Đối sách đặc điểm kiến tạo địa động lực bể cửu long và nam côn sơn và triển vọng dầu khí liên quan

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP.HCM
KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ CÔNG NGHỆ SINH HỌC



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGHIÊN CỨU MÔ HÌNH SBR PHỤC VỤ TÍNH
TOÁN, THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC
THẢI CÔNG TY LAFIMEXCO, LONG AN

Chuyên ngành : Kó Thuật Môi Trường
Mã số ngành : 108

GVHD : Th.S LÂM VĨNH SƠN
SVTH : TRỊNH PHÚC HỒNG
MSSV : 103108083
LỚP : 03DHMT02

TP. HỒ CHÍ MINH, THÁNG 12-2007


Đồ Án Tốt Nghiệp

GVHD: ThS Lâm Vónh Sơn

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP.HCM
KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ CÔNG NGHỆ SINH HỌC



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGHIÊN CỨU MÔ HÌNH SBR PHỤC VỤ TÍNH
TOÁN, THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC
THẢI CÔNG TY LAFIMEXCO, LONG AN
Chuyên ngành : Kó Thuật Môi Trường
Mã số ngành : 108

GVHD : Th.S LÂM VĨNH SƠN
SVTH : TRỊNH PHÚC HỒNG
MSSV : 103108083
LỚP : 03DHMT02

TP. HỒ CHÍ MINH, THÁNG 12-2007
SVTH: Trònh Phúc Hồ ng


Đồ Án Tốt Nghiệp

GVHD: ThS Lâm Vónh Sơn

BỘ GIÁ O DỤ C VÀ ĐÀ O TẠ O
ĐẠ I HỌ C KTCN TPHCM
KHOA: Mô i Trườ ng và CNSH
BỘ MÔ N: Xử Lý Nướ c Thả i

CỘ NG HOÀ XÃ HỘ I CHỦ NGHĨA VIỆ T NAM
ĐỘ C LẬ P - TỰ DO – HẠ NH PHÚ C
------------------------

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

HỌ VÀ TÊ N: Trònh Phú c Hồ ng
NGÀ NH: Kó Thuậ t Mô i Trườ ng

MSSV: 103108083
LỚ P: 03DHMT2

1. Đầu đề Đồ án tốt nghiệp:
-Nguyên cứu mô hình SBR phục vụ tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải công
ty LAFIMEXCO, Long An.
2. Nhiệm vụ:
-Tìm hiểu về công ty chế biến thuỷ sản LAFIMEXCO, xác đònh đặc trưng và lưu
lượng nước thải.
-Quan sát qui trình xử lý nước thải đang áp dụng ở công ty, từ đó đề xuất phương án
cải thiện (phương án 1) và xây dựng hệ thống mới (phương án 2)
-Nghiên cứu mô hình cột lắng tìm các thông số thiết kế , áp dụng cho phương á n 1
-Nghiên cứu mô hình SBR tìm các thông số thiết kế và đánh giá hiệu quả xử lý từ
công nghệ SBR đối với nước thải chế biến thuỷ sản , áp dụng cho phương án 2
-Nghiên cứu hiệu quả xử lý hệ thống ao sinh học nuôi lục bình đang được áp dụng tại
công ty, áp dụng cho cả 2 phương án
-Tính toán chi tiết, mô phỏng các công trình và thiết bò cho các phương án đề xuất
3. Ngày giao Đồ án tốt nghiệp: 01/09/2007
4. Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 20/12/2007
5. Họ tên người hướng dẫn
Phần hướng dẫn
ThS. Lâm Vónh Sơn
Nghiên cứu, tính toán và thiết kế hệ thống xử lý
Nội dung và yêu cầu LVTN đã được thông qua Bộ môn.
TP. HCM, Ngày 21 tháng 12 năm 2007

CHỦ NHIỆM BỘ MÔN
(Ký và ghi rõ họ tên)

PHẦN DÀNH CHO KHOA, BỘ MÔN
Người duyệt (chấm sơ bộ) : ………………………………………..
Đơn vò:………………………………………………………………………………..
Ngày bảo vệ:…………………………………………………………………….
Điểm tổng kết:…………………………………………………………………
Nơi lưu trữ Đồ án tốt nghiệp: …………………………………..

SVTH: Trònh Phúc Hồ ng

NGƯỜI HƯỚNG DẪN
(Ký và ghi rõ họ tên)


Đồ Án Tốt Nghiệp

GVHD: ThS Lâm Vónh Sơn

LỜI CÁM ƠN
***

Thông qua luận văn này tôi xin gửi lời cám ơn đến tất cả mọ i người.
Con cám ơn cha, mẹ đã nuôi dưỡng, chăm sóc và luôn luôn thương yêu và
bên cạnh con, cám ơn người chò đảm đang của tôi.
Cám ơn trường ĐH Kó Thuật Công Nghệ đã tạo điều kiện học tập tốt trong
suốt quá trình 4 năm học tập của em; cám ơn Khoa Môi Trường với tất cả
q thầy, cô đã dạy dỗ và giúp đỡ cho em về mọi mặt.
Cám ơn thầy Lâm Vónh Sơn, người đã dạy dỗ, nâng đỡ, tin tưởng và hướng

dẫn em thực hiện tốt công việc của mình.
Cám ơn thầy, cô trong phòng thí nghiệm khoa Môi Trường đã tạo mọi điều
kiện, cảm thông và giúp đỡ cho em trong suốt quá trình nghiên cứu.
Cám ơn công ty cổ phẩn Thuỷ sản và XNK Long An, LAFIMEXCO đã hỗ trợ
nhiều cho em trong quá trình nghiên cứu, cám ơn chú Ẩn đã tin tưởng và
giúp đỡ cháu rất nhiều.
Cám ơn tất cả bạn bè đã luôn sát cánh cùng tôi.
Cám ơn,
TPH

SVTH: Trònh Phúc Hồ ng


Đồ Án Tốt Nghiệp

GVHD: ThS Lâm Vónh Sơn

MỤC LỤC
***

CHƯƠNG 1
MỞ ĐẦU
1. ĐẶT VẤN ĐỀ ------------------------------------------------------------- Trang
2. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI ---------------------------------------------- Trang
3. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU ---------------------------------------------- Trang
4. PHẠM VI ĐỀ TÀI --------------------------------------------------------- Trang
5. GIỚI HẠN ĐỀ TÀI -------------------------------------------------------- Trang

CHƯƠNG 2
TỔNG QUAN LÝ THUYẾT CƠ SỞ XỬ LÝ NƯỚC THẢI VÀ

NGÀNH CHẾ BIẾN THỦY SẢN VIỆT NAM
1. LÝ THUYẾT CƠ SỞ XỬ LÝ NƯỚC THẢI
1.1. Một Số Khái Niệm Cơ Bản ------------------------------------------ Trang
1.2. Các Phương Pháp Xử Lý Nước Thải ------------------------------ Trang
1.3. Quá Trình Lắng ------------------------------------------------------- Trang
1.4. Ứng Dụng Vi Sinh Vật Trong Xử Lý Nước Thải ---------------- Trang
1.5. Quá Trình Bùn Hoạt Tính ------------------------------------------- Trang
1.6. Quá Trình Loại Bỏ Nitrogen---------------------------------------- Trang
1.7. Phương Pháp Lấy Mẫu Và Phân Tích Chỉ Tiêu ----------------- Trang
2. NGÀNH CHẾ BIẾN THỦY SẢN VÀ CÁC VẤN ĐỀ MÔI TRƯỜNG
2.1. Hiện Trạng Ngành Chế Biến Thủy Sản -------------------------- Trang
2.2. Vấn Đề Môi Trường Trong Ngành Chế Biến Thủy Sản ------ Trang
2.3. Xử Lý Nước Thải Ngành Chế Biến Thuỷ Sản ------------------- Trang

SVTH: Trònh Phúc Hồng


Đồ Án Tốt Nghiệp

GVHD: ThS Lâm Vónh Sơn

CHƯƠNG 3
TỔNG QUAN VÀ CÁC VẤN ĐỀ MÔI TRƯỜNG TRONG CÔNG
TY LAFIMEXCO
1. TỔNG QUAN CÔNG TY LAFIMEXCO
1.1. Giới Thiệu -------------------------------------------------------------- Trang
1.2. Lòch Sử Hình Thành Và Phát Triển Của Công Ty ------------- Trang
1.3. Sơ Đồ Tổ Chức -------------------------------------------------------- Trang
1.4. Qui Trình Công Nghệ Sản Xuất ------------------------------------ Trang
2. VẤN ĐỀ MÔI TRƯỜNG TRONG QUÁ TRÌNH HOẠT ĐỘNG, CHÍNH

SÁCH VÀ BIỆN PHÁP GIẢI QUYẾT
2.1. Môi Trường Không Khí ---------------------------------------------- Trang
2.2. Môi Trường Đất ------------------------------------------------------- Trang
2.3. Môi Trường Nước ----------------------------------------------------- Trang
2.4. Chất Thải --------------------------------------------------------------- Trang
2.5. Tiếng Ồn và Độ Rung ------------------------------------------------ Trang
3. NHẬN ĐỊNH TÌNH HÌNH XỬ LÝ NƯỚC THẢI Ở NHÀ MÁY
3.1. Đặc trưng dòng thải -------------------------------------------------- Trang
3.2. Qui Trình Xử Lý Nước Thải Ở Công Ty -------------------------- Trang
3.3. Hiệu Quả Xử Lý ------------------------------------------------------- Trang
4. ĐỀ XUẤT CÁC PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ NƯỚC THẢI
4.1. Cải Thiện Qui Trình Xử Lý Hiện Tại ----------------------------- Trang
4.2. Xây Dựng Hệ Thống Xử Lý Nước Thải Mới --------------------- Trang

CHƯƠNG 4
CÁC MÔ HÌNH THỰC NGHIỆM
1. MÔ HÌNH CỘT LẮNG
1.1. Giới Thiệu -------------------------------------------------------------- Trang
SVTH: Trònh Phúc Hồng


Đồ Án Tốt Nghiệp

GVHD: ThS Lâm Vónh Sơn

1.2. Mục Đích---------------------------------------------------------------- Trang
1.3. Chuẩn Bò ---------------------------------------------------------------- Trang
1.4. Tiến Hành -------------------------------------------------------------- Trang
1.5. Kết quả------------------------------------------------------------------ Trang
1.6. Tính Toán --------------------------------------------------------------- Trang

1.7. Kết luận ----------------------------------------------------------------- Trang
2. MÔ HÌNH SBR
2.1. Giới Thiệu -------------------------------------------------------------- Trang
2.2. Mô Hình Toán Học --------------------------------------------------- Trang
2.2.1. Cân bằng sinh khối -------------------------------------------- Trang
2.2.2. Cân bằng khối lượng cơ chất -------------------------------- Trang
2.3. Mục Đích---------------------------------------------------------------- Trang
2.4. Chuẩn Bò ---------------------------------------------------------------- Trang
2.4.1. Thiết bò vật tư -------------------------------------------------- Trang
2.4.2. Bùn thích nghi -------------------------------------------------- Trang
2.5. Thí Nghiệm 1: Tăng Tải Trọng - Xác Đònh Thời Gian Phản Ứng Và
Các Thông Số Động Học -------------------------------------------- Trang
2.5.1. Kết quả ---------------------------------------------------------- Trang
2.5.2. Xác đònh các thông số động học ----------------------------- Trang
2.5.3. Xác đònh thời gian phản ứng --------------------------------- Trang
2.5.3.1.

Thời gian kò khí ----------------------------------------- Trang

2.5.3.2.

Thời gian hiếu khí -------------------------------------- Trang

2.5.3.3.

Thời gian thiếu khí – thí nghiệm khử Nitrate ---- Trang

2.6. Thí Nghiệm 2: Tiến Hành Thí Nghiệm Theo Thời Gian Tối Ưu - Xác
Đònh Số Thiết Kế Và Đánh Giá Hiệu Quả Xử Lý -------------- Trang
2.6.1. Kết quả ---------------------------------------------------------- Trang

2.6.2. Xác đònh thông số thiết kế và hiệu quả xử lý ------------- Trang
SVTH: Trònh Phúc Hồng


Đồ Án Tốt Nghiệp

GVHD: ThS Lâm Vónh Sơn

3. PHÂN TÍCH, TỔNG HP DỮ LIỆU Ở CÁC AO SINH HỌC
3.1. Giới Thiệu -------------------------------------------------------------- Trang
3.2. Mục Đích---------------------------------------------------------------- Trang
3.3. Kết quả------------------------------------------------------------------ Trang
3.4. Tính Toán --------------------------------------------------------------- Trang
3.5. Kết luận ----------------------------------------------------------------- Trang

CHƯƠNG 5
TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC
1. LƯU LƯNG, ĐẶC TRƯNG DÒNG THẢI
1.1. Lưu Lượng Dòng Thải ------------------------------------------------ Trang
1.2. Đặc Trưng Dòng Thải ------------------------------------------------ Trang
2. PHƯƠNG ÁN I
2.1. Lưới Chắn Rác -------------------------------------------------------- Trang
2.2. Bể Điều Hoà Lưu Lượng -------------------------------------------- Trang
2.3. Bể Làm Thoáng Sơ Bộ ----------------------------------------------- Trang
2.4. Bể Lắng Sơ Cấp ------------------------------------------------------- Trang
2.5. Các Ao Sinh Học ------------------------------------------------------ Trang
2.6. Bể Methane ----------------------------------------------------------- Trang
3. PHƯƠNG ÁN II
3.1. Lưới Chắn Rác -------------------------------------------------------- Trang
3.2. Bể Điều Hoà Lưu Lượng Và Nồng Độ ---------------------------- Trang

3.3. Bể SBR ------------------------------------------------------------------ Trang
3.4. Ao Nuôi Lục Bình ----------------------------------------------------- Trang
3.5. Sân Phơi Bùn ---------------------------------------------------------- Trang

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

SVTH: Trònh Phúc Hồng


Đồ Án Tốt Nghiệp

GVHD: ThS Lâm Vónh Sơn

DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
***

CBTS: Chế biến thuỷ sản

MLVSS: Chất rắn lơ lửng hỗn dòch

BOD: Nhu cầu oxy sinh hoá

bay hơi

COD: Nhu cầu oxy hoá học

DO: Oxy hoà tan

HRT (): Thời gian lưu nước

SBR (Sequencing Batch Reator): Lò

SRT: Thời gian lưu bùn

phản ứng theo chuỗi

SS: Lượng chất rắn lơ lửng

L: Chiều dài

DS: Lượng chất rắn hoà tan

W: Chiều rộng

TKN: Tổng Nitrogen Kjeldahl

H: Chiều cao hoặc độ sâu

ON: Nitrogen hữu cơ

A: diện tích

SVI: Chỉ số thể tích bùn

V: thể tích

SV30: Thể tích bùn lắng sau 30 phút

Q: Lưu lượng

trong một Lit

v: Vận tốc

MLSS (X): Chất rắn lơ lửng hỗn dòch

D: Đường kính
d:h:min:s = ngày:giờ:phút:giây

SVTH: Trònh Phúc Hồng


Đồ Án Tốt Nghiệp

GVHD: ThS Lâm Vónh Sơn

CHƯƠNG 1
MỞ ĐẦU

SVTH: Trònh Phúc Hồng

Trang 1


Đồ Án Tốt Nghiệp

GVHD: ThS Lâm Vónh Sơn

1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Trước đây nước ta còn nghèo nàn và lạc hậu vấn đề môi trường không được

chú trọng đúng nghóa. Sau quá trình cải cách đúng đắn, với quá trình công nghiệp
hóa-hiện đại hóa đất nước giúp đời sống không ngừng nâng cao về vật chất lẫn
tinh thần…đồng thời môi trường thay đổi theo chiều hướng xấu đi. Nguyên nhân
chính xuất phát từ việc chưa chú trọng thích đáng các vấn đề môi trường trong
quá trình phát triển, không có sự quản lí môi trường chặt chẽ…
Nước thải mối quan tâm hàng đầu, các cơ sở sản xuất, nhà máy sử dụng nguồn
nước sạch để sản xuất, sinh hoạt…để rồi trả lại chính nguồn nước đó nhưng đã
thay đổi hoàn toàn về chất lượng. Nước này được xả trở lại các dòng sông để rồi
phát tán ô nhiễm lên cả một hệ thống sông ngòi. Yêu cầu cấp thiết các cơ sở sản
xuất, nhà máy phải có trách nhiệm với nguồn nước thải của mình, cần thực hiện
các giải pháp để xử lý phù hợp với chuẩn mực chung đề ra (các tiêu chuẩn nhà
nước ban hành, hoặc yêu cầu từ cơ quan đòa phương chòu trách nhiệm) trước khi
xã ra nguồn tiếp nhận. Nhà nước có vai trò quan trọng để đảm bảo họ thực hiện,
cần ban hành luật đònh phù hợp và các biện pháp cưỡng chế bắt buộc thực thi
cũng như các giải pháp khuyết khích mọi người thực hiện nghóa vụ của mình.
Xây dựng hệ thống xử lý nước thải hoàn chỉnh cho bất cứ cơ sở sản xuất hay
nhà máy nào đều cũng không đơn giản, nó đòi hỏi kinh phí thực hiện (xây dựng,
vận hành, sữa chữa, bảo trì…), cũng như diện tích đất xây dựng khá lớn. Chính
điều này làm cho cá c chủ sản xuất e ngại và không muốn chấp hành dù biết rằng
nước thải của họ ảnh hưởng đến môi trường, và hành động này vi phạm với luật
đònh. Nhưng nếu cải thiện hệ thống xử lý sao cho kinh phí xây dựng giảm xuống
(ít công trình, thiết bò…), chí phí vận hành không cao (tốn ít năng lượng, không sử
dụng hóa chất, không cần nhiều nhân lực…), hệ thống làm việc ổn đònh (công
nghệ linh động, hiệu quả…), diện tích đất không chiếm quá nhiều ( giảm công
nghệ, kết hợp các công trình chung một bể), việc điều hành hệ thống phải đơn
SVTH: Trònh Phúc Hồng

Trang 2

Đồ Án Tốt Nghiệp

GVHD: ThS Lâm Vónh Sơn

giản (cơ chế tự động)…các chủ sản xuất sẽ thực hiện với tinh thần và trách nhiệm
cao, từ đó giúp uy tín doanh nghiệp cũng tăng theo.
Một công nghệ được sử dụng phổ biến hiện nay trên thế giới hội đủ các điều
trên chính là bể xử lý sinh học SBR (Sequencing Bacth Reators), tuy nhiên ở Việt
Nam chưa có nhiều nghiên cứu cũng, ứng dụng đúng với khả năng của công nghệ
này. Vì vậy mà đề tài “Nghiên cứu mô hình SBR phục vụ tính toán, thiết kế hệ
thống xử lý nước thải công ty LAFIMEXCO, Long An” được chọn để thực hiện.
2. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI
Tìm ra biện pháp tối ưu mới để khuyết khích doanh nghiệp thực hiện trách
nhiệm, nghóa vụ môi trường của mình
Đưa ra các phương án và thiết kế hệ thống xử lý nước thải phù hợp cho công
ty LAFIMEXCO
Đánh giá hiệu quả xử lý nước thải chế biến thủy sản củ a công nghệ SBR
3. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
Tìm hiểu tổng quan, các tác động môi trường (nước thải), cũng như biện pháp
khống chế, khắc phục của ngành chế biến thủy sản ở Việt Nam.
Tìm hiểu về công ty LAFIMEXCO cũng như các vấn đề môi trường liên quan,
trong đó chú trọng nhất là vấn đề nước thải.
Nghiên cứu các mô hình thực nghiệm, công trình thực tiễn (lắng, SBR, ao sinh
học…) theo phương án đề xuất
Tổng hợp dữ liệu thực nghiệm tìm các thông số thiết kế và đánh giá hiệu quả
xử lý của công nghệ đưa ra.
Nghiên cứu tính toán, thiết kế các công trình, thiết bò trong hệ thống xử lý, mô
phỏng chi tiết hệ thống.
4. GIỚI HẠN ĐỀ TÀI
Vì giới hạn thời gian, kinh phí, kiến thức, kinh nghiệm…nên không tránh khỏi

điều sai xót, mong nhận được ý kiến đóng góp từ q thầy cô và các bạn.
SVTH: Trònh Phúc Hồng

Trang 3


Đồ Án Tốt Nghiệp

GVHD: ThS Lâm Vónh Sơn

CHƯƠNG 2
TỔNG QUAN LÝ THUYẾT CƠ SỞ XỬ LÝ NƯỚC THẢI VÀ
NGÀNH CHẾ BIẾN THỦY SẢN VIỆT NAM

SVTH: Trònh Phúc Hồng

Trang 4


Đồ Án Tốt Nghiệp

GVHD: ThS Lâm Vónh Sơn

1. LÝ THUYẾT CƠ SỞ XỬ LÝ NƯỚC THẢI
1.1. Một Số Khái Niệm Cơ Bản
1.1.1. Thành phần chất rắn

Hình 1: Thành phần chất rắn trong nước thải
1.1.2. Thành phần COD

Hình 2: Thành phần COD trong dòng thải (nguồn [9])
SVTH: Trònh Phúc Hồng

Trang 5


Đồ Án Tốt Nghiệp

GVHD: ThS Lâm Vónh Sơn

Thành phần COD và phương pháp xác đònh:
Không như BOD, có một phần COD là không phân huỷ sinh học được nên
được phân biệt riêng ra. Và mức quan tâm tiếp theo là dạng lơ lửng hay dạng
hạt (gồm hạt lơ lửng và hạt dạng keo)
nbsCOD, không phân huỷ sinh học dạn g hoà tan, lượng COD còn lại trong
nước thải sau khi qua xử lý bùn hoạt tính
nbpCOD, không phân huỷ sinh học dạng hạt, góp phần làm tăng tổng
lượng bùn hình thành. Vì nbpCOD là chất hữu cơ, nên góp phần vào nồng độ
VSS trong nước thải và hỗn dòch lỏng trong bùn hoạt tính nên ở đây xem như
là chất rắn lơ lửng bay hơi không phân huỷ sinh học -nbVSS
rbCOD, lượng COD phân huỷ sinh học nhanh bởi dạng hoà tan, tiêu huỷ
nhanh bởi sinh khối. Ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình động học của bùn hoạt
tính
sbCOD, lượng COD phân huỷ sinh học chậm bởi dạng hạt, thông số vô
cùng quan trọng trong thiết kế bể bùn hoạt tính. Muốn xác đònh đầu tiên phải
cho hoà tan với enzym.
sCOD, lượng COD dạng hòa tan, để xác đònh ta sử dụng phương pháp lọc
(0,45 m). Trong đó sCOD bao gồm rbCOD, một ít COD dạng keo và nbsCOD
Tỉ lệ bCOD/BOD, giá trò thường lớn hơn (1,6-1,7 nước thải sinh hoạt) so
với tỉ lệ UBOD/BOD (1,5 nướ c thải sinh hoạt) bởi bCOD không phải bò oxy

hoá hết mà một phần được chuyển thành sinh khối. Phương trình cân bằng xác
đònh bCOD:
bCOD  UBOD  1, 42* f d * YH * bCOD

Trong đó:
+fd: tỉ lệ vụn tế bào, g/g
+YH: hệ số sản lượng tổng hợp của vi khuẩn dò dưỡng, gVSS/gCOD
Quan hệ
SVTH: Trònh Phúc Hồng

Trang 6


Đồ Án Tốt Nghiệp

GVHD: ThS Lâm Vónh Sơn

COD = bCOD + nbCOD
bCOD  1,6*(BOD)
nbCOD = sCODe + nbpCOD
bCOD = sbCOD + rbCOD
bCOD
UBOD / BOD

BOD 1  1, 42* f d *(YH )

  bpCOD  
nbVSS  1  
  *VSS
  pCOD  

bpCOD (bCOD / BOD) *( BOD  sBOD)

pCOD
COD  sCOD

Bảng 1: Giá trò một số thông số trong nước thải đô thò
Thông số

UBOD/BOD

fd

YH

Giá trò

1,5

0,15 g/g

0,4 g VSS/g COD

1.1.3. Phần tử chứa Nitrogen

Hình 3: Thành phần Nitrogen trong dòng thải (nguồn [9])
Thành phần Nitrogen và phương pháp xác đònh

SVTH: Trònh Phúc Hồng

Trang 7

Đồ Án Tốt Nghiệp

GVHD: ThS Lâm Vónh Sơn

TKN bao gồm Ammonia và Nitrogen hữu cơ, khoảng 60-70% TKN
nước thải đầu vào là Ammonia
Nitrogen hữu cơ gồm dạng hòa tan và dạng hạt, một phần trong mỗi
dạng này thì không phân huỷ sinh học. Trong đó dạng hoà tan phân huỷ
nhanh hơn dạng hạt bởi quá trình thuỷ phân xảy ra đầu tiên.
Lượng Nitrogen hữu cơ không phân huỷ xấp xỉ 6% lượng COD của VSS
không phân huỷ trong nước thải đầu vào
Nitrogen không phân huỷ dạng hạt được giữ lại trong bông bùn hoạt
tính và được thải chung với bùn thải, và Nitrogen không phân huỷ dạng
hoà tan là lượng Nitrogen còn lại sau xử lý
Quan hệ
TKN = NH4+ + ON
ON = bON + nbON
nbON = nbsON + nbpON
1.2. Thuật Ngữ Trong Xử Lý Sinh Học
Bảng 2: Liệt kê một số đònh nghóa về các thuật ngữ sử dụng
Thuật ngữ

Đònh nghóa
Chức năng trao đổi vật chất

Quá trình hiếu khí
(aerobic/oxic)
Quá trình kò khí

(anaerobic)

Quá trình xử lý sinh học có oxy tham gia

Quá trình xử lý sinh học xảy ra trong điều kiện không có oxy

Quá trình thiếu khí

Còn được gọi là quá trình khử Nitrate, với điều kiện thiếu oxy

(anoxic)

(1mg/L) nitrate sẽ được chuyển hóa thành khí Nitrogen.

Quá trình tùy nghi

Quá trình xử lý sinh học mà sinh vật thực hiện chức năng dù có hoặc

(Facultative)

không có mặt của oxy

Kết hợp các quá trình

Kết hợp các quá trình kò-hiếu-thiếu khí với nhau trong một đơn vò để

(Combined)

xử lý một số nước thải đặc trưng riêng
Quá trình xử lý

SVTH: Trònh Phúc Hồng

Trang 8


Đồ Án Tốt Nghiệp

GVHD: ThS Lâm Vónh Sơn

Quá trình sinh trưởn g

Quá trình chuyển đổi chất hữu cơ hay các thành phần khác trong nước

lơ lửng (Suspended-

thải thành chất vô cơ, khí hoặc tế bào mới bởi vi sinh vật lơ lửng

Growth)

chung dòng chất lỏng

Quá trình sinh trưởng

Quá trình chuyển đổi chất hữu cơ hay các thành phần khác trong nước

dính bám (Attached-

thải thành chất vô cơ, khí hoặc tế bào mới bởi vi sinh vật sống dính

Growth)

bám vào các vật liệu (nhựa, xứ, đá…)

Quá trình kết hợp

Kết hợp 2 quá trình sinh trưởng lơ lửng và dính bám trong quá trình xử

(Combine)

lý

Bể xử lý (Lagoon)

Thuật ngữ chung cho những quá trình xử lý xảy ra bên trong hồ hoặc
bể với tỉ lệ của bề mặt (dài, rộng) hay độ sâu khác nhau.
Chức năng xử lý

Loại bỏ dinh dưỡng

Chỉ sự loại bỏ nitrogen và phosphorus bằng sự tích luỹ thành sinh khối

(Nutrient removal)

và sau đó tách thành phần rắn này

Loại bỏ P

Loại bỏ P bằng sự tích luỹ thành sinh khối và sau đó tách thành phần
rắn này

Chuyển đổi sinh học thành phần hữu cơ carbon thành những sản phẩm

Loại bỏ BOD carbon

cuối cùng là các mô tế bào hay các loại khí thoát ra. Trong quá trình
chuyển hoá, nếu có mặt nitrogen (các dạng hợp chất) thì sẽ được
chuyển thành Ammonia.

Nitrate hóa

Gồm 2 quá trình sinh học, đầu tiên ammonia chuyển thành nitrite sau

(Nitrification)

đó thành nitrate.

Khử nitrate

Quá trình sinh học sử dụng lại nitrate tạo thành sản phẩm cuối cùng là

(Denitrification)

khí nitrogen và các dạng khí khác

Cơ chất (Substrate)

Dùng để biểu thò chất hữu cơ hoặc dinh dưỡng được chuyển hoá trong
xử lý sinh học. Là thành phần giới hạn cho quá trình xử lý.

1.3. Các Phương Pháp Xử Lý Nước Thải

Chỉ giới thiệu những công trình ứng dụng trong các phương án đưa ra
1.3.1. Lưới chắn rác
Dòng nước thải có chứa các dạng cặn bã không quá lớn và phức tạp nên chọn
loại lưới chắn rác tinh.
SVTH: Trònh Phúc Hồng

Trang 9


Đồ Án Tốt Nghiệp

GVHD: ThS Lâm Vónh Sơn

Loại bỏ cặn bã vụn và vừ a như: nhựa, giấy, kim loại, xác bã nguyên vật
liệu…có hoặc xâm nhập vào trong dòng thải, làm giảm mức độ ô nhiễm ban đầu
để tăng hiệu quả xử lý của hệ thống (thay phần nào cho bể lắng sơ cấp).
Bảo vệ các van, đường ống và máy bơm (tránh tình trạng tắt nghẽn)
Khử bỏ các chất ảnh hưởng khi muốn tái sử dụng cặn lắng từ bể lắng I
Giảm lắng cặn xảy ra ở bể điều hoà
1.3.2. Bể điều hoà
1.3.2.1.

Chỉ điều hoà lưu lượng

Bể đậy kín để tránh mùi, nước đưa lên bằng bơm.
Điều hòa lưu lượng dòng chảy
1.3.2.2.

Điều hoà lưu lượng và nồng độ

Điều hòa lưu lượng (bể chứa để tập trung nước thải)
Cân bằng thành phần (chất lượng) dòng thải (quá trình khuấy trộn)
Cung cấp lượng khí ban đầ u hỗ trợ cho biện pháp xử lý sinh học sau đó
Không để tích tụ các chất rắn (lắng cặn) ở đáy bể (nhờ quá trình khuấy trộn)
Không cho vi sinh kò khí hoạt dộng (cấp khí) tránh gây mùi hôi thối cũng như
các phản ứng sinh – hóa học xảy ra làm thay đổi tính chất dòng thải.
1.3.3. Bể làm thoáng
1.3.3.1.

Mục đích

Nước thải sẽ được cấp lượng khí nhất đònh
Làm thoáng sơ bộ giúp cho quá trình lắng hiệu quả hơn.
Tham gia vào việc tách bỏ lượng dầu, mỡ.
Tránh quá trình phân huỷ (kò khí)
Giảm một lượng BOD
1.3.3.2.

Quá trình

Đưa vào nước thải một lượng khí trong thời gian nhất đònh, lượng khí cấp bởi
máy khí nén trong khoảng 0,003-0,0113 (m3 không khí/g nước) với thời gian lưu
SVTH: Trònh Phúc Hồng

Trang 10


Đồ Án Tốt Nghiệp

GVHD: ThS Lâm Vónh Sơn

nước là 20-30 phút hoặ c thiết bò làm thoáng bề mặt (có hoặc không sử dụng hoá
chất) với thời gian lưu nước là 45 phút.
Khi dòng nước thải có mặt không khí, các hạt lơ lửng nhẹ(trọng lượng riêng
tương đương trọng lượng riêng của nước) có xu hướng kết dính lại với nhau trở
nên to và nặng hơn, làm tăng nhanh quá rtình lắng
Làm thoáng sơ bộ còn giúp tách loại dầu, mỡ cũng như chất rắn trong dòng
thải và đưa chúng lên bề mặt.
Với lượng khí cấp giúp tránh được quá trình phân huỷ kò khí gây mùi hôi khó
chòu và làm ảnh hưởng đến các công trình xử lý phía sau; ngược lại với điều kiện
hiếu khí trong bể giúp cải thiện cho quá trình xử lý kế tiếp (lượng khí ban đầu)
1.3.4. Bể lắng sơ cấp
Các dạng bể lắng: hình chữ nhật, tròn, vuông. Trong đó dạng hình chữ nhật
và tròn thường phổ dụng hơn.

Hình 4: Một số loại bể lắng (lắng ngang, lắng 2 tầng, lắng li tâm)
Các vùng trong bể lắng: vùng vào, vùng lắng, vùng bùn, vùng ra

Hình 5: Các vùng khác nhau trong bể lắng
Giúp loại bỏ các thành phần trong nước thải có trọng lượng riêng nhỏ hoặc lớn
hơn trọng lượng riê ng của nước.

SVTH: Trònh Phúc Hồng

Trang 11


Đồ Án Tốt Nghiệp

GVHD: ThS Lâm Vónh Sơn

1.3.5. Bể SBR
1.3.5.1.

Giới thiệu

Sequencing Batch Reactor (Lò phản ứng theo chuỗi) là hệ thống bùn hoạt tính
kiểu làm đầy -và-rút, một hệ thống phản ứng kiểu khuấy trộn hoàn toàn bao gồm
tất cả các bước của quá trình bùn hoạt tính xảy ra trong một bể đơn nhất, hoạt
động theo chu trình mỗi ngày. SBR không cần sử dụng bể lắng thứ cấp và quá
trình tuần hoàn bùn, thay vào đó là quá trình xã cặn trong bể.
Thường có 5 pha xảy ra trong một chu kì hoạt động của bể, bao gồm: Pha đầy,
pha phản ứng, pha lắng, pha rút, pha để yên

Hình 6: Các pha và phản ứng trong một chu kì của bể SBR
Rút nước bằng thiết bò phao nổi hoặc cố đònh; thiết bò thông khí thường sử
dụng là thiết bò phun tia hoặc phân tán bọt thô đặt chìm dưới đáy
Bảng 4: Tham số thiết kế đặc trưng của SBR[9]

Tham số

SRT
(d)

F/M

Tải lượng

(kg BOD/kg

thể tích

MLVSS*d)

(kgBOD/m3*d)

SVTH: Trònh Phúc Hồng

MLSS

HRT

(mg/l)

(h)

Trang 12


Đồ Án Tốt Nghiệp
Giá trò

10-30

1.3.5.2.

GVHD: ThS Lâm Vónh Sơn
0,04-0,1

0,1-0,3

3000-5000

15-40

Những cải tiến hạn chế của công nghệ SBR

1.3.5.2.1. Cải tiến
Quá trình linh hoạt và dễ vận hành
MLSS không bò thoát ra vì chảy tràn nước do lưu lượng không đổi , quá trình
lắng tónh giúp nồng độ TSS ở đầu ra thấp
Bể điều hoà, bể lắng sơ cấp, xử lý sinh học, bể lắng thứ cấp và khử dinh
dưỡng có thể kết hợp lại thành một bể duy nhất
Tiết kiệm chi phí do giảm các hạn mục công trình
Giảm diện tích đất sử dụng
Hiệu quả cao và ổn đònh
1.3.5.2.2. Hạn chế
Quá trình thiết kế phức tạp , đòi hỏi kó thuật cao với cơ chế điều khiển tự động
theo thời gian.
Vận hành, sữa chữa phức tạp (sử dụng công tắc và valve tự động)
Yêu câu điều hoà dòng ra trước khi khử trùng hoặc lọc nước
1.3.5.3.

Kết hợp xử lý chất thải hữu cơ và dinh dưỡng

Trong công nghệ SBR có thể kết hợp quá trình khử bỏ Nitrogen theo 3 phương
pháp: khuấy trộn không cấp khí ở pha đầy, cấp khí gián đoạn trong pha phản ứng
và điều chỉnh nồng độ DO ở mức thấp (điều hành) tạo điều kiện cho quá trình
Nitrate hoá -khử Nitrate.
Với quá trình sục khí theo chu kì, là điều kiện xảy ra quá trình Nitrate hoá -khử

Nitrate bởi Nitrate giảm đi thông qua hô hấp nội bào
Khử Nitrate suốt giai đoạn khuấy trộn không cấp khí ngoài ý nghóa loại bỏ
Nitrate hiệu quả nó còn đưa ra một phương thức lựa chọn để ngừa sự cố bung bùn
do các vi khuẩn dạng sợi.

SVTH: Trònh Phúc Hồng

Trang 13


Đồ Án Tốt Nghiệp

GVHD: ThS Lâm Vónh Sơn

Lượng Nitrate sinh ra suốt quá trình cấp khí sẽ bò khử đi k hi chuyển sang giai
đoạn khuấy trộn không cấp khí nữa (thiếu khí) với điều kiện thời gian và đủ
nguồn Carbon
1.3.6. Ao sinh học kết hợp nuôi thuỷ vật nước
Những năm gần đây, nhiều nước trên thế giới cũng như trong nước quan tâm
nghiên cứu vai trò của các loài thực vật nước tham gia các quá trình xử lý sinh
học nước thải, phương pháp này có ý nghóa thiết thực đối với nước có khí hậu ấm
như nước ta. Các loại thực vật sử dụng phổ biến là:
+Thực vật loại nước nổi: bộ rễ chìm trong nước, còn rễ và lá vươn lên trong
không khí (lục bình – Eichhornia crassipes, rau muống, bèo tấm – Wolfia
arrhiga, bèo tai tượng – Pistia stratiotes, rau ngỗ…); chúng phát triển không
phụ thuộc vào chiều sâu của lớp nước
+Thực vật nữa chìm, nữa nổi: Rễ mọc trong lớp bùn ở đáy ao hồ, một
phần thân chìm trong nước, phần còn lại và lá vươn lên trong không khí (sậy
thường – Phragmites communis, lau mưa hè – Scirpus Silvaticus, các loại cỏ
lác…), thường sống ở vùng nước không sâu (0,5-1,6 m)

+Thực vật nước loại chìm: Loại này chìm trong nước và mềm (rong đuôi
chó – Ceratophylum, rong xương cá – Myriophylum…), thường sống ở nơi mà
ánh sáng mặ t trời có thể xuyên suốt lớp nước

SVTH: Trònh Phúc Hồng

Trang 14


Đồ Án Tốt Nghiệp

GVHD: ThS Lâm Vónh Sơn

Hình 7: Các loài thuỷ sinh vật ứng dụng trong xử lý nước thải
Các loài thuỷ sinh vậ t này bình thường gây bất lợi cho con người do phân bố
rộng và phát triển nhanh, tuy nhiên khả năng xử lý nước thải của chúng đã được
khẳng đònh bằng quan sát, nghiên cứu và công trình thực nghiệm áp dụng vào
thực tế. Sự có mặt của chúng có ảnh hưởng tốt đến chế độ oxy trong ao hồ nhờ
quá trình quang hợp, làm tăng quá trình khoáng hoá các chất hữu cơ
Bảng 5: Tác động đến quá trình xử lý nước thải do các bộ phận cơ thể
Phần cơ thể

Tác động
Lọc và hấp thu các hạt nhỏ vô cơ, hữu cơ (đất sét, cát, nhũ tương dầu…).

Rễ

Tạo bề mặt thích hợp (giá bám) cho các vi sinh vật phát triển, thúc đẩy
quá trình oxy hoá sinh hoá các chất bẩn.

Thân

Lá

Hấp thu ánh sán g làm ngăn cản sự phát triển của tảo, giá bám cho vi sinh
vật
Hấp thụ ánh sáng, làm giảm ảnh hưởng do gió trên bề mặt nước, giảm sự
trao đổi giữa nước và khí quyển, chuyển oxy từ lá xuống rễ

SVTH: Trònh Phúc Hồng

Trang 15


Đồ Án Tốt Nghiệp

GVHD: ThS Lâm Vónh Sơn

Nguồn oxy hoà tan trong hồ từ khí quyển khuếch tán qua bề mặt nước, quá
trình quang hợp (sử dụng nguồn dinh dưỡng trong nước thải, CO 2 từ quá trình
phân huỷ của vi sinh và ánh sáng mặt trời)
1.3.7. Bể Methane
Trong hầu hết các công nghệ xử lý nước thải đều phát sinh sản phẩm phụ là
bùn cặn, bao gồm: rác nghiền, lắng sơ cấp, bùn hoạt tính dư…
Bể Methane là công trình xử lý cặn hiệu quả nhất, thời gian lên men ngắn (6 20 d), thể tích ngăn bùn nhỏ, sản sinh năng lượng…
Cặn được hâm nóng và xáo trộn tạo điều kiện tối ưu cho quá trình l ên men.
Điều kiện làm việc pH = 7-7,5; hàm lượng acid béo 3-8 mg/l; độ kiềm 60-70
mgđ/l; Ammonia 600-800 mg/l.
Cường độ quá trình lên men phụ thuộc vào nhiệt độ, lượng cặn, xáo trộn…
1.3.8. Sân phơi bùn

Chức năng chính của sân phơi bùn là giảm thể tích và khối lượng của cặn để
sử dụng làm phân bón hay dễ vận chuyển đi nơi khác.
Độ ẩm của cặn giảm xuống là do một phần nước bốc hơi và một phần ngấm
xuống đất đối với sân phơi bùn tự nhiên, hoặc qua máng thu đối với sân phơi nhân
tạo
1.4. Quá Trình Lắng
Bảng 6: Các dạng lắng của các chất lơ lửng
Dạng lắng

Quá trình

Ứng dụng, vò trí

Lắng Røiêng Biệt Là quá trình lắng của các hạt riêng biệt dạng hình

Loại cát, sỏi...

(Discrete - kiểu

cầu, được mô tả theo đònh luật Newton. Vận tốc lắng

trong bể lắng cát

của hạt có thể xác đònh được bằng công thức

hay bể lắng sơ cấp

1)

Dưới điều kiện yên lặng trong thời gian nhất đònh, các Trước bể lắng sơ

Lắng Bông Cặn
(Flocculant -

hạt lơ lững trong nước có xu hướng tích tụ lại. Như

cấp có làm thoáng

vậy, chất rắn lơ lững trong nước nước thải ngoài các

sơ bộ, đông tụ hoá

SVTH: Trònh Phúc Hồng

Trang 16