đồ án môn học xử lý nước thải đô thị

Thuyết minh đồ án xử lý nước thải

LỜI MỞ ĐẦU
Nhận thấy được sự cần thiết và quan trọng trong việc đào tạo ra các kĩ sư trong
tương lai, Trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng luôn cố gắng tìm ra phương pháp dạy
và học mới có hiệu quả, các bộ môn chuyên ngành luôn được bổ sung các kiến thức và
kĩ năng thực tế. Chính vì vậy mà sau khi hoàn thành cơ bản lý thuyết môn học Xử lí
nước thải, sinh viên lớp 12QLMT chúng em được nhận đồ án môn học này. Đây là dịp
để chúng em có thể tổng hợp được về cơ bản những kiến thức đã học, áp dụng vào
trường hợp cụ thể, qua đó nâng cao khả năng thể hiện bản vẽ. Đây cũng là dịp để sinh
viên tiếp cận với các công việc liên quan đến ngành nghề trong tương lai.
Sau một thời gian nhờ sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo bộ môn cùng với sự
cố gắng của bản thân nên em đã hoàn thành xong đồ án môn học Xử lí nước thải .
Trong quá trình thực hiện đồ án do sự chưa hoàn thiện về kiến thức và thiếu các
kinh nghiệm thực tế, nên đồ án cũng không thể tránh khỏi sai sót. Em kính xin
thầy thông cảm và giúp em chỉ ra những thiếu sót để đồ án của em được hoàn
thiện hơn.

Sinh viên thực hiện

GVDH:TH.S.DƯƠNG GIA ĐỨC
SVTH: HVH

Trang 1


Thuyết minh đồ án xử lý nước thải

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
..................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
.................................................

GVDH:TH.S.DƯƠNG GIA ĐỨC
SVTH: HVH

Trang 2


Thuyết minh đồ án xử lý nước thải

Nhiệm vụ thiết kế:

 Thiết kế trạm xử lý nước thải cho một thành phố với các số liệu cơ sở sau:

•
-

Nước thải sinh hoạt:
Dân số: 255.000 người
Tiêu chuẩn cấp nước trung bình: 125 l/ng.ngđ
Số hộ sử dụng bể tự hoại: 90%
• Nước thải sản xuất và dịch vụ:
Thành phố có 1KCN, 1CCN, 1 nhà máy thủy sản và một bệnh viện với số liệu
sau:
 Khu công nghiệp 1
Các giờ trong Lưu lượng (m3)
ca
1
1
0-1
80
2
1
1-2
80
3
1
2-3
100
4
1
3-4

150
5
1
4-5
150
6
1
5-6
200
7
1
6-7
250
8
1
7-8
350
9
2
8-9
400
10
2
9-10
450
11
2
10-11
500
12

2
11-12
450
13
2
12-13
400
14
2
13-14
300
15
2
14-15
450
16
2
15-16
500
17
3
16-17
450
18
3
17-18
350
19
3
18-19

300
20
3
19-20
200
21
3
20-21
150
22
3
21-22
100
23
3
22-23
80
24
3
23-24
80
Tổng cộng
6520
lượng nước thải công nghiệp sau khi được xử lí cục bộ:
pH :6-8
SS (mg/l) : 350
BOD5 (mg/l) :250
STT

-

Ca làm việc

GVDH:TH.S.DƯƠNG GIA ĐỨC
SVTH: HVH

 Chất

Trang 3


Thuyết minh đồ án xử lý nước thải
-

COD (mg/l): 400
 Cụm công nghiệp 2
STT

-

-

-

-

1
2
3
4

5
6
7
8
9
SS
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
Tổng cộng

Ca làm việc
1
1
1
1
1
1

1
1
2
2
2
2
2
2
2
2
3
3
3
3
3
3
3
3

Các giờ trong Lưu lượng (m3)
ca
0-1
30
1-2
30
2-3
50
3-4
50
4-5

50
5-6
70
6-7
100
7-8
100
8-9
150
9-10
200
10-11
250
11-12
200
12-13
150
13-14
200
14-15
200
15-16
200
16-17
250
17-18
250
18-19
250
19-20

200
20-21
150
21-22
50
22-23
50
23-24
50
3280

Chất lượng
nước thải
công nghiệp
sau
khi
được xử lí
cục bộ:
pH :6-8
(mg/l) 500
BOD5
(mg/l) :300
COD
(mg/l): 600
 Nhà
máy
thủy
sản2:
Thời gian
hoạt động:

16
Lưu lượng:
900
(m3/ngđ)

SS (mg/l) : 450
BOD5 (mg/l): 800
COD (mg/l): 1500
 Bệnh viện:
Số giường: 400 giường
 Các số liệu về thời tiết, địa chất thuỷ văn:

- Nhiệt độ trung bình năm của không khí: 20 0C
- Hướng gió chủ đạo trong năm: Tây Bắc
- Mực nước ngầm:
+ Mùa khô sâu dưới mặt đất: 7m
+ Mùa mưa sâu dưới mặt đất: 5m
 Đặc điểm hệ thống thoát nước : Riêng
GVDH:TH.S.DƯƠNG GIA ĐỨC
SVTH: HVH

Trang 4


Thuyết minh đồ án xử lý nước thải
 Đặc điểm nguồn tiếp nhận: Biển mục đích: không áp dụng cho Thể thao, giải trí dưới

nước & Bảo vệ thủy sinh.
 Yêu cầu chất lượng của nước thải sản xuất, dịch vụ trước khi đổ vào trạm xử lý nước
thải tập trung phải có tính chất thành phần tương đương với nước thải sinh hoạt và:

- Hàm lượng chất lơ lửng: không được vượt quá 300 mg/l
- Hàm lượng chất hữu cơ theo BOD5 không được vượt quá 250 mg/l.
- Hàm lượng các thông số & các chất độc hại khác không vượt quá quy định
cột B của QCVN 40:2011/BTNMT.
-

GVDH:TH.S.DƯƠNG GIA ĐỨC
SVTH: HVH

Trang 5


Thuyết minh đồ án xử lý nước thải
Chương I: XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ TÍNH TOÁN
Nội dung xác định các thông số tính toán cho trạm xử lí nước thải gồm :
 Lưu lượng thải tổng cộng
 Nồng độ chất bẩn theo chất lơ lửng và theo BOD 5
 Mức độ cần thiết của xử lí nước thải
I.1 Xác định lưu lượng thải tổng cộng (một ngày đêm)
Nước thải của khu đô thị gồm nước thải từ các hoạt động sinh hoạt của con người và
một phần nhỏ nước thải từ các hoạt động dịch vụ và sản xuất và bệnh viện
I.1.1 Lưu lượng nước thải sinh hoạt
 Lưu lượng trung bình ngày đêm của nước thải sinh hoạt (Q shtb.ngđ) được tính theo công
thức (Theo TCVN 7957-2008 mục 8.1.2)
Qshtb.ngđ = 0,8 . a . N (ngđ)
Trong đó : a là tiêu chuẩn cấp nước a=125 l/ngđ
qt = 0,8.a = 0,8.125 = 100 (l/ng.ngđ) - tiêu chuẩn thoát nước trung bình
N số người được cấp nước . Số dân của thành phố là 255000 người. Gỉa sử 100%
người dân đều được cấp nước sạch.
Qshtb.ngđ = = 25 500 (m3/ngđ)

Lưu lượng trung bình giờ : Qshtb.h
Qshtb.h=
=1062.5 m3/h
Lưu lượng trung bình giây Qshtb.s
Qshtb.s = =295.14 (l/s)
Từ kết quả lưu lượng trung bình giây của nước thải khu đô thị tra theo bảng 2TCVN 7957-2008 mục 8.1.2, ta được số liệu sơ bộ của hệ số không điều hoà chung là:
1, 55
I.1.2 Lưu lượng nước thải dịnh vụ và sản xuất
• Lưu lượng nước thải khu công nghiệp
Nước thải công nghiệp sau khi được xử lí sơ bộ thì coi như chảy điều hòa tới trạm
xử lí tập trung .
Lưu lượng trung bình giờ của nước thải công nghiệp trong ngày đêm:
QKCNtb.h = QKCN/24 = 6520/24 = 271.66 m3/h
Lưu lượng trung bình giây của nước thải công nghiệp:
QKCNtb.s = 271.66/3.6= 75.46 ( l/s)
• Lưu lượng nước thải cụm công nghiệp 2 :
Nước thải công nghiệp sau khi được xử lí sơ bộ thì coi như chảy điều hòa tới trạm xử
lí tập trung .
GVDH:TH.S.DƯƠNG GIA ĐỨC
SVTH: HVH

Trang 6


Thuyết minh đồ án xử lý nước thải
Lưu lượng trung bình giờ của nước thải công nghiệp trong ngày đêm:
QCCNtb.h =
QCCN/24 = 3280/24 = 136.66 m3/h
Lưu lượng trung bình giây của nước thải công nghiệp:
QCCNtb.s =136.66/3.6= 37.96 ( l/s)

• Lưu lượng nước thải bệnh viện :
Lưu lượng thải trung bình ngày đem của bệnh viện là:
= Ng.qt = 400*240 = 96000 (l/ngđ) = 96 (m3/ngđ)
qt: lưu lượng nước thải bệnh của bệnh viện
qt = 0,8.qc = 0,8.300 = 240 (l/ng.ngđ)
qc = 300 l/gi.ngđ: tiêu chuẩn cấp nước của bệnh viện (lấy theo TCVN 4513:1988)
Lưu lượng thải trung bình theo giờ của bệnh viện là:
=96/24(m3/h).
• Lưu lượng nước thải nhà máy thủy sản:
Do trước khi đổ vào hệ mạng lưới thoát nước, nước thải từ nhà máy đã qua xử lý nên
chế độ thải là điều hòa (K=1)
-

Lưu lượng trung bình thải ngày đêm của nhà máy bia là:

-

= 900
/ngđ
Lưu lượng trung bình thải ngày đêm của nhà máy bia là:
=900/24=37.5( /h)

3. Lưu lượng tổng cộng của nước thải thành phố:
Lưu lượng tổng cộng của nước thải thành phố bao gồm nước thải sinh hoạt, nước
thải công nghiệp từ nhà máy thủy sản 1, bia và nước thải của bệnh viện. Sự phân bố
lưu lượng thải theo giờ được ghi ở bảng dưới đây.

Giờ

Nước thải sinh

hoạt

0-1
1-2
2-3
3-4
4-5

1.58
1.58
1.58
1.58
1.58

401.63
401.63
401.63
401.63
401.63

Nước thải
Nước thải Nước thải Nước thải nhà máy Lưu lượng tổng
bệnh viện KCN 3 (m3) CCN2 m3 thuy san
cộng
3
m
4
4
4
4

4

GVDH:TH.S.DƯƠNG GIA ĐỨC
SVTH: HVH

271.67
271.67
271.67
271.67
271.67

136.67
136.67
136.67
136.67
136.67

37.5
37.5
37.5
37.5
37.5

851.46
851.46
851.46
851.46
851.46

2.35

2.35
2.35
2.35
2.35

Trang 7


Thuyết minh đồ án xử lý nước thải
5-6
6-7
7-8
8-9
9-10
10-11
11-12
12-13
13-14
14-15
15-16
16-17
17-18
18-19
19-20
20-21
21-22
22-23
23-24
TC

4.31
5.91
5.80
6.49
6.49
6.49
4.86
4.01
5.61
5.99
5.99
5.65
5.64
4.28
4.45
4.29
2.47
1.58
1.58
100

1099.69
1507.69
1479.00
1654.31
1654.31
1654.31
1239.94
1023.19
1431.19

1526.81
1526.81
1440.75
1437.56
1090.13
1134.75
1093.31
629.21
401.63
401.63
25500

4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4

4
96

271.67
271.67
271.67
271.67
271.67
271.67
271.67
271.67
271.67
271.67
271.67
271.67
271.67
271.67
271.67
271.67
271.67
271.67
271.67
6520

136.67
136.67
136.67
136.67
136.67
136.67

136.67
136.67
136.67
136.67
136.67
136.67
136.67
136.67
136.67
136.67
136.67
136.67
136.67
3280

37.5
37.5
37.5
37.5
37.5
37.5
37.5
37.5
37.5
37.5
37.5
37.5
37.5
37.5
37.5

37.5
37.5
37.5
37.5
900.0

1549.52
1957.52
1928.83
2104.15
2104.15
2104.15
1689.77
1473.02
1881.02
1976.65
1976.65
1890.58
1887.40
1539.96
1584.58
1543.15
1079.05
851.46
851.46
36296.00

4.27
5.39
5.31

5.80
5.80
5.80
4.66
4.06
5.18
5.45
5.45
5.21
5.20
4.24
4.37
4.25
2.97
2.35
2.35
100

Dựa vào các số liệu thống kê trong bảng, ta có lưu lượng hỗn hợp tổng cộng của mạng
lưới thoát nước thành phố trung bình trong ngày đêm:
Q
= 36296.00 (m3/ngđ)
- Lưu lượng trung bình theo giờ của mạng thoát nước là:
=36296/24=1512.3(m3/h)
- Lưu lượng trung bình giây của mạng lưới thoát nước:
=1512.3/3.6=420.1 (l/s)
- Lưu lượng thải tổng cộng lớn nhất giờ, dựa theo bảng trên ta có:
q
2104.15 (m3/h)
- Lưu lượng thải tổng cộng lớn nhất giây là:

=2104.15/3.6=548.48 (l/s)
- Lưu lượng thải tổng cộng nhỏ nhất giờ. dựa theo bảng 1 ta có:
q
851.16 (m3/h)
- Lưu lượng thải tổng cộng nhỏ nhất giây là:
=851.16/3.6=236.4(l/s)
- Hệ số không điều hòa K :
Kch =

= = 1.39<1,5

GVDH:TH.S.DƯƠNG GIA ĐỨC
SVTH: HVH

Trang 8


Thuyết minh đồ án xử lý nước thải
Vậy chúng ta không phải sử dụng bể điều hòa để điều hòa lưu lượng nước thải
II. Xác định nồng độ chất ô nhiễm của nước thải :
Hai chỉ tiêu quan trọng cần xác định để tính toán trạm xử lí nước thải:
- Hàm lượng chất lơ lửng TSS (mg/l)
- Nhu cầu oxy hóa hữu cơ BOD5 (mg/l)
1 . Nồng độ chất ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt
• Tính cho số dân không dùng bể tự hoại
- Hàm lượng chất lơ lửng của nước thải sinh hoạt:

= =650( mg/l)
Trong đó:+ qt: tiêu chuẩn thoát nước trung bình, qt = 100 l/ng.ngđ
+ nss: lượng chất rắn lơ lửng tiêu chuẩn của nước thải sinh hoạt tính cho 1

người trong 1 ngày đêm (bảng 25 TCVN 7957-2008) (g/ng.ngđ ). Đối với nước thải
chưa lắng thì n= 60 - 65 (g/ng.ngđ ), chọn 65 g/ng.ngđ.
=650(mg/l)
nBOD5 = 65 g/ng.ngđ (bảng 25 TCVN 7957-2008).
• Tính cho số dân dùng bể tự hoại
Đối với nước thải có qua bể tự hoại trước khi vào hệ thống thoát chung thì nồng
độ SS giảm 55% đến 65%,chọn 55%.
(mg/l)
(mg/l)
Trong đó: nBOD5 = 30-35 g/ng.ngđ(bảng 25 TCVN 7957-2008), chọn 35 g/ng.ngđ.
Đô thị có 90% sử dụng bể tự hoại và 10% không qua bể tự hoại trước khi vào hệ thống
thoát chung, vậy nồng độ các chất bẩn là:
= 0,1.650+0,9.292.5 = 328.25 (mg/l)
= 0,1.650+0,9.350 = 380 (mg/l)
2 . Nồng độ chất ô nhiễm trong nước thải sản xuất:
* Nồng độ chất ô nhiễm trong nước thải KCN1:
= 350 (mg/l)
= 250 (mg/l)
* Nồng độ chất ô nhiễm trong nước thải CCN2:
= 500 (mg/l)
GVDH:TH.S.DƯƠNG GIA ĐỨC
SVTH: HVH

Trang 9


Thuyết minh đồ án xử lý nước thải

= 300 (mg/l)
* Nồng độ chất ô nhiễm trong nước thải nhà máy thủy sản:

= 450 (mg/l)
= 800 (mg/l)
Nồng độ các chất ô nhiễm của KCN1, CCN2, nhà máy thủy khi chưa qua xử lí vượt
quá tiêu chuẩn cho phép xả vào mạng lưới thoát nước thành phố nên các nhà máy cần
xử lí sơ bộ. Sau khi được xử lí sơ bộ nước thải của KCN1, CCN2, nhà máythủy đạt
tiêu chuẩn xả thải đối với nước thải công nghiệp vào mạng lưới thoát nước thành phố
là:
= 300 mg/l

= 250 (mg/l)

= 300 mg/l
= 250 (mg/l)
= 300 mg/l
= 250 (mg/l)
3. Nồng độ chất ô nhiễm trong nước thải bệnh viện:
Bệnh viên có hệ thống xử lý nước thải sơ bộ trước khi đổ vào hệ thống thoát
nước sinh hoạt, nồng độ các chất ô nhiễm lấy theo cột B QCVN 28:2010/BTNMT với
hệ số về quy mô loại hình cơ sở y tế là K = 1 (N = 400 giường)
Nồng độ các chất ô nhiễm sau xử lý sơ bộ là:
Css = 100*1 = 100 mg/l
CBOD5 = 50*1 = 50 mg/l
4. Nồng độ chất ô nhiễm trong hỗn hợp nước thải:
Nồng độ chất lơ lửng trong nước thải của mạng lưới thoát nước là:

=(25500*341.93+6520*300+3280*300+900*300+96*100)/36296
=319.31(mg/l)
Nồng độ BOD5 trong nước thải của mạng lưới thoát nước là:
=
=340.8 (mg/l)

III. Xác định mức độ làm sạch cần thiết của nước thải:
1. Nồng độ chất ô nhiễm mà biển tiếp nhận

Mục đích biển: Không áp dụng cho thể thao, giải trí dưới nước & Bảo vệ thủy
sinh.

GVDH:TH.S.DƯƠNG GIA ĐỨC
SVTH: HVH

Trang 10


Thuyết minh đồ án xử lý nước thải
Nồng độ chất ô nhiễm cho phép đổ vào sông lấy theo cột B QCVN
40:2011/BTNMT với:
Kq: là hệ số nguồn tiếp nhận nước thải, Kq = 1,1
Kf: là hệ số lưu lượng nguồn thải, Qthai = 36296m3/ngđ è Kf = 0,9
Vậy nồng độ các chất ô nhiễm cho phép đổ vào biển:
Css = 100*1,1*0,9 = 117 mg/l
CBOD5 = 50*1,1*0,9 = 58,5 mg/l
2. Mức độ cần xử lý:
a. Theo hàm lượng chất lơ lửng:

3.

ESS =

= = 63.4%

: Hàm lượng chất lơ lửng của nước thải sau xử lý cho phép xả vào

biển,

= 100 mg/l

: Hàm lượng chất lơ lửng của hỗn hợp nước thải
b. Theo hàm lượng BODht:
EBOD5=

= 319.31 mg/l

= 100%=82.8%

: Hàm lượng BOD5 của nước thải sau xử lý cho phép xả vào nguồn,
= 58,5 mg/l
: Hàm lượng BOD5 của hỗn hợp nước thải

GVDH:TH.S.DƯƠNG GIA ĐỨC
SVTH: HVH

= 340.8 mg/l

Trang 11


Thuyết minh đồ án xử lý nước thải
Q2 = 2550 m3/ngđ
C2SS = 650 mg/l

Q1 = 22950 m3/ngđ
C1SS = 292.5 mg/l

C1BOD5 = 350 mg/l

C2BOD5 = 650 mg/l
N = 25500 người
N=229500 người

BTH
Q=6520 m3/ngđ
CSS=300mg/l
CBOD5=250mg/l

KCN 1

XL sơ bộ

XL sơ bộ

Q=900m3/ngđ
CSS=300 mg/l
CBOD5=250mg/l
Thủy sản

Q=96 m3/ngđ
CSS=100mg/l
CBOD5=50mg/l

XL sơ bộ

Q=3855 m3/ngđ
CSS=300 mg/l

CBOD5=250mg/l
XL sơ bộ

CSS=319.31mg/l
CBOD5= 340.8 mg/l
K = 1,39
Q = 36296 m3/ngđ

TXL

ESS=63,4%
EBOD5=83,4%

CSS=117 mg/l
CBOD5= 58,5 mg/l

Biển
GVDH:TH.S.DƯƠNG GIA ĐỨC
SVTH: HVH

Bệnh viện

Trang 12

CCN2


Thuyết minh đồ án xử lý nước thải

Chương II: CHỌN PHƯƠNG ÁN XỬ LÍ

VÀ SƠ ĐỒ DÂY CHUYỀN CỒNG NGHỆ
I.Lựa chọn sơ đồ công nghệ cho trạm xử lý :
1. Cở sở lựa chọn : Để lựa chọn cho trạm xử lý một sơ đồ công nghệ với các biện pháp
xử lý nước thải qua các giai đoạn có hiệu quả, ta căn cứ vào các đặc điểm như sau :
+ Công suất của trạm xử lý.
+ Thành phần và đặc tính của nước thải.
+ Mức độ cần làm sạch cần thiết của nước thải khi thải ra
nguồn tiếp nhận.
+ Tiêu chuẩn xả thải vào nguồn: biển, mục đích: không áp dụng cho thể
thao, giải trí dưới nước & Bảo vệ thủy sinh.
+ Các điều kiện về mặt bằng, địa hình của nơi đặt trạm xử lý: nội thành.
+ Các chỉ tiêu kinh tế và kĩ thuật khác.
2. Phương pháp xử lý
 Phương pháp cơ học: tách các chất không tan kích thước lớn, và lơ lững lắng
được ra khỏi nước thải.
 Để xử lý các chất hữu cơ dang hòa tan dễ phân hủy, chất dạng keo và chất dinh
dưỡng cần có phương pháp sinh học, đó là phương pháp dựa vào khả năng sống
và hoạt động của các vi sinh vật.
3. Phương án lựa chọn dây chuyền công nghệ
 Phương pháp cơ học:
3
3
 Để giữ những tạp chất thô kích thước lớn có khối lượng rác là 2,08m /d>1m /d
ta dùng song chắn rác cơ giới
 Xác định lượng rác cần tách:
Chiều rộng khe hở của song chắn rác 15 – 20 mm
Số lượng rác lấy từ song chắn rác 8 l/ng.năm (bảng 20 TCVN 7957)=> Của
3
3
3

255000 người là 255000*8/1000 = 2040 m /năm = 5.589 m /ngđ > 1,0m /ngđ
è cơ giới hóa khâu lấy rác.
3
3
Q=36300m /ngđ>100m /ngđ nên sử dụng bể lắng cát để lắng cát. Vì cát gây
khó khăn cho công tác lấy cặn nếu ở công trình sau dùng bể lắng cặn, máy bơm
nhanh hỏng, ống dẫn bùn không hoạt động được.
 Để cát lắng sạch, không chứa các chất hữu cơ, không gây mùi ta dùng bể lắng
cát có thổi khí.
 Cát lấy ra cần được phơi khô trước khi dùng vào mục đích khác, ta dùng sân
phơi cát.
GVDH:TH.S.DƯƠNG GIA ĐỨC
SVTH: HVH

Trang 13


Thuyết minh đồ án xử lý nước thải
 Để tách các chất hữu cơ lơ lững lắng được ta dùng bể lắng I: Với Q = 36300

m3/ngđ, ta chọn bể lắng Radian
 Cặn lắng có mùi hôi thối khó chịu, nguy hiểm về mặt vệ sinh nên cần được
lên men xử lý è bể Metan.
 Phương pháp sinh học: gồm các công trình sau
 Để xử lý các chất hữu cơ hòa tan và dạng keo
 Công trình làm sạch sinh học nhân tạo chiếm diện tích đất ít và thường có hiệu
suất xử lý cao, phục vụ cho việc mở rộng quy mô đô thị sau này.
 Với công trình nhân tạo ta có các công trình là Biofill và aeroten
 Với công trình aeroten việc quản lý vận hành khó khăn
 Với nước thải ổn định về tính chất và thành phần thì việc sử dụng biofill sẽ tốt

hơn, dễ quản lý vận hành
 Công suất 36300 m3/ngđ chọn biofill cao tải tuần hoàn
 Quá trình xử lý sinh ra màng vi sinh vật và phải tách chúng ra ta dùng công
trình lắng II
 Chọn bể lắng Radian
 Cặn sau bể metan cần được giảm thể tích và làm khô trước khi vận chuyển do
đó phải có sân phơi bùn.
II.Sơ đồ công nghệ trạm xử lý nước thải :
Căn cứ vào các cơ sở trên, ta có sơ đồ công nghệ như sau :

GVDH:TH.S.DƯƠNG GIA ĐỨC
SVTH: HVH

Trang 14


Thuyết minh đồ án xử lý nước thải

Q=2104.15 m3/ h
Q=2540.15m3/ h
SS=108.57
mg/l
Thuyết minh dâyQmax2104.15m3/
chuyền công hnghệ:
3
SS=97.389 mg/l
Qmax2104.15m
/h
BOD5=289.68
mg/l

BOD5=58.5mg/l
CSS=319.31mg/l
Q=6300/ ngđ
Qhl=436m3/h
Nuớc thải với
hàm340.8mg/l
lượng lơ lửng SS = 319.31 mg/l và
hàm lượng BOD 5=340.8
E= 76.6%mg/l được dẫn đến lên ngăn tiếp nhận, qua song
CBOD5=
CSS=319.31mg/l
C =271.41mg/l
SSPL=97.389mg/l
CBOD5= 340.8mg/l
chắn rác, phần rác được tách ra sẽ được tập trung lại vàSS
được vận
chuyển đến bãi rác. Nước thải tiếp tục được bơm qua bể lắng cát ngang,
BOD5PL=250mg/l
Q=2540.15m3/ h
ESS = 60%
SS=57.46mg/l

tại đây cát và các tạp chất vô cơ không tan sẽ được giữ
C lại,còn
= nước thải chảy qua bể điều hòa để điều hòa lưu lượng và chảy qua bể làm
BOD5

BOD5=58.5mg/l
Cấp nước
hổi

thoáng sơ bộ. Hiệu quả loại bỏ chất bẩn là 15%, nồng độ chất bẩn còn lại SS=271.41 mg/l, BODlưu
5=289.68 mg/l. Nước thải tiếp tục vào bể
Cấp khí

lắng ly tâm đợt I. Tại đây các chất lơ lửng được
loại bỏ dưới dạng cặn lắng xuống đáy bể hoặc nổi lên trên mặt nước.. Hiệu quả sau lắng I
Bể làm thoáng sơ bộ
Ngăn tiếp nhận

Song chắn rácBể lắng cát ngang

Bể lắng ly tâmBể
đợtlọc
1 sinh học cao
Bể tải
lắng ly tâm đợt 2

Nguồn tiếp nhận
Biển: không áp dụng cho thể thao, giả trí dưới nước và bảo vệ thủy
Nước thải sau khi qua xử lý ở bể lắng tiếp tục được đưa đến bể lọc sinh học cao
bằngmg/l
máy bơm với hàm lượng SS = 108.57 mg/l
Csstải
= 117
và BOD5= 289.68 mg/l. Vì nồng độ BOD5> 250 mg/l, nên ta cần lấy nước sau bể lắng
II để tuần
hoàn
pha loãng lại,khi đó hàm lượng SS và
CBOD5
= 58,5

mg/l
BOD vào bể lọc là SS = 108.57 mg/l và BOD5= 250 mg/l. Bể lọc sinh học cao tải có nhiệm vụ phân hủy các hợp chất hữu cơ nhờ vào các
CátPhần màng vi sinh vật đã “chết” sẽ cùng với nước thải ra khỏi bể và được giữ lại ở bể lắng đợt II .
màng vi sinh vật với hiệu suất 76.6%.
Cặn tươi
Màng VSV
Làm ráo nước
Nhiệm vụ của lắng ly tâm đợt II là giữ các màng vi sinh vật lại bể dưới dạng cặn lắng. Và cuối cùng, nước thải được đưa vào bể tiếp xúc
tăng đến 60%.

qua giai đoạn khử trùng và được thải ra nguồn tiếp nhận Nước sau xử lý đạt loại cột B QCVN 40-2011/BTNMT.
Khí

Bể mêtan
Màng vi sinh vật ở bể lắng
Sân đợt
phơi II
cátđưa đến bể mêtan để xử lý. Tại bể mêtan tập trung cặn tươi, màng vi sinh vật sẽ được lên men yếm
khí, khí được thu lại ở trạm thu khí đốt, cặn đã lên men được làm khô ở sân phơi bùn. Sau đó sẽ được vận chuyển đi nơi khác.
Thu và đốt
Lượng cát ở bể lắng cát ngang được lấy đi làm ráo nước ở sân phơi cát để
sử dụng vào mục đích khác.
Sân phơi bùn
Vận chuyển

Vận chuyển

Nước hồi lưu
Vận chuyển

GVDH: Th.s Dương Gia Đức
SVTH: hvh

Trang 154


Thuyết minh đồ án xử lý nước thải

Chương III: TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH TRONG DÂY CHUYỀN
CÔNG NGHỆ

Lưu lượng nước
thải Q(m3/h)
2104.15
(Theo bảng

H
H1

nước thải sinh hoạt của người dân, nước thải bệnh
sơ bộ ) theo mương dẫn vào trạm xử lí nước thải và

h

phơi cát rất nhỏ so với lưu lượng nước thải nên
cao để nước thải từ đó có thể tự chảy qua các công

b

B

A

Q
2104.15 (m3/h) = 584.48 (l/s)
Ta có kích thước của mỗi ngăn tiếp nhận

h1

I.Ngăn tiếp nhận nước thải:
Nguồn nước thải thành phố bao gồm
viện, nước thải công nghiệp (đã qua xử lí
tập trung tại ngăn tiếp nhận nước thải.
Phần nước thải được hồi lưu về từ sân
không cần tính vào.
Ngăn tiếp nhận được đặt ở vị trí
trình phía sau.
Lưu lượng tính toán của trạm xử lý

theo các cơ sở thực nghiệm là:
Hình 2 Cấu tạo ngăn tiếp nhận nước thải
Đường kính
ống áp lực
d(mm)
500

Kích thước ngăn tiếp nhận
A

B

H

H1

h

h1

b

2400

2300

2000

1600

750

900

800

3-4 sách Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp, tính toán thiết kế công trình – Lâm Minh Triết)

II.Song chắn rác:
Song chắn rác có nhiệm vụ tách các tạp chất có kích thước lớn ra khỏi nước thải (chủ yếu là rác ,túi ni lông,vỏ cây). Thành phần của song
chắn rác bao gồm :

+ Mương dẫn nước thải từ ngăn tiếp nhận đến song chắn rác và mương dẫn ở mỗi song chắn rác
GVDH: Th.s Dương Gia Đức
Trang 164
SVTH: hvh


Thuyết minh đồ án xử lý nước thải

+ Song chắn rác.
1.Mương dẫn nước thải từ ngăn tiếp nhận đến song chắn rác:
Chọn mương dẫn nước thải là mương hình chữ nhật, các thông số thuỷ lực của mương được thống kê trong bảng sau:

Thông số
thuỷ lực

Lưu lượng nhỏ nhất
Q

Lưu lượng trung bình

= 236.4 (l/s)

Q

Chiều rộng của
0.6
mương B (m )
Độ dốc i
0,001
Vận tốc v(m/s)

0.7
Độ đầy h/B(m)
0,87
Độ sâu nước
0.52
h =Độ đầy.B(m)
Chiều cao xây dựng mương:
H = hmax + hbv (m)
Trong đó:
+ hmax : chiều cao lớp nước lớn nhất trong mương, hmax = 1.1 (m)
+ hbv : chiều cao bảo vệ mương, hbv = 0,3 (m)

= 420.1 (l/s)

Q

= 548.48 (l/s)

0.6

0.6

0,001
0,84
1.4

0,001
0,87
1.76

0.84

1.1

⇒ Chiều cao xây dựng mương: H = 1,1+ 0,3 = 1,4 (m)
2. Song chắn rác:
• Vị trí
Nằm sau ngăn tiếp nhận nước thải
• Mục đích
GVDH: Th.s Dương Gia Đức
SVTH: hvh

Lưu lượng lớn nhất

Trang 174


Thuyết minh đồ án xử lý nước thải

Loại bỏ rác ra khỏi nước thải nhằm tránh khỏi các sự cố cho các máy bơm và tránh ảnh hưởng tới các công trình xử lí phía sau.
• Nguyên lí hoạt động
Nước thải cùng rác chảy vào ngăn tiếp nhận rồi qua song chắn rác. Song chắc rác gồm những thanh đan sắp xếp cạnh nhau.Khoảng cách
giữa các thanh đan là mắt lưới.Rác sẽ được giữ lại ở trước song chắn rác nhờ vào các mắt lưới . Người ta dùng hệ thống gạt rác tự động
hoặc thủ công để lấy rác ra khỏi song chắn để đảm bảo không bị tắc ngẽn trong quá trình hoạt động.
• Các lưu ý khi thiết kế song chắn
 Song chắn rác thường đặt nghiêng so với mặt nằm ngang một góc 45-60º để giảm tổn thất thủy lực và dễ dàng lấy rác.
 Tốc độ qua song chắn lấy từ 0,8 – 1,0 m/s (với lưu lượng tối đa)
 Để khắc phục hiện tượng dồn nước trước song chắn và lắng cặn sau song chắn thì phía sau song chắc phần mương đặt song chắn
làm thấp xuống một đoạn bằng tổn thất thủy lực đã tính
• Tính toán song chắn rác : gồm tính toán kích thước buồng đặt song chắn, song chắn và tổn thất áp lực

Chọn 2 song chắn rác (1 làm việc và 1 dự phòng).
Chọn mương dẫn nước thải ở mỗi song chắn rác là mương có tiết diện hình chữ nhật, có các kích thước cũng như các thông số kĩ thuật như
mương dẫn nước thải từ ngăn tiếp nhận đến song chắn rác.
- Chiều sâu của lớp nước ở trong song chắn rác lấy bằng độ đầy tính toán của mương dẫn ứng với trường hợp q max. Tức là :
h1 = hmax = 1,1 m
- Số khe hở của song chắn rác :
n = = =38 khe
n : số khe hở của song chắn rác.
qmax lưu lượng tổng cộng lớn nhất của trạm xử lý nước thải.
qmax = 0,54848m3/s
K = 1,05 : hệ số tính đến mức độ cản trở của dòng chảy do hệ thống cào rác (hệ số thực nghiêm).
v = 0.87 m/s : vận tốc của dòng nước qua song chắn ứng với lưu lượng lớn nhất.
l = 0,016 m : khoảng cách giữa các khe hở của song chắn rác.
- Chiều rộng của song chắn rác là:
Bs = s( n+1) + l.n = 0,008 ( 38+ 1) + 0,016x38 = 0.92 m
GVDH: Th.s Dương Gia Đức
SVTH: hvh

Trang 184


Thuyết minh đồ án xử lý nước thải

s = 0,008 m: bề dầy của thanh song chắn rác.
n = 57 : số khe hở của song chắn .
- Kiểm tra vận tốc dòng chảy tại phần mở rộng của mương trước song chắn ứng với q min để tránh tình trạng lắng đọng cặn khi vận tốc nhỏ
hơn 0,4 m/s
Vmin =
(m/s)
qmin = 236.4(l/s)=0,2364 m3/s : lưu lượng tổng cộng nhỏ nhất của dòng thải.

Bs = 0,92m : bề rộng của song chắn.
hmin = 0,52 m: chiều sâu lớp nước trong song chắn ứng với lưu lượng nhỏ nhất.
Vậy: Vmin = 0.5 m/s > 0,40 m/s
Kết quả trên thoả mãn yêu cầu tránh lắng cặn.
- Tổn thất áp lực ở song chắn:
hs =
vmax : vận tốc nước thải trước song chắn ứng với chế độ Qmax
vmax = 0,87m/s
k1 : hệ số tính đến sự tăng tổn thất do vướng mắc rác ở song chắn
: hệ số sức cản cục bộ của song chắn được xác định theo công thức :

: (lấy theo bảng) hệ số phục thuộc vào tiết diện ngang của thanh song chắn
: góc nghiêng của song chắn so với hướng dòng chảy, = 600
= 1,83.
=> hs = 0,628. = 0,072 m = 7.2 cm
GVDH: Th.s Dương Gia Đức
SVTH: hvh

sin600 =0,628
Trang 194

k1 = 2 ÷ 3, chọn k1 = 3

= 1,83

(Bảng 3-7 –[2])


Thuyết minh đồ án xử lý nước thải

- Chiều dài phần mở rộng của ngăn trước song chắn rác là:
L1 =
= =0.44 m
Bs = 0.92 m: chiều rộng của song chắn rác.
Bm = 0,6 m: chiều rộng của mương dẫn nước.
= 200 : góc nghiêng chỗ mở rộng
- Chiều dài phần mở rộng sau song chắn rác: L2 = =0,44/2=0,22m
- Chiều dài xây dựng của mương để lắp đặt song chắn là:
L = L1 + L2 + Ls = 0,44 + 0,22 + 1,5 = 2.16 m lấy 2.2m
Ls = 1,5 m : chiều dài phần mương đặt song chắn rác.
- Chiều sâu xây dựng phần mương đặt song chắn rác:
H = hmax + hs + hbv = 1,1 + 0,072 + 0,5 = 1,672 (m) lấy 1.7 m
hmax = 1,1 m:chiều sâu lớp nước trong mương dẫn ứng với trường hợp lưu lượng lớn nhất.
hs = 0,072 m: tổn thất áp lực của song chắn.
hbv = 0,5m : khoảng cách giữa cốt sàn nhà đặt song chắn rác và mực nước cao nhất.
* Vậy ta có các thông số của song chắn rác:
Bs = 0.92m
L = 2,2m
H = 1,7m
n = 2 song (1 công tác + 1 dự phòng )
Ta có hình vẽ minh hoạ song chắn rác

GVDH: Th.s Dương Gia Đức
SVTH: hvh

Trang 204


Thuyết minh đồ án xử lý nước thải

I

I

Mặt cắt I-I

GVDH: Th.s Dương Gia Đức
SVTH: hvh

Trang 214
Mặt bằng

1


Thuyết minh đồ án xử lý nước thải

Hình 3:Cấu tạo song chắn rác

- Khối lượng rác lấy ra trong ngày đêm từ song chắn rác là :
W1 = =5.6 (m3/ngđ)
a = 8(l/người.ngđ) : số lượng rác lấy ra từ song chắn rác tính theo đầu người, khi khe hở của song chắn rác là 16-20mm. (Bảng 20 điều
7.2.12 TCVN 7957-2008 ).
N dân số 255000 người
nll = 65 g/ng.ngđ : lượng chất lơ lửng tiêu chuẩn thải tính cho 1 người. Theo bảng 25 điều 8.17 tiêu chuẩn 7957 :2008
- Trọng lượng rác tính theo 1 ngày đêm là :
P = W1. G = 5.6. 750 = 4200 (kg/ngđ) = 4.2(tấn/ngđ)
G = 750 kg/m3 : trọng lượng riêng của rác. Theo điều 7.2.12 TCVN 7957-2008
- Trọng lượng rác tính theo từng giờ trong 1 ngày đêm:
Ph = = 0,35 tấn/h.

Kh = 2 :hệ số không điều hoà giờ của rác. Theo điều 7.2.12 TCVN 7957-2008
* * Rác được phơi ráo nước rồi vận chuyển đi nơi khác.
III. Bể lắng cát ngang :
1. Tính toán mương dẫn nước thải từ song chắn rác đến bể lắng cát:
Trong thành phần cặn lắng nước thải thường có cát với độ lớn thuỷ lực u 18mm/s. Đây là các phần tử vô cơ có kích thước và tỷ trọng lớn.
Mặc dù không độc hại, nhưng chúng cản trở hoặc động của các công trình xử lý nước thải (XLNT) như tích tụ trong bể lắng, bể mêtan,…
làm giảm dung tích công tác của các công trình, gây khó khăn cho việc xã bùn cặn, phá huỷ quá trình công nghệ của trạm XLNT,… Để
đảm bảo cho các công trình xử lý sinh học nước thải hoạt động ổn định cần phải có công trình và thiết bị lắng cặn phía trước.
Như vậy, nước Nước thải sau khi đi qua song chắn rác được mương dẫn nước trong song chắn rác đưa đến bể lắng cát ngang . Nhiệm
vụ của bể lắng cát là loại bỏ các khoáng chất vô cơ, chủ yếu là cát.
GVDH: Th.s Dương Gia Đức
SVTH: hvh

Trang 224


Thuyết minh đồ án xử lý nước thải

Bể lắng cát ngang được xây dựng dọc theo trước mặt của song chắn rác. Do vậy mương dẫn nước thải từ song chắn rác đến bể lắng cát
ngang được chọn giống như mương dẫn phía trước, với các thông số thuỷ lực cũng giống như sau:
Thông số
thuỷ lực
Chiều rộng của
mương B (m )
Độ dốc i
Vận tốc v(m/s)
Độ đầy h/B(m)
Độ sâu nước
h =Độ đầy.B(m)

Lưu lượng nhỏ nhất
Q

= 236.4 (l/s)

Lưu lượng trung bình
Q

= 420.1 (l/s)

Lưu lượng lớn nhất
Q

= 548.48 (l/s)

0.6

0.6

0.6

0,001
0.7
0,87

0,001
0,84
1.4

0,001

0,87
1.76

0.522

0.84

1.1

2. Tính toán bể lắng cát ngang:
•
Vị trí:
Nằm phía sau song chắn rác , đặt trước bể điều hòa lưu lượng.
• Mục đích :
Bể lắng cát dùng để loại bỏ tạp chất vô cơ không tan trong nước chủ yêu là cát. Ngoài ra còn loại bỏ sỏi ,xỉ và các vật liệu rắn có trọng
lượng riêng lớn.Viêc tách cát để tránh lắng cát cho các công trình phía sau hoạt động bình thường.
• Nguyên lí hoạt động:
Các hạt cát, xỉ ,sỏi có tỉ trọng lớn khi chảy trong bể lắng ngang sẽ chìm xuống , xuống hố lắng cát. Nước sau khi qua bể lắng cát đã được
loại bỏ cát.
• Các lưu ý khi thiết kế:
 Vận tốc dòng chảy khi lớn nhất là 0,3 m/s , khi lưu lượng nhỏ nhất là 0,15 m/s.
GVDH: Th.s Dương Gia Đức
Trang 234
SVTH: hvh


Thuyết minh đồ án xử lý nước thải



thời gian lưu nước trong bể là 30” ≤ t ≤ 60”
• Tính toán thiết kế

Việc tính toán , thiết kế dựa theo TCVN 7957-2008 điều 8.3.
Chọn xây dựng 2 bể lắng cát ngang,.
- Diện tích tiết diện ướt W (m2) :
W= 1(m2)
• Qmax là lưu lượng lớn nhất của nước thải =0.54848 (m3/s)
• n là số bể hoặc là số đơn nguyên.
• V là vận tốc nước trong bể (m/s). V = 0,15-0,3, chọn 0,3m/s. (theo mục 8.3.4-TCVN 7957-2008).
- Chiều dài của bể lắng cát ngang được tính theo công thức :
Llgc = (m)
K = 1,3 : hệ số phụ thuộc vào loại bể lắng cát và độ lớn thuỷ lực của hạt cát Uo . Ở đây chọn loại bể là bể lắng cát ngang và hạt cát có độ
lớn thuỷ lực là 24,2 mm/s.(theo bảng 27 mục 8.3.3 TCVN 7957:2008
H = 1m : độ sâu tính toán trong bể lắng cát. Theo điều 8.3.4.a TCVN 7957:2008
thì H = 0,25-1m.
Vmax = 0,3m/s: tốc độ nước thải trong bể lắng cát ngang ứng với lưu lượng lớn nhất,(lấy theo bảng 28 mục 8.3.3 TCVN 7957:2008)
Uo = 24,2 mm/s : độ lớn thuỷ lực của hạt cát,(lấy theo bảng 28 mục 8.3.3 TCVN 7957:2008)
- Chiều rộng của mỗi bể lắng cát ngang được tính theo công thức :
B=m
- Thể tích phần chứa cặn của bể lắng cát ngang được tính theo công thức:
Wc = (m3/ngd)
P = 0,02 l/ng.ngđ : lượng cát giữ lại trong bể lắng cát ngang cho một người trong ngày đêm lấy theo bảng 28 mục 8.3.3 TCVN
7957:2008
N = 255000 người : dân số tính toán theo chất rắn lơ lửng.
t = 1 ngày : chu kì xả cát, tránh được sự phân huỷ của cặn.
- Chiều cao lớp cát trong bể lắng cát ngang trong một ngày đêm:
GVDH: Th.s Dương Gia Đức
SVTH: hvh

Trang 244


Thuyết minh đồ án xử lý nước thải

hc = 0.2 m
n = 2:số bể lắng cát làm việc có trong trạm xử lí nước thải
- Chiều cao xây dựng của bể lắng cát ngang:
Hlg.c = hmax + hc + hbv = 1,1 + 0.2+ 0,3 = 1,6 m
hmax= 1,1 m: chiều cao lớp nước có trong bể lắng cát ngang ứng với lưu lượng lớn nhất.
hbv= 0,3 m : khoảng cách từ mực nước đến thành bể.
* Kiểm tra lại phần tính toán trong trường hợp lưu lượng là nhỏ nhất:
- Vận tốc của dòng nước thải khi lưu lượng là nhỏ nhất :
Vmin =
=0,23m/s
B= 1 m : chiều rộng của bể lắng cát ngang.
hmin= 0,52m:chiều cao lớp nước trong bể lắng cát khi lưu lượng nước thải là nhỏ nhất.
Cát lắng ở bể được gom về hố tập trung ở đầu bể bằng thiết bị cào cát cơ giới, từ đó thiết bị nâng thuỷ lực sẽ đưa hỗn hợp cát và nước đến
sân phơi cát.
* Sơ đồ hoạt động của thiết bị nâng thuỷ lực:

GVDH: Th.s Dương Gia Đức
SVTH: hvh

Trang 254