TÍNH TOÁN – THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI KHU BIỆT THỰ MINH LONG CÔNG SUẤT 140M3 NGÀY ĐÊM

Tính toán, thiết kế hệ thống XLNT khu biệt thự Minh Long công suất 140 m3/ngày.đêm

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN
\[

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
TÍNH TOÁN – THIẾT KẾ
HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI KHU BIỆT THỰ MINH
LONG CÔNG SUẤT 140M3 NGÀY ĐÊM

SINH VIÊN THỰC HIỆN : DƯƠNG VĂN TIẾN
KHOA
: MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: ThS. LÊ TẤN THANH TÂM

\ 2009[
SVTH: Dương Văn Tiến

i


Tính toán, thiết kế hệ thống XLNT khu biệt thự Minh Long công suất 140 m3/ngày.đêm

LỜI CẢM ƠN
Để thực hiện tốt đề tài này ngoài những kiến thức có được trong thời gian học
tập ở trường và sự nổ lực của bản thân trong suốt quá trình thực hiện đề tài tác giả đã
được sự giúp đỡ tận tình của Th.s Lê Tấn Thanh Lâm - giáo viên hướng dẫn tác giả
thực hiện đề tài. Vì thế trước tiên tác giả xin gửi lời cảm ơn chân thành đến
Th.s Lê Tấn Thanh Lâm đã tận tình giúp đỡ tác giả hoàn thành tốt đề tài. Ngoài ra tác

giả cũng xin gửi lời cảm ơn đến tất cả các anh chị ở Công ty cổ phần kiên trúc xây
dựng Hợp Minh đã tạo điều kiện cho tác giả tìm hiểu thực tiễn để tác giả có cơ sở và
số liệu phục vụ cho bài viết. Tác giả xin cảm ơn ba, mẹ đã động viên, tạo niềm tin và
nghị lực giúp tác giả vượt qua bốn năm học tập, rèn luyện tại trường Đại Học Nông
Lâm TP.HCM và cảm ơn ban giám hiệu nhà trường, cùng các thầy cô khoa Môi
Trường và Tài Nguyên trường Đại Học Nông Lâm TP.HCM đã truyền đạt cho tác giả
những kiến thức bổ ích trong suốt thời gian học tập tại trường để ngày nay hoàn thành
tốt đề tài tốt nghiệp. Cũng xin gửi lời cảm ơn trước đến các giáo viên phản biện đã
đóng góp ý kiến giúp tác giả khắc phục những thiếu sót và có cách nhìn hoàn thiện
hơn về đề tài đang nghiên cứu. Và cuối cùng tác giả xin cảm ơn quý đọc giả đã quan
tâm đến đề tài.
Vì thời gian và kiến thức có hạn nên đề tài sẽ còn nhiều khiếm khuyết mong
nhận được sự đóng góp ý kiến của quý thầy cô và các bạn để đề tài hoàn thiện hơn.

Tác Giả: Dương Văn Tiến

SVTH: Dương Văn Tiến

ii


Tính toán, thiết kế hệ thống XLNT khu biệt thự Minh Long công suất 140 m3/ngày.đêm

TÓM TẮT
− Đề tài “Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu biệt thự Minh Long
công suất 140 m3/ngày.đêm” được thực hiện tại Thành Phố Hồ Chí Minh.
− Thời gian thực hiện từ 04/2009 – 07/2009
− Quá trình tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải được thực hiện với những nội
dung sau
9 Khảo sát hiện trạng môi trường và tìm hiểu một số tài liệu liên quan đến khu

biệt thự Minh Long.
9 Thu thập, tìm hiểu được đặc trưng, tính chất nước thải và số liệu nước thải
đầu vào của một số công trình tương đương.
9 Đề xuất 2 dây chuyền công nghệ xử lý nước thải.
9 Tính toán các công trình đơn vị trong hệ thống xử lý nước thải của từng
phương án.
9 Tính toán kinh tế cho từng phương án.
9 Lựa chọn dây chuyền công nghệ xử lý nước thải tối ưu nhất cho khu biệt thự
Minh Long

SVTH: Dương Văn Tiến

iii


Tính toán, thiết kế hệ thống XLNT khu biệt thự Minh Long công suất 140 m3/ngày.đêm

MỤC LỤC
Trang

LỜI CẢM ƠN...................................................................................................................i
TÓM TẮT...................................................................................................................... iii
MỤC LỤC ......................................................................................................................iv
DANH MỤC VIẾT TẮT...............................................................................................vii
DANH MỤC CÁC BẢNG.......................................................................................... viii
DANH MỤC CÁC HÌNH ..............................................................................................ix
CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU...................................................................................................1
1.1. Đặt vấn đề .............................................................................................................1
1.2. Mục tiêu nghiên cứu .............................................................................................1
1.3. Nội dung nghiên cứu.............................................................................................1

1.4. Phương pháp nghiên cứu ......................................................................................2
1.5. Phạm vi và đối tượng nghiên cứu .........................................................................2
1.6. Ý nghĩa luận văn ...................................................................................................2
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN HIỆN TRẠNG VÀ ĐẶC TRƯNG
NƯỚC THẢI SINH HOẠT.............................................................................................3
2.1. Tổng quan về khu biệt thự Minh Long .................................................................3
2.1.1. Vị trí địa lý, khí hậu, địa chất thủy văn..........................................................3
2.1.2. Quy mô...........................................................................................................4
2.2. Đặc trưng nước thải sinh hoạt...............................................................................5
2.2.1. Nguồn góc và lưu lượng nước thải sinh hoạt.................................................5
2.2.2. Thành phần nước thải sinh hoạt .....................................................................5
2.2.3. Tính chất nước thải sinh hoạt.........................................................................6
CHƯƠNG 3: TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP VÀ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ
NƯỚC THẢI SINH HOẠT.............................................................................................9
3.1. Tổng quan về các phương pháp xử lý nước thải sinh hoạt ...................................9
3.1.1. Phương pháp xử lý cơ học .............................................................................9
SVTH: Dương Văn Tiến

iv


Tính toán, thiết kế hệ thống XLNT khu biệt thự Minh Long công suất 140 m3/ngày.đêm
3.1.2. Phương pháp xử lý hóa học..........................................................................13
3.1.3. Phương pháp xử lý sinh học.........................................................................21
3.2. Kết quả phân tích mẫu và sơ đồ công nghệ của một số trạm xử lý nước thải
sinh hoạt .....................................................................................................................26
3.2.1. Kết quả phân tích mẫu của một số nhà máy xử lý NTSH............................26
3.2.2. Sơ đồ quy trình công nghệ của một số nhà máy xử lý NTSH .....................27
3.3. Lựa chọn công nghệ............................................................................................28
3.4. Đề xuất công nghệ ..............................................................................................30

3.4.1. Phương án 1 .................................................................................................30
3.4.2. Phương án 2 .................................................................................................32
CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI .......34
4.1. Thông số chung...................................................................................................34
4.1.1. Tính toán lưu lượng......................................................................................34
4.1.2. Mức độ cần thiết xử lý nước thải .................................................................34
4.2. Phương án 1 ........................................................................................................35
4.2.1. Song chắn rác ...............................................................................................35
4.2.2. Hố thu gom...................................................................................................35
4.2.3. Bể điều hòa...................................................................................................36
4.2.4. Bể lắng I .......................................................................................................36
4.2.5. Bể Aerotank .................................................................................................37
4.2.6. Bể lắng II......................................................................................................38
4.2.7. Bể khử trùng.................................................................................................38
4.2.8. Bể chứa bùn..................................................................................................39
4.3. Phương án 2 ........................................................................................................39
4.3.1. Bể điều hòa...................................................................................................39
4.3.2. Bể SBR.........................................................................................................40
4.3.3. Bể chứa trung gian .......................................................................................41
4.3.4. Bể lọc áp lực.................................................................................................41
4.3.5. Bể khử trùng.................................................................................................42
4.3.6. Bể chứa bùn..................................................................................................42
SVTH: Dương Văn Tiến

v


Tính toán, thiết kế hệ thống XLNT khu biệt thự Minh Long công suất 140 m3/ngày.đêm
4.4. Tính toán kinh tế .................................................................................................42
4.4.1. Chi phí cho phương án 1 ..............................................................................42

4.4.2. Chi phí cho phương án 2 ..............................................................................43
4.5. Lụa chọn phương án ...........................................................................................44
CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................45
5.1. Kết luận...............................................................................................................45
5.2. Kiến nghị.............................................................................................................46
TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................................47
PHỤ LỤC ......................................................................................................................48

SVTH: Dương Văn Tiến

vi


Tính toán, thiết kế hệ thống XLNT khu biệt thự Minh Long công suất 140 m3/ngày.đêm

DANH MỤC VIẾT TẮT
BOD:

Nhu cầu oxy sinh học (Biochemical Oxygen Demand)

COD:

Nhu cầu oxy hóa học (Chemical Oxygen Demand)

DO:

Oxy hòa tan (Dissolved Oxygen)

F/M:

Tỷ số thức ăn / vi sinh vật (Food and microorganism ratio)

XLNT:

Xử lý nước thải

NTSH:

Nước thải sinh hoạt

MLSS:

Hỗn hợp chất lơ lửng dễ bay hơi (Mixed Liquor Suspended
Solids)

SS:

Cặn lơ lửng (Suspended Solids)

SBR:

Bể hiếu khí hoạt động gián đoạn

UASB:

Bể bùn kỵ khí hướng dòng lên (Upflow Anaerobic Sludge
Blanket)

TCXD:

Tiêu chuẩn xây dựng

QCVN 14 – 2008: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải sinh hoạt (National
technical regulation on domestic wastewater)
TP.HCM:

Thành Phố Hồ Chí Minh

VSV:

Vi sinh vật

SVTH: Dương Văn Tiến

vii


Tính toán, thiết kế hệ thống XLNT khu biệt thự Minh Long công suất 140 m3/ngày.đêm

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 2.1. Tải lượng chất bẩn tính cho một người trong ngày đêm.......................... 7
Bảng 2.2. Đặc tính của bùn tự hoại trong nước thải sinh hoạt ................................. 8
Bảng 3.1 Áp dụng các công trình cơ học trong xử lý nước thải ........................... 10
Bảng 3.2. Áp dụng các quá trình hóa học trong xử lý nước thải............................ 14
Bảng 3.3. Kết quả phân tích mẫu của một số công trình tương đương.................. 26
Bảng 3.4. Kết quả phân tích của Công Ty TNHH Furukawa TP.HCM................. 28

SVTH: Dương Văn Tiến

viii

Tính toán, thiết kế hệ thống XLNT khu biệt thự Minh Long công suất 140 m3/ngày.đêm

DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 3.1. Sơ đồ công nghệ hệ thống XLNT tại chung cư Botanic Tower............. 27
Hình 3.2. Sơ đồ công nghệ hệ thống XLNT khu Resort Suối nước – Mũi Né. ..... 27
Hình 3.4. Sơ đồ công nghệ hệ thống XL+NT sinh hoạt tại Công ty TNHH
Furukawa TP.HCM. ............................................................................................... 28
Hình 3.5. Sơ đồ quy trình công nghệ hệ thống XLNT theo phương án 1 .............. 30
Hình 3.6. Sơ đồ quy trình hệ thống XLNT theo phương án 2............................... 32

SVTH: Dương Văn Tiến

ix


Tính toán, thiết kế hệ thống XLNT khu biệt thự Minh Long công suất 140 m3/ngày.đêm

CHƯƠNG 1
MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề
Nền kinh tế nước ta ngày càng phát triển, dân số ngày càng đông, kéo theo sự
gia tăng các vấn đề về môi trường như ô nhiễm đất, nước, không khí, trong đó ô nhiễm
nguồn nước hiện đang là tình trạng đáng báo động.
Khi đời sống của con người được nâng cao thì các khu biệt thự cũng được xây
dựng ngày càng nhiều, trong số đó có khu biệt thự Minh Long. Để bảo đảm sức khỏe
của con người, giữ gìn mỹ quan của khu biệt thự và bảo vệ môi trường thì việc giải
quyết tốt vấn đề môi trường ở các khu biệt thự cần được quan tâm.
Xuất phát từ những yêu cầu thực tế đó, tác giả đã thực hiện đề tài “Thiết kế hệ

thống XLNT khu biệt thự Minh Long, công suất 140 m3/ngày.đêm”.
1.2. Mục tiêu nghiên cứu
- Đề xuất phương án thiết kế hệ thống XLNT cho khu biệt thự Minh Long.
- Thiết kế hệ thống XLNT cho khu biệt thự Minh Long đạt QCVN 14 – 2008 BTNMT Nước Thải Sinh Hoạt.
1.3. Nội dung nghiên cứu
- Tìm hiểu tình hình hoạt động của một số trạm XLNT tương tự, thu thập và
phân tích tính chất nước thải đầu vào để làm cơ sở cho việc đề xuất công nghệ XLNT
hợp lý nhất cho khu biệt thự Minh Long.
- Đánh giá công nghệ của từng hệ thống XLNT của các công trình tương tự. Từ
đó tìm ra các điều kiện XLNT thích hợp, đạt hiệu quả xử lý cao, đảm bảo đạt tiêu
chuẩn.
- Khảo sát thực tế tình hình phát sinh nước thải, xác định thành phần, tính chất
của nước thải.
SVTH: Dương Văn Tiến

1


Tính toán, thiết kế hệ thống XLNT khu biệt thự Minh Long công suất 140 m3/ngày.đêm

- Nghiên cứu đưa ra công nghệ xử lý nước thải thích hợp có hiệu quả xử lý cao,
phục vụ cho việc thiết kế và thi công hệ thống xử lý nước thải cho khu biệt thự Minh
Long đạt QCVN 14 - 2008 - BTNMT Nước Thải Sinh Hoạt.
- Nghiên cứu đưa ra phương pháp xử lý lượng bùn thải.
- Xây dựng qui trình vận hành hệ thống XLNT đạt hiệu quả cao, đảm bảo đạt
tiêu chuẩn môi trường.
- Lập bảng vẽ thiết kế hệ thống xử lý nước thải.
- Tính toán kinh phí đầu tư xây dựng, thi công và vận hành hệ thống XLNT.
1.4. Phương pháp nghiên cứu
- Tham khảo tài liệu: sách, báo, Internet…

- Khảo sát thực tế.
- Phần mềm xử lý số liệu: Excel
- Phần mềm đồ họa: Autocad
1.5. Phạm vi và đối tượng nghiên cứu
- Phạm vi nghiên cứu
+ Không gian: khu biệt thự Minh Long.
+ Thời gian thực hiện đề tài: từ 01/2009 – 07/2009.
- Đối tượng nghiên cứu: nước thải sinh hoạt.
1.6. Ý nghĩa luận văn
- Đề tài thành công sẽ góp phần vào công tác xử lý NTSH, một vấn đề gây bức
xúc hiện nay.
- Kết quả nghiên cứu của đề tài là cơ sở giúp cho các nhà đầu tư, các nhà quản
lý tham khảo và lựa chọn công nghệ XLNT thích hợp cho đơn vị mình.

SVTH: Dương Văn Tiến

2


Tính toán, thiết kế hệ thống XLNT khu biệt thự Minh Long công suất 140 m3/ngày.đêm

CHƯƠNG 2
TỔNG QUAN HIỆN TRẠNG VÀ ĐẶC TRƯNG
NƯỚC THẢI SINH HOẠT
2.1. Tổng quan về khu biệt thự Minh Long
2.1.1. Vị trí địa lý, khí hậu, địa chất thủy văn
Vị trí địa lý
Khu biệt thự Minh Long nằm phía Bắc Xã Thới Hòa, huyện Bến Cát, tỉnh Bình
Dương, cách trung tâm Thị Xã Thủ Dầu một 15km.
Điều kiện khí hậu, địa chất thủy văn

- Huyện Bến Cát nằm trong địa hạt tỉnh Bình Dương nên chịu ảnh hưởng của

khí hậu nhiệt đới gió mùa, cận xích đạo. Một số đặc trưng cơ bản là có bức xạ dồi dào,
nền nhiệt độ cao tương đối ổn định và sự phân hóa mưa theo mùa. Khí tượng thay đổi
theo hai mùa khá rõ rệt.
- Nhiệt độ trung bình ngày tại huyện Bến Cát là 26 - 270C. Đáng lưu ý nhất là
sự dao động nhiệt độ trong ngày. Biên độ nhiệt đạt đến 10oC/ngày.đêm.
- Lượng mưa trung bình năm của huyện Bến Cát là 2.000 – 2.150mm. Lượng
mưa vào mùa mưa (từ tháng 5 đến tháng11) chiếm khoảng 88% tổng lượng mưa cả
năm. Mưa lớn tập trung vào các tháng 7, 8, 9, 10 và tháng 11. Mưa ở tỉnh Bình Dương
mang tính mưa rào nhiệt đới: mưa đến nhanh và kết thúc cũng nhanh, thường một cơn
mưa không kéo dài quá 3 giờ nhưng cường độ mưa khá lớn và dồn dập. Những nơi
thấp trũng có thể bị ngập sâu.
- Vào mùa mưa độ ẩm tại khu vực khá cao. Năm 2008, độ ẩm trung bình vào
các tháng mùa mưa dao động trong khoảng 87 - 89%, cao nhất là các tháng 8, 9, 10 và

SVTH: Dương Văn Tiến

3


Tính toán, thiết kế hệ thống XLNT khu biệt thự Minh Long công suất 140 m3/ngày.đêm

11. Các tháng mùa khô có độ ẩm thấp hơn, thường chỉ vào khoảng 81- 82%. Trong đó
tháng 1, tháng 3 và tháng 12 có độ ẩm trung bình thấp nhất (81%).
- Huyện Bến Cát có chế độ gió không lớn và không thường xuyên, về mùa khô
gió chủ yếu ở hướng Đông, Đông - Bắc và Nam. Về mùa mưa, gió chủ yếu ở hướng
Tây, Tây-Nam. Tốc độ gió bình quân khoảng 1,4m/s, tốc độ gió lớn nhất là 12 m/s,
thường là gió hướng Tây, Tây - Nam. Tần suất lặng gió trung bình hàng năm là 26%,
lớn nhất là tháng 8 (33,5%), nhỏ nhất là tháng 4 (14,1%).

- Huyện Bến Cát ít có những biến động lớn về thời tiết như bão, lũ lụt, thường
chỉ bị ảnh hưởng của áp thấp nhiệt đới hoặc bão từ khu vực miền Trung.
2.1.2. Quy mô
- Khu biệt thự Minh Long có tổng diện tích 107.000m2, trong đó:
+ Diện tích đất ở chiếm: 30,7%
+ Đất giao thông: 25 %
+ Đất công viên, giải trí: 27,5%
+ Đất thương mại, văn phòng: 7,1%
+ Đất trường học, bệnh viện: 9,7%
- Khu biệt thự Minh Long được chia làm 3 loại biệt thự: loại A, B và C
- Hệ thống giao thông nội bộ trải bê tông nhựa.
- Hệ thống cáp điện, cáp viễn thông, ADSL, truyền hình cáp ngầm, hệ thống
wifi toàn khu.
- Hệ thống chiếu sáng công cộng, công viên cây xanh.
- Hệ thống nước sinh hoạt: nước máy.
- Hệ thống thoát nước và xử lý nước thải.
Hướng đến một khu biệt thự hoàn hảo, Minh Long chú trọng đến công tác thiết
kế, quy hoạch đảm bảo mật độ cây xanh, khu giải trí – thể dục thể thao, thể dục thẩm
mỹ, nhà trẻ và trung tâm chăm sóc sức khoẻ,… Bên cạnh đó cũng quan tâm đến việc

SVTH: Dương Văn Tiến

4


Tính toán, thiết kế hệ thống XLNT khu biệt thự Minh Long công suất 140 m3/ngày.đêm

đầu tư xây dựng hệ thống đường nội bộ, hệ thống cáp điện ngầm, cấp nước, chiếu sáng
công cộng và xử lý nước thải… đạt tiêu chuẩn.
2.2. Đặc trưng nước thải sinh hoạt

2.2.1. Nguồn góc và lưu lượng nước thải sinh hoạt
Nguồn gốc
Nước cấp sau khi sử dụng vào mục đích sinh hoạt, sản xuất, nước mưa trên mái
nhà, mặt sàn, sân vườn, … bị nhiễm bẩn trở thành nước thải chứa nhiều hợp chất hữu
cơ dễ bị phân hủy và nhiều vi trùng gây bệnh. Nước thải của khu biệt thự Minh Long
phát sinh từ các nguồn gốc sau:
- Vệ sinh, tắm giặt…
- Khu vui chơi dưới nước.
- Đài phun nước tạo cảnh.
- Hệ thống làm lạnh, làm mát.
- Nước mưa.
- Nước thải từ sơ chế, chế biến các loại thực phẩm từ căn tin, siêu thị, ….
- Nước thải từ nhà bếp, vệ sinh sàn, …
- Nước rửa xe ôtô…
Lưu lượng nước thải
Lưu lượng nước thải được xác định dựa vào số lượng người sinh sống tại khu
biệt thự, theo tiêu chuẩn thải nước tính trên đầu người. Khu biệt thự được thiết kế với
115 căn hộ, trung bình mỗi căn có 6 người sinh sống, như vậy lượng nước thải của
toàn khu biệt thự là 140m3/ngày.đêm.
2.2.2. Thành phần nước thải sinh hoạt
Thông thường, nước thải sinh hoạt được chia làm hai loại chính: nước đen và
nước xám. Nước đen là nước thải từ nhà vệ sinh, chứa phần lớn các chất ô nhiễm,

SVTH: Dương Văn Tiến

5


Tính toán, thiết kế hệ thống XLNT khu biệt thự Minh Long công suất 140 m3/ngày.đêm

chủ yếu là: chất hữu cơ, các vi sinh vật gây bệnh và cặn lơ lửng. Nước xám là nước
phát sinh từ quá trình rửa, tắm, giặt, với thành phần các chất ô nhiễm không đáng kể.
Thành phần ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt là các tạp chất nhiễm bẩn có
tính chất khác nhau, từ các loại chất không tan, ít tan đến những hợp chất tan trong
nước. Các thành phần ô nhiễm chính đặc trưng thường thấy ở nước thải sinh hoạt là
BOD5, COD, Nitơ và Phốt pho.
. Việc xử lý nước thải sinh hoạt là quá trình loại bỏ các tạp chất, làm sạch
nước và có thể đưa nước vào nguồn tiếp nhận hoặc đưa vào tái sử dụng. Phương
pháp xử lý thích hợp thường được căn cứ trên đặc điểm của các loại tạp chất có trong
nước thải. Các phương pháp chính thường được sử dụng trong các công trình xử lý
nước thải sinh hoạt là: phương pháp xử lý cơ học, phương pháp xử lý hóa học và
phương pháp xủ lý sinh học.
2.2.3. Tính chất nước thải sinh hoạt
Tính chất nước thải giữ vai trò quan trọng trong thiết kế, vận hành hệ thống xử
lý và quản lý chất lượng môi trường. Sự dao động về lưu lượng và tính chất nước thải
quyết định tải trọng thiết kế cho các công trình đơn vị.
Thành phần và tính chất nhiễm bẩn của nước thải sinh hoạt phụ thuộc vào tập
quán sinh hoạt, mức sống của người dân, mức độ hoàn thiện của thiết bị, trạng thái làm
việc của thiết bị thu gom nước thải. Lưu lượng nước thải thay đổi tuỳ theo điều kiện
cuộc sống, tập quán dùng nước của từng dân tộc, điều kiện tự nhiên và lượng nước
cấp. Lưu lượng nước thải được xác định dựa vào số lượng người trong khu dân cư và
tiêu chuẩn thải nước.
Nồng độ bẩn của nước thải sinh hoạt được xác định theo tải lượng chất bẩn tính
cho một người trong ngày đêm được trình bày ở bảng 2.1. Đặc tính của bùn tự hoại
trong nước thải sinh hoạt được trình bày ở bảng 2.2.

SVTH: Dương Văn Tiến

6

Tính toán, thiết kế hệ thống XLNT khu biệt thự Minh Long công suất 140 m3/ngày.đêm

Bảng 2.1. Tải lượng chất bẩn tính cho một người trong ngày đêm
Tải trọng chất bẩn (g/người.ngày đêm)
Chỉ tiêu
Các nước đang phát triển

TCXD 51-84

Chất rắn lơ lửng (SS)

70 ÷ 145

50 ÷ 55

BOD5

45 ÷ 54

25 ÷ 30

COD (Bicromate)

72 ÷ 102

-

Nitơ Amonia (N-NH4+)
Nitơ tổng cộng (N)

Photpho tổng cộng (P)
Chất hoạt động bề mặt
Dầu mỡ phi khoáng

2,4 ÷ 4,8

7

6 ÷ 12

-

0,8 ÷ 4,0
10 ÷ 30

1,7
2,0 ÷ 2,5
-

Nguồn: Tiêu chuẩn Xây Dựng TCXD - 51- 84

SVTH: Dương Văn Tiến

7


Tính toán, thiết kế hệ thống XLNT khu biệt thự Minh Long công suất 140 m3/ngày.đêm

Bảng 2.2. Đặc tính của bùn tự hoại trong nước thải sinh hoạt
Tải trọng chất bẩn (g/người.ngày đêm)

Chỉ tiêu
Các nước đang phát triển

TCXD 51-84

Chất rắn tổng cộng

5.000 ÷ 100.000

40.000

Chất rắn lơ lửng

4.000 ÷ 100.000

15.000

1.200 ÷ 14.000

2.000

Chất rắn lơ lửng bay hơi
NOS5 (BOD5)

2.000 ÷ 30.000

6.000

NOD (COD)

5.000 ÷ 80.000

30.000

Nitơ tổng cộng (Kjedhal)

100 ÷ 1.000

700

N-NH3

100 ÷ 800

400

Tổng Photpho (P)

50 ÷ 800

250

Kim loại nặng (Fe, Zn, Al)

100 ÷ 1.000

300

Nguồn: Lâm Minh Triết, XLNT đô thị và công nghiệp, 2006.

SVTH: Dương Văn Tiến

8


Tính toán, thiết kế hệ thống XLNT khu biệt thự Minh Long công suất 140 m3/ngày.đêm

CHƯƠNG 3
TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP VÀ CÔNG
NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT
3.1. Tổng quan về các phương pháp xử lý nước thải sinh hoạt
Các phương pháp xử lý nước thải gồm có:
- Phương pháp xử lý cơ học.
- Phương pháp xử lý hóa học.
- Phương pháp xử lý sinh học.
3.1.1. Phương pháp xử lý cơ học
Trong nước thải thường chứa các chất không tan ở dạng lơ lửng. Để tách các
chất này ra khỏi nước thải thường sử dụng các phương pháp cơ học như: lọc qua song
chắn rác hoặc lưới chắn rác, lắng dưới tác dụng của trọng lực hoặc lực ly tâm, lọc. Tùy
theo kích thước, tính chất lý hóa, nồng độ chất lơ lửng, lưu lượng nước thải và mức độ
cần làm sạch mà lựa chọn công nghệ xử lý thích hợp. Việc ứng dụng các công trình xử
lý cơ học được tóm tắt trong bảng 3.1.

SVTH: Dương Văn Tiến

9


Tính toán, thiết kế hệ thống XLNT khu biệt thự Minh Long công suất 140 m3/ngày.đêm

Bảng 3.1 Áp dụng các công trình cơ học trong xử lý nước thải
Công trình
Lưới chắn rác

Áp dụng
Tách các chất rắn thô và có thể lắng

Nghiền rác

Nghiền các chất rắn thô đến kích thước nhỏ hơn đồng nhất

Bể điều hòa

Điều hòa lưu lượng và tải trọng BOD và SS

Khuấy trộn
Lắng
Tuyển nổi

Lọc

Màng lọc
Vận chuyển khí
Bay hơi và bay khí

Khuấy trộn hóa chất và chất khí với nước thải và giữ cặn ở
trạng thái lơ lửng
Tách các cặn lắng và nén bùn
Tách các hạt cặn lơ lửng nhỏ và các hạt cặn có tỷ trọng xấp
xỉ tỷ trọng của nước, hoặc sử dụng để nén bùn sinh học

Tách các hạt cặn lơ lửng còn lại sau xử lý sinh học hoặc
hóa học
Tương tự như quá trình lọc. Tách tảo từ nước thải sau hồ ổn
định
Bổ sung và tách khí
Bay hơi các hợp chất hữu cơ bay hơi từ nước thải

Nguồn: Metcalf & Eddy, 1991
Song chắn rác
Song chắn rác có nhiệm vụ chắn giữ các cặn bẩn có kích thước lớn hay ở dạng
sợi: giấy, rau, cỏ, rác, ... Rác được chuyển tới máy nghiền để nghiền nhỏ, sau đó đổ trở
lại trước song chắn rác hoặc chuyển tới bể phân huỷ cặn (bể Mêtan). Đối với các tạp
chất < 5mm thường dùng lưới chắn rác. Cấu tạo của thanh chắn rác gồm các thanh kim
loại tiết diện chữ nhật, hình tròn hoặc bầu dục. Song chắn rác được chia làm 2 loại: di
động hoặc cố định. Song chắn rác được đặt nghiêng một góc 60 – 90
SVTH: Dương Văn Tiến

0

theo hướng
10


Tính toán, thiết kế hệ thống XLNT khu biệt thự Minh Long công suất 140 m3/ngày.đêm

dòng chảy. Tiết diện song chắn rác có thể hình tròn, hình vuông hoặc hỗn hợp. Song
chắn tiết diện tròn có trở lực nhỏ nhất nhưng nhanh bị tắt bởi các vật giữ lại. Do đó
thông dụng hơn cả là thanh có tiết diện hỗn hợp, cạnh vuông góc phía sau và cạnh tròn
phía trước hướng đối diện với dòng chảy. Vận tốc nước chảy qua song chắn rác giới
hạn trong khoảng 0,6 – 1m/s. Vận tốc cực đại trong khoảng 0,75 – 0,1m/s nhằm tránh

đẩy rác qua khe song. Vận tốc cực tiểu 0,4m/s nhằm tránh phân hủy các chất rắn.
Bể lắng cát
Bể lắng cát dùng để tách các chất bẩn vô cơ có trọng lượng riêng lớn hơn nhiều
so với trọng lượng riêng của nước như: xỉ than, cát,… ra khỏi nước thải. Cát từ bể lắng
cát đưa đi phơi khô ở sân phơi và cát khô thường được sử dụng lại cho những mục
đích xây dựng.
Bể lắng
Bể lắng dùng để tách các chất lơ lửng có trọng lượng riêng lớn hơn trọng lượng
riêng của nước. Chất lơ lửng nặng hơn sẽ từ từ lắng xuống đáy, còn chất lơ lửng nhẹ
hơn sẽ nổi lên mặt nước. Dùng những thiết bị thu gom và vận chuyển các chất bẩn
lắng và nổi tới công trình xử lý cặn.
Dựa vào chức năng, vị trí có thể chia bể lắng thành các loại: bể lắng đợt I trước
công trình xử lý sinh học và bể lắng đợt II sau công trình xử lý sinh học.
Dựa vào nguyên tắc hoạt động người ta có thể chia ra các loại bể lắng: bể lắng
hoạt động gián đoạn hoặc bể lắng hoạt động liên tục.
Dựa vào cấu tạo có thể chia bể lắng thành các loại: bể lắng đứng, bể lắng
ngang, bể lắng ly tâm và một số bể lắng khác.
™ Bể lắng đứng
Bể lắng đứng có dạng hình tròn hoặc hình chử nhật trên mặt bằng. Bể lắng
đứng thường dùng cho các trạm xử lý có công suất dưới 20.000 m3/ngày.đêm. Nước
thải được dẫn vào ống trung tâm và chuyển động từ dưới lên theo phương thẳng
đứng.Vận tốc dòng nước chuyển động lên phải nhỏ hơn vận tốc của các hạt lắng. Nước

SVTH: Dương Văn Tiến

11


Tính toán, thiết kế hệ thống XLNT khu biệt thự Minh Long công suất 140 m3/ngày.đêm

trong được tập trung vào máng thu phía trên, cặn lắng được chứa ở phần hình nón hoặc
chóp cụt phía dưới.
™ Bể lắng ngang
Bể lắng ngang có hình dạng chử nhật trên mặt bằng, tỷ lệ giữa chiều rộng và
chiều dài không nhỏ hơn 1/4 và chiều sâu đến 4m. Bể lắng ngang dùng cho các trạm
xử lý có công suất lớn hơn 15.000m3/ngày.đêm. Trong bể lắng nước thải chuyển động
theo phương ngang từ đầu bể đến cuối bể và được dẫn tới các công trình xử lý tiếp
theo, vận tốc dòng chảy trong vùng công tác của bể không được vượt quá 40mm/s. Bể
lắng ngang có hố thu cặn ở đầu bể và nước trong được thu vào ở máng cuối bể.
™ Bể lắng ly tâm
Bể lắng ly tâm có dạng hình tròn trên mặt bằng, đường kính bể từ 16 đến 40m
(có trưòng hợp tới 60m), chiều cao làm việc bằng 1/6 – 1/10 đường kính bể. Bể lắng ly
tâm được dùng cho các trạm xử lý có công suất lớn hơn 20.000m3/ngày.đêm. Trong bể
lắng nước chảy từ trung tâm ra quanh thành bể. Cặn lắng được dồn vào hố thu cặn
được xây dựng ở trung tâm đáy bể bằng hệ thống cào gom cặn ở phần dưới dàn quay,
hợp với trục một góc 450. Đáy bể thường làm với độ dốc I = 2 – 5%. Dàn quay với tốc
độ 2-3 vòng trong 1 giờ. Nước trong được thu vào máng đặt dọc theo thành bể phía
trên.
Bể vớt dầu mỡ
Bể vớt dầu mỡ thường được áp dụng khi xử lý nước thải có chứa dầu mỡ (nước
thải công ngiệp), nhằm tách các tạp chất nhẹ. Đối với nước thải sinh hoạt khi hàm
lượng dầu mỡ không cao thì việc vớt dầu mỡ thực hiện ngay ở bể lắng nhờ thiết bị gạt
chất nổi.
Bể lọc
Lọc được ứng dụng để tách các tạp chất có kích thướt nhỏ khi không thể loại
được bằng phương pháp lắng. Qúa trình lọc ít dùng trong xử lý nước thải, thường chỉ
sử dụng trong trường hợp nước thải sau xử lý đòi hỏi có chất lượng cao.

SVTH: Dương Văn Tiến

12


Tính toán, thiết kế hệ thống XLNT khu biệt thự Minh Long công suất 140 m3/ngày.đêm

Để lọc nước thải người ta dùng nhiều loại bể lọc khác nhau. Thiết bị lọc có thể
phân loại theo nhiều cách khác nhau: theo đặc tính lọc gián đoạn và lọc liên tục; theo
dạng của quá trình như làm đặc và lọc trong; theo áp suất trong quá trình lọc như lọc
chân không (áp suất 0,85Mpa), lọc áp lực (0,3 – 1,5Mpa) hay lọc dưới áp suất thủy
tĩnh của cột chất lỏng.
Trong các hệ thống xử lý nước thải công suất lớn không cần sử dụng các thiết
bị lọc áp suất cao mà dùng các bể lọc các bể lọc với vật liệu lọc dạng hạt. Vật liệu lọc
có thể sử dụng là cát thạch anh, than cốc hoặc sỏi nghiền thậm chí cả than nâu hoặc
than gỗ. Việc lựa chọn vật liệu lọc tùy thuộc vào loại nước thải và điều kiện nơi
XLNT.
Thiết bị lọc với lớp hạt có thể được phân loại thành thiết bị lọc chặm, thiết bị
lọc nhanh, thiết bị lọc hở và thiết bị lọc kín. Chiều cao lớp vật liệu lọc trong thiết bị lọc
hở dao động trong khoảng 1 – 2m và trong thiết bị lọc kín từ 0,5 – 1m.
⇒ Phương pháp xử lý cơ học: có thể loại bỏ được đến 60% tạp chất không hoà tan có
trong nước thải và giảm BOD đến 30%. Để tăng hiệu suất công tác của các công trình
xử lý cơ học có thể dùng biện pháp thoáng sơ bộ, thoáng gió đông tụ sinh học, hiệu
quả xử lý có thể đạt tới 75% theo hàm lượng chất lơ lửng và 40 - 50% theo BOD.
Trong số các công trình xử lý cơ học có thể kể đến bể tự hoại, bể lắng hai vỏ, bể
lắng trong có ngăn phân huỷ là những công trình vừa để lắng vừa để phân huỷ cặn
lắng.
3.1.2. Phương pháp xử lý hóa học
Phương pháp hóa học sử dụng các phản ứng hóa học để xử lý nước thải. Các
công trình xử lý hóa học thường kết hợp với các công trình xử lý cơ học. Mặc dù có
hiệu quả cao nhưng phương pháp xử lý hóa học thường đắt tiền và đặc biệt thường tạo
thành các sản phẩm phụ độc hại. Việc ứng dụng các quá trình xử lý hóa học được tóm

tắt trong bảng 3.2.

SVTH: Dương Văn Tiến

13


Tính toán, thiết kế hệ thống XLNT khu biệt thự Minh Long công suất 140 m3/ngày.đêm

Bảng 3.2. Áp dụng các quá trình hóa học trong xử lý nước thải
Quá trình

Áp dụng
Tách phospho và nâng cao hiệu quả của việc tách

Kết tủa

cặn lơ lửng ở bể lắng bậc 1.
Tách các chất hữu cơ không được xử lý bằng
phương pháp hóa học thông thường hoặc bằng

Hấp phụ

phương pháp sinh học. Nó cũng được sử dụng để
tách kim loại nặng, khử chlorine của nước thải trước
khi xả vào nguồn.

Khử trùng
Khử trùng bằng chlorine

Phá hủy chọn lọc các vi sinh vật gây bệnh
Phá hủy chọn lọc các vi sinh vật gây bệnh. Chlorine
là loại hóa chất được sử dụng rộng rãi nhất.

Khử chlorine

Tách lượng clo dư còn lại sau quá trình clo hóa

Khử trùng bằng ClO2

Phá hủy chọn lọc các vi sinh vật gây bệnh

Khử trùng bằng BrCl2

Phá hủy chọn lọc các vi sinh vật gây bệnh

Khử trùng bằng Ozone

Phá hủy chọn lọc các vi sinh vật gây bệnh

Khử trùng bằng tia UV

Phá hủy chọn lọc các vi sinh vật gây bệnh

Nguồn: Metcalf & Eddy, 1991
Phương pháp trung hoà
Nước thải chứa các axit vô cơ hoặc kiềm cần được trung hòa đưa PH về khoảng
6,5 đến 8,5 trước khi thải vào nguồn nước hoặc sử dụng cho công nghệ xử lý tiếp theo.
Trung hoà nước thải có thể thực hiện bằng nhiều cách khác nhau:
- Trộn lẫn nước thải axit với nước thải kiềm.

SVTH: Dương Văn Tiến

14


Tính toán, thiết kế hệ thống XLNT khu biệt thự Minh Long công suất 140 m3/ngày.đêm

- Bổ sung các tác nhân hoá học.
- Lọc nước axit qua vật liệu có tác dụng trung hoà.
- Hấp thụ khí axit bằng nước kiềm hoặc hấp thụ amoniac bằng nước axit.
Việc lựa chọn phương pháp trung hòa là tùy thuộc vào thể tích và nồng độ nước
thải, chế độ thải nước thải, khả năng sẵn có và giá thành của các tác nhân hoá học.
Trong quá trình trung hoà, một lượng bùn cặn được tạo thành. Lượng bùn này phụ
thuộc vào nồng độ và thành phần của nước thải cũng như loại và lượng các tác nhân sử
dụng cho quá trình.
Phương pháp oxy hoá khử
Mục đích của phương pháp này là chuyển các chất ô nhiễm độc hại trong nước
thải thành các chất ít độc hơn và được loại ra khỏi nước thải. Quá trình này tiêu tốn
một lượng lớn các tác nhân hoá học, do đó quá trình oxy hoá hoá học chỉ được dùng
trong những trường hợp khi các tạp chất gây ô nhiễm bẩn trong nước thải không thể
tách bằng những phương pháp khác. Thường sử dụng các chất oxy hoá như Clo khí và
lỏng, nước Javen NaOCl, Kalipermanganat KMnO4, Hypocloric Canxi Ca(ClO)2,
H2O2, Ozon …
Khử trùng nước thải
Sau khi xử lý sinh học, phần lớn các vi khuẩn trong nước thải bị tiêu diệt. Khi
xử lý trong các công trình sinh học nhân tạo (Aerophin hay Aerotank) số lượng vi
khuẩn giảm xuống còn 5%, trong hồ sinh vật hoặc cánh đồng lọc còn 1-2%. Nhưng để
tiêu diệt toàn bộ vi khuẩn gây bệnh, nước thải cần phải khử trùng Chlor hoá, Ozon
hoá, điện phân, tia cực tím …
Phương pháp Chlor hoá

Chlor cho vào nước thải dưới dạng hơi hoặc Clorua vôi. Lượng Clor hoạt tính
cần thiết cho một đơn vị thể tích nước thải là 10g/m3 đối với nước thải sau xử lý cơ
học và 5g/m3 sau xử lý sinh học hoàn toàn. Clor phải được trộn đều với nước và để
đảm bảo hiệu quả khử trùng. Thời gian tiếp xúc giữa nước và hoá chất là 30 phút trước
khi nước thải ra nguồn tiếp nhận.
SVTH: Dương Văn Tiến

15


Tính toán, thiết kế hệ thống XLNT khu biệt thự Minh Long công suất 140 m3/ngày.đêm

Hệ thống Clor hoá nước thải Clor hơi: bao gồm thiết bị Clorato, máng trộn và
bể tiếp xúc. Clorato phục vụ cho mục đích chuyển Clor hơi thành dung dịch Clor trước
khi hoà trộn với nước thải và được chia thành 2 nhóm: nhóm chân không và nhóm áp
lực. Clor hơi được vận chuyển về trạm xử lý nước thải dưới dạng hơi nén trong banlon
chịu áp. Trong trạm xử lý cần phải có kho cất giữ các banlon này. Phương pháp dùng
Clor hơi ít phổ biến.
Phương pháp Clor hoá nước thải bằng Clorua vôi: Áp dụng cho trạm nước thải
có công suất dưới 1000 m3/ngày.đêm. Các công trình và thiết bị dùng trong dây
chuyền này là các thùng hòa trộn chuẩn bị dung dịch Clorua vôi, thiết bị định lượng
máng trộn và bể tiếp xúc. Với Clorua vôi được hoà trộn sơ bộ tại thùng hoà trộn cho
đến dung dịch 10 - 15% sau đó chuyển qua thùng dung dịch. Bơm định lượng sẽ đưa
dung dịch Clorua vôi với liều lượng nhất định đi hoà trộn vào nước thải. Trong các
thùng trộn dung dịch, Clorua vôi được khuấy trộn với nước cấp bằng các cánh khuấy
gắn với trục động cơ điện.
Phương pháp Ozon hoá
Ozon tác dụng mạnh mẽ với các chất khoáng và chất hữu cơ. Oxy hoá bằng
Ozon cho phép đồng thời khử màu, khử mùi, tiệt trùng nước. Ozon hoá có thể xử lý
Phenol, sản phẩm dầu mỏ, H2S, các hợp chất Asen, thuốc nhuộm,… Sau quá trình

Ozon hoá, số lượng vi khuẩn bị tiêu diệt đến hơn 99%. Ngoài ra Ozon còn oxy hoá các
hợp chất Nito, Photpho,… Nhược điểm chính của phương pháp này là giá thành cao và
nó thường được ứng dụng rộng rãi trong xử lý nước cấp.
Phương pháp đông tụ và keo tụ
Quá trình lắng chỉ có thể tách được các hạt rắn huyền phù nhưng không thể
tách được các chất gây nhiễm bẩn ở dạng keo và hoà tan, vì chúng là những hạt rắn có
kích thước quá nhỏ. Để tách các hạt rắn đó một cách có hiệu quả bằng phương pháp
lắng, cần tăng kích thước của chúng nhờ sự tác động tương hổ giữa các hạt phân tán
liên kết thành tập hợp các hạt, nhằm tăng vận tốc lắng của chúng. Việc khử các hạt keo
rắn bằng lắng trọng lượng đòi hỏi trước hết cần phải trung hoà điện tích của chúng tiếp
đến là liên kết chúng với nhau. Quá trình trung hoà điện tích thường được gọi là quá
SVTH: Dương Văn Tiến

16