đồ án xử lý nước thải chăn nuôi heo tỉnh bình định 2000M3/NGÀY ĐÊM

Công Nghệ Xử Lý Nước Thải

GVHD : Phạm Ngyệt Ánh

Mục Lục

SVTH: BÙI TUẤN ANH

1


Công Nghệ Xử Lý Nước Thải

GVHD : Phạm Ngyệt Ánh

Danh Mục Hình

Danh Mục Bảng

SVTH: BÙI TUẤN ANH

2


Công Nghệ Xử Lý Nước Thải

GVHD : Phạm Ngyệt Ánh
Mở Đầu

Lý do chọn đề tài
Là một trong những tỉnh có nền công nghiệp chăn nuôi phát tri ền b ền v ững

nhất Việt Nam. Tỉnh Bình Định đang tập trung phất tri ển chăn nuôi heo theo
hướng nâng cao năng suất và chất lượng.
Tỉnh từng bước cơ cấu lại vùng chăn nuôi, thay đổi hình thức nuôi từ nh ỏ l ẻ
sang quy mô trang trại góp phần không nhỏ trong vi ệc tăng trưởng kinh t ế nước
ta.
Tuy nhiên trong quá trình hoạt động, việc chăn nuôi luôn phát sinh ra m ột
lượng lớn các chất ô nhiễm, ảnh hưởng đến môi trường, đồng th ời gây ảnh
hưởng tới sức khỏe công nhân và người dân xung quanh. Do đặc đi ểm công ngh ệ
của ngành, ngành giết mổ đã sử dụng một lượng nước khá l ớn trong quá trình
chế biến. Loại nước này sau khi sử dụng có hàm lượng l ớn Nito, Photpho, BOD,
COD… dễ gây ô nhiễm môi trường. Vì vậy cần phải xử lý trước khi xả ra môi
trường.
I.

Theo quy hoạch phát triển ngành nông nghi ệp và phát tri ển nông thôn t ỉnh
Bình Định giai đoạn 2003- 2010. Chú trọng đầu tư phát triển chăn nuôi trang
trại tập trung theo phương thức chăn nuôi công nghi ệp, gi ảm dần chăn nuôi
phân tán, phát triển vật nuôi có lợi thế và có th ị tr ường tiêu th ụ ổn đ ịnh. Ứng
dụng tiến bộ khoa học-công nghệ để nâng cao chất lượng gia súc, gia cầm và làm
tốt công tác phòng chống dịch bệnh để nâng cao năng suất, chất l ượng, hi ệu quả
chăn nuôi phục vụ nội địa và xuất khẩu.
Trước vấn đề trên, cần thiết phải có các biện pháp tối ưu đ ể gi ảm thi ểu
nguồn ô nhiễm phát sinh như: mùi, nước thải, chất thải rắn,…, nhằm cải thi ện
môi trường, đảm bảo sức khỏe cho công nhân và người dân s ống gần đó. Chính
vì vậy em đã chọn đề tài “Thiết kế hệ thống xử lý nước thải chăn nuôi heo
với công suất 2000 m3/ngày đêm tại Trang Trại Phú Hưng- Bình Định”.
Mục tiêu và nội dung nghiên cứu
Tìm hiểu thành phần, tính chất đặc trưng của nước thải ngành chăn nuôi
Tìm hiểu tình hình hoạt động, công nghệ sản xuất và các dòng thải ra của cơ
sở.

Từ đó, đề xuất công nghệ xử lý nước thải phù hợp với điều kiện của cơ sở,
đạt tiêu chuẩn đầu ra theo quy định của Nhà nước.
III.
Phương pháp nghiên cứu
Thu thập thông tin, tài liệu liên quan về ngành chăn nuôi
Thu thập thông tin, tài liệu liên quan về tình hình chăn nuôi khu v ực
Trao đổi ý kiến với giảng viên.
II.








SVTH: BÙI TUẤN ANH

3


Công Nghệ Xử Lý Nước Thải

GVHD : Phạm Ngyệt Ánh

Chương 1: Tổng Quan Đề Tài
1.1.

Tổng quan khu vực nghiên cứu.
Bình Định là tỉnh thuộc vùng duyên hải Nam Trung Bộ phía B ắc giáp t ỉnh

Quảng Ngãi phía Nam giáp tỉnh Phú Yên phía Tây giáp tỉnh Gia Lai phía Đông giáp
biển Đông. Bình Định được coi như cửa ngõ của các tỉnh Tây Nguyên. T ỉnh có 11
đơn vị hành chính gồm 10 huyện và 1 thành phố. Quy Nhơn là thành ph ố lo ại II
trung tâm kinh tế - chính trị - văn hoá của tỉnh.
Trong đó xã Ân Mỹ là một xã trung du cách trung tâm huy ện lỵ Hoài Ân,
tỉnh Bình Định, Việt Nam 10 km về hướng Bắc. Xã Ân Mỹ có 05 thôn gồm: Mỹ
Thành, Mỹ Đức, Long Quang, Long Mỹ và Đại Định. Trang tr ại Phú H ưng – Cn Cty
TNHH Thiết Bị Phú Hưng đặt tại thôn Mỹ Đức.
Trang trại chăn nuôi heo Công nghiệp – Công ngh ệ cao được Công ty TNHH
thiết bị Phú Hưng hợp tác cùng Công ty Cổ phần chăn nuôi C.P Vi ệt Nam theo
công nghệ kỹ thuật của Thái Lan với công nghệ nuôi heo ngo ại cao s ản, chu ồng
lạnh. Khi đi dự án đi vào hoạt động sẽ tạo ra nhiều việc làm cho lao đ ộng ở đ ịa
phương; cung cấp con giống heo ngoại chất lượng cao cho s ản xu ất chăn nuôi
tỉnh Bình Định và các tình trong khu vực; cung cấp thịt heo s ạch ph ục v ụ cho tiêu
dùng và xuất khẩu, kích thích phát tri ển kinh tế địa ph ương cũng nh ư trình di ễn
mô hình chăn nuôi bằng công nghệ mới về chăn nuôi heo trang tr ại trên đ ịa bàn
huyện Hoài Ân.
Trang trại có quy mô chăn nuôi 2.400 con heo nái sinh sản và 6.000 heo thịt,
với diện tích đất sử dụng ban đầu là 12,53 ha, vốn đầu tư khoảng 112 tỷ
đồng. Đây là dự án Trang trại chăn nuôi heo đầu tiên có quy mô l ớn và tiên ti ến
được triển khai tại địa bàn huyện Hoài Ân.

SVTH: BÙI TUẤN ANH

4


Công Nghệ Xử Lý Nước Thải

GVHD : Phạm Ngyệt Ánh

Hình 1: Sơ đồ Xã Ân Mỹ, Huyện Hoài Ân, Tỉnh Bình Định
1.2.

Tổng quan ngành chăn nuôi heo

Nước thải chăn nuôi là một trong những loại nước thải rất đặc tr ưng, có
khả năng gây ô nhiễm môi trường cao bằng hàm lượng chất hữu cơ, cặn lơ
lửng, N, P và sinh vật gây bệnh. Nó nhất thi ết ph ải đ ược xử lý trước khi thải ra
ngoài môi trường.
Ở Việt Nam, nước thải chăn nuôi heo được coi là một trong những nguồn
nước thải gây ô nhiễm nghiêm trọng. Việc mở rộng các khu dân cư xung quanh
các xí nghiệp chăn nuôi heo nếu không được giải quy ết th ỏa đáng sẽ gây ra ô
nhiễm môi trường ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng và gây ra những vấn đề
mang tính chất xã hội phức tạp.
Nhiều nghiên cứu lĩnh vực xử lý nước thải chăn heo đang được hết sức
quan tâm vì mục tiêu giải quyết vấn đề ô nhiễm môi trường, đồng th ời v ới vi ệc
tạo ra năng lượng mới. Các nghiên cứu về xử lý n ước th ải chăn nuôi heo ở Vi ệt
Nam, hoặc dùng các túi PE. Phương hướng thứ nhất nhằm mục đích xây dựng
kỹ thuật xử lý yếm khí nước thải chăn nuôi heo trong các hộ gia đình chăn nuôi
heo với số đầu heo không nhiều. Hướng thứ hau quy trình công ngh ệ và thi ết b ị

SVTH: BÙI TUẤN ANH

5


Công Nghệ Xử Lý Nước Thải

GVHD : Phạm Ngyệt Ánh

tương đối hoàn chỉnh đồng hộ, nhằm áp dụng trong các xí nghi ệp chăn nuôi
mang tính chất công nghiệp.
Chú trọng đầu tư phát triển chăn nuôi trang trại tập trung theo ph ương
thức chăn nuôi công nghiệp, giảm dần chăn nuôi phân tán, phát tri ển v ật nuôi có
lợi thế và có thị trường tiêu thụ ổn định. Ứng dụng tiến bộ khoa h ọc công nghệ
để nâng cao chất lượng gia súc, gia cầm và làm tốt công tác phòng ch ống d ịch
bệnh để nâng cao năng suất, chất lượng, hiệu quả chăn nuôi ph ục v ụ n ội đ ịa và
xuất khẩu. [1]
Phát triển chăn nuôi lợn thịt hướng nạc với việc sử dụng gi ống cao s ản
đáp ứng nhu cầu thực phẩm cho thị trường trong nước và tham gia xu ất khẩu
khi có điều kiện.
Năm 2010: 800.000 con, tỷ lệ lợn lai 90 % tổng đàn, s ản lượng thịt h ơi 50.200
tấn.
Năm 2015: 925.000 con, tỷ lệ lợn lai 95 % tổng đàn, sản lượng th ịt h ơi 65.900
tấn.
Năm 2020: 1 triệu con, tỷ lệ lợn lai 98 % tổng đàn, sản lượng thịt hơi 74.000 tấn.
1.3. Phương pháp nghiên cứu
 Thu thập thông tin, tài liệu liên quan về ngành chăn nuôi
 Thu thập thông tin, tài liệu liên quan về tình hình chăn nuôi khu v ực
 Trao đổi ý kiến với giảng viên
 Tìm kiếm các nguồn trên internet tại khu vực đang nghiên cứu
1.4.

Đặc tính nước thải

Nước thải chăn nuôi là một trong những loại nước thải rất đặc tr ưng, có
khả năng gây ô nhiễm môi trường cao bằng hàm lượng chất hữu cơ, cặn lơ
lửng, N, P và sinh vật gây bệnh. Nó nhất thi ết ph ải đ ược xử lý trước khi thải ra
ngoài môi trường. Lựa chọn một quy trình xử lý nước thải cho một cơ sở chăn

nuôi phụ thuộc rất nhiều vào thành phần tính chất nước thải, bao gồm:
 Các chất hữu cơ và vô cơ

Trong nước thải chăn nuôi, hợp chất hữu cơ chiếm 70–80% gồm
cellulose, protit, acid amin, chất béo, hidratcarbon và các d ẫn xu ất c ủa chúng có
trong phân, thức ăn thừa. Hầu hết các chất hữu cơ dễ phân h ủy. Các ch ất vô c ơ
chiếm 20–30% gồm cát, đất, muối, ure, ammonium, muối chlorua, SO42-,…
 N và P

SVTH: BÙI TUẤN ANH

6


Công Nghệ Xử Lý Nước Thải

GVHD : Phạm Ngyệt Ánh

Khả năng hấp thụ N và P của các loài gia súc, gia cầm r ất kém, nên khi ăn
thức ăn có chứa N và P thì chúng sẽ bài ti ết ra ngoài theo phân và n ước ti ểu.
Trong nước thải chăn nuôi heo thường chứa hàm lượng N và P rất cao. Hàm
lượng N-tổng trong nước thải chăn nuôi 571 – 1026 mg/L, Photpho từ 39 – 94
mg/L.
 Vi sinh vật gây bệnh

Nước thải chăn nuôi chứa nhiều loại vi trùng, virus và tr ứng ấu trùng
giun sán gây bệnh.
1.5.

Phạm vi áp dụng

Chỉ áp dụng xử lý chăn nuôi heo với công suất 2000 m 3/ngđ. Không áp
dụng cho nước thải các ngành khác. Chất thải rắn và khí không tính đến trong đồ
án này.

SVTH: BÙI TUẤN ANH

7


Công Nghệ Xử Lý Nước Thải

GVHD : Phạm Ngyệt Ánh

Chương 2: Tổng Quan Các Phương Pháp Xử Lý – Lựa Chọn Công Nghệ X ử Lý
Nước Thải Ngành Chăn Nuôi
2.1. Các phương pháp xử lý
Việc xử lý nước thải chăn nuôi heo nhằm giảm nồng độ các ch ất ô nhi ễm
trong nước thải đến một nồng độ cho phép có thể xả vào nguồn tiếp nhận.
Việc lựa chọn phương pháp làm sạch và lựa chọn quy trình x ử lý nước phụ
thuộc vào các yếu tố như :
 Các yêu cầu về công nghệ và vệ sinh nước.
 Lưu lượng nước thải.
 Các điều kiện của trại chăn nuôi.
 Hiệu quả xử lý.

Đối với nước thải chăn nuôi, có thể áp dụng các phương pháp sau
 Phương pháp cơ học.
 Phương pháp hóa lý.
 Phương pháp sinh học.

Trong các phương pháp trên ta chọn xử lý sinh học là phương pháp chính.
Công trình xử lý sinh học thường được đặt sau các công trình xử lý c ơ học, hóa lý.
Xử lý cơ học
Mục đích là tách chất rắn, cặn, phân ra khỏi h ỗn h ợp nước th ải b ằng cách
thu gom, phân riêng. Có thể dùng song chắn rác, bể lắng sơ bộ để loại bỏ cặn
thô, dễ lắng tạo điều kiện thuận lợi và giảm khối tích của các công trình xử lý
tiếp theo. Ngoài ra có thể dùng phương pháp ly tâm hoặc lọc. Hàm lượng cặn lơ
lửng trong nước thải chăn nuôi khá lớn (khoảng vài ngàn mg/L) và dễ lắng nên
có thể lắng sơ bộ trước rồi đưa sang các công trình xử lý phía sau.
Sau khi tách, nước thải được đưa sang các công trình phía sau, còn ph ần
chất rắn được đem đi ủ để làm phân bón.
Nước thải chăn nuôi còn chứa nhiều chất hữu cơ, chất vô cơ dạng hạt có
kích thước nhỏ, khó lắng, khó có thể tách ra bằng các phương pháp cơ học
thông thường vì tốn nhiều thời gian và hi ệu quả không cao. Ta có th ể áp d ụng
phương pháp keo tụ để loại bỏ chúng. Các chất keo tụ thường sử dụng là phèn
nhôm, phèn sắt, phèn bùn,… kết hợp với polymer trợ keo tụ để tăng quá trình
keo tụ.
Nguyên tắc của phương pháp này là : cho vào trong nước thải các hạt keo
mang điện tích trái dấu với các hạt lơ lửng có trong nước thải (các hạt có nguồn
gốc silic và chất hữu cơ có trong nước thải mang điện tích âm, còn các h ạt
nhôm hidroxid và sắt hidroxi được đưa vào mang điện tích dương). Khi thế

SVTH: BÙI TUẤN ANH

8


Công Nghệ Xử Lý Nước Thải

GVHD : Phạm Ngyệt Ánh

điện động của nước bị phá vỡ, các hạt mang điện trái dấu này sẽ liên kết lại
thành các bông cặn có kích thước lớn hơn và dễ lắng hơn.
Theo nghiên cứu của Trương Thanh Cảnh (2001) tại trại chăn nuôi heo
2/9: phương pháp keo tụ có thể tách được 80-90% hàm lượng ch ất l ơ l ửng có
trong nước thải chăn nuôi heo.
Phương pháp này loại bỏ được hầu hết các chất bẩn có trong nước thải
chăn nuôi. Tuy nhiên chi phí xử lý cao. Áp dụng phương pháp này để xử lý nước
thải chăn nuôi là không hiệu quả về mặt kinh tế.
Ngoài ra, tuyển nổi cũng là một phương pháp để tách các hạt có khả năng
lắng kém nhưng có thể kết dính vào các bọt khí nổi lên. Tuy nhiên chi phí đầu tư,
vận hành cho phương pháp này cao, cũng không hiệu quả về mặt kinh tế đối với
các trại chăn nuôi
a)

Phương pháp xử lý sinh học

Phương pháp này dựa trên sự hoạt động của các vi sinh vật có kh ả năng
phân hủy các chất hữu cơ. Các vi sinh vật sử dụng các chất hữu c ơ và m ột số
chất khoáng làm nguồn dinh dưỡng và tạo năng lượng. Tùy theo nhóm vi khuẩn
sử dụng là hiếu khí hay kỵ khí mà người ta thiết kế các công trình khác nhau. Và
tùy theo khả năng về tài chính, diện tích đất mà người ta có thể dùng hồ sinh
học hoặc xây dựng các bể nhân tạo để xử lý

b)

Những công trình xử lý sinh học được phân thành hai nhóm:
- Nhóm những công trình trong đó quá trình xử lý th ực hi ện trong đi ều ki ện t ự
nhiên: Cánh đồng tới, bãi lọc, hồ sinh học,…thường quá trình xử lý di ễn ra

chậm.
- Nhóm những công trình trong đó quá trình xử lý th ực hi ện trong đi ều ki ện
nhân tạo: bể lọc sinh học, bể làm thoáng sinh học,…do các đi ều ki ện t ạo nên
bằng nhân tạo mà quá trình xử lý diễn ra nhanh hơn, cường độ mạnh hơn.
- Quá trình xử lí sinh học học có thể đạt tới hiệu suất khử trùng 99.9%.
- Thông thường giai đoạn xử lý sinh học tiến hành sau giai đoạn xử lý cơ học.
- Trong quá trình xử lý nước thải bằng bất cứ phương pháp nào cũng tạo nên
một lượng cặn bã đáng kể. Nói chung các loại cặn gi ữ l ại ở trên các công trình
xử lý nước thải đều có mùi hôi thối rất khó chịu. Do v ậy, nhất thi ết ph ải x ử lý
cặn bã. Để gảm lượng chất hữu cơ trong cặn bã và để dạt các chỉ tiêu v ệ sinh
thường sử dụng phương pháp xử lý sinh học kị khí trong các hố bùn.
Phương pháp xử lý hóa lý
- Chưng cất: là quá trình chưng cất nước thải để các ch ất hòa tan trong đó cùng
bay hơi lên theo hơi nước. Khi ngưng tụ, hơi nước và ch ất bẩn d ễ bay h ơi sẽ
hình thành các lớp riêng biệt và do đó dễ dàng tách các chất bẩn ra.
- Tuyển nổi: Là phương pháp dùng để loại bỏ các tạp ch ất ra kh ỏi n ước b ằng
cách tạo cho chúng khả năng dễ nổi lên mặt nước khi bám theo các bọt
SVTH: BÙI TUẤN ANH

9


Công Nghệ Xử Lý Nước Thải
c)

d)

GVHD : Phạm Ngyệt Ánh

Keo tụ đông tụ

- Mục đích nhằm loại bỏ các chất hữu cơ, chất vô cơ dạng h ạt có kích th ước
nhỏ, khó lắng, khó có thể tách ra bằng các phương pháp c ơ h ọc thông th ường
vì tốn nhiều thời gian và hiệu quả không cao. Ta có thể áp dụng phương pháp
keo tụ để loại bỏ chúng. Các chất keo tụ thường sử dụng là phèn nhôm, phèn
sắt,..kết hợp với polymer trợ keo tụ để tăng quá trình keo tụ.
- Theo nghiên cứu của Trương Thanh Cảnh ( 2001 ) tại trại chăn nuôi heo 2/9:
Phương pháp keo tụ có thể tách đc 80-90% hàm lượng chất l ơ lửng có trong
nước thải chăn nuôi heo.
Phương pháp xử lý cơ học
Phương pháp xử lý cơ học dùng để tách các chất không hòa tan và m ột ph ần
các chất ở dạng váng ra khỏi nước thải.
Song chắn rắc, lưới lọc dùng để giữ các cặn bẩn có kích thước l ớn hoặc ở
dạng sợi như giấy, rau, cỏ, rác,…gọi chung là rác.
- Bể lắng sơ bộ để loại bỏ cặn thô, dễ lắng, tạo điều kiện thuận lợi và gi ảm
khối tích của các công trình xử lý tiếp theo. Hàm lượng cặn l ơ l ửng trong
nước thải chăn nuôi khá lớn và dễ lắng nên có th ể lắng s ơ b ộ trước rồi đưa
sang các công trình xử lý phía sau. Sau khi tách, nước th ải được đưa sáng các
công trình phía sau, phần chất rắn được đem đi ủ để làm phân bón.
- Bể vớt dầu mỡ: thường áp dụng khi nước thải chứa dầu mỡ. Tuy nhiên n ếu
hàm lượng dầu mỡ không cao thì việc vớt dầu mỡ thường được thực hi ện
ngay ở bể lắng nhờ thiết bị gạt nổi.
2.2. Đề xuất dây chuyền xử lý.
-

Việc xử lý nước thải chăn nuôi nhằm giảm nồng độ các chất ô nhi ễm
trong nước thải đến một nồng độ cho phép có thể xả vào nguồn tiếp nhận. Việc
lựa chọn phương pháp làm sạch và lựa chọn quy trình xử lý n ước phụ thu ộc vào
các yếu tố như:
-

Các yêu cầu về công nghệ và vệ sinh nước
Lưu lượng nước thải
Các điều kiện của trại chăn nuôi
Hiệu quả xử lý

Đối với nước thải chăn nuôi, có thể áp dụng các phương pháp sau:
-

Cơ học – Hóa lý – Sinh học
Trong các phương pháp trên, chọn xử lý sinh học là phương pháp chính. Công
trình xử lý sinh học thường được đặt sau các công trình xử lý cơ học, hóa lý.

SVTH: BÙI TUẤN ANH

10


Công Nghệ Xử Lý Nước Thải

GVHD : Phạm Ngyệt Ánh

T
h
S ô
T n
T g
s
ố

Tiêu

Đ N
chuẩn
ơ ồ
nguồn
n n
loại B
g
(5945
v đ
ị ộ
1995)

S
1
S

m
8
g
0
/
0
l

100

B
2 O
D

m
g
/
l

3
6
0
0

50

C
3 O
D

m
g
/
l

5
0
0
0

100

T
m

ổ
3
g
4 n
0
/
g
0
l
N

60

T
m
ổ
g 5
5 n
6
/ 0
g
l
P
Bảng 1: Thông số đầu vào

SVTH: BÙI TUẤN ANH

11

Công Nghệ Xử Lý Nước Thải

GVHD : Phạm Ngyệt Ánh

Hình 2: Sơ đồ dây chuyền công nghệ
Thuyết minh dây chuyền công nghệ:
-

-

-

Nước thải được đưa qua lưới chắn rác nhằm loại bỏ một phần rác có kích
thước lớn, rác từ đây được thu gom và đem đi chôn lấp.
Sau đó nước thải được đưa vào ngăn tiếp nhận rồi qua bể lắng cát. Tại đây,
lượng cát có trong nước thải sẽ lắng xuống và được đem đi san lấp.
Nước từ bể lắng cát tiếp tục chảy sang bể điều hòa để ổn định lưu lượng
và nồng độc các chất gây ô nhiễm.
Sau đó, nước thải được chuyển tới bể lắng đợt 1 có dạng b ể l ắng đứng đ ể
tách một phần chất hữu cơ dễ lắng. Bùn thu được tại đây được b ơm v ề b ể
nén bùn.
Nước thải từ bể điều hòa của hệ thống xử lý nước thải tiếp tục qua bể
UASB. Tại UASB nước thải được đưa trực tiếp vào dưới đáy bể và được
phân phối đồng đều ở đó, sau đó chảy ngược lên xuyên qua l ớp bùn sinh
học hạt nhỏ (bông bùn) các chất bẩn hữu cơ được tiêu thụ ở đó. Trong bể
UASB có bộ phận tách 3 pha: khí, nước thải, bùn. Nước thảu sau khi được
tách bùn và khí được dẫn sang bể Aerotank
Nước thải tiếp tục qua bể aerotank hiếu khí bể chứa hỗn hợp nước th ải và
bùn hoạt tính, khí được cấp liên tục vào bể để trộn đều và gi ữ cho bùn ở
trạng thải lơ lững trong nước thải và cấp đủ oxy cho vi sinh v ật oxy hóa các

chất hữu cơ có trong nước thải. Khi ở trong bể, các chất l ơ lững đóng vai trò

SVTH: BÙI TUẤN ANH

12


Công Nghệ Xử Lý Nước Thải

-

-

GVHD : Phạm Ngyệt Ánh

là các hạt nhân để cho các vi khuẩn cư trú, sinh sản và phát tri ển d ần lên
thành các bông cặn gọi là bùn hoạt tính. Vi khu ẩn và các vi sinh v ật s ống
dùng chất nền (BOD) và chất dinh dưỡng (N,P) làm th ức ăn đ ể chuy ển hóa
chúng thành các chất trơ không hòa tan và thành các tế bào m ới. S ố l ượng
bùn hoạt tính sinh ra trong thời gian lưu lại trong bể Aerotank của l ượng
nước thải ban đầu đi vào trong bể không đủ làm giảm nhanh các ch ất hữu
cơ do đo phải sử dụng lại một phần bùn hoạt tính đã lắng xuống đáy ở b ể
lắng sinh học, bằng cách tuần hoàn bùn về bể aerotank đ ể đảm bảo n ồng
độ vi sinh vật trong bể. Phần bùn hoạt tính dư được đưa về bể chứa bùn,
sau đó ra sân phơi bùn. Bùn được thu gom để sản xuất phân bón.
Nước thải sau khi được tách bùn và khí được dẫn sang b ể l ắng 2, tại đây
diễn ra quá trình phân tách nước thải và bùn hoạt tính. Bùn ho ạt tính l ắng
xuống đáy, nước thải ở phía trên được dẫn qua bể khử trùng.
Sau khi khử trùng, nước đạt tiêu chuẩn loại B
Sau đó được thải ra nguồn tiếp nhận.

Ưu điểm:
Hệ thống xử lý nước thải vận hành tương đối dễ
Nước đầu ra đạt tiêu chuẩn
Nhược điểm:
Quá trình vận hành cần phải theo dõi thường xuyên
2.3. Nhiệm vụ các công trình
a)
Song chắn rác
Song chắn rác có nhiệm vụ tách các vật thô như gi ẻ, rác, v ỏ đ ồ h ộp, các
mẩu đá gỗ và các vật khác trước khi đưa vào các công trình x ử lý phía sau. L ưới
chắn rác có thể đặt cố định hoặc di động, lưới chắn rác giúp tránh các hi ện
tượng tắc nghẽn đường ống, mương dẫn và gây tắt nghẽn bơm.
b)

Ngăn tiếp nhận

Nhiệm vụ từ trại chăn nuôi heo sau khi qua song chắn rác sẽ ch ảy đến
ngăn tiếp nhận. Từ đây nước thải được đi phân phối cho các công trình xử lý ti ếp
theo.
c)

Bể lắng cát

Nhiệm vụ của bể lắng cát là lắng các hạt cặn có kích th ước l ớn nhằm b ảo
vệ các thiết bị máy móc khỏi bị mài mòn, giảm sự lắng đọng các vật liệu nặng
trong ống, kênh, mương dẫn …
Bể lắng cát dùng để tác các hợp phần tan vô cơ chủ yếu là cát ra kh ỏi
nguồn nước.
d)

Bể điều hòa

SVTH: BÙI TUẤN ANH

13


Công Nghệ Xử Lý Nước Thải

GVHD : Phạm Ngyệt Ánh

Bể điều hòa có nhiệm vụ điều hòa lưu lượng và nồng độ nước thải dòng
vào, tránh lắng cặn và làm thoáng sơ bộ, qua đó oxy hóa m ột ph ần chất h ữu c ơ
trong nước thải. Nước thải được ổn định về lưu lượng và nồng độ để thuận l ợi
cho xử ở các công trình xử lý sau, nhất là sẽ tránh đ ược hi ện tượng quá t ải c ủa
hệ thống xử lý.
Để đảm bảo điều hòa nồng độ, lưu lượng và tránh lắng cặn, b ể được bố
trí hệ thống thổi khí làm việc liên tục.
e)

Bể lắng đợt 1

Nhiệm vụ của bể lắng đợt I là loại bỏ các tạp chất l ơ lửng còn l ại trong
nước thải sau khi đã qua các công trình xử lý trước đó. ở đây các ch ất l ơ l ửng có
tỷ trọng lớn hơn tỷ trọng của nước sẽ lắng xuống đáy.
f)

Bể USAB

Làm giảm đáng kể hàm lượng COD, BOD trong nước thải bằng cách s ự
dụng lớp cặn lơ lửng( có chứa rất nhiều vi sinh vật yếm khí ) trong d ịch lên men
nhờ hệ thống nước thải chảy từ phía lên. Đồng thời tạo thuận l ợi cho quá trình
xử lý hiếu khí trong bể aerotank.
g)

Bể Aerotank

Bể aerotank được ứng dụng khá dụng khá phổ biến trong các quá trình xử
lý hiếu khí. Mục đích chủ yếu của quá trình này là dựa vào ho ạt đ ộng s ống và
sinh sản của vi sinh vật để ổn định chất chất hữu cơ làm keo tụ và các hạt cặn l ơ
lửng hông được lắng. Tùy thuộc vào thành phần nước thải cụ thể, Nitơ và
Photpho sẽ được bổ sung để gia tăng khả năng phân hủy của vi sinh vật.
h)

Bể lắng đợt 2

Nước thải sau khi qua bể Aerotank sẽ được đưa đến b ể lắng II, b ể này có
nhiệm vụ lắng các bông bùn hoạt tính từ bể Aerotank đưa sang. Một ph ần bùn
lắng sẽ được tuần hoàn trở lại bể Aerotank, phần bùn dư được thải ra ngoài.
i)

Bể nén bùn

Cặn tươi từ bể lắng đợt I và bùn hoạt tính từ bể lắng II có độ ẩm tương
đối cao ( 92-96% đới với cặn tươi và 99,2-99,7% đối v ới bùn ho ạt tính) nên c ần
phải giảm độ ẩm và thể tích trước khi đưa vào các công trình phía sau. Một phần
lớn bùn từ bể lắng II được dẫn trở lại trở lại aerotank ( Loại bùn này được g ọi là
bùn hoạt tính tuần, phần bùn còn lại được gọi là bùn hoạt tính dư được dẫn vào
bể nén bèn. Nhiệm vụ của bể né bùn là làm giảm độ ẩm của bùn hoạt tính dư

bằng cách lắng cơ học để đạt độ ẩm thích hợp ( 95-97%) phục vụ cho các quá
trình xử lý bùn ở phía sau.
SVTH: BÙI TUẤN ANH

14


Công Nghệ Xử Lý Nước Thải

GVHD : Phạm Ngyệt Ánh

Bể nén bùn tương đối giống bể ly tâm. Tại đây bùn được tách nước để
giảm thể tích. Bùn loãng ( hỗn hợp bùn – nước ) được đưa vào ống trung tâm ở
tâm bể. Dưới tác dụng của trọng lực bùn sẽ lắng và kết chặt l ại. Sau khi nén bùn
sẽ được rút ra khỏi bể bằng bơm hút bùn.
j)

Máy ép bùn

Cặn sau khi qua bể nén bùn có nồng độ 3-8% cần đưa qua máy ép bùn đ ể
giảm độ ẩm xuống 70-80%, tức nồng độ cặn khô từ 20-30% với mục đích
-

Giảm khối lượng bùn vận chuyển ra bãi thải
Cặn khô dễ chôn lấp hay cải tạo đất hơn cặn ướt
Giảm lượng nước bẩn có thể thấm vào nước ngầm ở bãi thải
Ít gây mùi khó chụi và ít độc tính

SVTH: BÙI TUẤN ANH

15


Công Nghệ Xử Lý Nước Thải

GVHD : Phạm Ngyệt Ánh

Chương 3: Tính Toán Các Công Trình Đơn Vị
Các thông số cần tính toán
+

BOD5 = 3600 mg/l

+

COD = 5000 mg/l

+

Tổng chất rắn lơ lửng SS = 800 mg/l

3.1. Lưu lượng tính toán
Lưu lượng trung bình ngày đêm: Qtb = 2000 m3/ngày đêm
Lưu lượng trung bình giờ: m3/h
Lưu lượng trung bình giây: m3/s

Q

h
max

Q

h

tb

Lưu lượng nước thải theo giờ lớn nhất:
=
×Kmax
Trong đó : Kmax là hệ số không điều hòa, Kmax = 1,49

Q
Vậy

h
max

= 83,3×1,49 = 124,2(m3/h) =0,034 m3/s

3.2. Mương dẫn nước thải

Hình 3: Mương dẫn nước thải
Mương dẫn nước thải
Lưu lượng nước thải lớn nhất vào mương dẫn là: Qmaxh = 124,117m3/h
=0,086m3/s
Chọn kênh dẫn hình chữ nhật, vận tốc qua song chắn rác là v = 0,3 ÷0,6 m/s,
chọn v = 0,4 m/s (theo bảng 9-3 trang 410 sách “xử lý nước thải đô thị và công
nghiệp” của Lâm Minh Triết)
Ta có diện tích mặt cắt ướt là A = = = 0,215 m2

Trong đó:
v : vận tốc dòng nước
SVTH: BÙI TUẤN ANH

16


Công Nghệ Xử Lý Nước Thải

GVHD : Phạm Ngyệt Ánh

A: diện tích mặt cắt ướt của mương dẫn
Kênh có diện tích hình chữ nhật có B = 2h sẽ cho ti ết di ện l ớn nh ất v ề m ặt th ủy
lực (Thoát nước tập 2, Tr522, Hoàng Văn Huệ, Trần Đức Hạ 2002)
Trong đó: B: chiều rộng mương dẫn nước (m)
h: chiều cao mương dẫn nước (m)
Ta có : W = Bh = 2h2 = 0,215 ⇒ h = 0.33 m ⇒ B =20,66m
Độ dốc tối thiểu của mương dẫn để tránh quá trình lắng cặn trong mương :
imin= = = 1,67
H = h + h'
Chiều cao xây dựng mương :
Chiều cao xây dựng mượng : H = 0,33 + 0,3 = 0,63 m
Với h’=0,3m là chiều cao bảo vệ
Thông số

Đơn vị

Giá trị

m/s

0,4

Chiều cao mực nước trong mương, h

m

0,33

Chiều rộng mương, B

m

0,66

Chiều cao xây dựng, H

m

0,63

Vận tốc nước chảy trong mương, v

Độ dốc, imin

1,67

Bảng 2: Các thông số tính toán mương dẫn nước thải:
3.3. Hố thu nước thải
Chọn thời gian lưu nước t =15 phút.

Vậy thể tích hố thu nước: 20,83 m3
Kích thước hố thu nước: L2,8,8
Đường ống dẫn nước từ mương nước thải đến hố thu:
Dống dẫn= = = 0.312 (m)
Trong đó: Q là lưu lượng trung bình ngày =2000m3/ng =0,023 m3/s
v: vận tốc chảy trong ống = 0,3 m/s
Thông số
Vận tốc nước chảy trong ống, v

SVTH: BÙI TUẤN ANH

17

Đơn vị

Giá trị

m/s

0,3


Công Nghệ Xử Lý Nước Thải

GVHD : Phạm Ngyệt Ánh

Chiều cao mực nước trong
mương, H

m

2,8

Chiều rộng hố thu, B

m

2,8

Chiều dài hố thu, L

m

2,8

Đường kính ống dẫn

m

0,312

Bảng 3: Các thông số tính toán hố thu nước thải
3.4. Song chắn rác
• Song chắc rác được làm từ kim loại và đặt dưới đường ch ảy c ủa n ước th ải
theo phương thẳng đứng.
• Kích thước và khối lượng rác giữ lại ở song chắc rác ph ụ thu ộc vào kích
thước khe hở giữa các thanh đan. Tránh ứ đọng rác và gây tổn th ất áp l ực
cần thường xuyên làm vệ sinh song chắn rác.

Hình 4: Sơ đồ cấu tạo của song chắn rác

Sơ đồ cấu tạo của song chắn rác gồm: 1 – Song chắn, 2 – Sàn công tác

α = (30o ÷ 45o )

α = 45o

Góc nghiêng:
chọn
Vận tốc trung bình qua song chắc rác: v = ( 0,3÷ 0,6 m/s ) ch ọn v = 0,3 m/s
Khe hở giữa các thanh chắn rác: b = ( 16 – 25 mm) . Chọn b = 20 mm = 0,02m
Chiều rộng và chiều sâu mương dẫn: B x H = 0,4 x 0,5 m

b
= 3 ÷5
s

Độ dày các thanh:
chọn s = 6 mm = 0,006 m
Chiều cao lớp nước trong mương h1 :
Số khe hở song chắn rác:
Trong đó:
n : Là số khe hở
Lưu lượng lớn nhất của nước thải, =0,034 m3/s
SVTH: BÙI TUẤN ANH

18


Công Nghệ Xử Lý Nước Thải

GVHD : Phạm Ngyệt Ánh

v
: Tốc độ nước chảy qua song chắn rác, v= 0,3( m/s)
k : hệ số tính đến mực độ cản trở của dòng chảy do hệ th ống cào rác k =
1,05
Số thanh của song chắn rác:
Có hai song chắn rác nên số thanh của mỗi song sẽ là 21 thanh và bằng s ố khe
hở.
Bề rộng của mỗi song chắn rác:
Trong đó:
s: bề dày của thanh song chắn rác, thường lấy s=0,008 m
b: khoảng cách giữa các khe hở của song chắn, b= 0,02m
Chiều dài phần mở rộng trước song chắn rác: l1
Trong đó: Bs : Chiều rộng song chắn rác
Bk = B : chiều rộng mương dẫn

ϕ

: góc nghiêng đoạn mở rộng mương dẫn ( 15 ÷ 20o ). Chọn
Chiều dài đoạn thu hẹp sau song chắn rác: l2
Chiều dài xây dựng mương đặt song chắn rác:
Trong đó: Ls là chiều dài phần mương đặt SCR, Ls = 1,5m
2
vmax
hs = ξ ×
×K
2g
Tổn thấp áp lực qua song chắn rác:
Trong đó:

vmax là vận tốc nước thải trước song chắn rác ứng với Q max, chọn vmax =
0,8m/s
K : hệ số tính tới sự tăng tổn thấp áp lực do rác mắc ph ải song chắc rác ( k
= 2 ÷ 3) Chọn K = 2 ( ThS. Lâm Vĩnh Sơn, Giáo trình xử lý nước thải)
ξ
hệ số tổn thất áp suất cục bộ, xác định theo công thức:
4

4

 0,006  3
s 3
ξ = β  ÷ × sin α = 2, 42 × 
× sin 450 = 0,35
÷
b
 0,02 

β : hằng số phụ thuộc hình dạng thanh chắn rác, chọn thanh ch ắn rác có
hình dạng hình chữ nhật, β = 2,42
α : góc nghiêng đặt song chắn rác. α = 45o
v2
0,82
hs = ξ × max × K = 0,35 ×
× 2 = 0,023( m)
2g
2 × 9,81
Chiều sâu xây dựng mương đặt song chắn rác
SVTH: BÙI TUẤN ANH

19


Công Nghệ Xử Lý Nước Thải

GVHD : Phạm Ngyệt Ánh

Chọn H = 0,81 m
Trong đó:
hmax : độ đầy ứng với chế độ Qmax, hmax=h1 =0,28 m
hs: tổn thất áp lực qua song chắn rác
hbv: chiều cao bảo vệ: Chọn hbv = 0,5 m
Hiệu quả xử lý nước thải sau khi qua song chắn rác:
• Hàm lượng chất lơ lửng còn lại: SS = 800 x (100 – 4)% = 768 mg/l.
• Hàm lượng BOD5 còn lại: BOD5 = 3600 x (100 – 4)% = 3456 mg/l.
• Hàm lượng COD còn lại: COD= 5000x(100 - 4)%= 4800mg/l
(Theo xử lý nước thải đô thị và công nghiệp tính toán và thi ết kế công trình –
Lâm Minh Triết )
Kí
Kích
Đơn
STT Tên thông số
hiệu
thước
vị
Kích thước thanh chắn
1

Bề rộng

s

8

mm

Khoảng cách giữa các thanh

b

20

mm

22

thanh

Số thanh
2
3
4

n
Kích thước SCR

Chiều dài
L
2
Chiều rộng

Bs
0,6
Chiều sâu
H
0,81
Góc nghiêng của SCR
α
45
Vận tốc trung bình qua các
v
0,3
khe
Bảng 4: Các thông số thiết kế song chắn rác

m
m
m
độ
m/s

3.5. Bể điều hòa
• Thể tích bể điều hòa:
V=t= 124,2×4=496,8 (m3)
Trong đó: : lưu lượng nước thải lớn nhất trên giờ
t: thời gian lưu trung bình của n ước th ải trong b ể đi ều hòa l ấy t=4h
(t= 4- 6h, theo tính toán thiết kế các công trình của Lâm Minh Tri ết)
• Kích thước bể điều hòa:
Chọn chiều sâu hoạt động của bể là Hdh= 5m.
Diện tích của bể điều hòa:
Lấy F=100 m2

Chiều cao bảo vệ của bể chọn: Hbv= 0,5m
Chiều cao xây dựng của bể điều hòa: Hxd=Hdh+Hbv=5+0,5=5,5 (m)
SVTH: BÙI TUẤN ANH

20


Công Nghệ Xử Lý Nước Thải

-

GVHD : Phạm Ngyệt Ánh

Xây bể điều hòa hình chữ nhật có thể tích:
W= Ldh . Bdh . Hxd =100×5,5= 550 (m3)
Do kích thước bể lớn gặp khó khăn trong việc thiết kế hệ thống sục khí, nên chia
bể làm 2 đơn nguyên.
Thể tích thực của một bể: W = L1 × B × Hxd = 10 × 5 × 5,5 =275 (m3)
Thể tích hữu ích của một bể: W1b = L1 ×B1 ×H = 1055 = 250 (m3)
Để tránh hiện tượng lắng cặn và ngăn chặn mùi trong bể điều hòa cần cung cấp
lượng khí thường xuyên.
Đường kính ống dẫn nước vào bể D = = = 0,164 (m)
Lưu lượng khí cần cấp cho bể điều hòa:
Lkhí = Qmaxh.a = 124,2×3,74 = 464,8 m3/h = 0,129 (m3/s)
Trong đó: Qmaxh: lưu lượng nước thải theo giờ max, Qmaxh = 124,2 (m3/h)
a

: lượng không khí cấp cho b ể đi ều hòa, a= 3,74 m 3 khí/m3 nước

thải

Chọn hệ thống phân phối khí là hệ thống ống cấp khí bằng thép có đục l ỗ, m ỗi
bể gồm 4 ống đặt dọc theo chiều dài bể(10m) các ống cách nhau 1m.
Lưu lượng khí trong mỗi ống:

qống = = = 46,48 (m3/h)

Trong đó: vống là vận tốc khí trong ống, vống =10-15 m/s. Chọn vống =10 m/s.
Đường kính ống phân phối khí
D = = = 0,04 m=40 (mm)
Chọn ống có đường kính D = 40 mm, đường kính các lỗ 2-5mm. Chọn d lỗ =
4mm=0,004m, vận tốc khí qua lỗ vlỗ = 5-20m/s, chọn vlỗ = 15m/s.
Lưu lượng khí qua 1 lỗ:
qlỗ = vlỗ = 153600 = 0,678 (m3)
Số lỗ trên 1 ống: N = = = 68 lỗ, chọn N =68 lỗ.
Số lỗ trên 1m chiều dài ống: n = = = 7,8 lỗ, chọn n =7 lỗ/m ống.
Trong đó: L- chiều dài ống, m.
N- số lỗ trên 1 ống.
Áp lực cần thiết cho hệ thống khí nén được xác định theo công thức
+ 5,5=6,8m
Trong đó:
m
m
: Tổn thất cục bộ của ống phân phối khí, không vượt quá 0,4m
Hiệu quả xử lý nước thải sau khi qua bể điều hòa:
• Chất lơ lửng giảm 4%:
•

Hàm lượng BOD5, COD sau khi thực hiện sục khí giảm còn với hiệu suất
khoảng 20% đối với BOD5. Vậy sau khi qua bể điều hòa hàm lượng BOD5
còn lại là:

SVTH: BÙI TUẤN ANH

21


Công Nghệ Xử Lý Nước Thải

GVHD : Phạm Ngyệt Ánh

BOD5 = 3456 x (100 – 25)% = 2592 mg/l.
• Hàm Lượng COD còn lại là:
COD = CODv(100 – 25)%
COD= 4800x(100 - 25)% = 3600mg/l
Thông số

Đơn vị

Giá trị

Thời gian lưu nước

giờ

4

Số bể

bể

2

Chiều dài

m

10

Chiều rộng

m

5

Chiều cao xây dựng

m

5,5

Số ống phân phối khí 1 bể

ống

4

Đường kính ống dẫn nước vào
ra

mm

164

Đường kính ống dẫn khí

mm

40

Bảng 5: Thông số thiết kế bể điều hòa
3.6. Bể lắng 1
Theo TCXDVN 51:2008, với Qngđ=2000m3/ngđ ta sử dụng 2 bể lắng đứng,
công suất mỗi bể là Qngđ=1000m3/ngđ= m3/s
Chọn thời gian lưu: t=2h
Diện tích ống trung tâm xác đinh theo lưu lượng giây tối đa:
Trong đó: Q: lưu lượng tính toán trung bình giây
V: Vận tốc chảy trong ống trung tâm. Lấy v=30mm/s (theo TCVN
7957:2015)
Đường kính ống trung tâm:
Diện tích của bể:
Trong đó: : lưu lượng tính toán trung bình theo giây
v: vận tốc nước thải trong bể lắng đứng, v = 0,5-0,8 mm/s,
chọn v = 0,7mm/s
Diện tích tổng cộng của bể lắng: m2
Đường kính của bể lắng
Chọn: Chiều sâu hữu ích của bể lắng H = 3 m. [1 - 4, tr 426]
Chiều cao lớp bùn lắng hb = 0,7 m.
Chiều cao lớp trung hòa hth = 0,2 m.
Chiều cao bảo vệ hbv = 0,3 m.
SVTH: BÙI TUẤN ANH

22


Công Nghệ Xử Lý Nước Thải

GVHD : Phạm Ngyệt Ánh

Chiều cao tổng cộng của bể lắng đợt 1:
Htc = H + hb + hth + hbv = 3 + 0,7 + 0,2 + 0,3 = 4,2 m.
Chiều cao ống trung tâm h= 60%×H = 60%×3 = 1,8 m.
Tải trọng máng tràn: Ls = = = 70,36 m3/m.ngày < 500 m3/m.ngày
Trong đó: Q=1000m3/ngđ là công suất của 1 bể
D: Đường kính của bể lắng
Hiệu quả xử lý nước thải sau khi qua bể lắng đợt 1: Bể lắng đợt 1 có thể
loại bỏ được từ 50 ÷ 70% chất rắn lơ lửng và 25 ÷ 50% BOD5
• Chọn lượng BOD5 sau lắng 1 giảm 35%. Vậy lượng BOD 5 còn lại sau lắng
1:
BOD5 = 2592x (1 – 0,35) = 1684,8mg/l
• Chọn lượng COD sau lắng 1 giảm 35%. Vậy lượng COD còn l ại sau b ể l ắng
1 là:
COD=3600 x (1 - 0,35) = 2340 mg/l
• Chọn hiệu quả xử lí SS đạt 70%. Vậy lượng SS còn lại sau lắng 1 là:
SS = 737 x (1 – 0,7) = 221 mg/l.
 Lượng bùn tươi sinh ra mỗi ngày là: Mtươi = SS x

Qtbngày

xE
Trong đó: SS : hàm lượng cặn lơ lửng, SS = 737 mg/l =737 g/m3.

Qtbngày

Qtbngày

: lưu lượng nước thải trung bình ngày,
= 2000 m3/ngày.
E : hiệu quả xử lý cặn lơ lửng, E = 70%.
Vậy: Mtươi = 737 (g/m3) x 2000 ( m3/ngày) x 0,7
= 1031800 gSS/ngày = 1031,8 kgSS/ngày.
 Bùn tươi của nước thải có hàm lượng cặn 5% (độ ẩm = 95%).
Tỉ số VSS : SS = 0,75 và khối lượng riêng bùn tươi 1,053 kg/l. [ 24, tr 426 ]
Vậy lưu lượng bùn tươi cần phải xử lý là:
Qtươil/ngày) = 19,6 m3/ngày.
Lượng bùn tươi có khả năng phân huỷ sinh học:
Mtươi(VSS) = 1031,8x 0,75 = 737,85 kgVSS/ngày.
STT

Tên thông số

Đơn vị

Số liệu thiết
kế

1

Đường kính bể (D)

m

4,524

2

Đường kính buồng trung
tâm

m

0,7

3

Chiều cao tổng cộng

m

4,2

4

Diện tích của bể

m2

15,7

5

Số bể

n

2

SVTH: BÙI TUẤN ANH

23


Công Nghệ Xử Lý Nước Thải

GVHD : Phạm Ngyệt Ánh

Bảng 6: Thông số thiết kể bể lắng đợt 1
3.7. Bể UASB
Chỉ số

Đơn vị

Giá trị

m3/ngày

2000

BOD5

mg/l

1684,8

COD

mg/l

2340

SS

mg/l

221

Lưu lượng trung
bình

Bảng 7: Các thông số đầu vào khi thiết kế bể UASB

Bảng 8: Sơ đồ cấu tạo bể UASB
Sơ đồ cấu tạo bể UASB
Trong bể UASB duy trì sự ổn định trong quá trình yếm khí thì phải cân
bằng giá trị pH ở khoảng 6,6 – 7,6. Dòng nước thải có giá trị pH dao động từ 6-8
thỏa mãn điều kiện xử lý sinh học, tuy nhiên cần phải duy trì hàm lượng kiềm
đạt từ 1000-1500 để ngăn pH giảm xuống 6,6.
Nguyên lý hoạt động của bể UASB
UASB được thiết kế cho nước thải có nồng độ ô nhiễm chất hữu c ơ cao và
thành phần chất rắn thấp. Nồng độ COD đầu vào được gi ới hạn ở mức min là
100mg/l, nếu SS>3000mg/l không thích hợp để xử lý bằng UASB.
Xử lý nước thải UASB là quá trình xử lý sinh học kỵ khí, trong đó n ước th ải

sẽ được phân phối từ dưới lên và được khống chế vận tốc phù hợp (v<1m/h).

SVTH: BÙI TUẤN ANH

24


Công Nghệ Xử Lý Nước Thải

GVHD : Phạm Ngyệt Ánh

Cấu tạo của bể UASB thông thường bao gồm: hệ th ống phân phối nước đáy b ể,
tầng xử lý và hệ thống tách pha.
Nước thải được phân phối từ dưới lên, qua lớp bùn kỵ khí , tại đây sẽ di ễn
ra quá trình phân hủy chất hữu cơ bởi các vi sinh vật, hi ệu qu ả x ử lý của b ể
được quyết định bởi tầng vi sinh này. Hệ thống tách pha phía trên bê làm nhi ệm
vụ tách các pha rắn – lỏng và khí, qua đó thì các ch ất khí sẽ bay lên và đ ược thu
hồi, bùn sẽ rơi xuống đáy bể và nước sau xử lý sẽ theo máng l ắng ch ảy qua công
trình xử lý tiếp theo.
Lượng NaOH cần thêm vào nước thải trong 1 ngày đêm:
MNaOH =1500×2000m3/ngày = 3kg/ngày
Chất dinh dưỡng N, P bổ sung cho vi sinh vật phát triển theo tỉ l ệ COD:N:P =
350:5:1.
Diện tích bề mặt phần lắng: A = = = 166,67 m2
Trong đó: Q- lưu lượng nước thải trung bình, Q = 2000 m3/ngày.
LA- tải trọng bề mặt phần lắng, LA= 12 m3/m2.ngày.
Thể tích ngăn phản ứng bể UASB: Vr = = = 585 m3
Trong đó: CCOD – hàm lượng COD đầu vào (g/m3), CCOD = 2340 g/m3.
LCOD – tải trọng thể tích, LCOD = 8 kg COD/ m3.ngày.
Chọn 2 đơn nguyên hình vuông, vậy cạnh mỗi đơn nguyên là:

L = = = 9,13m.
Lấy L=B=9,2m
Chiều cao phần phản ứng: H = = = 3,5m.
Chiều cao tổng cộng bể UASB: Ht = H + H1+ hbv = 3,5+1,5+0,3 = 5,3m.
Trong đó:
H1: chiều cao vùng lắng 1, chọn H1= 1,5 m (trang 195- Tính toán thiết kế
các công trình xử lý nước thải – T.S Trịnh Xuân Lai)
hbv: chiều cao bảo vệ, chọn hbv =0,3 m.
Thời gian lưu bùn trong bể UASB khoảng (60-100) ngày tùy theo tính chất chất
hữu cơ trong nước thải.

SVTH: BÙI TUẤN ANH

25