thiết kế hệ thống xử lý nước thải công nghiệp cho kcn nam tân uyên công suất 4 000m3 ngày đêm

Đồ án tốt nghiệp:
Thiết kế HTXLNT công nghiệp cho KCN Nam Tân Uyên công suất 4000m3/ngày.đêm

MỤC LỤC
MỤC LỤC ........................................................................................................................i
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT VÀ CÁC KÝ HIỆU ..............................................vi
DANH MỤC HÌNH ..................................................................................................... vii
DANH MỤC BẢNG ................................................................................................... viii
TÓM TẮT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ................................................................................ix
MỞ ĐẦU .........................................................................................................................1
CHƯƠNG 1 .....................................................................................................................3
TỔNG QUAN CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI TẬP TRUNG ...............3
CÁC CÔNG NGHỆ HIỆN HÀNH TẠI VIỆT NAM VÀ THẾ GIỚI ............................3
1.1. CÁC CHỈ TIÊU CƠ BẢN CỦA NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP.....................3
1.1.1.

Các chỉ tiêu lý học ...................................................................................3

1.1.2.

Các chỉ tiêu hóa học và sinh học .............................................................4

1.2. CÁC BIỆN PHÁP GIẢM Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG DO NƯỚC THẢI
CÔNG NGHIỆP ..........................................................................................................4
1.3. CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP......................5
1.3.1.

Phương pháp cơ học ................................................................................6

a.

Song chắn rác .......................................................................................................................6

b.

Bể lắng cát ............................................................................................................................6

c.

Bể lắng .................................................................................................................................6

d.

Bể lắng đứng ........................................................................................................................6

e.

Bể lắng ngang .......................................................................................................................6

f.

Bể lắng ly tâm ......................................................................................................................7

g.

Bể vớt dầu mỡ ......................................................................................................................7

h.

Bể lọc ...................................................................................................................................7

1.3.2.
a.

Phương pháp hóa lý .................................................................................7

Phương pháp keo tụ - tạo bông.............................................................................................7

GVHD: PGS.TS.Nguyễn Đinh Tuấn
SVTH: Phạm Minh Trọng - 0150020047

i


Đồ án tốt nghiệp:
Thiết kế HTXLNT công nghiệp cho KCN Nam Tân Uyên công suất 4000m3/ngày.đêm
b.

Phương pháp keo tụ ..............................................................................................................7

c.

Phương pháp đông tụ............................................................................................................8

d.

Tuyển nổi..............................................................................................................................8

e.

Hấp thụ .................................................................................................................................8

f.

Phương pháp trao đổi ion .....................................................................................................8

g.

Các quá trình tách màng .......................................................................................................9

h.

Phương pháp điện hóa ..........................................................................................................9

1.3.3.

Phương pháp sinh học ..............................................................................9

a.

XLNT công nghiệp bằng phương pháp sinh học trong điều kiện tự nhiên ..........................9

b.

XLNT công nghiệp bằng phương pháp sinh học trong điều kiện nhân tạo ........................10

1.4. CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI THÔNG DỤNG TẠI VIỆT NAM VÀ
THẾ GIỚI ..................................................................................................................12
1.4.1.

Bể UASB ............................................................................................... 12

1.4.2.

Công nghệ MBBR .................................................................................13

1.4.3.

Công nghệ AAO ....................................................................................14

1.4.4.

Công nghệ SBR .....................................................................................14

1.4.5.

Công nghệ MBR ....................................................................................15

1.4.6.

Công nghệ sinh học tăng trưởng bám dính ............................................16

1.4.7.

Công nghệ lọc sinh học..........................................................................17

1.4.8.

Bể Aerotank ...........................................................................................18

CHƯƠNG 2 ...................................................................................................................19

GIỚI THIỆU VỀ KCN NAM TÂN UYÊN ..................................................................19
ĐẶC TRƯNG NƯỚC THẢI CỦA KCN ......................................................................19
2.1. GIỚI THIỆU VỀ KCN NAM TÂN UYÊN .......................................................19
2.1.1. Điều kiện tự nhiên .......................................................................................19
2.1.2. Cơ sở hạ tầng ............................................................................................... 20
2.1.3. Vị trí.............................................................................................................21
GVHD: PGS.TS.Nguyễn Đinh Tuấn
SVTH: Phạm Minh Trọng - 0150020047

ii


Đồ án tốt nghiệp:
Thiết kế HTXLNT công nghiệp cho KCN Nam Tân Uyên công suất 4000m3/ngày.đêm

2.2. ĐẶC TRƯNG NƯỚC THẢI KCN NAM TÂN UYÊN ....................................21
2.2.1. Thành phần tính chất nước thải ...................................................................21
2.2.2. Đặc tính của nước thải .................................................................................22
2.3. TÁC ĐỘNG MÔI TRƯỜNG DO NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP ...................24
CHƯƠNG 3 ...................................................................................................................25
ĐỀ XUẤT VÀ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ ...................................................25
3.1. ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ ..................................................................25
3.1.1.

Thông số đầu vào ...................................................................................25

3.1.2.

Đề xuất công nghệ .................................................................................26

a.

Phương án 1 – thuyết minh công nghệ ...............................................................................26

b.

Phương án 2 – thuyết minh công nghệ ...............................................................................30

3.2. HIỆU SUẤT XỬ LÝ CỦA HAI PHƯƠNG ÁN .............................................32
3.2.1.

Hiệu suất của phương án 1 ....................................................................32

3.2.2.

Hiệu suất của phương án 2 ....................................................................34

3.3. CƠ SỞ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ................................................................ 35
3.4. ƯU ĐIỂM CỦA PHƯƠNG ÁN 2 ...................................................................35
CHƯƠNG 4 ...................................................................................................................39
TÍNH TOÁN CÔNG TRÌNH THIẾT BỊ ......................................................................39
KHAI TOÁN CHI PHÍ – TỔ CHỨC QUẢN LÝ VÀ VẬN HÀNH ............................ 39
A.

TÍNH TOÁN CÔNG TRÌNH THIẾT BỊ .............................................................. 39
4.1. SONG CHẮN RÁC (SCR) ................................................................................39
4.2. BỂ GOM NƯỚC THẢI......................................................................................41
4.3. BỂ TÁCH CÁT, DẦU MỠ ................................................................................41
4.4. BỂ ĐIỀU HÒA ...................................................................................................42
4.5. CỤM XỬ LÝ HÓA LÝ ......................................................................................45

GVHD: PGS.TS.Nguyễn Đinh Tuấn
SVTH: Phạm Minh Trọng - 0150020047

iii


Đồ án tốt nghiệp:
Thiết kế HTXLNT công nghiệp cho KCN Nam Tân Uyên công suất 4000m3/ngày.đêm

4.5.1. Bể trộn cơ khí .............................................................................................. 45
4.5.2. Bể keo tụ - tạo bông.....................................................................................46
4.5.3. Bể lắng hóa lý .............................................................................................. 49
4.6. BỂ ANOXIC.......................................................................................................50
4.7. BỂ AEROTANK ................................................................................................ 52
4.8. BỂ LẮNG SINH HỌC (BỂ LẮNG LY TÂM) ..................................................59
4.9. BỂ ĐIỀU CHỈNH PH1 .......................................................................................60
4.10. BỂ PHẢN ỨNG ............................................................................................... 61
4.11. BỂ ĐIỀU CHỈNH PH2 .....................................................................................62
4.12. BỂ LẮNG HÓA HỌC ......................................................................................62
4.13. BỂ KHỬ TRÙNG ............................................................................................ 63
4.13. BỂ BÙN SINH HỌC ........................................................................................66
4.14. BỂ BÙN HÓA LÝ............................................................................................ 67
4.15. MÁY ÉP BÙN BĂNG TẢI ..............................................................................68
B.

KHAI TOÁN CHI PHÍ ..........................................................................................68
4.16. CHI PHÍ ĐẦU TƯ BAN ĐẦU ........................................................................68
4.17. CHI PHÍ CHO QUẢN LÝ VÀ VẬN HÀNH ..................................................72

C.

TỔ CHỨC QUẢN LÝ VÀ VẬN HÀNH ............................................................. 75
4.18. NGUYÊN TÁC VẬN HÀNH VÀ BẢO DƯỠNG THIẾT BỊ TRONG NHÀ
MÁY ..........................................................................................................................75
4.18.1. Nguyên tắc vận hành nhà máy ..................................................................75
4.18.2. Nguyên tắc vận hành thiết bị .....................................................................76
4.18.3. Nguyên tắc bảo dưỡng thiết bị ..................................................................76
4.19. GIAI ĐOẠN KHỞI ĐỘNG..............................................................................76
4.19.1. Chuẩn bị bùn.............................................................................................. 76

GVHD: PGS.TS.Nguyễn Đinh Tuấn
SVTH: Phạm Minh Trọng - 0150020047

iv


Đồ án tốt nghiệp:
Thiết kế HTXLNT công nghiệp cho KCN Nam Tân Uyên công suất 4000m3/ngày.đêm

4.19.2. Kiểm tra bùn .............................................................................................. 77
4.19.3. Vận hành ....................................................................................................77
4.20. VẬN HÀNH HÀNG NGÀY ............................................................................77
4.21. AN TOÀN VẬN HÀNH ..................................................................................78
4.21.1. An toàn khi vận hành thiết bị ....................................................................78
a.

Khi vận hành bảo dưỡng máy thổi khí ...............................................................................78

b.

Khi làm việc với các đĩa khí của các bể .............................................................................79

c.

Khi làm việc với bơm .........................................................................................................79

d.

Khi làm việc với bể gom ....................................................................................................80

e.

Khi làm việc gần các bể .....................................................................................................80

4.21.2. An toàn khi làm việc với các hóa chất xử lý nước thải ............................. 81
a.

An toàn khi làm việc với chất khử trùng NaOCl ................................................................81

b.

An toàn khi làm việc với acid.............................................................................................83

c.

An toàn khi làm việc với Polymer ......................................................................................83

d.

An toàn khi làm việc với xút ..............................................................................................84

4.21.3. An toàn khi làm việc trong phòng thí nghiệm ...........................................88
4.22. TÓM TẮT VẬN HÀNH ..................................................................................89
4.22.1. Yếu tố quan trọng có thể làm hệ thống hoạt động không ổn định ............89
4.22.2. Ghi chép hệ thống ......................................................................................90
4.22.3. Đánh giá các số liệu phân tích để điều chỉnh hệ thống ............................. 91
4.23. SỰ CỐ VÀ HƯỚNG DẪN XỬ LÝ SỰ CỐ ....................................................91
KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ ...........................................................................................97
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................. 99

GVHD: PGS.TS.Nguyễn Đinh Tuấn
SVTH: Phạm Minh Trọng - 0150020047

v


Đồ án tốt nghiệp:
Thiết kế HTXLNT công nghiệp cho KCN Nam Tân Uyên công suất 4000m3/ngày.đêm

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT VÀ CÁC KÝ HIỆU
BOD5: Nhu cầu oxy sinh hóa 5 (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)
HTXLNT: Hệ thống xử lý nước thải
MLSS: Chất rắn lơ lửng trong hỗn dịch (Mixed Liquor Suspended Solids)
SS: Cặn lơ lửng (Suspended Solids)
TCXD: Tiêu chuẩn xây dựng
QCVN 40:2011/BTNMT: Qui chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp

XLNT: Xử lý nước thải
VSV: Vi sinh vật

GVHD: PGS.TS.Nguyễn Đinh Tuấn
SVTH: Phạm Minh Trọng - 0150020047

vi


Đồ án tốt nghiệp:
Thiết kế HTXLNT công nghiệp cho KCN Nam Tân Uyên công suất 4000m3/ngày.đêm

DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1: Công nghệ xử lý UASB.................................................................................12
Hình 1.2: Công nghệ đệm di động MBBR ....................................................................13
Hình 1.3: Công nghệ nhiều hệ vi sinh AAO .................................................................14
Hình 1.4: Quá trình hoạt động của công nghệ SBR ......................................................15
Hình 1.5: Xử lý bằng công nghệ lọc màn MBR ............................................................ 16
Hình 1.6: Công nghệ sinh học tăng trưởng bám dính ...................................................17
Hình 1.7: Công nghệ lọc sinh học tự nhiên ...................................................................17
Hình 1.8: Bể làm việc Aerotank ....................................................................................18
Hình 2.1: Bản đồ KCN Nam Tân Uyên, Bình Dương ..................................................21
Hình 3.1: Pha làm việc của công nghệ SBR..................................................................29

GVHD: PGS.TS.Nguyễn Đinh Tuấn
SVTH: Phạm Minh Trọng - 0150020047

vii

Đồ án tốt nghiệp:
Thiết kế HTXLNT công nghiệp cho KCN Nam Tân Uyên công suất 4000m3/ngày.đêm

DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1: Thông số cung cấp bởi SEEN .......................................................................22
Bảng 3.1: Thông số nước thải cần xử lý........................................................................25
Bảng 3.2: Hiệu suất xử lý của phương án 1 ..................................................................32
Bảng 3.3: Hiệu suất xử lý của phương án 2 ..................................................................34
Bảng 4.1: Liều lượng Clo đối với từng công đoạn xử lý nước thải .............................. 64
Bảng 4.2: Chi phí xây dựng cơ bản ...............................................................................68
Bảng 4.3: Chi phí máy móc thiết bị ...............................................................................69
Bảng 4.4: Chi phí công nhân vận hành..........................................................................72
Bảng 4.5: Chi phí cho điện năng tiêu thụ ......................................................................72
Bảng 4.6: Chi phí hóa chất ............................................................................................ 74
Bảng 4.7: Đánh giá phân tích để điều chỉnh hệ thống ...................................................91
Bảng 4.8: Sự cố và xử lý xự cố .....................................................................................91

GVHD: PGS.TS.Nguyễn Đinh Tuấn
SVTH: Phạm Minh Trọng - 0150020047

viii


Đồ án tốt nghiệp:
Thiết kế HTXLNT công nghiệp cho KCN Nam Tân Uyên công suất 4000m3/ngày.đêm

TÓM TẮT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Đồ án tốt nghiệp: “Thiết kế hệ thống xử lý nước thải công nghiệp cho KCN
Nam Tân Uyên công suất 4000 m3/ngày.đêm” là nhu cầu thiết yêu của xã hội. Dựa
trên các số liệu đã có của công ty Cổ Phần Kỹ Thuật Môi Trường SEEN, em thực hiện

đồ án này để xử lý nước thải công nghiệp theo chuẩn đầu ra của QCVN.
Đồ án được phân chia cơ bản thành các phần như sau:
 Phần 1 (Mở đầu): Giới thiệu về tên – lý do – mục tiêu thực hiện đề tài, các
phương pháp – nội dung thực hiện.
 Phần 2 (gồm 4 chương):
 Chương 1 (Tổng quan về nước thải công nghiệp – phương pháp xử lý
nước thải công nghiệp – các công nghệ hiện có tại Việt Nam và thế
giới): Tóm tắt lý thuyết tất cả các vấn đề liên quan tới nước thải công
nghiệp như: Chỉ số cơ bản, các biện pháp giảm thiểu, các phương
pháp xử lý (ly học – hóa học – sinh học); cũng như các công nghệ
tiên tiến đang đc áp dụng tại Việt Nam và thế giới.
 Chương 2 (Giới thiệu về KCN Nam Tân Uyên – Đặc trưng nước thải
của KCN): Nêu tóm tắt các điều kiện của KCN Nam Tân Uyên; nêu
các đặc trung của nước thải khu công nghiệp.
 Chương 3 (Đề xuất công nghệ và lựa chọn công nghệ): Đề xuất 2
công nghệ: một là của nhà máy xử lý nước thải của KCN Nam Tân
Uyên đang áp dụng, hai là đề xuất của bản thân đã có nhiều cải tiến
nhằm khắc phục tốt yêu cầu khắc khe của việc xả thải ra môi trường.
 Chương 4 (Tính toán các công trình – Khai toán chi phí – Tổ chức
quản lý và vận hành): Tính toán chi tiết các công trình xây dựng cũng
như lựa chọn các thiết bị phù hợp. Khai toán bóc tách công trình ra
giá thành cơ bản. Nêu phương án quản lý và vận hành nhà máy xử lý.
 Phần 3 (Kết luận và kiến nghị): Tóm tắt, nhận xét kết quả đạt được của đồ
án và đề xuất ý kiến cá nhân để công trình tốt hơn.

GVHD: PGS.TS.Nguyễn Đinh Tuấn
SVTH: Phạm Minh Trọng - 0150020047

ix

Đồ án tốt nghiệp:
Thiết kế HTXLNT công nghiệp cho KCN Nam Tân Uyên công suất 4000m3/ngày.đêm

MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Trong những năm gần đây phát triển kinh tế gắn với bảo vệ môi trường là chủ
đề quan tâm của nhiều nước trên thế giới. Với nền kinh tế phát triển mạnh, đi cùng đó
là các ngành công nghiệp phát triển song song để đáp ứng nhu cầu đời sống hiện đại.
Vì thế mà ngành công nghiệp có những bước phát triền mạnh mẽ, tạo ra nhiều sản
phẩm đa dạng có chất lượng cao, đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của thị trường. Tuy
nhiên, đây chỉ là điều kiện cho sự phát triển, để các ngành công nghiệp phát triển thực
sự thì chúng ta cần phải giải quyết vấn đề nước thải một cách triệt để nhất. Ô nhiễm
chính là từ nước thải của các ngành công nhiệp thành phần là mối quan tâm thiết thực.
Trong quá trình sản xuất của ngành công nghiệp thì sử dụng nước nhiều và
nguồn phát sinh ra nước thải ngành công nghiệp ở rất nhiều công đoạn khác nhau, thay
đổi theo từng loại sản phẩm. Nhưng đặc trưng của loại nước thải này có pH, nhiệt độ,
COD cao và độ màu tương đối cao. Do vậy cần có biện pháp hợp lý để quản lý được
lượng nước thải này triệt để hơn để tránh thấm vào đất, tồn tại lâu dài và ảnh hưởng tới
nguồn nước ngầm và bên cạnh đó còn ảnh hưởng đến đời sống của con người
Chính vì những yêu cầu hết sức cấp thiết đó nên bài luận văn của em có đề tài
“Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu công nhiệp tập trung cho KCN Nam
Tân Uyên công suất 4000 m3/ngày đêm”.
2. Mục tiêu của đề tài
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu công nghiệp tập trung cho KCN
Nam Tân Uyên để xử lý nước thải cho hợp lý đạt Quy chuẩn cột A QCVN
40:2011/BTNMT.
3. Phạm vi đề tài
Đề tài giới hạn trong việc tính toán, thiết kế, vận hành, bảo dưỡng hệ thống xử
lý nước thải công nghiệp tập trung.

4. Nội dung đề tài
Tìm hiểu về tổng quan, đặc điểm của nước thải công nghiệp và các
phương pháp xử lý hiện nay.
Tìm hiểu về khu công nghiệp Nam Tân Uyên quy trình sản xuất, quá
trình tạo ra nước thải.
Xác định đặc tính của nước thải cần xử lý: lưu lượng, thành phần, tính
chất và nguồn xả thải.
GVHD: PGS.TS.Nguyễn Đinh Tuấn
SVTH: Phạm Minh Trọng - 0150020047

1


Đồ án tốt nghiệp:
Thiết kế HTXLNT công nghiệp cho KCN Nam Tân Uyên công suất 4000m3/ngày.đêm

Đưa ra các phương án xử lý và chọn phương án xử lý hiệu quả nhất để
thiết kế hệ thống xử lý nước thải.
Tính toán chi tiết các công trình đơn vị trong cả hệ thống xử lý nước thải
trên cơ sở đã đề xuất.
Dự toán chi phí xây dựng, thiết bị, hóa chất, chi phí vận hành cũng như
khắc phụ sự cố nếu cố của trạm xử lý nước thải.
-

Thể hiện hệ thống xử lý tính toán trên các bản vẽ kỹ thuật.

5. Phương pháp thực hiện
-

Tìm kiếm và tổng hợp thông tin hướng dẫn.

So sánh đối chiếu: để lựa chọn công nghệ nêu ra ưu và khuyết điểm để
có giải pháp hiệu quả nhất.
Trao đổi ý kiến: tham khảo ý kiến người hướng dẫn, bạn bè hay các anh
chị có kinh nghiệm trong ngành.
Tính toán: tính toán các công trình đơn vị, chi phí xây dựng và vận hành
hệ thống.
-

Đồ họa: dùng phần mềm Autocad để vẽ các công trình đã thiết kế.

GVHD: PGS.TS.Nguyễn Đinh Tuấn
SVTH: Phạm Minh Trọng - 0150020047

2


Đồ án tốt nghiệp:
Thiết kế HTXLNT công nghiệp cho KCN Nam Tân Uyên công suất 4000m3/ngày.đêm

CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI TẬP TRUNG
CÁC CÔNG NGHỆ HIỆN HÀNH TẠI VIỆT NAM VÀ THẾ GIỚI
1.1.

CÁC CHỈ TIÊU CƠ BẢN CỦA NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP

Bên cạnh những chỉ tiêu cơ bản về chất lượng nước mà chúng ta thường gặp
trong lĩnh vực cấp nước, trong thành phần của nước thải còn có chứa thêm một số chất
bẩn đặc trung khác do hậu quả của việc sử dụng nước cho các mục đích sinh hoạt,

thương mại, công nghiệp…
1.1.1. Các chỉ tiêu lý học
Các chỉ tiêu lý học quan trọng nhất của nước thải gồm : chất thải rắn tổng cộng,
mùi, nhiệt độ, độ màu, độ đục…
 Chất rắn tổng cộng: Trong nước thải công nghiệp, có khoảng 40 – 65% chất
rắn nằm ở trạng thái lơ lửng. Các chất rắn này có thể nổi trên mặt nước hay lắng
xuống dưới đáy và có thể hình thành nên các bãi bùn không mong muốn khi thải
nước thải có chứa nhiều chất rắn vào một con sông.
 Mùi: Nước thải công nghiệp có thể có các mùi đặc trưng của từng loại hình sản
xuất và sự phát sinh mùi mới trong trong quá trình xử lý nước thải công nghiệp.
Điều đặc biệt quan tâm đối với việc thiết kế các công trình xử lý nước thải là tránh
các điều kiện mà ở đó sẽ tạo ra các mùi khó chịu.
 Nhiệt độ: Nhiệt độ của nước thải là một trong những thông số quan trọng bởi vì
phần lớn các sơ đồ công nghệ xử lý nước thải đều ứng dụng các quá trình xử lý
sinh học mà các quá trình đó thường bị ảnh hưởng mạnh bởi nhiệt độ.
- Độ màu: Màu của nước thải là do các chất thải sinh hoạt, công nghiệp, thuốc
nhuộm hoặc do các sản phẩm được tạo ra từ các quá trình phân huỷ các chất hữu
cơ. Đơn vị đo độ màu thông dụng là Plantin – Coban( Pt – Co).
- Độ đục: Độ đục của nước thải là do các chất lơ lửng và các chất dạng keo chứa
trong nước thải tạo nên. Đơn vị đo độ đục thông dụng là NTU. Giữa độ đục và hàm
lượng chất lơ lửng trong nước thải ban đầu chưa có mối quan hệ đáng kể nào, tuy
nhiên mối quan hệ này thể hiện rõ ở nước sau khi ra khỏi bể lắng đợt hai và được
tính bằng công thức: Chất rắn lơ lửng, SS (mg/L) = (2,3 – 2,4)×độ đục (NTU).

GVHD: PGS.TS.Nguyễn Đinh Tuấn
SVTH: Phạm Minh Trọng - 0150020047

3

Đồ án tốt nghiệp:
Thiết kế HTXLNT công nghiệp cho KCN Nam Tân Uyên công suất 4000m3/ngày.đêm

1.1.2. Các chỉ tiêu hóa học và sinh học
 pH: pH là chỉ tiêu quan trọng nhất trong quá trình sinh hoá bởi tốc độ của quá
trình này phụ thuộc đáng kể vào sự thay đổi của pH. Các công trình xử lý sinh học
nước thải thường hoạt động tốt khi pH = 6,5 – 8,5. Nước thải của một số ngành
công nghiệp có thể có những giá trị pH khác nhau.
 Nhu cầu oxy hoá học (COD): Là lượng oxy cần thiết để oxy hoá toàn bộ các
chất hữu cơ có trong nước thải, kể cả các chất hữu cơ không phân huỷ sinh học và
được xác định bằng phương pháp bicromat trong môi trường axit sunfuric có thêm
chất xúc tác - sunfac bạc. Đơn vị đo NOH ( COD) là mgO2/l hay đơn giản là mg/l.
 Nhu cầu oxy sinh hoá – NOS (BOD): Là một trong những thông số cơ bản
đặc trưng cho mức độ ô nhiễm nước thải bởi ác chất hữu cơ có thể bị oxy hoá sinh
hoá ( các chất hữu có dễ phân huỷ sinh học ). NOS được xác định bằng lượng oxy
cần thiết để oxy hoá các chất hữu cơ dạng hoà tan, dạng keo và một phần dạng lơ
lửng với sự tham gia của các vi sinh vật trong điều kiện hiếu khí, được tính bằng
mgO2/l hay đơn giản là mg/l. Trong thực tế, thường sử dụng thông số NOS 5, BOD5
( 5 ngày ủ ).
 Nitơ có trong nước thải ở dạng liên kết hữu cơ và vô cơ. Trong nước thải sinh
hoạt, phần lớn các liên kết hữu cơ là các chất có nguồn gốc protit, thực phẩm dư
thừa. Còn nitơ trong các liên kết vô cơ gồm các dạng khử NH 4+, NH3, và dạng oxy
hoá : NO2-, NO3-. Tuy nhiên trong nước thải chưa xử lý, về nguyên tắc thường
không có NO2-, NO3-.
 Chất hoạt động bề mặt: Các chất hoạt động bề mặt là những chất hữu cơ gồm
hai phần: kỵ nước và ưa nước tạo nên sự hoà tan của các chất đó trong dầu và
nước.
 Oxy hoà tan: Oxy hoà tan (DO) là một trong những chỉ tiêu quan trọng trong
quá trình xử lý sinh học hiếu khí.
- Kim loại nặng và các chất độc hại: Kim loại nặng trong nước thải có ảnh

hưởng đáng kể đến các quá trình xử lý, nhất là xử lý sinh học. Các kim loại nặng
độc hại gồm: niken, đồng, chì, coban, crom, thuỷ ngân, cadmi. Ngoài ra, có một số
nguyên tố độc hại khác không phải kim loại nặng như: Xianua, stibi (Sb), Bo…
1.2.

CÁC BIỆN PHÁP GIẢM Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG DO NƯỚC THẢI CÔNG
NGHIỆP

Phát triển kinh tế đi đôi với bảo vệ môi trường, từng bước khắc phục tình trạng
ô nhiễm nói trên, trong thời gian tới các cơ quan chức năng cần tăng cường hơn nữa
GVHD: PGS.TS.Nguyễn Đinh Tuấn
SVTH: Phạm Minh Trọng - 0150020047

4


Đồ án tốt nghiệp:
Thiết kế HTXLNT công nghiệp cho KCN Nam Tân Uyên công suất 4000m3/ngày.đêm

công tác thanh tra, kiểm tra pháp luật về bảo vệ môi trường tại các KCN; xử lý nghiêm
các doanh nghiệp vi phạm, cũng như kiên quyết đình chỉ hoạt động hoặc cấp hoạt
động theo quy định của pháp luật.
Nâng cao chất lượng, hiệu quả hoạt động đánh giá môi trường chiến lược và các
quy hoạch, kế hoạch và dự án phát triển, nhất là ở khâu thẩm định, kiểm tra sau thẩm
định báo cáo ĐTM nhằm bảo đảm các dự án trước khi đi vào hoạt động được xác nhận
hoàn thành công trình, biện pháp bảo vệ môi trường. Đồng thời, chỉ cho phép xây
dựng các nhà máy, dự án trong KCN sau khi đã hoàn thành cơ sở hạ tầng kỹ thuật và
các công trình bảo vệ môi trường.
Cần sửa đổi, bổ sung những nghị định, nghị quyết quy định rõ ràng, cứng rắn
hơn về việc bảo vệ môi trường trong các khâu lập, thẩm định, phê duyệt và tổ chức

thực hiện các chiến lược, quy hoạch, kế hoạch, chương trình và dự án phát triển theo
hướng làm rõ đối tượng áp dụng, tăng cường hoạt động giám sát, thanh tra, kiểm tra và
các chế tài xử lý.
Bên cạnh đó, cần phát huy hơn nữa vai trò của các cấp chính quyền, các tổ chức
chính trị – xã hội, đoàn thể và cộng đồng dân cư trong việc giám sát thực thi chính
sách, pháp luật về bảo vệ môi trường tại từng địa phương.
Ngoài ra, các KCN phải lắp đặt hệ thống quan trắc tự động nước thải để theo
dõi thường xuyên, cũng như xử lý kịp thời khi có sự cố xảy ra. Song song với đó, cơ
quan chức năng cũng phải đẩy mạnh tăng cường giám sát chất lượng nước thải của các
doanh nghiệp tự xử lý nước thải tại các KCN.
1.3.

CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP

Việc xử lý nước thải công nghiệp nhằm giảm nồng độ các chất ô nhiễm 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 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 KCN.
 Hiệu quả xử lý.
Đối với nước thải công nghiệp, có thể áp dụng các phương pháp sau :
 Phương pháp cơ học.
 Phương pháp hóa lý.
 Phương pháp sinh học.
GVHD: PGS.TS.Nguyễn Đinh Tuấn
SVTH: Phạm Minh Trọng - 0150020047

5

Đồ án tốt nghiệp:
Thiết kế HTXLNT công nghiệp cho KCN Nam Tân Uyên công suất 4000m3/ngày.đêm

1.3.1. Phương pháp cơ học
Phương pháp xử lý cơ học sử dụng nhằm mục đích tách các chất không hòa tan
và một phần các chất ở dạng keo ra khỏi nước thải .Những công trình xử lý cơ học bao
gồm:
a. Song chắn rác
Song chắn rác nhằm chắn giữ các cặn bẩn có kích thước lớn hay ở dạng sợi:
giấy, rau, cỏ, rác…được gọi chung là rác. Song chắn rác được chia làm 2 loại di động
hoặc cố định, có thể thu gom rác bằng thủ công hoặc cơ khí.
b. 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, cá… ra khỏi nước thải.
c. Bể lắng
Bể lắng dùng để tách các chất lơ lửng có trọng lượng riêng lớn hơn trọng lượng
riêng của nước.
 Dựa vào chức năng: vị trí có thể chia bể lắng thành các loại: bể lắng đợt 1
trước công trình xử lý sinh học và bể lắng đợt 2 sau công trình xử lý sinh
học.
 Dựa vào nguyên tắc hoạt động: người ta có thể chia ra các loại bể lắng như:
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 như sau: bể lắng đứng,
bể lắng ngang, bể lắng ly tâm và một số bể lắng khác.
d. Bể lắng đứng
Bể lắng đứng có dạng hình tròn hoặc hình chữ nhật trên mặt bằng. Bể lắng
đứng thường dùng cho các trạm xử lý có công suất dưới 20000 m3/ngày.đêm.
e. Bể lắng ngang
Bể lắng ngang có hình dạng chữ nhật trên mặt bằng, tỷ lệ giữa chiều rộng và

chiều dài không nhỏ hơn ¼ và chiều sâu đến 4 m. Bể lắng ngang dùng cho các trạm
xử lý có công suất lớn hơn 15000 m3/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 40 mm/s. Bể
lắng ngang có hố thu cặn ở đầu bể và nước trong được thu vào ở máng cuối bể.

GVHD: PGS.TS.Nguyễn Đinh Tuấn
SVTH: Phạm Minh Trọng - 0150020047

6


Đồ án tốt nghiệp:
Thiết kế HTXLNT công nghiệp cho KCN Nam Tân Uyên công suất 4000m3/ngày.đêm

f. Bể lắng ly tâm
Bể lắng ly tâm có dạng hình tròn trên mặt bằng. Bể lắng ly tâm được dùng cho
các trạm xử lý có công suất lớn hơn 20000 m3/ngày.đêm.
g. 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.
h. Bể lọc
Bể lọc nhằm tách các chất ở trạng thái lơ lửng kích thước nhỏ bằng cách cho
nước thải đi qua lớp lọc đặc biệt hoặc qua lớp vật liệu lọc
Hiệu quả của phương pháp 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 làm 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.
1.3.2. Phương pháp hóa lý

Bản chất của quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp hoá lý là áp dụng các
quá trình vật lý và hoá học để đưa vào nước thải chất phản ứng nào đó để gây tác động
với các tạp chất bẩn, biến đổi hoá học, tạo thành các chất khác dưới dạng cặn hoặc
chất hoà tan nhưng không độc hại hoặc gây ô nhiễm môi trường. Những phương pháp
hoá lý thường được áp dụng để xử lý nước thải là : keo tụ, đông tụ, tuyển nổi, hấp phụ,
trao đổi ion, thấm lọc ngược và siêu lọc…
a. Phương pháp keo tụ - tạo bông
Để tách các hạt rắn dạng keo và hòa tan 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.
b. Phương pháp keo tụ
Keo tụ là quá trình kết hợp các hạt lơ lửng khi cho các chất cao phân tử vào
nước. Chất keo tụ thường dùng có thể là hợp chất tự nhiên và tổng hợp chất keo tự
nhiên là tinh bột, ete, xenlulozơ, dectrin (C6H10O5)n và dioxyt silic hoạt tính
(xSiO2.yH2O).

GVHD: PGS.TS.Nguyễn Đinh Tuấn
SVTH: Phạm Minh Trọng - 0150020047

7


Đồ án tốt nghiệp:
Thiết kế HTXLNT công nghiệp cho KCN Nam Tân Uyên công suất 4000m3/ngày.đêm

c. Phương pháp đông tụ
Quá trình thuỷ phân các chất đông tụ và tạo thành các bông keo xảy ra theo các
giai đoạn sau :
Me3+

+

HOH



Me(OH)2+

+

H+

Me(OH)2+ +

HOH



Me(OH)+

+

H+

Me(OH)+ +

HOH



Me(OH)3

+

H+

Me3+

3HOH



Me(OH)3

+

3 H+

+

Chất đông tụ thường dùng là muối nhôm, sắt hoặc hoặc hỗn hợp của chúng.
Việc chọn chất đông tụ phụ thuộc vào thành phần, tính chất hoá lý, giá thành, nồng độ
tạp chất trong nước, pH .
Các muối nhôm được dùng làm chất đông tụ: Al2(SO4)3.18H2O, NaAlO2,
Al(OH)2Cl, Kal(SO4)2.12H2O, NH4Al(SO4)2.12H2O. Thường sunfat nhôm làm chất
đông tụ vì hoạt động hiệu quả pH = 5 – 7,5, tan tốt trong nước, sử dụng dạng khô hoặc
dạng dung dịch 50% và giá thành tương đối rẻ.
Các muối sắt được dùng làm chất đông tụ: Fe(SO3).2H2O, Fe(SO4)3.3H2O,
FeSO4.7H2O và FeCl3. Hiệu quả lắng cao khi sử dụng dạng khô hay dung dịch 10 15%.
d. Tuyển nổi

Phương pháp tuyển nổi thường được sử dụng để tách các tạp chất (ở dạng rắn
hoặc lỏng) phân tán không tan, tự lắng kém ra khỏi pha lỏng.
e. Hấp thụ
Phương pháp hấp phụ được dùng rộng rãi để làm sạch triệt để nước thải khỏi
các chất hữu cơ hoà tan sau khi xử lý sinh học cũng như xử lý cục bộ khi nước thải có
chứa một hàm lượng rất nhỏ các chất đó. Chất hấp phụ phổ biến nhất là than hoạt tính,
nhưng chúng cần có các tính chất xác định như : tương tác yếu với các phân tử nước
và mạnh với các chất hữu cơ, có lỗ xốp thô để có thể hấp phụ các phân tử hữu cơ lớn
và phức tạp, có khả năng phục hồi.
f. Phương pháp trao đổi ion
Trao đổi ion là một quá trình trong đó các ion trên bề mặt của chất rắn trao đổi
với ion có cùng điện tích trong dung dịch khi tiếp xúc với nhau. Các chất này gọi là
các ionit (chất trao đổi ion), chúng hoàn toàn không tan trong nước.
GVHD: PGS.TS.Nguyễn Đinh Tuấn
SVTH: Phạm Minh Trọng - 0150020047

8


Đồ án tốt nghiệp:
Thiết kế HTXLNT công nghiệp cho KCN Nam Tân Uyên công suất 4000m3/ngày.đêm

Các chất có khả năng hút các ion dương từ dung dịch điện ly gọi là cationit,
những chất này mang tính axit. Các chất có khả năng hút các ion âm gọi là anionit và
chúng mang tính kiềm. Nếu như các ionit nào đó trao đổi cả cation và anion gọi là các
ionit lưỡng tính.
g. Các quá trình tách màng
Màng được định nghĩa là một pha đóng vai trò ngăn cách giữa các pha khác
nhau. Việc ứng dụng màng để tách các chất phụ thuộc vào độ thấm của các hợp chất
đó qua màng. Người ta dùng các kỹ thuật như: điện thẩm tích, thẩm thấu ngược, siêu

lọc và các quá trình tương tự khác.
h. Phương pháp điện hóa
Mục đích của phương pháp này là xử lý các tạp chất tan và phân tán trong nước
thải, có thể áp dụng trong quá trình oxy hoá dương cực, khử âm cực, đông tụ điện và
điện thẩm tích. Tất cả quá trình này đều xảy ra trên các điện cực khi cho dòng điện 1
chiều qua nước thải. Nhược điểm lớn của phương pháp này là tiêu hao điện năng lớn.
1.3.3. Phương pháp sinh học
Phương pháp xử lí sinh học là sử dụng khả năng sống, hoạt động của vi sinh vật
để phân huỷ các chất bẩn hữu cơ có trong nước thải. Phương pháp xử lý sinh học có
thể thực hiện trong điều kiện hiếu khí ( với sự có mặt của oxy) hoặc trong điều kiện kỵ
khí( không có oxy). Phương pháp xử lý sinh học có thể ứng dụng để làm sạch hoàn
toàn các loại nước thải chứa chất hữu cơ hoà tan hoặc phân tán nhỏ.
Quá trình xử lý sinh học gồm các bước
 Chuyển hoá các hợp chất có nguồn gốc cacbon ở dạng keo và dạng hoà
tan thành thể khí và thành các vỏ tế bào vi sinh.
 Tạo ra các bông cặn sinh học gồm các tế bào vi sinh vật và các chất keo
vô cơ trong nước thải.
 Loại các bông cặn ra khỏi nước thải bằng quá trình lắng.
a. XLNT công nghiệp bằng phương pháp sinh học trong điều kiện tự nhiên
Để tách các chất bẩn hữu cơ dạng keo và hoà tan trong điều kiện tự nhiên người
ta xử lí nước thải trong hồ sinh vật hay trên đất ( cánh đồng tưới, cánh đồng lọc…).
 Hồ sinh vật
Hồ sinh vật là các ao hồ có nguồn gốc tự nhiên hoặc nhân tạo, còn gọi là hồ oxy
hoá, hồ ổn định nước thải…xử lí nước thải bằng phương pháp sinh học. Theo bản chất
GVHD: PGS.TS.Nguyễn Đinh Tuấn
SVTH: Phạm Minh Trọng - 0150020047

9

Đồ án tốt nghiệp:
Thiết kế HTXLNT công nghiệp cho KCN Nam Tân Uyên công suất 4000m3/ngày.đêm

quá trình sinh hoá, người ta chia hồ sinh vật ra các loại hồ hiếu khí, hồ sinh vật tuỳ tiện
(Faculative) và hồ sinh vật yếm khí:
 Hồ sinh vật hiếu khí
Quá trình xử lí nước thải xảy ra trong điều kiện đầy đủ oxy, oxy được cung cấp
qua mặt thoáng và nhờ quang hợp của tảo hoặc hồ được làm thoáng cưỡng bức nhờ
các hệ thống thiết bị cấp khí. Độ sâu của hồ sinh vật hiếu khí không lớn từ 0,5-1,5 m.
 Hồ sinh vật tùy tiện
Có độ sâu từ 1,5 – 2,5 m, trong hồ sinh vật tùy tiện, theo chiều sâu lớp nước có
thể diễn ra hai quá trình: oxy hoá hiếu khí và lên men yếm khí các chất bẩn hữu cơ.
Trong hồ sinh vật tùy tiện vi khuẩn và tảo có quan hệ tương hổ đóng vai trò cơ bản đối
với sự chuyển hóa các chất.
 Hồ sinh vật yếm khí
Có độ sâu trên 3 m, với sự tham gia của hàng trăm chủng loại vi khuẩn kỵ khí
bắt buộc và kỵ khí không bắt buộc.
 Cánh đồng tưới – cánh đồng lọc
Xử lý trong điều kiện này diễn ra dưới tác dụng của vi sinh vật, ánh sáng mặt
trời, không khí và dưới ảnh hưởng của các hoạt động sống thực vật, chất thải bị hấp
thụ và giữ lại trong đất, sau đó các loại vi khuẩn có sẵn trong đất sẽ phân huỷ chúng
thành các chất đơn giản để cây trồng hấp thụ.
b. XLNT công nghiệp bằng phương pháp sinh học trong điều kiện nhân
tạo
 Bể lọc sinh học
Bể lọc sinh học là công trình nhân tạo, trong đó nước thải được lọc qua vật liệu
rắn có bao bọc một lớp màng vi sinh vật.
o Bể lọc sinh học nhỏ giọt
Bể có dạng hình vuông, hình chữ nhật hoặc hình tròn trên mặt bằng. Tải
trọng nước thải của bể thấp (0,5 – 1,5 m3/m3 vật liệu lọc/ngày đêm). Chiều cao

lớp vật liệu lọc là 1.5 – 2m. Hiệu quả xử lý nước thải theo tiêu chuẩn BOD đạt
90%. Dùng cho các trạm xử lý nước thải có công suất dưới 1000 m3/ngày.đêm.
o Bể lọc sinh học cao tải
Bể lọc sinh học cao tải có cấu tạo và quản lý khác với bể lọc sinh học nhỏ
giọt, nước thải tưới lên mặt bể nhờ hệ thống phân phối phản lực. Bể có tải trọng
GVHD: PGS.TS.Nguyễn Đinh Tuấn
SVTH: Phạm Minh Trọng - 0150020047

10


Đồ án tốt nghiệp:
Thiết kế HTXLNT công nghiệp cho KCN Nam Tân Uyên công suất 4000m3/ngày.đêm

10 – 20 m3 nước thải/1m2 bề mặt bể /ngày.đêm. Nếu trường hợp BOD của nước
thải quá lớn người ta tiến hành pha loãng chúng bằng nước thải đã làm sạch. Bể
được thiết kế cho các trạm xử lý dưới 5000 m3/ngày.đêm.
 Bể hiếu khí bùn hoạt tính – Bể Aerotank
Là bể chứa hỗn hợp nước thải và bùn hoạt tính, khí được cấp liên tục vào bể để
trộn đều và giữ cho bùn ở trạng thái lơ lửng trong nước thải và cấp đủ oxy cho vi sinh
vật oxy hóa các chất hữu cơ có trong nước thải. Khi ở trong bể, các chất lơ lửng đóng
vai trò là các hạt nhân để cho các vi khuẩn cư trú, sinh sản và phát triển dần lên thành
các bông cặn gọi là bùn hoạt tính. Vi khuẩn và các vi sinh vật sống dùng chất nền
(BOD) và chất dinh dưỡng (N, P) làm thức ăn để chuyển hoá chúng thành các chất trơ
không hòa tan và thành các tế bào mới. Số lượng bùn hoạt tính sinh ra trong thời gian
lưu lại trong bể Aerotank của lượng nước thải ban đầu đi vào trong bể không đủ làm
giảm nhanh các chất hữu cơ do đó phải sử dụng lại một phần bùn hoạt tính đã lắng
xuống đáy ở bể lắng đợt 2, bằng cách tuần hoàn bùn về bể Aerotank để đảm bảo nồng
độ vi sinh vật trong bể. Phần bùn hoạt tính dư được đưa về bể nén bùn hoặc các công
trình xử lý bùn cặn khác để xử lý. Bể Aerotank hoạt động phải có hệ thống cung cấp

khí đầy đủ và liên tục.
 Quá trình xử lý sinh học kỵ khí – UASB
o Quá trình xử lý sinh học kỵ khí
Quá trình phân hủy kỵ khí là quá trình phân hủy sinh học các chất hữu cơ có
trong nước thải trong điều kiện không có oxy để tạo ra sản phẩm cuối cùng là
khí CH4 và CO2 (trường hợp nước thải không chứa NO3- và SO42-).
Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình phân hủy kỵ khí
 Nhiệt độ: khoảng 30 ÷ 350C. Tối ưu cho quá trình này là 350C.
 pH: pH tối ưu cho quá trình dao động trong phạm vi hẹp, từ 6,5 - 7,5.
 Chất dinh dưỡng: Cần đủ chất dinh dưỡng theo tỷ lệ COD:N:P =
(400÷1000):7:1 để vi sinh vật phát triển tốt, nếu thiếu thì bổ sung thêm.
 Độ kiềm: Tối ưu cần duy trì trong bể là 1500÷3000 mg CaCO3/l.
 Muối (Na+, K+, Ca2+): Pha methane hóa và axít hóa lipid đều bị ức
chế khi độ mặn vượt quá 0,2 M NaCl.
 Lipid: Đây là các hợp chất rất khó bị phân hủy bởi vi sinh vật. Nó tạo
màng trên VSV làm giảm sự hấp thụ các chất vào bên trong. Ngoài ra còn kéo
bùn nổi lên bề mặt, giảm hiệu quả của quá trình chuyển đổi methane.
GVHD: PGS.TS.Nguyễn Đinh Tuấn
SVTH: Phạm Minh Trọng - 0150020047

11


Đồ án tốt nghiệp:
Thiết kế HTXLNT công nghiệp cho KCN Nam Tân Uyên công suất 4000m3/ngày.đêm

 Kim loại nặng: Một số kim loại nặng (Cu, Ni, Zn…) rất độc, đặc biệt
là khi chúng tồn tại ở dạng hòa tan. Trong hệ thống xử lý kỵ khí, kim loại nặng
thường được loại bỏ nhờ kết tủa cùng với carbonate và sulfide.
o Bể 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 lớp bùn sinh học hạt nhỏ (bông bùn) và
các chất bẩn hữu cơ được tiêu thụ ở đó. Các bọt khí mêtan và cacbonic nổi lên
trên được thu bằng các chụp khí để dẩn ra khỏi bể.
Nước thải tiếp theo đó sẽ diễn ra sự phân tách 2 pha lỏng và rắn. Pha lỏng
được dẩn ra khỏi bể, còn pha rắn thì hoàn lưu lại lớp bông bùn. Sự tạo thành và
duy trì các hạt bùn là vô cùng quan trọng khi vận hành bể UASB.
 Bể sinh học theo mẻ SBR
Hệ thống xử lý sinh học từng mẻ bao gồm đưa nước thải vào bể phản ứng và
tạo các điều kiện cần thiết như môi trường thiếu khí (không có oxy, chỉ có NO3-), kị
khí (không có oxy), hiếu khí (có oxi, NO3- ) để cho vi sinh tăng sinh khối, hấp thụ và
tiêu hóa các chất thải hữu cơ trong nước thải.
Chất thải hữu cơ (C, N, P) từ dạng hòa tan sẽ chuyển hóa vào sinh khối vi sinh
và khi lớp sinh khối vi sinh này lắng kết xuống sẽ còn lại nước trong đã tách chất ô
nhiễm, chu kỳ xử lý trên lại tiếp tục cho một mẻ nước thải mới.
1.4.

CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI THÔNG DỤNG TẠI VIỆT NAM VÀ THẾ
GIỚI

1.4.1. Bể UASB
Xử lý nước thải UASB là quá trình xử lý sinh học kỵ khí, trong đó nước thải sẽ
được phân phối từ dưới lên và được khống chế vận tốc phù hợp (v < 1 m/h). Cấu tạo
của bể UASB thông thường bao gồm: hệ thống phân phối nước đáy bể, tầng xử lý và
hệ thống tách pha.

Hình 1.1: Công nghệ xử lý UASB

GVHD: PGS.TS.Nguyễn Đinh Tuấn
SVTH: Phạm Minh Trọng - 0150020047

12


Đồ án tốt nghiệp:
Thiết kế HTXLNT công nghiệp cho KCN Nam Tân Uyên công suất 4000m3/ngày.đêm

Hệ thống tách pha phía trên bể làm nhiệm vụ tách các pha rắn, lỏng và khí, qua
đó thì các chất khí sẽ bay lên và được thu hồi, bùn sẽ rơi xuống đáy bể và nước sau xử
lý sẽ theo máng lắng chảy qua công trình xử lý tiếp theo.
1.4.2. Công nghệ MBBR
Xử lý nước thải bằng công nghệ đệm di động (MBBR).
Quá trình xử lý sử dụng các loại vi sinh vật bám dính, tuy nhiên giá thể vi sinh
được sử dụng trong công nghệ này là giá thể đệm di động có diện tích bề mặt rất lớn,
do chúng luôn chuyển động trong bể nên đã tận dụng được tối đa diện tích bề mặt của
giá thể vi sinh, do đó mật độ vinh vật trong công trình xử lý MBBR rất lớn, bên cạnh
đó việc giá thể chuyển động làm tăng khả năng hòa tan ôxi vào nước, điều này khiến
hiệu quả xử lý theo công nghệ này cao hơn nhiều so với những công nghệ khác.

Hình 1.2: Công nghệ đệm di động MBBR
Ưu điểm:
-

-

Diện tích công trình nhỏ.
Hiệu quả xử lý BOD cao, có thể đạt mức A QCVN14:2008/BTNMT.
Có thể cải tiến thành công nghệ AAO để xử lý triệt để Nito, Phopho và các hợp
chất khó phân hủy khác.
Quá trình vận hành đơn giản.

Chi phí vận hành thấp.
Chi phí bảo dưỡng thấp.
Hàm lượng bùn tạo ra thấp.
Không phát sinh mùi trong quá trình vận hành.
Mật độ vi sinh vật xử lý trên một đơn vị thể tích cao hơn so với hệ thống xử lý
bằng phương pháp bùn hoạt tính lơ lủng , vì vậy tải trọng hữu cơ của bể MBBR
cao hơn.
Chủng loại vi sinh vật xử lý đặc trưng: Lớp màng biofilm phát triển tùy thuộc
vào loại chất hữu cơ và tải trọng hữu cơ trong bể xử lý.

GVHD: PGS.TS.Nguyễn Đinh Tuấn
SVTH: Phạm Minh Trọng - 0150020047

13


Đồ án tốt nghiệp:
Thiết kế HTXLNT công nghiệp cho KCN Nam Tân Uyên công suất 4000m3/ngày.đêm

-

-

Tiết kiệm diện tích xây dựng : diện tích xây dựng MBBR nhỏ hơn so với hệ
thống xử lý nước thải hiếu khí đối với nước thải đô thị và nước thải công
nghiệp.
Dễ dàng vận hành.
Điều kiện tải trọng cao: Mật độ vi sinh vật trong lớp màng biofilm rất cao , do
đó tải trọng hữu cơ trong bể MBBR rất cao.

1.4.3. Công nghệ AAO
AAO cụm từ viết tắt của 3 quá trình: Yếm khí ( Anaerobic), Thiếu khí (
Anoxic), Hiếu khí (Oxic). Công nghệ AAO là quá trình xử lý áp quá trình xử lý sinh
học liên tục dùng nhiều hệ vi sinh vật khác nhau: Hiếu khí, thiếu khí, yếm khí để xử lý
nước thải.

Hình 1.3: Công nghệ nhiều hệ vi sinh AAO
Ưu điểm:
-

Chi phí vận hành thấp, trình độ tự động hóa cao.

-

Có thể di dời hệ thống xử lý khi nhà máy chuyển địa điểm.

-

Khi mở rộng quy mô, tăng công suất ta có thể nối, lắp thêm các môđun hợp
khối mà không phải dỡ bỏ để thay thế .

1.4.4. Công nghệ SBR
SBR ( Sequencing batch reactor ) Công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt bằng
công nghệ phản ứng sinh học theo mẻ, được giới thiệu là giải pháp xử lý nước thải đạt
hiệu quả cao.
Công nghệ xử lý nước thải SBR gồm 2 cụm bể: cụm bể Selector và cụm bể C –
tech, Bể SBR (Sequencing Batch Reactor) là bể xử lý nước thải bằng phương pháp
sinh học theo quy trình phản ứng từng mẻ liên tục. Nước được dẫn vào bể Selector
trước sau đó mới qua bể C – tech. Bể Selector sẽ được sục khí liên tục tạo điều kiện
cho quá trình xử lý hiếu khí diễn ra. Nước sau đó được chuyển sang bể C-tech. Bể

SBR hoạt động theo một chu kỳ tuần hoàn với 5 pha bao gồm: Làm đầy, sục khí, lắng,
rút nước và nghỉ.
GVHD: PGS.TS.Nguyễn Đinh Tuấn
SVTH: Phạm Minh Trọng - 0150020047

14


Đồ án tốt nghiệp:
Thiết kế HTXLNT công nghiệp cho KCN Nam Tân Uyên công suất 4000m3/ngày.đêm

Hình 1.4: Quá trình hoạt động của công nghệ SBR
Ưu điểm:
-

Kết cấu đơn giản và bền hơn.

-

Hoạt động dễ dàng và giảm đòi hỏi sức người.

-

Thiết kế chắc chắn.

-

Có thể lắp đặt từng phần và dễ dàng mở rộng thêm.

-

Hiệu quả xử lý chất ô nhiễm cao.

-

Cạnh tranh giá cài đặt và vận hành.

-

Khả năng khử được Nitơ và Photpho cao.

-

Ổn định và linh hoạt bởi thay đổi tải trọng.

-

Tính linh động trong quá trình xử lý.

- Các điều kiện yếm khí trong giai đoạn nạp nước thải và khuấy trộn sẽ giúp thực
hiện quá trình khử nitrate và phân giải photpho.
- Trong giai đoạn sục khí sẽ thực hiện quá trình nitrate hóa và quá trình hấp thụ
photpho vào sinh khối.
- Quá trình xử lý photpho trong bể SBR phụ thuộc nhiều vào lượng chất hữu cơ
đầu vào và lượng nitrate có trong bùn được giữ lại từ chu trình làm việc trước đó.
- Các quá trình nitrate hóa, khử nitrate và xử lý photpho đều có liên quan chặt
chẽ đến tải lượng hữu cơ thấp đối với hệ thống SBR.
- Nếu hàm lượng chất hữu cơ đầu vào tương đối ổn định, thì tải lượng hữu cơ sẽ
phụ thuộc lớn vào hàm lượng bùn trong bể phản ứng.
1.4.5. Công nghệ MBR

Công nghệ xử lý nước thải sử dụng màng lọc MBR là công nghệ hiện đại và
được sử dụng khá phổ biến hiện nay vì những ưu điểm vượt trội. Công nghệ MBR là
sự kết hợp của cả phương pháp sinh học và lý học. Kích thước lỗ màng MBR rất nhỏ
GVHD: PGS.TS.Nguyễn Đinh Tuấn
SVTH: Phạm Minh Trọng - 0150020047

15


Đồ án tốt nghiệp:
Thiết kế HTXLNT công nghiệp cho KCN Nam Tân Uyên công suất 4000m3/ngày.đêm

(0.01 ~ 0.2 µm) nên bùn sinh học sẽ được giữ lại trong bể, mật độ vi sinh cao và hiệu
suất xử lý tăng. Quy trình xử lý bể sinh học bằng màng MBR (Membrane Bio Reactor)
có thể loại bỏ chất ô nhiễm và vi sinh vật rất triệt để nên hiện nay được xem là công
nghệ triển vọng nhất để xử lý nước thải.
Nhờ sử dụng màng, các thể cặn được giữ lại trong bể lọc, giúp cho nước sau xử
lý có thể đưa sang công đoạn tiếp theo hoặc xả bỏ / tái sử dụng được ngay.

Hình 1.5: Xử lý bằng công nghệ lọc màn MBR
Ưu điểm:
-

Điều chỉnh hoạt động sinh học tốt trong quy trình xử lý nước thải.

- Chất lượng đầu ra không còn vi khuẩn và mầm bệnh loại bỏ tất cả vi sinh vật có
kích thước cực nhỏ như: Coliform, E-Coli.
- Kích thước của hệ thống xử lý nước thải bằng màng lọc sinh học MBR nhỏ hơn
công nghệ truyền thống.
-

Hệ thống xử lý nước thải tăng hiệu quả sinh học 10 – 30%.

-

Thời gian lưu nước của hệ thống xử lý nước thải ngắn.

-

Thời gian lưu bùn trong hệ thống xử lý nước thải dài.

-

Bùn hoạt tính tăng 2 đến 3 lần trong hệ thống xử lý nước bằng màng MBR.

- Không cần bể lắng thứ cấp và bể khử trùng, tiết kiệm được diện tích hệ thống
xử lý nước thải.
-

Dễ dàng kiểm soát quy trình điều khiển tự động của hệ thống.

1.4.6. Công nghệ sinh học tăng trưởng bám dính
Bể Bùn Hoạt Tính với vi sinh vật sinh trưởng dạng dính bám: Nguyên lý hoạt
động của bể này tương tự như trường hợp vi sinh vật sinh trưởng dạng lơ lửng chỉ khác
là vi sinh vật phát triển dính bám trên vật liệu tiếp xúc đặt trong bể.

GVHD: PGS.TS.Nguyễn Đinh Tuấn
SVTH: Phạm Minh Trọng - 0150020047

16