Đề xuất dây chuyền công nghệ xử lý nước thải khu đô thị mới quy mô 8 000 dân

Bài tiểu luận nhóm 7
“Đề xuất dây chuyền công nghệ xử lý nước thải khu đô thị mới quy mô 8.000 dân”

MỤC LỤC
MỤC LỤC.............................................................................................................................. 1
MỞ ĐẦU................................................................................................................................. 2
1.MỘT SỐ KHÁI NIỆM VỀ NƯỚC THẢI, CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI.........3
1.1.Khái niệm về nước thải....................................................................................................3
1.1.1. Nước thải sinh hoạt...................................................................................................3
1.1.2. Thành phần nước thải...............................................................................................4
1.2. Thế nào là một hệ thống xử lý nước thải đô thị (nước thải sinh hoạt)..........................5
2. ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI ĐÔ THỊ MỚI QUY MÔ 8.000 DÂN
................................................................................................................................................. 5
2.1. Các thông số đầu vào trạm xử lý nước thải.........................................................................5
2.2. Tiêu chuẩn nước thải sinh hoạt sau xử lý nước thải ra môi trường....................................8
2.3. Lưu lượng tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải khu đô thị mới quy mô 8.000 dân.....10
2.4. Đề xuất quy trình công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt...................................................11
2.4.1. Phương án 1............................................................................................................12
2.4.2. Phương án 2............................................................................................................14
2.4.3. So sánh lựa chọn dây chuyền công nghệ...............................................................16
3. NHIỆM VỤ CỦA TỪNG CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ......................................................17
3.1. Song chắn rác.....................................................................................................................17
3.2. Bể lắng cát..........................................................................................................................18
3.3. Bể điều hòa.........................................................................................................................19
3.4. Bể làm thoáng sơ bộ...........................................................................................................19
3.5. Bể lắng ly tâm đợt 1...........................................................................................................19
3.6. Xử lý bậc 2 (xử lý sinh học)..............................................................................................20
3.7. Bể tiếp xúc/bể khử trùng....................................................................................................22
KẾT LUẬN..........................................................................................................................23
TÀI LIỆU THAM KHẢO...................................................................................................24

Môn học: Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp

1


Bài tiểu luận nhóm 7
“Đề xuất dây chuyền công nghệ xử lý nước thải khu đô thị mới quy mô 8.000 dân”

MỞ ĐẦU
Quá trình đô thị hoá tại Việt Nam diễn ra rất nhanh. Những đô thị lớn tại Việt Nam
như Hà Nội, TP Hồ Chí Minh, Hải Phòng, Đà Nẵng bị ô nhiễm nước rất nặng nề. Đô thị
ngày càng phình ra tại Việt Nam nhưng cơ sở hạ tầng lại phát triển không cân xứng, đặc
biệt là hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt tại Việt Nam vô cùng thô sơ. Có thể nói rằng,
người Việt Nam đang làm ô nhiễm nguồn nước uống chính bằng nước sinh hoạt thải ra
hàng ngày”. Theo Hội Bảo vệ thiên nhiên và môi trường Việt Nam (VACNE), nước thải
sinh hoạt chiếm khoảng 80% tổng số nước thải ở các thành phố, là một nguyên nhân
chính gây nên tình trạng ô nhiễm nước và vấn đề này có xu hướng càng ngày càng xấu đi.
Ước tính, hiện chỉ có khoảng 6% lượng nước thải đô thị được xử lý.
Quá trình công nghiệp hoá và hiện đại hoá khiến luồng di cư đổ về đô thị. Song
việc thu gom, xử lý rác thải và nước thải sinh hoạt lại không được để ý. Chuyên gia
Matsuzawa cho rằng,“Việt Nam trong vòng ít nhất là 10-15 năm tới sẽ còn phải hứng
chịu các tác động nặng nề do nước thải sinh hoạt không được xử lý. Đây là lý do việc ô
nhiễm nước thải sinh hoạt đang là vấn đề nghiêm trọng nhất mà Việt Nam đang đối
mặt”.
Trước tình hình ô nhiễm nước thải sinh hoạt ảnh hưởng đến môi trường nước, việc
“Đề xuất dây chuyền công nghệ xử lý nước thải khu đô thị mới quy mô 8.000 dân” là rất
cần thiết và cấp bách cho việc giảm thiểu ô nhiễm nước thải đô thị nhằm hướng đến mục
tiêu phát triển bền vững.

Môn học: Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp

2


Bài tiểu luận nhóm 7
“Đề xuất dây chuyền công nghệ xử lý nước thải khu đô thị mới quy mô 8.000 dân”

1. MỘT SỐ KHÁI NIỆM CHUNG VỀ NƯỚC THẢI, CÔNG NGHỆ XỬ LÝ
NƯỚC THẢI
1.1. Khái niệm về nước thải
Nước thải được định nghĩa như là những chất thải dạng lỏng thải ra từ các công
trình, nhà cửa, các khu dân cư, khu thương mại và dịch vụ, các cơ sở sản xuất kinh
doanh, khu công nghiệp, nước mưa chảy tràn trên bề mặt và đổ vào hệ thống cống thoát
nước.
Tùy theo các mục đích sử dụng nước khác nhau mà nước thải được chia ra thành 3
loại cơ bản sau: (1) nước thải sinh hoạt, (2) nước thải công nghiệp và (3) nước thải là
nước mưa.
1.1.1. Nước thải sinh hoạt
Nước thải sinh hoạt là nước được thải bỏ sau khi sử dụng cho các mục đích sinh
hoạt của công cộng: tắm, rửa, giặt giũ, vệ sinh cá nhân… và thường được thải ra từ các
căn hộ, cơ quan, trường học, bệnh viện, chợ và các công trình công cộng khác. Lượng
nước thải sinh hoạt của một khu dân cư phụ thuộc vào dân số, vào tiêu chuẩn cấp nước và
đặc điểm của hệ thống thoát nước. Nước thải sinh hoạt ở các trung tâm đô thị thường
được thoát bằng hệ thống thoát nước dẫn ra các sông rạch, còn ở các vùng ngoại thành và
nông thôn, do không có hệ thống thoát nước nên nước thải thường được tiêu thoát tự
nhiên vào các ao hồ hoặc thoát bằng biện pháp tự thấm.
Nước thải đô thị, chủ yếu là nước thải sinh hoạt chứa nhiều chất hữu cơ dễ bị phân
hủy sinh học, ngoài ra còn có cả các thành phần vô cơ, vi sinh vật và vi trùng gây bệnh.
Chất hữu cơ chứa trong nước thải sinh hoạt bao gồm các hợp chất như protein (40 –
50%), hydratcarbon (40 – 50%) gồm tinh bột, đường và xenlulo, các chất béo (5 – 10%).

Nồng độ chất hữu cơ trong nước thải sinh hoạt doa động trong khoảng 150 – 450 mg/L
theo trọng lượng khô. Có khoảng 20 – 40 % chất hữu cơ khó bị phân hủy sinh học. Ở
những khu dân cư đông đúc, điều kiện vệ sinh thấp kém, nước thải sinh hoạt không được

Môn học: Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp

3


Bài tiểu luận nhóm 7
“Đề xuất dây chuyền công nghệ xử lý nước thải khu đô thị mới quy mô 8.000 dân”

xử lý thích đáng là một trong những tác nhân gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng, đặc
biệt đối với môi trường nước (sông, hồ, kênh rạch…).
Mức độ ô nhiễm của nước thải sinh hoạt phụ thuộc vào hai yếu tố cơ bản: tải trọng
chất bẩn và định mức sử dụng nước (hay lưu lượng nước thải) tính trên mỗi đầu người.
1.1.2. Thành phần nước thải
Để lựa chọn công nghệ xử lý nước thải và tính toán thiết kế các công trình đơn vị
xử lý nước thải, trước tiên cần phải biết thành phần và tính chất của nước thải.
Các thành phần của nước thải thường được chia thành ba nhóm chính:
− Thành phần vật lý;
− Thành phần hóa học;
− Thành phần sinh học.
 Thành phần vật lý: biểu thị dạng các chất bẩn có trong nước thải ở các kích thước
khác nhau, được chia làm ba nhóm:
 Nhóm 1: gồm các chất không tan chứa trong nước thải ở dạng thô (vải, giấy,
cành lá cây, sỏi…) ở dụng lư lửng (>10-1mm) và ở dụng huyền phù, nhũ tương,
bọt (10-1 – 10-4 mm);
 Nhóm 2: gồm các chất bẩn dạng keo (10-4 – 10-6 mm);
 Nhóm 3: gồm các chất bẩn ở dụng hòa tan (<10 -6 mm), chúng có thể ở dạng ion

hoặc phân tử.
 Thành phần hóa học: biểu thị dạng ác chất bẩn trong nước thải có các tính chất
hóa học khác nhau, được chia thành hai nhóm:
 Thành phần vô cơ: gồm cát, sét, xỉ, acid vô cơ, kiềm vô cơ, các ion của các
muối phân ly…
 Thành phần hữu cơ: gồm các chất có nguồn gốc từ động vật, thực vật, cặn bã
bài tiết: các hợp chất chứa nitơ: urê, protein, amin, acid amin… Các hợp chất

Môn học: Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp

4


Bài tiểu luận nhóm 7
“Đề xuất dây chuyền công nghệ xử lý nước thải khu đô thị mới quy mô 8.000 dân”

nhóm hydratcarbon: mỡ, xà phòng, cellulose… Các hợp chất có chứa photpho,
lưu huỳnh.
 Thành phần sinh học: bao gồm các dạng nấm men, nấm móc, tảo, vi khuẩn…
1.2. Thế nào là một hệ thống xử lý nước thải đô thị (nước thải sinh hoạt)?
Một hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt là sự kết hợp một cách hợp lý các công
trình đơn vị xử lý nước thải và các thiết bị, công trình phụ trợ để nhằm mục đích:
− Loại bỏ các thành phần ô nhiễm có trong nước thải;
− Đảm bảo các tiêu chuẩn xả nước thải vào nguồn tiếp nhận;
− Đảm bảo không phát sinh các vấn đề ô nhiễm thứ cấp;
− Cho phép tái sử dụng nước thải sau xử lý cho các mục đích khác nhau khi có yêu
cầu.
Một hệ thống xử lý nước thải bao gồm các công trình như sau:
− Phương tiện đưa nước thải vào hệ thống xử lý;
− Phương tiện dẫn nước thải sau xử lý vào nguồn tiếp nhận;

− Các công trình xử lý đơn vị;
− Các thiết bị và công trình phụ trợ: hệ thống chuyển tải nước/bùn cặn giữa các công
trình đơn vị (đường ống, mương rãnh, các loại van khóa, máy bơm…), hệ thống
cung cấp khí nén, hệ thống cung cấp hóa chất, hệ thống cấp điện, nhà điều hành…
 Công nghệ xử lý nước thải là gì?
Công nghệ xử lý nước thải là thành phần chính của một hệ thống xử lý nước thải.
Đó là sự kết hợp một số quá trình và phương pháp thích hợp nhất nhằm loại bỏ các thành
phần gây bẩn trong nước thải đến một mức độ yêu cầu nào đó.
Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải là sự thể hiện một cách minh bạch mối liên hệ
giữa các công trình xử lý đơn vị xuyên suốt từ đầu vào đến đầu ra, đặc biệt lưu ý đến:
− Các tuyến chuyển tải nước với mũi tên chỉ đường vận chuyển;

Môn học: Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp

5


Bài tiểu luận nhóm 7
“Đề xuất dây chuyền công nghệ xử lý nước thải khu đô thị mới quy mô 8.000 dân”

− Các tuyến chuyển tải cặn/bùn với mũi tên chỉ đường vận chuyển;
− Các tuyến cung cấp khí nén (nếu có);
− Các tuyến cung cấp hóa chất (nếu có).
 Cơ sở lựa chọn công nghệ
Nguyên tắc lựa chọn công nghệ xử lý nước thải phụ thuộc vào:
− Thành phần và tính chất nước thải;
− Mức độ cần thiết xử lý nước thải;
− Lưu lượng và chế độ xả thải;
− Đặc điểm nguồn tiếp nhận;
− Điều kiện mặt bằng và địa hình khu vực dự kiến xây dựng trạm xử lý nước thải;

− Điều kiện địa chất thủy văn, khí hậu tại khu vực dự kiến xây dựng trạm xử lý;
− Điều kiện cơ sở hạ tầng (cấp điện, cấp nước, giao thông…);
− Điều kiện vận hành và quản lý hệ thống xử lý nước thải;
− Công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt nói chung thường phụ thuộc vào quy mô dân
số (phụ thuộc vào lưu lượng nước thải).

2. ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI KHU ĐÔ THỊ MỚI QUY MÔ
8.000 DÂN
2.1. Các thông số đầu vào trạm xử lý nước thải
Thành phần và nồng độ một số chất ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt được thể
hiện trong bảng sau:
Bảng 1. Thành phần, nồng độ một số chất ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt

Môn học: Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp

6


Bài tiểu luận nhóm 7
“Đề xuất dây chuyền công nghệ xử lý nước thải khu đô thị mới quy mô 8.000 dân”

Stt

Chất ô nhiễm

Đơn vị

Nồng độ trung bình

-

6,8

01

pH

02

Chất rắn lơ lửng

mg/l

220

03

COD

mg/l

500

04

BOD5

mg/l

250

05

Tổng Nitơ

mg/l

40

06

Tổng Phospho

mg/l

8

07

Coliform

MPN/100 ml

106 – 109

(Nguồn: Giáo trình công nghệ xử lý nước thải – Trần Văn Nhân &
Ngô Thị Nga, NXB Khoa Học Kỹ Thuật, 1999)
Tác động:
Đặc trưng của loại nước thải này là có nhiều chất lơ lửng và nồng độ chất hữu cơ
cao (từ nhà vệ sinh). Các chất hữu cơ có trong nước thải sinh hoạt chủ yếu là các loại

Carbonhydrate, Protein, Lipid là các chất dễ bị vi sinh vật phân hủy. Khi phân hủy thì vi
sinh vật cần lấy oxy hòa tan trong nước để chuyển hóa các chất hữu cơ nói trên thành
CO2, N2, H2O, CH4…
Chỉ thị cho lượng chất hữu cơ có trong nước thải có khả năng bị phân hủy hiếu khí
bởi vi sinh vật chính là BOD5. Chỉ số BOD5 biểu diễn lượng oxy cần thiết mà vi sinh vật
tiêu thụ để phân hủy lượng chất hữu cơ có khả năng phân hủy sinh học có trong nước
thải. Như vậy, chỉ số BOD 5 càng cao cho thấy lượng chất hữu cơ có trong nước thải càng
lớn, oxy hòa tan trong nước thải ban đầu bị tiêu thụ nhiều hơn, mức độ ô nhiễm của nước
thải cao hơn. Ngoài ra, trong nước thải sinh hoạt còn có một lượng chất rắn lơ lửng có
khả năng gây hiện tượng bồi lắng cho các nguồn tiếp nhận nó, khiến chất lượng nước tại
những nguồn này xấu đi.

Môn học: Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp

7


Bài tiểu luận nhóm 7
“Đề xuất dây chuyền công nghệ xử lý nước thải khu đô thị mới quy mô 8.000 dân”

2.2. Tiêu chuẩn nước thải sinh hoạt sau xử lý thải ra môi trường
Nước thải sinh hoạt sau xử lý phải đạt chuẩn cho phép theo quy chuẩn QCVN 14:
2008/BTNMT.
2.2.1. Giá trị tối đa cho phép của các thông số ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt
Giá trị tối đa cho phép của các thông số ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt khi thải
ra nguồn tiếp nhận nước thải không vượt quá giá trị C max được tính toán như sau:
Cmax = C x K
Trong đó:
− Cmax là nồng độ tối đa cho phép của thông số ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt khi
thải ra nguồn tiếp nhận (mg/l);

− C là giá trị nồng độ của thông số ô nhiễm quy định tại bảng 2;
− K là hệ số tính tới quy mô, loại hình cơ sở dịch vụ, cơ sở cộng đồng và chung cư
quy định tại bảng 3.
− Không áp dụng công thức tính nồng độ tối đa cho phép trong nước thải cho thông
số pH và tổng coliforms.
Giá trị C của các thông số ô nhiễm làm cơ sở tính toán giá trị tối đa cho phép trong
nước thải sinh hoạt
Giá trị C của các thông số ô nhiễm làm cơ sở tính toán giá trị tối đa cho phép C max
trong nước thải sinh hoạt khi thải ra các nguồn tiếp nhận nước thải được quy định tại
bảng sau:
Bảng 2. Giá trị các thông số ô nhiễm làm cơ sở tính toán giá trị tối đa cho phép trong
nước thải sinh hoạt
Stt

Thông số

1

pH

2

BOD5 (200C)

Môn học: Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp

Đơn vị

Giá trị C
Cột A

Cột B

-

5–9

5–9

mg/l

30

50

8


Bài tiểu luận nhóm 7
“Đề xuất dây chuyền công nghệ xử lý nước thải khu đô thị mới quy mô 8.000 dân”

3

Tổng chất rắn lơ lửng TSS

mg/l

50

100

4

Tổng chất rắn hòa tan

mg/l

500

1000

5

Sunfua (tính theo H2S)

mg/l

1,0

4,0

6

Amoni (tính theo N)

mg/l

5

10

7

Nitrat (NO3-) (tính theo N)

mg/l

30

50

8

Dầu mỡ động, thực vật

mg/l

10

20

9

Tổng các chất hoạt động bề mặt

mg/l

5

10

10

Phosphat (PO43-) (tính theo P)

mg/l

6

10

11

Tổng Coliforms

MPN/100ml

3.000

5.000

Trong đó:
− Cột A quy định giá trị C của các thông số ô nhiễm làm cơ sở tính toán giá trị tối
đa cho phép trong nước thải sinh hoạt khi thải vào các nguồn nước được dùng
cho mục đích cấp nước sinh hoạt (có chất lượng nước tương đương cột A1 và A2
của Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt).
− Cột B quy định giá trị C của các thông số ô nhiễm làm cơ sở tính toán giá trị tối
đa cho phép trong nước thải sinh hoạt khi thải vào các nguồn nước không dùng
cho mục đích cấp nước sinh hoạt (có chất lượng nước tương đương cột B1 và B2
của Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt hoặc vùng nước biển ven

bờ).
Giá trị hệ số K
Tuỳ theo loại hình, quy mô và diện tích sử dụng của cơ sở dịch vụ, cơ sở công
cộng, khu chung cư và khu dân cư, doanh nghiệp, giá trị hệ số K được áp dụng theo
Bảng 3.
Bảng 3. Giá trị hệ số K ứng với loại hình cơ sở dịch vụ, cơ sở công cộng và chung cư
Loại hình cơ sở

Quy mô, diện tích sử dụng của cơ sở

Môn học: Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp

Giá trị
hệ số K

9


Bài tiểu luận nhóm 7
“Đề xuất dây chuyền công nghệ xử lý nước thải khu đô thị mới quy mô 8.000 dân”

Từ 50 phòng hoặc khách sạn được xếp
1. Khách sạn, nhà nghỉ

hạng 3 sao trở lên
Dưới 50 phòng

2. Trụ sở cơ quan, văn phòng, Lớn hơn hoặc bằng 10.000m 2
trường học, cơ sở nghiên cứu
3. Cửa hàng bách hóa, siêu thị

4. Chợ

7. Khu chung cư, khu dân cư

1,0
1,2

Lớn hơn hoặc bằng 5.000m 2

1,0

Dưới 5.000m2

1,2

Lớn hơn hoặc bằng 1.500m 2

1,0

Dưới 1.500m2

1,2

Dưới 500m2

6. Cơ sở sản xuất, doanh trại lực Từ 500 người trở lên
lượng vũ trang

1,2

Dưới 10.000m2

5. Nhà hàng ăn uống, cửa hàng Lớn hơn hoặc bằng 500m 2
thực phẩm

1

1,0
1,2
1,0

Dưới 500 người

1,2

Từ 50 căn hộ trở lên

1,0

Dưới 50 căn hộ

1,2

2.3. Lưu lượng tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải khu đô thị mới quy mô 8.000
dân
− Dân số khu đô thị mới: 8.000 dân
− Tiêu chuẩn thoát nước sinh hoạt điểm dân cư, lít/người.đêm. Theo Giáo trình thoát
nước – Tác giả PGS TS Hoàng Văn Huệ là: 250 lít/người.ngày đêm.
− Lưu lượng nước thải khu đô thị là:
Q = 250 (lít/người.ngày đêm) x 8.000 người/1.000 (lít/m3) = 2.000 m3/ngày đêm.

2.4. Đề xuất quy trình công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt
Nước thải sinh hoạt từ các khu đô thị hay khu dân cư tập trung thường được xử lý
qua hai giai đoạn cơ bản: Xử lý bậc 1 (xử lý cơ học hoặc lý học) và xử lý bậc 2 (xử lý
sinh học). Sau đó nước thải được khử trùng trước khi xả vào nguồn tiếp nhận. Trong
nhiều trường hợp, khi yêu cầu xử lý ở mức độ cao hơn như cần loại bỏ các hợp chất của

Môn học: Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp

10


Bài tiểu luận nhóm 7
“Đề xuất dây chuyền công nghệ xử lý nước thải khu đô thị mới quy mô 8.000 dân”

nitơ, photpho… ra khỏi nước thải để tránh xảy ra hiện tượng phú dưỡng hóa nguồn nước,
hay khi có yêu cầu về tái sử dụng nước thải cho mục đích khác nhau… thì có thể bổ sung
thêm giai đoạn xử lý bậc cao (xử lý triệt để).

Môn học: Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp

11


Bài tiểu luận nhóm 7
“Đề xuất dây chuyền công nghệ xử lý nước thải khu đô thị mới quy mô 8.000 dân”

2.4.1. Phương án 1

Nước thải sinh hoạt

Song chắn rác

Rác

Bể lắng cát

Cát

Sân phơi cát

Bùn

Sân phơi bùn

Máy nghiền rác

Bể điều hòa

Bể lắng

Bể lọc

Bùn hoạt tính dư

Hồ sinh học

Nguồn tiếp nhận

Hình 1. Sơ đồ Công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt khu đô thị 8.000 dân – Phương án 1
Thuyết minh công nghệ xử lý nước thải – Phương án 1

Nước thải khu đô thị được dẫn theo đường thoát nước riêng vào trạm xử lý nước
thải. Nước thải đi qua song chắn rác (SCR) để loại bỏ các loại rác thải có trong nước thải.

Môn học: Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp

12


Bài tiểu luận nhóm 7
“Đề xuất dây chuyền công nghệ xử lý nước thải khu đô thị mới quy mô 8.000 dân”

Nước thải sau khi qua song chắn rác sẽ được dẫn qua bể lắng cát. Tại đây, một số
tạp chất, cát và chất lơ lửng có kích thước lớn sẽ được giữ lại nhằm đảm bảo sự hoạt động
ổn định của các công trình xử lý tiếp theo.
Tiếp theo, nước thải được bơm qua bể điều hòa nhằm mục đích điều hòa lưu
lượng, nồng độ và nhiệt độ của nước thải để đảm bảo cho các công trình xử lý tiếp theo.
Nước thải sau khi ổn định về lưu lượng và nồng độ sẽ được bơm vào bể lắng. Tại
Bể lắng, các chất lơ lửng có trọng lượng riêng lớn hơn nước thải sẽ từ từ lắng xuống đáy
và tạo thành cặn bùn. Cặn bùn sẽ được bơm, hút ra khỏi bể lắng và đưa đến sân phơi bùn.
Nước thải tiếp tục được dẫn đến công trình xử lý tiếp theo.
Sau khi qua bể lắng nhằm loại bỏ các chất lơ lửng có trong nước thải, nước thải
tiếp tục được loại bỏ các chất lơ lửng có trọng lượng riêng khác với nước thải thêm một
lần nữa tại bể lọc. Bùn cặn tại bể sẽ được bơm, hút ra khỏi bể lọc và được đưa đến sân
phơi bùn.
Nước thải sau khi qua công trình xử lý lọc tại bể, sẽ được dẫn toàn bộ nước thải
vào hồ sinh học với sự tham gia của thực vật nước (tảo). Tại đây, quá trình quang hợp sẽ
diễn ra với sự tham gia của các vi sinh vật. Nước thải từ hồ sinh học sẽ được thoát vào
nguồn tiếp nhận (sông, suối khu vực).

Môn học: Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp

13


Bài tiểu luận nhóm 7
“Đề xuất dây chuyền công nghệ xử lý nước thải khu đô thị mới quy mô 8.000 dân”

2.4.2. Phương án 2 (phương án chọn)
Nước thải sinh hoạt

Ngăn tiếp nhận

Song chắn rác

Bể lắng cát

Rác

Cát

Máy nghiền rác

Sân phơi cát

Bể điều hòa

Khí nén

Tách
nước

Bể làm thoáng sơ bộ
Cặn tươi

Bể lắng ly tâm đợt 1

Khí nén

Bể bùn hoạt tính (Aeroten)

Bể lắng ly tâm đợt 2

Clo

BHT
tuần
hoàn

Bể nén bùn

BHT dư

Tuần
hoàn
nước

Thiết bị ép cặn

Cặn khô
bón ruộng

Bể tiếp xúc
Tái sử dụng
cho mục đích tưới
Nguồn tiếp nhận

Hình 2. Sơ đồ Công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt khu đô thị 8.000 dân – Phương án 2

Môn học: Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp

14


Bài tiểu luận nhóm 7
“Đề xuất dây chuyền công nghệ xử lý nước thải khu đô thị mới quy mô 8.000 dân”

Thuyết minh công nghệ xử lý nước thải – Phương án 2
Nước thải khu đô thị được dẫn theo đường thoát nước riêng về ngăn thu gom, tiếp
nhận nước thải của trạm xử lý. Sau đó, nước thải đi qua song chắn rác (SCR) để loại rác
rưởi và các tạp chất không tan có kích thước lớn ra khỏi nước thải.
Nước thải sau khi qua song chắn rác, phần nước sẽ được dẫn qua bể lắng cát để
tiếp tục xử lý; phần rác, cặn giữ lại tại song chắn rác sẽ được thu gom đưa qua máy
nghiền rác và xử lý rác theo chất thải rắn.
Tại bể lắng cát, một số tạp chất, cát và chất lơ lửng có kích thước lớn có trong
nước thải sẽ được giữ lại nhằm đảm bảo sự hoạt động ổn định của các công trình xử lý
tiếp theo. Phần chất lơ lửng, cát được giữ lại sẽ được đưa qua sân phơi cát, nước tách từ
công đoạn này sẽ được dẫn về trạm xử lý nước thải tiếp tục xử lý.
Sau khi qua bể lắng cát, nước thải được bơm qua bể điều hòa. Bể điều hòa với mục
đích điều hòa lưu lượng, nồng độ và nhiệt độ của nước thải để đảm bảo cho các công
trình xử lý phía sau.

Để đảm bảo hiệu quả lắng tại bể lắng ở công trình xử lý phía sau, nước thải sau khi
qua bể điều hòa sẽ được đưa qua bể làm thoáng sơ bộ. Bể làm thoáng sơ bộ không chỉ
tăng cường hiệu quả lắng của bể lắng mà còn giúp loại bỏ kim loại nặng và một số chất ô
nhiễm khác có trong nước thải, có thể ảnh hưởng xấu đến quá trình xử lý ở giai đoạn sau.
Nước thải sau khi qua bể làm thoáng sơ bộ sẽ được dân về bể lắng ly tâm đợt 1.
Đây là công trình được thiết kế nhằm mục đích loại bỏ các chất rắn lắng được (mà các
chất này có thể gây nên hiện tượng bồi lắng trong nguồn tiếp nhận); tách dầu mỡ hoặc các
chất nổi khác, giảm tải trọng hữu cơ cho công trình xử lý sinh học phía sau.
Nước thải sau khi được lưu giữ tại bể lắng một thời gian nhất định, nước thải sẽ
được dẫn qua bể bùn hoạt tính (Aeroten). Tại đây, nước thải chảy liên tục vào bể đồng
thời không khí nén cũng được thổi vào bể để khuấy trộn bùn với nước thải và cung cấp
oxy cần thiết cho vi sinh vật phân hủy các chất hữu cơ. Hỗn hợp bùn hoạt tính và nước
thải trong bể hiếu khí được gọi là hỗn hợp chất lỏng. Hỗn hợp này sau khi ra khỏi bể
Aeroten được đưa đến bể lắng ly tâm đợt 2 và bùn hoạt tính lắng lại ở đó. Phần lớn bùn

Môn học: Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp

15


Bài tiểu luận nhóm 7
“Đề xuất dây chuyền công nghệ xử lý nước thải khu đô thị mới quy mô 8.000 dân”

hoạt tính (trên 50%) được tuần hoàn lại bể Aeroten (gọi là bùn hoạt tính tuần hoàn) để
giữ cho khả năng phân hủy chất hữu cơ tốt (do trong bùn có sẵn mật độ Vi sinh vật cao).
Phần bùn hoạt tính còn lại (bùn hoạt tính dư) sẽ được nén để làm giảm độ ẩm và sau đó
xử lý chúng bằng các quá trình xử lý bùn thích hợp.
Sau khi qua bể Aeroten, hỗn hợp bùn hoạt tính và nước được đưa bể lắng ly tâm
đợt 2, tại đây, bùn hoạt tính sẽ lắng lại tại đáy bể lắng, phần nước tiếp tục được dẫn qua
bể tiếp xúc khử trùng. Cùng với các giai đoạn xử lý bậc 1, bậc 2 sẽ làm giảm nồng độ các

chất ô nhiễm (cặn lơ lửng, BOD,…) đáp ứng yêu cầu quy định thì số lượng vi khuẩn gây
bệnh cũng giảm (đặc trưng là Coliforms) đạt hiệu quả 90 – 95%. Tuy nhiên, một số loại
vi khuẩn gây bệnh vẫn còn, khi vào nguồn nước mặt gặp điều kiện thuận lợi sẽ phát triển
nhanh chóng. Sau khi xử lý cơ học, sinh học trong điều kiện nhân tạo, vi khuẩn gây bệnh
không bị tiêu diệt hoàn toàn. Vì vậy, để đảm bảo điều kiện vệ sinh, nước thải đô thị hoặc
nước thải sinh hoạt sau xử lý cơ học hoặc xử lý sinh học trong điều kiện nhân tạo cần
phải khử trùng tiếp tục. Quá trình khử trùng nước thải được thực hiện trong các bể tiếp
xúc với sự tham gia của Clo nhằm loại bỏ một số vi trùng còn lại trong nước thải trước
khi nước được xử lý thải ra ngoài môi trường hoặc tái sử dụng cho mục đích tưới tiêu.
2.4.3. So sánh lựa chọn dây chuyền công nghệ
 Ưu – nhược điểm dây chuyền công nghệ (phương án 1)
Ưu điểm:
− Dễ dàng vận hành trạm xử lý;
− Chi phí xây dựng, lắp đặt thiết bị thấp.
Nhược điểm
− Tốn diện tích mặt bằng (cho hồ sinh học).
 Ưu – nhược điểm dây chuyền công nghệ (phương án 2)
Ưu điểm:
− Dễ dàng vận hành trạm xử lý;
− Thời gian xử lý nhanh;

Môn học: Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp

16


Bài tiểu luận nhóm 7
“Đề xuất dây chuyền công nghệ xử lý nước thải khu đô thị mới quy mô 8.000 dân”

− Các chất ô nhiễm được phân hủy triệt để hơn.

Nhược điểm
− Chi phí xây dựng, lắp đặt thiết bị cao;
Nhận xét:
So sánh 2 phương án trên, mặc dù phương án 2 tốn nhiều chi phí hơn phương án 1
nhưng án 2 cho hiệu quả xử lý tốt hơn, xử lý nhanh hơn. Do đó, nhóm chọn phương án 2
là phương án khả thi.

3. NHIỆM VỤ CỦA TỪNG CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ
Xử lý bậc 1 (xử lý cơ học/vật lý) là giai đoạn xử lý ban đầu đối với nước thải đô
thị nhằm chuẩn bị vào tạo điều kiện thuận lợi cho các giai đoạn xử lý tiếp theo (xử lý bậc
2 và xử lý bậc cao (nếu cần)). Nhiệm vụ của giai đoạn này là loại bỏ ra khỏi nước thải các
chất phân tán thô, có kích thước lớn (chủ yếu là rác), các chất vô cơ (cát, sạn, sỏi…), các
chất lơ lửng có thể lắng được (chủ yếu là các thành phần hữu cơ).
Trong giai đoạn xử lý bậc 1 thường bao gồm các công trình xử lý đơn vị như: song
chắn rác (hoặc lưới lược rác), bể lắng cát, bể điều hòa, bể làm thoáng sơ bộ (preperation)
hay đông tụ sinh học (áp dụng khi nồng độ chất lơ lửng sau bể lắng đợt 1 còn cao hơn
150 mg/l) và bể lắng đợt 2.
3.1. Song chắn rác
Song chắn rác được thiết kế nhằm mục đích tách loại rác rưởi và các tạp chất
không tan có kích thước lớn ra khỏi nước thải. Song chắn rác thường có khoảng cách
giữa các khe hở ≥ 15 mm, có thể giữ lại các tạp chất thô như các loại rác, nhánh cây,
thanh gỗ, lá cây, giấy, rễ cây, nilong, vải vụn rách… trong đó vải vụn thông thường
chiếm 60 – 70% lượng rác tổng cộng.
Rác thô có thể lấy ra khỏi song chắn rác bằng phương pháp thủ công hoặc thiết bị
cào rác cơ khí nhằm giảm thiểu sức lao động và những mối nguy hiểm cho công nhân vận

Môn học: Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp

17

Bài tiểu luận nhóm 7
“Đề xuất dây chuyền công nghệ xử lý nước thải khu đô thị mới quy mô 8.000 dân”

hành trạm xử lý nước thải, giữ cho song chắn rác luôn sạch sẽ và tránh trường hợp chảy
tràn do bít nghẹt rác. Rác sau khi thu gom có thể xử lý bằng các biện pháp như:
− Nghiền vụn rác bằng máy nghiền rác cơ giới, sau đó cho vào dòng chảy và chúng
sẽ được lắng lại ở bể lắng đợt 1;
− Chuyên chở tới các bãi rác của thành phố/khu vực để tiếp tục xử lý ở đó;
− Chôn lấp hợp vệ sinh ngay trong khu vực trạm xử lý;
− Phơi khô và đốt cháy cùng với bùn đã nén.
3.2. Bể lắng cát
Đây là công trình được thiết kế nhằm mục đích loại bỏ cát, cuội, xỉ lò hoặc các loại
cặn nặng khác (vỏ trứng, mảnh xương, hạt ngũ cốc, cà phê…) có trọng lượng riêng lớn
hơn các hạt cặn hữu cơ lơ lửng dễ lên men. Các tạp chất lắng đọng dưới đáy bể lắng cát
thường có tính chất dễ tách nước, trơ, tương đối khô, độ ẩm khoảng 13 – 65%, trọng
lượng riêng khoảng 1600 kg/m 3. Nếu các tạp chất này không được tách loại ra khỏi nước
thải có thể gây ảnh hưởng lớn đến các công trình phía sau như mài mòn thiết bị, lắng cặn
trong ống, mương, gây khó khăn trong việc xả bùn (cặn tươi ở bể lắng đợt 1). Bể lắng cát
thường được thiết kế theo ba loại: bể lắng cát ngang, bể lắng cát chuyển động vòng và bể
lắng cát thổi khí.

Hình 3. Sơ đồ cấu tạo bể lắng cát ngang

Môn học: Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp

18


Bài tiểu luận nhóm 7

“Đề xuất dây chuyền công nghệ xử lý nước thải khu đô thị mới quy mô 8.000 dân”

3.3. Bể điều hòa
Khi lưu lượng và hàm lượng chất bẩn thay đổi nhiều theo giờ, cần thiết phải xây
dựng bể điều hòa nhằm mục đích điều hòa lưu lượng, nồng độ và nhiệt độ của nước thải.
Để tránh hiện tượng lắng cặn trong bể điều hòa và để tăng cường khả năng xáo trộn đồng
đều khối tích nước, có thể sử dụng biện pháp thổi khí hoặc khuấy trộn cơ khí cho bể.
3.4. Bể làm thoáng sơ bộ
Quá trình làm thoáng sơ bộ ngoài mục đích tăng cường hiệu quả lắng của bể lắng
đợt 1, còn giúp loại bỏ kim loại nặng và một số chất ô nhiễm khác có ảnh hưởng xấu đến
quá trình xử lý sinh học ở giai đoạn sau, đồng thời nhằm tách dầu mỡ, giảm mùi, tăng
hiệu quả xử lý BOD5, phân bố đồng đều các chất lơ lửng và chất nổi. Quá trình này có
khả năng làm tăng hiệu quả lắng ở bể lắng đợt 1 đến 65 – 70%. Thời gian làm thoáng
khoảng 15 – 20 phút với lưu lượng khí nén từ 0,75 – 3,0 m 3 khí/m3 nước thải.
3.5. Bể lắng ly tâm đợt 1
Đây là công trình được thiết kế nhằm các mục đích: loại bỏ các chất rắn lắng được
(mà các chất này có thể gây nên hiện tượng bồi lắng trong nguồn tiếp nhận); tách dầu, mỡ
hoặc các chất nổi khác; giảm tải trọng hữu cơ cho công trình xử lý sinh học phía sau. Bể
lắng đợt 1 khi thiết kế vận hành tốt có thể loại bỏ 35 – 45% hàm lượng cặn lơ lửng (SS)
và 10 – 30% BOD5. Hai thông số thiết kế quan trọng cho bể lắng đợt 1 là tải trọng bề mặt
(thường từ 32 – 45 m3/m3.ngày) và thời gian lưu nước (1,5 – 2,5 giờ).
Kết cấu bể lắng đợt 1 thường có ba dạng: bể lắng ngang, bể lắng đứng và bể lắng ly tâm.
Cặn lắng ở bể lắng đợt 1 còn gọi là cặn tươi có tỷ trọng khoảng 1,03 – 1,05, hàm lượng
chất rắn khoảng 4 – 12%, độ ẩm khoảng 93 – 95%.

Môn học: Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp

19

Bài tiểu luận nhóm 7
“Đề xuất dây chuyền công nghệ xử lý nước thải khu đô thị mới quy mô 8.000 dân”

Hình 4. Sơ đồ cấu tạo bể lắng ngang

3.6. Xử lý bậc 2 (xử lý sinh học)
Trong nước thải sinh hoạt thường có chứa một hàm lượng đáng kể các chất hữu cơ
hòa tan ở dạng hòa tan, dạng keo và phân tán nhỏ (thông qua chỉ tiêu BOD 5) mà chúng
chưa được xử lý hiệu quả ở giai đoạn xử lý bậc 1. Các chất hữu cơ này nếu không được
kiểm soát và quản lý tốt sẽ gây ô nhiễm môi trường nước của nguồn tiếp nhận: làm giảm
nồng độ oxy hòa tan trong nước vốn rất quan trọng đối với đời sống thủy sinh vật, bốc
mùi hôi thối do phân hủy yếm khí… Do đó cần phải tiến hành giai đoạn xử lý bậc 2 để
loại bỏ các chất ô nhiễm hữu cơ này đến một mức độ cần thiết trước khi xả vào nguồn
tiếp nhận.
Bể bùn hoạt tính Aeroten
Quá trình bùn hoạt tính là quá trình khoáng hóa các chất hữu cơ trong nước thải
với sự tham gia của vi sinh vật hiếu khí (cần oxy) để oxy hóa các chất hữu cơ chứa C, N,
P, S thành CO2, H2O và các muối khoáng tương ứng. Trong quá trình này, hỗn hợp nước
thải và bùn hoạt tính (tập hợp các vi sinh vật) được xáo trộn và sục khí liên tục, khi đó
các vi sinh vật được xáo trộn đều với các chất hữu cơ trong nước thải và chúng sử dụng

Môn học: Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp

20


Bài tiểu luận nhóm 7
“Đề xuất dây chuyền công nghệ xử lý nước thải khu đô thị mới quy mô 8.000 dân”

các chất hữu cơ như nguồn thức ăn. Khi vi sinh vật phát triển và được xáo trộn bởi không

khí, các cá thể vi sinh vật kết thành khối với nhau (kết hạt) tạo thành khối vi sinh vật hoạt
tính (các bông bùn sinh học) gọi là bùn hoạt tính.
Quá trình bùn hoạt tính thường được thực hiện trong bể aeroten, ở đó nước thải
chảy liên tục vào bể đồng thời không khí nén cũng được thổi vào bể để khuấy trộn bùn
với nước thải và cung cấp oxy cần thiết cho vi sinh vật phân hủy các chất hữu cơ. Hỗn
hợp bùn hoạt tính và nước thải trong bể hiếu khí được gọi là hỗn hợp chất lỏng. Hỗn hợp
này sau khi ra khỏi bể aeroten được đưa đến bể lắng đợt 2 và bùn hoạt tính lắng lại ở đó.
Phần lớn bùn hoạt tính (trên 50%) được tuần hoàn lại bể aeroten (gọi là bùn hoạt tính
tuần hoàn) để giữ cho khả năng phân hủy chất hữu cơ tốt (do trong bùn có sẵn mật độ vi
sinh vật cao). Phần bùn hoạt tính còn lại (bùn hoạt tính dư) sẽ được nén để làm giảm độ
ẩm và sau đó xử lý chúng bằng các quá trình xử lý bùn thích hợp.

Hình 5. Một số hình ảnh về bể Aeroten
Bể lắng đợt 2
Nhiệm vụ bể lắng đợt 2 chỉ là một phần của quá trình loại bỏ bùn hoạt tính. Tuy
nhiên, bể lắng 2 rất quan trọng do tải lượng chất rắn cao và tính chất của các bông bùn

Môn học: Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp

21


Bài tiểu luận nhóm 7
“Đề xuất dây chuyền công nghệ xử lý nước thải khu đô thị mới quy mô 8.000 dân”

hoạt tính sinh học. Hơn nữa, nó còn rất cần thiết để làm cho bùn tuần hoàn có độ hoạt
tính tốt giúp cho quá trình oxy hóa sinh hóa ở bể aeroten luôn được ổn định.
3.7. Bể tiếp xúc/bể khử trùng
Sau khi nước thải xử lý sơ bộ bậc 1, bậc 2, một số loại vi khuẩn gây bệnh vẫn còn trong
nước thải, khi vào nguồn nước mặt gặp điều kiện thuận lợi sẽ phát triển nhanh chóng. Sau

khi xử lý cơ học, sinh học trong điều kiện nhân tạo, vi khuẩn gây bệnh không bị tiêu diệt
hoàn toàn. Vì vậy, để đảm bảo điều kiện vệ sinh, nước thải đô thị hoặc nước thải sinh
hoạt sau xử lý cơ học hoặc xử lý sinh học trong điều kiện nhân tạo cần phải khử trùng
tiếp tục.
Khử trùng được tiến hành theo các bước:
Xáo trộn hóa chất khử trùng với nước thải trong các bể trộn 1 – 2 phút;
Thực hiện phản ứng tiếp xúc hóa chất khử trùng với nước thải trong các bể tiếp xúc và
máng dẫn nước thải ra nguồn với thời gian 15 - 20 phút, phụ thuộc vào các điều kiện xáo
trọn và phản ứng. Để khử trùng thường dùng Clorua, có 2 loại: Clorua nước và Clorua
vôi, ngoài ra, còn khử trùng nước bằng ozon.

Hình 6. Cấu tạo bể tiếp xúc

Môn học: Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp

22


Bài tiểu luận nhóm 7
“Đề xuất dây chuyền công nghệ xử lý nước thải khu đô thị mới quy mô 8.000 dân”

Môn học: Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp

23


Bài tiểu luận nhóm 7
“Đề xuất dây chuyền công nghệ xử lý nước thải khu đô thị mới quy mô 8.000 dân”

KẾT LUẬN

Quá trình đô thị hoá tại Việt Nam diễn ra rất nhanh, đặc biệt là tại các khu đô thị
lớn. Song song với việc đầu tư phát triển khu đô thị mới với nhiều hoạt động kinh tế
ngoài công nghiệp như các dịch vụ, thương mại… cũng phát triển cùng với hoạt động
sinh hoạt của người dân. Tất cả các hoạt động nói trên đã và đang gây ra các sức ép nặng
nề lên môi trường, đặc biệt là môi trường nước thải. Hậu quả là môi trường ngày càng
suy thoái và ô nhiễm, ví dụ rõ nhất là hầu hết các kênh rạch trong nội thành đều bị ô
nhiễm nghiêm trọng.
Trước tình hình ô nhiễm nước thải sinh hoạt ảnh hưởng đến môi trường nước, việc
“Đề xuất dây chuyền công nghệ xử lý nước thải khu đô thị mới quy mô 8.000 dân” là rất
cần thiết và cấp bách cho việc giảm thiểu ô nhiễm nước thải đô thị nhằm hướng đến mục
tiêu phát triển bền vững.

Môn học: Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp

24


Bài tiểu luận nhóm 7
“Đề xuất dây chuyền công nghệ xử lý nước thải khu đô thị mới quy mô 8.000 dân”

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1] Lâm Minh Triết, Nguyễn Thanh Hùng, Nguyễn Phước Dân, Xử lý nước thải đô thị và
công nghiệp – Tính toán thiết kế công trình, NXB Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí
Minh, 2004;
2] Lâm Minh Triết, Kỹ thuật môi trường (Tái bản lần 1), NXB Đại học Quốc gia Thành
phố Hồ Chí Minh.

Môn học: Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp

25