sẽ bị cản trở. Khi đó vi
khuẩn chỉ sẽ dùng một lượng nhỏ các chất dinh dưỡng. Và như vậy, nồng độ các chất
này trong bể sục khí sẽ cao hơn.
Bảng 1.4: Giá trị dinh dư ỡng cần thiết để khử BOD (g/kg BOD)
Dinh dư ỡng
N
P

Số lư ợng cần thiết (g)
50
10

Fe
Ca

12
6.2

K
Mg

4.5
2.0

Mo
Zn

0.43
0.16

Cu
Co
Na

0.15
0.13
0.05

(Theo Activated Sludge Bulking and Foaming Control, bảng 5.3 trang 242)

 Tỉ số F/M (Tỉ số thức ăn trên sinh khối)
Thông thường, xử lý nước thải đô thị với quá trình bùn hoạt tính có: SRT = 5 - 7
ngày, F/M = 0,3 - 0,5 gBOD/gVSS.ngày
 Lượng b ùn tuần hoàn
Mục đích của tuần hoàn bùn là duy trì đủ nồng đ ộ bùn hoạt tính trong bể làm
thoáng. Lưu lượng tuần hoàn bùn khoảng 50 - 70% của lưu lượng nước th ải trung
bình. Nồng độ bùn tuần hoàn từ bể lắng khoảng từ 4000 - 12000 mg/l.
 Thời gian lưu bùn
SRT là yếu tố quan trọng trong quá trình bùn hoạt tính, vì nó ảnh hưởng đến
quá trình xử lý, thể tích bể, lượng bùn sinh ra, nhu cầu oxy. Thời gian lưu bùn được
xác định bằng việc tách bùn thải bỏ trong bể làm thoáng hằng ngày.
Đối với hệ thống khử B OD, SRT có thể dao động từ 3 - 5 ngày, phụ thuộc
vào nhiệt độ của nước thải. Ở nhiệt độ 18 - 25ºC, với những hệ thống khử BOD và
giảm quá trình nitrat hoá, SRT có thể chọn là 3 ngày. Để loại trừ nitrat hóa, một số
quá trình bùn hoạt tính có SRT = 1 ngày, hay nhỏ hơn. Ở 10ºC, SRT = 3 - 5 ngày cho
9


Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học hiếu khí lơ lửng

quá trình khử BOD.
Bảng 1.5: Thời gian lưu bùn tiêu biểu cho quá trình bùn hoạt tính
Mục đích
Loại bỏ BOD hoà tan trong nước thải đô thị
Chuyển hóa các phần tử hữu cơ trong nước
thải đô thị
Tăng cường khả năng tạo bông của vi

sinh để xử lý nước thải đô thị
Tăng cường khả năng tạo bông của vi
sinh để xử lí nước thải công nghiệp
Khử nitrat hoá hoàn toàn
Khử photpho
Ổn định quá trình bùn hoạt tính

SRT ( ngày)
1–2
2–4
1–3
3–5
3 – 18
2–4
20 – 40

(Theo Waste Water Engineering-Metcalf & Eddy, bảng 8.6 trang 680)

10


Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học hiếu khí lơ lửng

CHƯƠNG 2: CÁC CÔNG TRÌNH XỬ LÝ SINH HỌC HIẾU KHÍ LƠ
LỬNG
2.1.

Bể bùn hoạt tính – bể Aeroten

2.1.1. Giới thiệu chung

Xử lý nước thải bằng bể Aeroten được nhà khoa học người Anh đề xuất từ năm
1887, nhưng đến năm 1914 mới được áp dụng trong thực tế và tồn tại, phát triển rộng rãi
cho đến nay trong lĩnh vực xử lý nước thải sinh hoạt và công nghiệp.
Bể Aeroten thường là công trình bê tông cốt thép hình khối chữ nhật hoặc hình
tròn với bề mặt thoáng tiếp xúc với không khí. Là công trình xử lý sinh học hiếu khí sử
dụng bùn hoạt tính (đó là loại bông bùn sinh học chứa nhiều vi sinh vật), . Ở đó nước
thải chảy liên tục vào bể đồng thời không khí nén được thổi vào bể để khuấy trộn bùn
với nước thải nhằm duy trì trạng thái lơ lửng của bùn hoạt tính trong khắp pha lỏng và
cung cấp oxy cần thiết cho vi sinh vật thực hiện các quá trình phân huỷ chất hữu cơ.
Hỗn hợp bùn hoạt tính và nước thải trong bể hiếu khí được gọi là hỗn hợp chất lỏng.
Trong bể Aeroten, mỗi m3 nước thải cần xử lý được cung cấp khoảng 8 m 3 khí.
Không khí được bơm vào gần đáy bể xử lý hiếu khí thông qua hệ thống phân phối
không khí.
Xử lí nước thải công nghiệp chế biến, sinh hoạt, có thể thực hiện hiếu khí kéo dài
và khử BOD gần như hoàn toàn

Hình 2.1: Hệ thống phân phối
không khí trong bể Aeroten

2.1.2. Nguyên lý làm việc của bể Aeroten
Quá trình xử lý nước thải trong Aeroten thường qua 3 giai đoạn:


Giai đoạn thứ nhất: Bùn hoạt tính hình thành và phát triển. Lúc này, cơ chấtt và
chất dinh dưỡng đang rất phong phú, sinh khối bùn còn ít. Theo thời gian, quá
trình thích nghi của vi sinh vật tăng, chúng sinh trưởng rất mạnh theo cấp số
11


Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học hiếu khí lơ lửng

nhân, sinh khối bùn tăng mạnh. Vì vậy, lượng oxy tiêu thụ tăng dần vào cuối giai
đoạn này rất cao. Tốc độ tiêu thụ oxy vào cuối giai đoạn này có khi gấp 3 lần ở
giai đoạn 2. Tốc độ phân hủy chất bẩn hữu cơ tăng dần.


Giai đoạn thứ hai: Vi sinh vật phát triển ổn định, hoạt lực enzym đạt cực đại và
kéo dài trong thời gian tiếp theo. Tốc độ phân hủy chất hữu cơ đạt cựcđại, các
chất hữu cơ bị phân hủy nhiều nhất. Tốc độ tiêu thụ oxy gần như không thay đổi
sau một thời gian khá dài.



Giai đoạn thứ ba: Tốc độ tiêu thụ oxy có chiều hướng giảm dần và sau đ1ó lại
tăng lên. Tốc độ phân hủy chát bẩn hữu cơ giảm dần và quá trình Nitrat hóa
amoniac xảy ra. Sau cùng, nhu cầu tiêu thụ oxy lại giảm và quá trình làm việc
của Aerotank kết thúc.

2.1.3. Phân loại
Hệ thống bể Aeroten gồm các loại: bể Aeroten truyền thống, bể Aeroten tiếp xúcổn định, bể Aeroten thông khí kéo dài, bể Aeroten thông khí cao có khuấy đảo hoàn
chỉnh, bể Aeroten chọn lọc.
 Bể Aeroten truyền thống:
Bùn hoạt tính dòng truyền thống đầu tiên được sử dụng là các bồn hiếu khí dài,
hẹp. Lượng oxy cần dùng thay đổi dọcc theo chiều dài của bể phản ứng sinh hóa. Do đó
hệ thống này sử dụng các thiết bị thông gió làm thoáng bề mặt để lượng oxy cung cấp
phù hợp với nhu cầu sử dụng dọc theo chiều dài bể. Bể phản ứng thường có dạng hình
chữ nhật, với dòng vào và tuần hoàn bùn hoạt tính đi vào bể ở 1 đầu và chất lỏng trong
bể được hòa trộn (dòng thải) sẽ đi ra ở đầu đối diện. Mô hình dòng chảy gần giống
như hệ thống dòng chảy đều, với sự phân bố thời gian lưu chất phụ thuộc vào tỷ lệ
chiều dài và chiều rộng của bồn chứa, hỗn hợp trong bể gồm oxy do thiết bị cung cấp,

các chất nền có sẵn trong dòng vào và dòng ra.
Lượng gió cấp vào từ 55 m 3/1kg BOD5 đến 65 m3/1kg BOD5 cần khử. Chỉ số thể
tích bùn thường dao động từ 50 – 150 ml/g, tuổi của bùn thường từ 3 – 15 ngày. Nồng
độ BOD đầu vào thường < 400mg/l, hiệu quả làm sạch thường từ 80 – 95%
 Bể Aeroten tiếp xúc-ổn định:
Hệ thống này chia bể phản ứng thành 2 vùng: vùng tiếp xúc là nơi xảy ra quá
trình chuyển hóa các vật chất hữu cơ trong nước thải đầu vào, và vùng ổn định là nơi
bùn hoạt tính tuần hoàn từ thiết bị lọc được sục khí để ổn định vật chất hữu cơ. Do nồng
độ chất rắn lơ lửng trong nước khá cao trong bể ổn định (tương đương với nồng độ bùn
hoạt tính tuần hoàn), tổng thể tích bể phản ứng sinh hóa (vùng tiếp xúc và ổn định) có
12


Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học hiếu khí lơ lửng

thể nhỏ hơn, giống như ở loại bể bùn kiểu truyền thống, trong khi vẫn duy trì thời gian
lưu bùn như cũ. Vì vậy, bể bùn loại này được sữ dụng để có thể vừa làm giảm thể tích
bể phản ứng, hoặc có thể làm gia tăng khả năng lưu chứa cửa bể bùn truyền thống.
Trong vùng tiếp xúc, thời gian tiếp xúc từ 20 – 60 phút (phụ thuộc lưu lượng
dòng vào). Dòng bùn tái sinh thường chiếm 25 – 75% dòng nước thải đầu vào để xử lý.
Thể tích của vùng ổn định chiếm 50 – 60% tổng thể tích của toàn hệ thống, với thời gian
lưu nước thường từ 0,5 – 2 giờ, trong khi thể tích vùng tiếp xúc là 30 – 35% tổng thể
tích chung, với thời gian lưu nước là 4 – 6 giờ tùy thuộc vào dòng bùn hoạt tính tuần
hoàn. Hiệu quả xử lý của hệ thống này thường đạt 85 – 95% khả năng loại bỏ BOD 5 và
các chất rắn lơ lửng khỏi nước thải xử lý.
Bể bùn tiếp xúc ổn định thường dùng trong xử lý nước thải sinh hoạt với số
lượng đáng kể các hợp chất hữu cơ dưới dạng các phân tử chất rắn.

Hình 2.2 : Bể bùn tiếp xúc - ổn định
 Bể bùn hoạt tính thông khí kéo dài:

Thường có thời gian lưu bùn kéo dài để ổn định lượng sinh khối rắn từ quá trình
chuyển hóa của các vật chất hữu cơ bị phân hủy bởi vi khuẩn. Thời gian lưu bùn thường
kéo dài từ 20 – 30 ngày, đồng nghĩa với việc cần thời gian lưu nước khoảng 24 giờ để
duy trì khả năng pha trộn nồng độ các chất rắn lơ lửng trong nước. Thời gian lưu nước
kéo dài có 2 tác dụng: làm giảm lượng chất rắn bị loại bỏ và làm tăng sự ổn định của
quá trình. Tuy nhiên, đối với bể phản ứng loại lớn thì yêu tố này sẽ gây một số bất lợi,
đó là làm hạn chế khả năng pha trộn.

13


Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học hiếu khí lơ lửng

Hình 2.3: Hệ thống bể bùn hoạt tính thông khí kéo dài
 Bể bùn hoạt tính thông khí cao có khuấy đảo hoàn chỉnh:
Bể hiếu khí có tốc độ thông khí cao và khuấy đảo hoàn chỉnh là loại Aerotank
tương đối lý tưởng để xử lý nước thải có độ ô nhiễm cũng như nồng độ các chất lơ lửng
cao. Aerotank loại này sẽ có thời gian làm việc ngắn. Rút ngắn được thời gian thông khí
bằng vận hành ở tỉ số F/M cao, giảm tuổi thọ bùn hoạt tính (thời gian lưu nước trong bể
ngắn). Trong bể Aerotank khuấy đảo hoàn chỉnh, nước thải, bùn hoạt tính, oxy hòa tan
được khuấy trộn đều, tức thời. Do vậy, nồng độ bùn hoạt tính và oxy hòa tan được phân
bô đều ở mọi nơi trong bể và dẫn đến quá trình oxy hóa được đồng đều, hieu quả cao.
Ưu điểm của công nghệ này là:
− Pha loãng ngay tức khắc nồng độ các chất nhiễm bẩn, ke cả các chât độc hại (nếu
có).
− Không xảy ra hiện tượng quá tải cục bộ ở một nơi nào trong bể.
− Thích hợp cho xử lý các loại nước thải có tải trọng cao, chỉ số thể tích bùn cao,
cặn khó lắng.

14

Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học hiếu khí lơ lửng

Hình 2.4: Bể Aerotank thông khí cao có khuấy đảo hoàn chỉnh
Dựa trên nguyên lý làm việc của Aerotank khuấy đảo hoàn chỉnh, người ta thay
không khí nén bằng cách sục oxy tinh khiết. Bể phản ứng thường có nhiều ngăn, kín, và
cung cấp các dòng nước giàu oxy ở dạng khí hòa trộn trong chất lỏng. Dòng nước thải
vào và dòng bùn hoạt tính tuần hoàn chỉ được đưa vào ở ngăn đầu tiên cùng với oxy
(thường tinh khiết 98%). Ở mỗi ngăn có sự pha trộn hoàn toàn trong từng ô. Sự pha trộn
các chất rắn lơ lửng và oxy hòa tan được cung cấp cho mọi ngăn. Các loại máy móc sử
dụng trong loại bể này là: máy thổi khí bề mặt tốc độ nhỏ và tuabin đặt trong nước. Việc
sử dụng nguồn oxy độ tinh khiết cao sẽ có tác dụng làm gia tăng áp suất oxy tham gia
trong mọi ngăn, vì vậy sẽ làm tăng tỉ lệ chuyển hóa thể tích oxy hơn so với hệ thống sử
dụng không khí. Điều này sẽ làm cho thể tích bể phản ứng sinh hóa cần sử dụng nhỏ lại,
vì vậy thời gian lưu nước chỉ còn khoảng 2 – 4 giờ. Thời gian lưu bùn tối thiểu từ 1 – 2
ngày thường được sử dụng để xử lý nước thải sinh hoạt, còn đối với nước thải công
nghiệp cần thời gian lưu bùn dài hơn.
 Bể bùn hoạt tính chọn lọc:
Bể bùn hoạt tính này chỉ mới được phát minh gần đây, được dùng để kiểm soát
sự tăng trưởng quá mức của các vi khuẩn lên men, có thể gồm các loài gây hại. Nó cung
cấp điều kiện môi trường có lợi cho sự tăng trưởng của các vi sinh vật kết bông, kết quả
là làm gia tăng khả năng lắng đọng của bùn hoạt tính. Bể bùn hoạt tính chọn lọc sử dụng
2 cơ chế để chọn lọc các vi sinh vật: động học và trao đổi chất. Bể bùn hoạt tính chọn
lọc thường chia thành từng khối thể tích nhỏ, chứa trong các ngăn riêng biệt. Dòng chảy
xuống từ bể phản ứng có thể được pha trộn hoàn toàn hay chỉ là dòng chảy kín.

Hình 2.5: Bể bùn hoạt tính chọn lọc
Ngoài ra bể Aeroten còn được phân loại theo:
 Phân loại theo chế độ thủy động:



Aeroten đẩy
15


Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học hiếu khí lơ lửng


Aeroten khuấy trộn.



Aeroten hỗn hợp.

 Phân loại theo số bậc cấu tạo trong Aeroten:


Aeroten bậc 1.



Aeroten bậc 2.

 Phân loại theo phương pháp làm thoáng:


Bằng khí nén.



Khuấy cơ học.



Thoáng kết hợp.



Quạt gió.

2.1.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng làm sạch nước thải của Aerotank.
•

Lượng oxi hoà tan trong nước

•

Thành phần dinh dưỡng đối với vi sinh vật

•

Nồng độ chất bẩn hữu cơ trong nước thải

•

Các chất độc tính có trong nước thải

•

pH của nước thải

•

Nhiệt độ

•

Nồng độ chất lơ lửng ở dạng huyền phù

2.2.

Mương oxy hoá

Mương oxy hóa được sử dụng lần đầu tại Hà Lan (1950) so tiến sĩ Pasveer chủ
trì. Đây là dạng Aerotank cải tiến khuấy trộn hoàn chỉnh trong điều kiện hiếu khí kéo
dài, hỗn hợp bùn hoạt tính lơ lửng trong nước thải chuyển động tuần hoàn liên tục trong
mương.
− Gồm 2 vùng :
•

Vùng hiếu khí : khử BOD và oxy hoá NH4 thành NO3

•

Vùng thiếu khí : khử NO3 thành N2

− Xử lý nước thải có độ nhiễm bẩn cao BOD20 = 1000 – 5000 mg/l
− Bùn đuợc khoáng ngay trong mương bùn giảm khoảng 2,8 lần
16

Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học hiếu khí lơ lửng

− Đối với nuớc thải sinh họat chỉ cần qua song chắn rác, lắng cát và không qua lắng
1 là có thể đưa vào mương oxi hoá
− Bể có nhiều kiểu hình dạng khác nhau tuỳ thiết kế của kỹ sư hoặc công trình

Hình 2.6: Các mương oxy hoá cơ bản
1.2.1.

Cấu tạo

Mương oxy hóa có thể xây bằng bêtông cốt thép hoặc bằng mương thành đất, mặt
trong ốp đá, láng xi măng hoặc nhựa đường. Nếu mương được làm bằng vật liệu không
phải là bêtông cốt thép thì tại chỗ đặt các thiết bị làm thoáng cũng phải xây bằng bêtông
cốt thép để đảm bảo độ bền và độ ổn định.
Mặt cắt ngang của mương có thể hình chữ nhật, hình thang
Chiều sâu của mương tùy thuộc vào công suất bơm của thiết bị làm thoáng để
đảm bảo trộn khuấy trộn và cấp khí đều, đồng thời tạo vận tốc tuần hoàn chảy dọc
mương V ≥0,25-0,3 m/s, có thể chọn H = 1-4 m.
17


Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học hiếu khí lơ lửng

Chiều rộng trung bình của mương thường từ 2 đến 6 m;
Ở những nơi không đủ chiều dài, bố trí mương theo hình zic-zắc, tại khu vực hai
đầu mương khi dòng nước đổi chiều, tốc độ nước chảy nhanh ở phía ngoài, chậm ở phía
trong làm cho bùn lắng lại, giảm hiệu quả xử lý. Do đó phải xây các tường hướng dòng

tại 2 đầu mương để tăng tốc độ nước ở phía trong.
Khi thiết kế mương oxy hóa, áp dụng các công thức tính toán bể Aerotank để xác
định thể tích của mương theo các thông số sau:
− Tỷ số F/M (kg BOD5/kg bùn hoạt tính.ngày)

: 0,04 -0,10

− Nồng độ bùn hoạt tính X (mg/L)

: 2000-5000

− Hệ số tuần hoàn bùn ∝ = Qt/Q

: 1-2

− Thời gian lưu nước trong mương (giờ)

: 1 ~ 3 ngày

− Thời gian lưu bùn (ngày)

: 15-50

− Tốc độ nitrate hóa (mg TKN/mg bùn.ngày)

: 0,2-0,8

− Tốc độ khử nitrate (mg NO3-/mg bùn. Ngày, 200C)

: 0,1-0,4

− Vận tốc của hỗn hợp dòng chảy tuần hoàn trong mương
1.2.2.

: 0,4 ~ 0,5 m/s

Phân loại
Mương oxy hoá có thể phân thành 2 phân nhóm chính: gián đoạn và liên tục

Mương oxy hoá gián đoạn: có hình vàh khăn, sâu từ 0,9 – 1,5, hoạt động luân phiên thổi
khí và lắng. Vì vậy, quá trình xử lý có dạng bậc và thu được nước đã xử lý có chất
lượng tốt (do quá trình lắng trong diễn ra ở chiều sâu không lớn).
Mương oxy hoá liên tục: loại 1 giống mương oxy hoa 1gián đoạn nhưng nước vào và ra
liên tục, quá trình lắng diễn ra trong 2 mương bên hông luân phiên nhau. Mương oxy
hoá liên tục dạng 2 rất gọn, lắng và thải nước sạch trong khoảng 30 – 40 phút. Trong
thời gian này, lượng nước thải trong mương tăng và độ sau ngập nước máy thổi khí
cũng tăng.

18


Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học hiếu khí lơ lửng

a) Dạng còng kéo dài (dạng vành khăn); b) Có mương lắng bên hông
c) Có hai mương lắng bên hông; d) Có phần vòng tròn để đo hướng chuyển động của
nước;
e) Dạng chữ U; f) Dạng chữ L; g) Dạng quả lê; h) Dạng số 1; i) Dạng số 8
Hình 2.7: Dạng mặt bằng các mương oxy hoá
1.2.3.

Ưu và nhược điểm của mương oxy hoá

 Ưu điểm
− Ổn định. Ít bị ảnh hưởng bởi sự dao động lớn về chất lượng và lưu lượng
− Vận hành đơn giản
− Hiệu quả xử lý BOD5, nitơ, photpho cao trong thời gian ngắn hơn (BOD5 nhà
máy sữa = 8 ~ 10 mg/L, BOD5 sinh hoạt = 20 ~ 25 mg/L)
− Lượng bùn sinh ra thấp do được xử lý triệt để
− Trong vài giờ tải lượng ô nhiễm có thể giảm được 60 ~ 80%
19


Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học hiếu khí lơ lửng

 Nhược điểm
− Kích thước công trình quá lớn, yêu cầu mặt bằng rộng, không thích hợp cho các
địa phương miền núi hay nơi đất hẹp
− Đòi hỏi nền đất tốt hoặc phải được gia cố chắc chắn
− Thời gian lưu nước dài
− Lượng oxy cung cấp cho mương lớn
− Tính toán lượng máy thổi khí khó khăn

2.3.

Bể hiếu khí gián đoạn – SBR (Sequencing Batch Reactor)

Bể SBR là bể xử lý nước thải với bùn hoạt tính lơ lửng theo kiểu làm đầy và xả
cặn và hoạt động theo chu kỳ gián đoạn, do quá trình xử lý hiếu khí và lắng diễn ra tại
cùng 1 bể.
Các bước xử lý trong chu kỳ hoạt động của hệ thống:

Hình 2.8: Các bước xử lý trong chu trình hoạt động của hệ thống SBR
Pha làm đầy – gồm các trạng thái: tĩnh, khuấy trộn hoặc thông khí tùy thuộc vào
từng loại nước thải. Trạng thái tĩnh do năng lượng đầu vào thấp và do nồng độ nền cao ở
cuối giai đoạn. Trạng thái khuấy trộn để khử nitrat trong điều kiện thiếu khí. Trạng thái
20


Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học hiếu khí lơ lửng

thông khí là do các phản ứng hiếu khí ban đầu, giảm thời gian tuần hoàn và giữ nồng độ
nền ở mức thấp, điều này quan trọng nếu tồn tại thành phần có chất hữu cơ dễ phân hủy
với độc tính cao.
Nếu không có phản ứng Oxy hóa xảy ra trong suốt quá trình làm đầy tĩnh, nồng
độ chất nền sẽ đạt tối đa ở cuối pha này. Nếu trạng thái khuấy trộn được chọn, nồng độ
chất nền, nồng độ oxy hòa tan và nồng độ nitrat sẽ thay đổi suốt quá trình. Khi không có
oxy hiện diện, nitrat sẽ trở thành các tác nhân điện tử và phản ứng sinh hóa trong điều
kiện thiếu khí sẽ làm giảm chất nền. Cuối cùng, sự lên men và các phản ứng sinh hóa kỵ
khí sẽ bắt đầu một khi Oxy và nitrat được sử dụng hết.
Trạng thái thông khí được thiết lập khi khí được cung cấp trong suốt quá trình
làm đầy. Tốc độ phân hủy của chất nền được giới hạn bởi tốc độ phản ứng sinh hóa của
sinh khối và nồng độ chất nền khi nồng độ oxy hóa hòa tan cao hơn so với nồng độ tối
thiểu, hoặc là hàm tốc độ với oxy được cung cấp từ thiết bị thồi khí lớn hơn và năng
lượng cung cấp từ thiết bị thồi khí. Trong trường hợp đầu tiên, kích thước bể SBR
thường nhỏ hơn nhưng thiết bị thổi khí lớn hơn và năng lượng cung cấp nhiều hơn.
Trong trường hợp thứ 2, đòi hỏi có bể phản ứng lớn hơn nhưng hệ thống thông gió nhỏ
hơn nên năng lượng cung cấp ít hơn. Khi phản ứng sinh hóa bị giới hạn bởi tốc độ thông
gió, nồng độ Oxy hòa tan tiến gần về 0.

21

Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học hiếu khí lơ lửng

CHƯƠNG 3: SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI KHU DÂN CƯ
BẰNG BỂ BÙN HOẠT TÍNH (AEROTEN)
3.1 Giới thiệu dự án:
Khu dân cư bao gồm 719 căn hộ từ 2, 3 phòng ngủ đến những căn biệt thự trên
không 4 phòng ngủ, khu dân cư này được bao bọc bởi những tiện ích hấp dẫn và nằm
trong một cộng đồng tách biệt, được bảo vệ an ninh 24/24 và có hệ thống điện dự
phòng.
The Estella còn mở rộng ra khu công viên 7 ha ngay bên cạnh. Bên cạnh đó,
Estella còn có các tiện ích giải trí như câu lạc bộ Billiard, phòng chiếu phim, phòng
Gym và hồ Jacuzzi, sân Tennis hay trong hồ bơi dài 50m, khu thể thao ngoài trời.
The Estella sẽ áp dụng các tiêu chuẩn kỹ thuật xanh mới nhất, hằng năm sẽ giúp
tiết kiệm được 23% năng lượng và 48% lượng nước tiêu thụ.
Giai đoạn 1 bao gồm 719 căn hộ. Dự án dự kiến sẽ hoàn tất vào năm 2012.
Lưu lượng nước thải xử lý là: 540 m3/ngày.
3.2 Thông số thiết kế:
Bảng 3.1: Tải lượng các chất ô nhiễm từ nước sinh hoạt
Các chỉ tiêu

Nồng độ

Đơn vị
Thấp

Trung bình

Cao

Chất rắn tổng cộng

mg/L

390

720

1230

Tổng chất rắn hòa tan

mg/L

270

500

860

Chất rắn lơ lửng

mg/L

120

210

400

Chất rắn lắng được

mg/L

5

10

20

BOD 5 (20 o C)

mg/L

110

190

350

Tổng cacbon hữu cơ

mg/L

80

140

260

COD

mg/L

250

430

800

Tổng nitơ

mg/L

20

40

70

Tổng photpho

mg/L

4

7

12

Clorua

mg/L

30

50

90

Sunfat

mg/L

20

30

50
22


Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học hiếu khí lơ lửng

Dầu mỡ

mg/L

50

90

100

Chất hữu cơ bay hơi

mg/L

<100

100 – 400

>400

No/100mL

10 6 -10 8

10 7- 10 9

10 7 -10 10

Tổng coliform
3.3 Yêu cầu xử lý

Nước thải đầu ra phải đạt quy chuẩn loại B kỹ thuật quốc gia về nước thải sinh
hoạt QCVN 14: 2008 được cho trong bảng dưới đây:
STT

Chỉ tiêu

Đơn vị

Giá trị

1

SS

mg/L

100

2

BOD

mg/L

50

3

N

mg/L

50

4

P

mg/L

10

5

Coliform

MPN/10ml

5000

3.4 Hiệu suất xử lý:
Công trình

Song chắn rác

Bể lắng cát

Bể điều hòa

Chỉ tiêu

Đầu vào(mg/l)

Hiệu suất(%)

Đầu ra(mg/l)

BOD

350

5

332,5

SS

400

4

384

N

70

0

70

P

12

0

12

BOD

332,5

5

315,9

SS

384

5

364,8

N

70

0

70

P

12

0

12

BOD

315,9

5

300,1

SS

364,8

0

364,8

N

70

0

70

P

12

0

12
23


Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học hiếu khí lơ lửng

Bể lắng đợt I

Bể Anoxic + bể
Aerotank

Bể lắng II

Bể khử trùng

Nguồn tiếp nhận

BOD

300,1

20

240,1

SS

364,8

45

200,6

N

70

0

70

P

12

0

12

BOD

240,1

80

48,02

SS

200,6

-25

250,8

N

70

70

21

P

12

70

3,6

BOD

48,02

0

48,02

SS

250,8

70

75,2

N

21

0

21

P

3,6

0

3,6

BOD

48,02

5

45,6

SS

75,2

0

75,2

N

21

0

21

P

3,6

0

3,6

BOD

45,6

≤ 50

SS

75,2

≤ 100

N

21

≤ 50

P

3,6

≤ 10

24


Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học hiếu khí lơ lửng

3.5 Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải khu dân cư:

NƯỚC THẢI VÀO
SONG CHẮN RÁC

BỂ LẮNG CÁT

Khí

BỂ ĐIỀU HÒA

BỂ LẮNG ĐỢT I

Nước
tuần
hoàn

Khí

BỂ ANOXIC

BỂ AEROTANK

BỂ LẮNG 2

Hóa chất

BỂ KHỬ TRÙNG

Bùn
tuần
hoàn

Bể chứa bùn

Maùy eùp buøn

NGUỒN TIẾP
NHẬN

25