thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho nhà hàng biển nhớ, quận 4, tp hcm, công suất 30m3 ngày đêm

Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho nhà hàng Biển Nhớ, quận 4, TP. HCM, công suất 30m3/ngày đêm

MỤC LỤC
DANH MỤC BẢNG .......................................................................................................4
DANH MỤC HÌNH ........................................................................................................4
CHƯƠNG 1 .....................................................................................................................9
TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI SINH HOẠT VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ
NƯỚC THẢI SINH HOẠT............................................................................................. 9
1.1 Nguồn gốc phát sinh nước thải sinh hoạt ............................................................... 9
1.2 Ảnh hưởng của nước thải sinh hoạt đến môi trường............................................14
1.3 Các phương pháp xử lý nước thải sinh hoạt ........................................................ 15
1.3.1 Phương pháp cơ học ...................................................................................... 15
1.3.2 Phương pháp hóa lý ....................................................................................... 19
1.3.3 Phương pháp sinh học....................................................................................21
1.3.4 Khử trùng nước thải ....................................................................................... 27
1.3.5 Xử lý bùn cặn .................................................................................................28
1.4 Một số công nghệ xử lý nước thải nhà hàng đã áp dụng .....................................30
CHƯƠNG 2 ...................................................................................................................32
GIỚI THIỆU NHÀ HÀNG BIỂN NHỚ .......................................................................32
2.1 Giới thiệu tổng quan ............................................................................................. 32
2.1.2 Tổng quan về thành phố Hồ Chí Minh .......................................................... 32
2.1.2 Tổng quan ngành kinh doanh nhà hàng ở nước ta .........................................35
2.1.3 Các vấn đề môi trường phát sinh từ hoạt động của nhà hàng ........................ 37
2.1.4 Giới thiệu nhà hàng Biển Nhớ .......................................................................38
2.2 Nguồn phát sinh và thành phần nước thải ............................................................ 42
2.3 Tác động của nước thải nhà hàng đến con người và môi trường ......................... 43
CHƯƠNG 3 ...................................................................................................................44
LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ CHO HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHÀ HÀNG
BIỂN NHỚ, TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ TRONG HỆ THỐNG XỬ
LÝ ..................................................................................................................................44

3.1 Lựa chọn công nghệ xử lý nước thải phù hợp cho nhà hàng Biển Nhớ ..............44
3.1.1 Các thông số đầu vào và yêu cầu chất lượng đầu ra ......................................44
3.1.2 Đề xuất công nghệ xử lý nước thải ................................................................ 46
3.2 Tính toán các công trình đơn vị trong hệ thống xử lý nước thải.......................... 51
SVTH: Dương Mộng Thúy Duy
GVHD: PGS.TS Tôn Thất Lãng

2


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho nhà hàng Biển Nhớ, quận 4, TP. HCM, công suất 30m3/ngày đêm

3.2.1 Thông số đầu vào ........................................................................................... 51
3.2.2 Tính toán các công trình đơn vị .....................................................................51
3.3 Tính toán kinh tế ..................................................................................................64
3.3.1 Chi phí xây dựng............................................................................................ 64
3.3.2 Chi phí thiết bị ............................................................................................... 65
3.3.3 Chi phí dịch vụ............................................................................................... 67
3.3.4 Chi phí vận hành ............................................................................................ 68
CHƯƠNG 4 ...................................................................................................................69
PHƯƠNG PHÁP VẬN HÀNH, SỰ CỐ VÀ CÁCH KHẮC PHỤC ............................ 69
4.1 Phương pháp vận hành ......................................................................................... 69
4.2 Các sự cố thường gặp và cách khắc phục ............................................................ 71
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ....................................................................................... 73
Tài liệu tham khảo ..................................................................................................74
Phụ lục

SVTH: Dương Mộng Thúy Duy
GVHD: PGS.TS Tôn Thất Lãng

3


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho nhà hàng Biển Nhớ, quận 4, TP. HCM, công suất 30m3/ngày đêm

DANH MỤC BẢNG
Bảng 3. 1 Giá trị đầu vào của hệ thống xử lý nước thải đầu vào.......................... 45
Bảng 3. 2 Bảng giá trị đầu ra QCVN 14:2008/BTNMT ......................................45
Bảng 3. 3 Bảng hệ số không điều hòa chung ....................................................... 51
Bảng 3. 4 Bảng tra bồn lọc áp lực Chihon, Trung Quốc ......................................62
Bảng 3. 5 Chi phí xây dựng các bể .......................................................................64
Bảng 3. 6 Chi phí thiết bị ...................................................................................... 65
Bảng 3. 7 Chi phí dịch vụ ..................................................................................... 67
Bảng 3. 8 Chi phí vận hành ..................................................................................68

DANH MỤC HÌNH
Hình 1. 1 Quá trình nitrat hóa và khử nitrat ......................................................... 12
Hình 1. 2 Lưới làm giỏ lược rác ...........................................................................16
Hình 1. 3 Cấu tạo bể tách dầu mỡ thông thường ..................................................17
Hình 1. 4 Bể tách dầu mỡ thiết kế sẵn có trên thị trường .....................................17
Hình 1. 5 Nguyên lý hoạt động của bể lắng đứng ................................................19
Hình 1. 6 Bể aeroten kết hợp với lắng ..................................................................22
Hình 1. 7 Sơ đồ xử lý kết hợp bể anoxic và aeroten loại bỏ nitơ ......................... 23
Hình 1. 8 Bể MBBR giá thể động.........................................................................23
Hình 1. 9 Các loại giá thể ..................................................................................... 24
Hình 1. 10 Bể MBR .............................................................................................. 25
Hình 1. 11 Quá trình xử lý của bể SBR ................................................................ 26
Hình 1. 12 Hình ảnh bể nén bùn ...........................................................................29

Hình 1. 13 Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải nhà hàng Ái Huê, công suất 80
m3/ngày. ................................................................................................................30
Hình 1. 14 Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải TTHN White Palace, công suất 220
m3/ngày .................................................................................................................31

Hình 2. 1 Cổng chào Nhà hàng Biển Nhớ ............................................................ 39
Hình 2. 2 Bản đồ vị trí .......................................................................................... 40
SVTH: Dương Mộng Thúy Duy
GVHD: PGS.TS Tôn Thất Lãng

4


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho nhà hàng Biển Nhớ, quận 4, TP. HCM, công suất 30m3/ngày đêm

Hình 2. 3 Một hướng nhìn trong nhà hàng Biển Nhớ ...........................................41
Hình 2. 4 Hố ga tập trung nước thải .....................................................................42
Hình 2. 5 Điểm thoát nước mưa ...........................................................................42
Hình 3. 1 Tấm hắt của ống trung tâm ...................................................................59
Hình 3. 2 Bồn lọc áp lực composit .......................................................................62

SVTH: Dương Mộng Thúy Duy
GVHD: PGS.TS Tôn Thất Lãng

5


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho nhà hàng Biển Nhớ, quận 4, TP. HCM, công suất 30m3/ngày đêm

DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ VÀ TỪ VIẾT TẮT
BOD: Biological Oxygen Demand - Nhu cầu oxy sinh học
BTF: Bio Trickling Filter - Bể lọc sinh học
BTNMT: Bộ Tài nguyên và Môi trường
BXD: Bộ Xây Dựng
CHC: Chất hữu cơ
COD: Chemical Oxygen Demand - Nhu cầu oxy hoá học
MBBR: Moving Bio Bed Reactor – Bể sinh học có giá thể dính bám
MBR: Membrane Bio Reactor – Bể sinh học màng
QCVN: Quy chuẩn Việt Nam
SBR: Sequencing Batch Reactor – Bể sinh học dạng mẻ
SCR: Song chắn rác
TP.HCM: Thành phố Hồ Chí Minh
VSV: Vi sinh vật
XLNT: Xử lý nước thải

SVTH: Dương Mộng Thúy Duy
GVHD: PGS.TS Tôn Thất Lãng

6


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho nhà hàng Biển Nhớ, quận 4, TP. HCM, công suất 30m3/ngày đêm

MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề
Việt Nam đang trong thời kỳ hội nhập, du lịch ngày càng phát triển và thu hút
nhiều khách trong và ngoài nước. Do đó, việc đáp ứng nhu cầu ăn uống là không

thể thiếu. Tại Tp.HCM không khó để tìm một nhà hàng ưng ý, với nhiều lĩnh vực
kinh doanh như Nhà hàng tiệc cưới, Nhà hàng hải sản, nướng, lẩu, quán ăn gia
đình… quy mô lớn nhỏ khác nhau, phục vụ nhiều tầng lớp thực khách vào các
dịp đặc biệt. Khi tra Google với từ khóa “nhà hàng ở TP.HCM” sẽ cho ra hàng
loạt các nhà hàng để lựa chọn theo ý muốn. Với số lượng nhà hàng như vậy thì
nước thải từ hoạt động kinh doanh của nhà hàng thải ra môi trường rất lớn. Nước
thải từ nhà bếp, nước thải thực khách và nhân viên đưa vào mạng lưới thoát nước
mà không qua xử lý sẽ ảnh hưởng lớn đến môi trường nguồn tiếp nhận, ô nhiễm
môi trường sống và sức khỏe con người. Do nhiều yếu tố mà các nhà hàng chưa
chú ý đến việc xử lý nước thải của mình thải ra, mặc dù trước khi thải ra môi
trường đã qua xả lý sơ bộ ở bể phốt, nhưng hàm lượng cặn còn 60 – 70%, chất
hữu cơ chưa phân hủy, BOD và vi khuẩn gây bệnh còn tồn tại với hàm lượng
cao. Còn với nước thải ở nhà bếp, sinh hoạt thải trực tiếp vào cống thoát nước
chung làm cho kênh, mương, sông bị ô nhiễm nặng.
Nhà hàng Biển Nhớ, quận 4, tọa lạc trong khu cảng Sài Gòn, trung tâm thành
phố, có thực đơn hải sản rất phong phú, chuyên về các món Việt - Hoa - Hải sản.
Hàng ngày thải ra lượng nước thải 30 m3 theo đường ống dẫn thải ra sông Sài
Gòn. Để bảo vệ môi trường và đảm bảo thi hành theo Luật bảo vệ môi trường
nên đề tài Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho nhà hàng Biển Nhớ, công suất 30
m3/ngày.đêm được thực hiện. Nhằm thiết kế một hệ thống xử lý nước thải đạt
chuẩn cho nhà hàng và từ đó có thể thiết kế thêm cho các hệ thống xử lý quy mô
nhỏ khác.
2. Mục tiêu đề tài
Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho nhà hàng Biển Nhớ, Quận 4. Tìm
ra công nghệ xử lý thích hợp và thiết kế hệ thống đảm bảo xử lý đạt yêu cầu,
kinh tế.
3. Nội dung
Thu thập tài liệu về nhà hàng, tình hình hoạt động, quy mô tiềm năng trong lĩnh
vực kinh doanh của nhà hàng.
Đi thực tế, khảo sát thực tế, lấy mẫu, phân tích các chỉ tiêu…

Lựa chọn công nghệ, tính toán và lựa chọn các thiết bị, công trình.
SVTH: Dương Mộng Thúy Duy
GVHD: PGS.TS Tôn Thất Lãng

7


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho nhà hàng Biển Nhớ, quận 4, TP. HCM, công suất 30m3/ngày đêm

Thực hiện các bản vẽ kỹ thuật bao gồm bản vẽ mặt bằng, mặt cắt công nghệ, các
bản vẽ chi tiết các công trình đơn vị.
Tính toán chi phí cho công trình, cho 1m3 nước thải và viết Đồ án tốt nghiệp.
4. Phương pháp thực hiện
Phương pháp thu thập tài liệu, đi thực tế dự án lấy số liệu.
Phương pháp lấy mẫu, phân tích mẫu. Lấy mẫu và phân tích các chỉ tiêu cần thiết
như pH, COD, BOD, TSS, nitơ, phốt pho, coliform, dầu mỡ… và so sánh với
quy QCVN 14:20008/BTNMT loại A.
Phương pháp đánh giá, lựa chọn công nghệ, tính toán và lựa chọn các thiết bị,
công trình.
Phương pháp tính toán và lập bản vẽ.
5. Giới hạn đề tài
Đề tài này chỉ thực hiện trong giới hạn tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải
cho Nhà hàng Biển Nhớ đạt tiêu chuẩn loại A (QCVN 14 – 2008/ BTNMT) trước
khi xả thải vào nguồn tiếp nhận là sông Sài Gòn.

SVTH: Dương Mộng Thúy Duy
GVHD: PGS.TS Tôn Thất Lãng

8

Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho nhà hàng Biển Nhớ, quận 4, TP. HCM, công suất 30m3/ngày đêm

CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI SINH HOẠT VÀ CÁC PHƯƠNG
PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT
1.1 Nguồn gốc phát sinh nước thải sinh hoạt
Nước thải sinh hoạt sinh là nước thải bỏ sau khi sử dụng cho các mục đích sinh
hoạt của con người: Tắm giặt, nấu ăn, vệ sinh cá nhân…
Nước thải sinh hoạt thường phát sinh chủ yếu từ các nhà ở, khu dân cư, khu đô
thị, tòa nhà, nhà hàng, khách sạn, trung tâm thương mại …
Nước thải sinh hoạt thường được thải ra sông suối, ao hồ… dẫn đến việc gây ô
nhiễm nguồn nước tiếp nhận.
Thành phần và tính chất nước thải sinh hoạt
Nước thải sinh hoạt gồm 2 loại: Nước thải do chất bài tiết của con người phát
sinh từ nhà vệ sinh và nước thải sinh hoạt phát sinh từ tắm rửa, giặt giũ, nấu ăn,
vệ sinh sàn nhà…
Nước thải sinh hoạt chứa nhiều chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học, ngoài ra còn
có các thành phần vô cơ, vi sinh vật và vi trùng gây bệnh. Chất hữu cơ trong
nước thải bao gồm các hợp chất như protein, hydrat cacbon. Có khoảng 60-80 %
chất hữu cơ có khả năng phân hủy sinh học [5]. Nước thải sinh hoạt không được
xử lý là một trong những nguyên nhân gây ra ô nhiễm môi trường nghiêm trọng.
Các thành phần gây ô nhiễm đặc trưng bao gồm:
- Chất rắn tổng cộng TSS
Tổng chất rắn là thành phần vật lý đặc trưng nhất của nước thải, bao gồm chất
rắn lơ lửng SS, chất keo và chất hòa tan.
Chất rắn lơ lửng có kích thước hạt ≥ 10-4 mm có thể lắng được hoặc không lắng
được (dạng keo). Trong nước thải sinh hoạt cặn lơ lửng chứa 70% cặn hữu cơ và

30% cặn vô cơ.
Chất rắn hòa tan có kích thước rất nhỏ 10-6 mm, có chứa 40% là cặn hữu cơ, 60%
là cặn vô cơ [4].
- Các chỉ tiêu về độ màu, độ đục, mùi

Màu của nước thải là do các chất thải sinh hoạt hay do các sản phẩm được tạo ra
từ các quá trình phân hủy các chất hữu cơ. Đơn vị đo độ màu thông dụng là PtCo. Độ màu thường mang tính chất cảm quan, có thể sử dụng đánh giá trạng thái
chung của nước thải.
SVTH: Dương Mộng Thúy Duy
GVHD: PGS.TS Tôn Thất Lãng

9


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho nhà hàng Biển Nhớ, quận 4, TP. HCM, công suất 30m3/ngày đêm

Độ đục của nước thải là do chất lơ lửng và các chất keo tạo nên. Đơn vị đo NTU.
Độ mùi: hợp chất gây mùi đặc trưng là H2S có mùi trứng thối. Các hợp chất khác
tạo thành dưới điều kiện kị khí có thể gây ra mùi khó chịu.
- pH

Trị số pH cho biết nước thải có tính trung tính, kiềm hay tính axit. pH của nước
thải có ý nghĩa rất quan trọng trong quá trình xử lý. Trong quá trình xử lý sinh
học, nước thải rất nhạy cảm với sự dao động của trị số pH và cần pH tối ưu 6,58,5, khoảng tốt nhất 6,8-7,4[4].
- BOD – Nhu cầu oxi sinh hóa (Biological Oxygen Demand)

Nhu cầu oxy hóa học hay nhu cầu oxy sinh học là lượng oxy cần thiết để vi sinh
vật oxy hóa các chất hữu cơ trong nước. BOD được sử dụng trong quản lý và
khảo sát chất lượng nước cũng như trong sinh thái học hay khoa học môi trường.

Để đơn giản người ta lấy chỉ số BOD sau khi oxy hóa 5 ngày, được ký hiệu là
BOD5. BOD thể hiện mức độ nhiễm bẩn nước thải bởi chất hữu cơ có khả năng
phân hủy sinh học, ngoài ra, trong một số trường hợp BOD còn thể hiện khả năng
tự làm sạch của nguồn nước. Đây là thông số quan trong trong việc tính toán,
thiết kế công trình xử lý bằng phương pháp sinh học.
- COD – Nhu cầu oxi hóa học (Chemical Oxygen Demand)

Thực tế BOD không đặc trưng đầy đủ cho lượng chất hữu cơ có chứa trong nước
thải. Bởi vì một phần chất hữu cơ không có khả năng phân hủy sinh học. Để xác
định tổng lượng oxi cần thiết để oxi hóa tất cả các chất hữu cơ người ta sử dụng
phương pháp dùng chất oxi hóa hóa học mạnh, phương pháp này gọi là nhu cầu
oxi hóa học COD. Để xác định chỉ tiêu này, người ta thường dùng Kali đicromat
(K2Cr2O7) hoặc Kali Pemanganat (KMnO4) để oxy hóa hoàn toàn các chất hữu
cơ, sau đó dùng phương pháp phân tích định lượng và công thức để xác định hàm
lượng COD.
Cụ thể quá trình oxy hóa Cr2O72-.
CnHaObNc+d Cr2O72- + (8d+c)H+  nCO2+ (a+8d-3c)/2 H2O +cNH4+ +2d Cr3+
Phương pháp đo COD bằng tác nhân oxy hóa cho kết quả sau 3 giờ, số liệu COD
chuyển đổi sang BOD khi việc thí nghiệm đủ nhiều để rút ra hệ số tương quan có
độ tin cậy lớn.
COD biểu thị cho cả lượng chất hữu có có khả năng phân hủy sinh học và không
có khả năng phân hủy sinh học, do đó chỉ số này luôn cao hơn BOD. BOD và

SVTH: Dương Mộng Thúy Duy
GVHD: PGS.TS Tôn Thất Lãng

10


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho nhà hàng Biển Nhớ, quận 4, TP. HCM, công suất 30m3/ngày đêm

COD có tương quan với nhau, thay đổi tùy thuộc vào loại nước thải. Tỷ số
BOD:COD càng lớn thì xử lý sinh học càng dễ.
- Oxy hòa tan (DO)

Oxy thường có độ hòa tan thấp và phụ thuộc vào áp suất, nhiệt độ, nồng độ muối
có trong nước thải… Trong quá trình xử lý, các vi sinh vật tiêu thụ oxy hòa tan
để oxy hóa, đồng hóa các chất dinh dưỡng và chất nền (BOD, N, P) cần thiết cho
sự sống, sinh sản và tăng trưởng của chúng. Vì vậy, giữ được oxy hòa tan trong
nước thải trong quá trình xử lý là yêu cầu quan trọng. Chỉ tiêu nồng độ oxy hòa
tan đảm bảo cho quá trình xử lý hiếu khí là 1,5 -2 mg/l [4].
- Các thành phần chất nền trong nước thải sinh hoạt
Thành phần chất nền quan trọng trong nước thải bắt nguồn từ ba loại thức ăn cơ
bản là cacbonhydrat, protein và chất béo.
Cacbonhydrat là sản phẩm và là dạng phân nhỏ của axit hữu cơ, nó là thành phần
đầu tiên bị phân hủy trong quá trình hoạt động sống của vi sinh vật.
Cacbonhydrat thường tồn tại ở những loại đường, hồ bột khác nhau và cả ở dạng
các hợp chất xenlulo của bột giấy. Cacbonhydrat là nguồn đầu tiên cung cấp
năng lượng và các hợp chất hữu cơ chứa cacbon cho vi khuẩn sống trong nước
thải.
Protein và các sản phẩm phân hủy của chúng như amino axit, là các hợp chất
chứa nhiều nitơ và có nguồn gốc từ động thực vật. Protein là nguồn cung cấp nitơ
cần thiết cho quá trình hình thành và phát triển của tế bào vi sinh trong nước thải.
Chất béo và dầu có nguồn gốc từ động thực vật, chúng bị phân hủy thành axit
béo dưới tác động của vi khuẩn. Chất béo và dầu có độ hòa tan thay đổi trong
nước, ở một số điều kiện nhất định thường nổi lên bề mặt nước.
- Hợp chất nitơ, phôtpho trong nước thải

Xác định lượng chất nitơ có trong nước thải là vô cùng cần thiết, chúng là thành

phần dinh dưỡng cơ bản trong quá trình phát triển của vi sinh trong công trình xử
lý sinh học. Trong nước thải, nitơ thường tồn tại dưới dạng hữu cơ và ammoniac.
Khi khử nitơ bằng sinh học xảy ra 4 quá trình: (1) Quá trình amon hóa biến đổi
nitơ hữu cơ thành amoni. (2) Quá trình đồng hóa là việc sử dụng một phần amoni
và nitơ hữu cơ để tổng hợp vi khuẩn. (3) Quá trình nitrat hóa chuyển amoni thành
dạng muối hay axit có gốc RNO2 (nitrit) hay RNO3 (nitrat).
Sự tồn tại của nitrit và nitrat ở trong nước thải biểu thị khả năng tạo khoáng của
các chất liên kết hữu cơ có chứa nitơ, nó cũng đặc trưng cho chế độ và hiệu quả
công tác của các công tình xử lý. Quá trình nitrat hóa có ý nghĩa quan trọng trong

SVTH: Dương Mộng Thúy Duy
GVHD: PGS.TS Tôn Thất Lãng

11


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho nhà hàng Biển Nhớ, quận 4, TP. HCM, công suất 30m3/ngày đêm

kỹ thuật xử lý nước thải. Trước hết nó phản ánh mức độ khoáng hóa các chất hữu
cơ đã nói trên, nhưng quan trọng hơn là đã tích lũy được một lượng oxi dự trữ có
thể sử dụng để oxi hóa chất hữu cơ không chứa nitơ khi lượng oxi tự do bị cạn
kiệt.
Quá trình khử nitrat là quá trình trong đó các vi khuẩn dị dưỡng sử dụng oxy liên
kết của muối axit citric để thực hiện oxi hóa nội bào (nguồn cacbon của chính
bản thân các vi khuẩn). Kết quả của quá trình là giảm một lượng nitrat và giải
phóng nitơ tự do bay vào không khí.

Hình 1. 1 Quá trình nitrat hóa và khử nitrat
Photpho cũng như nitơ nhưng photpho là chất dinh dưỡng đầu tiên cần thiết cho

sự phát triển của các loại thảo mộc sống dưới nước. Nếu nồng độ photpho trong
nước cao thải ra sông suối vượt mức cho phép sẽ gây ra hiện tượng phú dưỡng
hóa. Photpho thường ở dạng vô cơ có nguồn gốc từ nước tiểu, phân, các chất tẩy
rửa trong sinh hoạt hằng ngày.
- Chất hoạt động bề mặt

Chất hoạt động bề mặt là những chất hữu cơ bao gồm hai phần kị nước và ưa
nước tạo nên sự phân tán của các chất đó trong dầu và nước. Nguồn gốc tạo ra
các chất hoạt động bề mặt là do việc sử dụng các chất tẩy rửa trong sinh hoạt.
- Dầu mỡ

Dầu mỡ trong nước thải gây ra mùi, ngăn cản sự khuếch tán oxy trên bề mặt.
- Vi sinh vật gây bệnh

Các vi sinh vật gây bệnh có trong nước thải có thể truyền hoặc gây bệnh cho
người. Một số loại sinh vật gây bệnh có thể sống thời gian khá dài trong nước, là
nguy cơ tiềm tàng bao gồm vi khuẩn, virut, giun sán.
SVTH: Dương Mộng Thúy Duy
GVHD: PGS.TS Tôn Thất Lãng

12


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho nhà hàng Biển Nhớ, quận 4, TP. HCM, công suất 30m3/ngày đêm

Vi khuẩn: Các loài vi khuẩn gây bệnh có trong nước thường gây ra các bệnh về
đường ruột như dịch tả, thương hàn.
Virut có trong nước thải có thể gây bệnh liên quan đến sự rối loạn hệ thần kinh
trung ương, viêm tủy, viêm gan… Thông thường khử trùng bằng các quá trình

khác nhau trong các giai đoạn xử lý có thể diệt được virut.
Giun sán là loài vật ký sinh có vòng đời gắn liền với hai hay nhiều vật chủ, con
người có thể là vật chủ của giun sán. Chất thải của người và động vật là nguồn
đưa giun sán vào nước. Các phương pháp xử lý nước hiện nay có khả năng tiêu
diệt được giun sán.[5]
Coliform là các vi khuẩn có khả năng lên men lactose để sinh ga ở nhiệt độ (35 ±
0.5)oC, coliform có khả năng sống ngoài đường ruột của động vật, đặt biệt trong
môi trường khí hậu nóng. Nhóm vi khuẩn coliform chủ yếu bao gồm các giống
như Citrobacter, Enterobacter, Escherichia, Klebsiella và cả Fecal coliforms
(trong đó E. Coli là loài thường dùng để chỉ định việc ô nhiễm nguồn nước từ
phân).
Việc phát hiện, xác định từng loại vi sinh vật gây bệnh khác rất khó, tốn kém thời
gian và tiền bạc. Do đó để phát hiện nguồn nước bị ô nhiễm từ phân người ta
dùng các chỉ định như là sự hiện diện của Fecal Coliforms, Fecal Streptocci,
Clostridium perfringens và Pseudomonas acruginosa. Cũng cần phải nói thêm
rằng mối quan hệ giữa sự chết đi của các vi sinh vật chỉ thị và vi sinh vật gây
bệnh chưa được thiết lập chính xác.
Ví dụ: khi người ta không còn phát hiện được Fecal Coliform nữa thì không có
nghĩa là tất cả các vi sinh vật gây bệnh đều đã chết hết. Trong quá trình thiết kế
các hệ thống xử lý, các nhà khoa học và kỹ thuật phải hạn chế tối đa ảnh hưởng
của chất thải tới sức khỏe cộng đồng. Mỗi nước, mỗi địa phương thường có
những tiêu chuẩn riêng để kiểm tra và khống chế. Do kinh phí và điều kiện có
giới hạn, người ta thường dùng chỉ tiêu E.coli hoặc tổng Coliform để quy định
chất lượng các loại nước thải.
Nước thải sinh hoạt phát sinh từ nhà hàng:
Nguồn nước thải của nhà hàng thường tập trung từ các nguồn chính:
- Nước thải từ nhà bếp: nước rửa thức ăn, vệ sinh dụng cụ nhà bếp.
- Nước thải sinh hoạt: nước tắm giặt, vệ sinh nhà hàng.
- Nước thải từ bể phốt.

SVTH: Dương Mộng Thúy Duy
GVHD: PGS.TS Tôn Thất Lãng

13


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho nhà hàng Biển Nhớ, quận 4, TP. HCM, công suất 30m3/ngày đêm

a) Thành phần vật lý
Gồm các chất không hòa tan dạng lơ lửng, kích thước lớn hơn 10-4 mm, có thể ở
dạng huyền phù, nhũ tương, dạng sợi, giấy, vải…
b) Thành phần hóa học
Các chất hữu cơ trong nước thải chiếm khoảng 50-60% tổng các chất. Các chất
hữu cơ này bao gồm chất hữu cơ thực vật: cặn bã thực vật, rau, hoa quả, giấy…
và các chất hữu cơ động vật như chất bài tiết của người. Nồng độ chất hữu cơ
thường được xác định thông qua các chỉ tiêu BOD, COD. Bên cạnh các chất trên,
nước thải còn có chứa các liên kết hữu cơ tổng hợp: các chất hoạt động bề mặt,
điển hình là các chất tẩy tổng hợp ABS – Alkyl benzen sunfonat khó xử lý bằng
biện pháp sinh học và gây ra hiện tượng sủi bọt trong các trạm xử lý nước thải và
tại nguồn nước tiếp nhận [5].
Các chất vô cơ trong nước thải thường là cát, đất, các axit, bazơ vô cơ… Nước
thải chứa các hợp chất hóa học dạng vô cơ như sắt, magie, canxi, silic… nhiều
chất hữu cơ sinh hoạt như phân, nước tiểu, dầu mỡ.. Nước thải vừa xả ra có tính
kiềm, dần dần có tính axit vì bị thối rửa.
c) Thành phần vi sinh, vi sinh vật
Trong nước thải có mặt nhiều dạng vi sinh vật: vi khuẩn, vi rút, nấm, rong, tảo,
trứng giun… trong số các dạng vi sinh vật đó, có nhiều dạng gây bệnh như lỵ,
thương hàn, dịch tả… có thể gây thành dịch bệnh.
1.2 Ảnh hưởng của nước thải sinh hoạt đến môi trường

Nước thải nếu chưa được xử lý trước khi thải ra môi trường sẽ gây ô nhiễm môi
trường, ô nhiễm nguồn tiếp nhận, làm mất vẻ mỹ quan đô thị.
COD, BOD khi thải ra nguồn tiếp nhận, do quá trình khoáng hóa, ổn định chất
hữu cơ làm thiếu hụt DO trong nước, gây ảnh hưởng đến đời sống thủy sinh. Nếu
thiếu hụt DO trầm trọng, sẽ gây ra tình trạng yếm khí và gây mùi hôi.
Các hợp chất Nitơ, photpho: Nồng độ cao sẽ gây ra hiện tượng phú dưỡng hóa.
Vi sinh vật gây bệnh: khi nước bị ô nhiễm sẽ kéo theo ruồi, muỗi phát triển mang
theo mầm bệnh từ các vi khuẩn gây hại gây bệnh cho con người như tiêu chảy,
ngộ độc, hoặc sẽ lan truyền theo dòng chảy của nước, bênh cạnh đó còn gây mất
mỹ quan đô thị.

SVTH: Dương Mộng Thúy Duy
GVHD: PGS.TS Tôn Thất Lãng

14


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho nhà hàng Biển Nhớ, quận 4, TP. HCM, công suất 30m3/ngày đêm

1.3 Các phương pháp xử lý nước thải sinh hoạt
Nước thải nói chung có chứa nhiều chất ô nhiễm khác nhau, đòi hỏi phải xử lý
bằng những phương pháp thích hợp khác nhau. Một cách tổng quát, các phương
pháp xử lý nước thải được chia thành các công đoạn xử lý sau:
* Xử lý sơ bộ hay xử lý bậc 1: Công đoạn này có khi được chia thành tiền xử lý
và xử lý sơ bộ. Công đoạn này loại bỏ phần lớn các tạp chất thô, cứng, vật nổi,
nặng, dầu mỡ… để bảo vệ bơm, đường ống và các thiết bị tiếp theo và tăng hiệu
quả xử lý phía sau.
Các thiết bị của công đoạn này thường là: song chắn rác, lưới chắn rác, có thể có
máy nghiền rác, cắt rác, lắng cát, bể điều hòa, trung hòa, lắng 1. Bể điều hòa có

trang bị sục khí để khử mùi và điều hòa lưu lượng và nồng độ.
* Xử lý chính hay xử lý bậc 2. Xử lý chủ yếu là ứng dụng các quá trình sinh học.
Công đoạn này phân hủy sinh học hiếu khí các chất hữu cơ, chuyển các chất hữu
cơ dễ phân hủy thành các chất vô cơ và chuyển các chất hữu cơ ổn định thành
bông cặn dễ loại bỏ ra khỏi nước. Các công trình và thiết bị trong công đoạn này
thường chia ra các nhóm:
- Bể hiếu khí với bùn hoạt tính (Aeroten).
- Lọc sinh học hoặc qua cánh đồng lọc.
- Đĩa quay sinh học.
- Mương oxi hóa.
- Ao hồ hiếu khí.
- Lắng 2.
Nhiều trường hợp công đoạn này chỉ gồm có 1 trong các loại hình công trình
hoặc thiết bị trên kết hợp với bể lắng 2.
Người ta cơ thể dùng các loại hình trang thiết bị kị khí đóng vai trò xử lý cơ bản
cho công đoạn này: bể phân hủy kỵ khí, lên men metan, hồ kị khí, hồ tùy nghi,
lọc kị khí…hoặc kết hợp kị khí và hiếu khí đối với nước thải nhiễm bẩn nặng.
* Xử lý nâng cao hay xử lý bậc 3. Thông thường công đoạn này chỉ cần khử
khuẩn để đảm bảo nước trước khi đổ vào thủy vực không còn vi sinh vật gây
bệnh; khử màu, khử mùi và giảm nhu cầu oxi sinh học cho nguồn tiếp nhận.
1.3.1 Phương pháp cơ học
Trong nước thải sinh hoạt thường có các loại chất rắn kích cỡ khác nhau như rác
cây, bao bì, dầu mỡ nổi, cát, sỏi, vụn giấy … Ngoài ra, trong nước thải còn có
SVTH: Dương Mộng Thúy Duy
GVHD: PGS.TS Tôn Thất Lãng

15


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho nhà hàng Biển Nhớ, quận 4, TP. HCM, công suất 30m3/ngày đêm

các hạt lơ lửng khó lắng. Phương pháp cơ học dùng để loại bỏ các tạp chất trên.
Đây thường là công đoạn đầu tiên trong quy trình xử lý nước thải sinh hoạt.
- Song chắn rác:
Là thiết bị đầu tiên trong dây chuyền xử lý, có tác dụng loại bỏ cặn rắn thô như
nhánh cây, gỗ, giấy, nhựa…nhằm bảo vệ bơm, van và đường ống phía sau. Trong
nước thải nhà hàng thường lượng rác có kích thước lớn sẽ được giữ lại ở song
chắn rác và được thu gom theo phương pháp thủ công, đổ bỏ hàng ngày. Song
chắn rác thường sử dụng có hình dạng hộp hoặc hình trụ tròn, làm bằng inox
không gỉ, thường được gia công theo kích thước theo yêu cầu.
Dựa vào khoảng cách các thanh, song chắn được chia thành hai loại:
- Song chắn thô có khoảng cách giữa các thanh khoảng từ 60mm - 100mm.
- Song chắn mịn có khoảng cách giữa các thanh khoảng từ 10mm - 25mm

Hình 1. 2 Lưới làm giỏ lược rác
- Tách dầu mỡ:
Trong quá trình nấu nướng của nhà hàng sử dụng các loại dầu để chiên, xào hay
cọ rửa các dụng cụ nhà bếp, bát đĩa, phát sinh ra dầu mỡ. Lượng dầu mỡ này đi
theo đường ống thoát nước dẫn vào hố ga tiếp nhận.
Bể tách dầu mỡ có mục đích hạn chế dầu mỡ, các chất nổi để không gây ảnh
hưởng đến quá trình xử lý sinh học, cũng như phá hủy cấu trúc bùn hoạt tính
trong bể aerotank, gây khó khăn trong quá trình lên men cặn. Loại bỏ dầu mỡ còn
tránh hiện tượng dầu bám vào các thiết bị, gây nghẹt bơm, gây ảnh hưởng đến
quá trình xử lý.
Các phương pháp tách dầu thường được sử dụng là tách dầu bằng trọng lực. Bể
tách dầu trọng lực dựa trên tính chất trọng lượng hạt dầu nhẹ sẽ nổi lên mặt nước
và thường đặt trước bể điều hòa.
SVTH: Dương Mộng Thúy Duy
GVHD: PGS.TS Tôn Thất Lãng

16


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho nhà hàng Biển Nhớ, quận 4, TP. HCM, công suất 30m3/ngày đêm

Cấu tạo bể tách dầu trọng lực:
Bể thường được ngăn thành 2-3 ngăn, ngăn để hở phía dưới để nước đi qua. Khi
nước thải đi vào ngăn đầu, nước gặp thành chắn sẽ đột ngột đổi hướng. Do dầu
nhẹ hơn nước nên không thể đi xuống dưới thành chắn nên được giữ lại trên bề
mặt. Nước qua các ngăn tiếp theo, dầu sẽ dần được loại bỏ qua các ngăn tiếp theo
và nước sau tách dầu đi ra ngoài.

Hình 1. 3 Cấu tạo bể tách dầu mỡ thông thường

Hình 1. 4 Bể tách dầu mỡ thiết kế sẵn có trên thị trường
SVTH: Dương Mộng Thúy Duy
GVHD: PGS.TS Tôn Thất Lãng

17


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho nhà hàng Biển Nhớ, quận 4, TP. HCM, công suất 30m3/ngày đêm

- Bể điều hòa:
Bể điều hòa có mục đích là điều hòa lưu lượng và nồng độ. Bể điều hòa thường
đặt trước bể lắng 1, có thiết bị chống lắng cặn. Trong bể điều hòa thường thổi khí
hoặc khuấy trộn để tránh lắng cặn, phân hủy chất hữu cơ, tránh tạo điều kiện kỵ

khí và giảm mùi hôi.
Hệ thống sục khí của BĐH như sau:
+ Thiết bị sục khí: các ống có lỗ khoan d = 5 mm cách nhau 3 – 6 cm, nằm ở mặt
dưới ống, ống phải đặt tuyệt đối theo phương ngang, dọc theo tường dọc của bể
trên các giá đỡ ở độ cao 6 – 10 cm so với đáy.
+ Nếu đặt thiết bị sục khí ở 1 phía và sát thành bể thì khoảng cách từ thiết bị tới
thành bể đối diện lấy bằng 1 đến 1,5H.
+ Đường kính của thiết bị sục khí lấy bằng 50 mm nếu cường độ sục khí nhỏ hơn
8 m3/h cho 1 m chiều dài và bằng 75 mm nếu cường độ sục khí lớn hơn. Khi SS
< 500 mg/l thì dùng không khí nén. Khi SS > 500 mg/l phải khuấy trộn bằng cơ
khí vì SS càng cao khả năng truyền khí càng thấp [2].
Việc sử dụng bể điều hòa trong quá trình xử lý mang lại một số thuận lợi sau:
+ Ổn định lưu lượng và nồng độ các chất đi vào công trình xử lý sinh học.
+ Tăng cường hiệu quả xử lý nước thải của công trình xử lý sinh học phía sau,
như giảm thiểu hoặc loại bỏ hiện tượng gây sốc do tăng tải trọng đột ngột, pha
loãng các chất gây ức chế cho quá trình xử lý sinh học, ổn định pH của nước thải
mà không cần tiêu tốn nhiều hóa chất.
+ Giúp cho nước thải cấp vào các bể sinh học được liên tục trong giai đoạn các
phân xưởng không xả nước.
- Bể lắng:
Lắng có mục đích là loại bỏ các tạp chất có thể lắng được có trong nước thải sau
khi đã qua các công trình trước đó. Nguyên lý hoạt động của bể lắng: các chất có
tỷ trọng lớn hơn tỷ trọng của nước sẽ lắng xuống đáy, các chất nhẹ hơn nổi lên
mặt nước được thiết bị gạt chất nổi đưa đến nơi tập trung. Bể lắng thường áp
dụng là bể lắng đứng tiết diện tròn hoặc vuông.

SVTH: Dương Mộng Thúy Duy
GVHD: PGS.TS Tôn Thất Lãng

18

Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho nhà hàng Biển Nhớ, quận 4, TP. HCM, công suất 30m3/ngày đêm

Hình 1. 5 Nguyên lý hoạt động của bể lắng đứng
- Bể lọc
Lọc là quá trình cho nước đi qua lớp vật liệu có chiều dày nhất định để giữ lại
trên bề mặt hay giữa các khe hở các phần tử lơ lửng và phân tán có trong nước
thải với kích thước tương đối nhỏ. Các vật liệu lọc bao gồm như cát, thạch anh,
than cốc, than bùn, than gỗ, sỏi nghiền nhỏ…
Sau một thời gian hoạt động, bể lọc bị nghẹt, tốc độ lọc giảm dần thì phải rửa lọc.
Rửa lọc là quá trình cho dòng nước sạch đi ngược chiều với dòng nước lọc để
loại bỏ các chất bám trên bề mặt vật liệu lọc và giữa các khe hở. Rửa lọc giúp
phục hồi khả năng lọc của vật liệu lọc.
1.3.2 Phương pháp hóa lý
Trong nước thải tồn tại các hạt lơ lửng khác nhau, không thể xử lý cơ học được,
ta tiếp tục dùng phương pháp hóa lý để loại bỏ chúng. Cơ sở của phương pháp
hóa lý là các phản ứng hóa học và các quá trình vật lý diễn ra giữa chất bẩn và
hóa chất thêm vào. Các phương pháp hóa lý thường là keo tụ, tạo bông, trung
hòa, tuyển nổi.
- Phương pháp keo tụ, tạo bông: Quá trình keo tụ tạo bông được ứng dụng để
loại bỏ các cặn lơ lửng và các hạt keo có kích thước rất nhỏ (10-7-10-8cm). Các
chất này không loại bỏ được bằng quá trình lắng vì tốn rất nhiều thời gian. Vì
vậy, để loại bỏ các chất này ta thêm vào nước thải các chất kết dính, keo tụ như
phèn nhôm, phèn sắt, polymer… có tác dụng kết dính các chất lơ lửng trong
nước thành các hạt nặng hơn và lắng xuống.
Các hóa chất keo tụ thường dùng:

SVTH: Dương Mộng Thúy Duy

GVHD: PGS.TS Tôn Thất Lãng

19


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho nhà hàng Biển Nhớ, quận 4, TP. HCM, công suất 30m3/ngày đêm

* Phèn nhôm: cho vào nước chúng phân ly như sau:
Al3+ + 3H2O

→

Al(OH)3 + 3H+

Độ pH của nước ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình thủy phân:
+ pH > 4,5 : không xảy ra quá trình thuỷ phân.
+ pH = 5,5 – 7.5: đạt tốt nhất.
+ pH > 7,5 : hiệu quả keo tụ không tốt.
Nhiệt độ của nước thích hợp vào khoảng 20-40oC, tốt nhất 35oC - 40oC. Trong
quá trình keo tụ sử dụng phèn nhôm sẽ làm giảm pH của nước, vì vậy ta cần bổ
sung thêm xút để nâng pH và cần thêm chất trợ keo tụ.
* Phèn sắt:
+ pH thích hợp là 5 – 9. Các bông cặn keo tụ không cần chất trợ lắng
* So sánh phèn sắt và phèn nhôm:
- Độ hoà tan Fe(OH)3< Al(OH)3
- Tỉ trọng Fe(OH)3 = 1,5 Al(OH)3
- Keo sắt vẫn lắng khi nước có ít huyền phù.
- Lượng phèn FeCl3 dùng = 1/3 –1/2 phèn nhôm
- Phèn sắt ăn mòn đường ống.

Tuy nhiên việc ứng dụng cụ thể phải xác định liều lượng và loại phèn thích hợp.
Thông thường người ta pha hai loại phèn này vói tỷ lệ 1:1 để có hiệu quả keo tụ
cao hơn. Hiện nay, PAC (Poly Aluminium Cloride) được sử dụng nhiều hơn do
chúng vừa dễ sử dụng, vừa khắc phục những nhược điểm khi sử dụng phèn sắt
hay phèn nhôm.
- Phương pháp tuyển nổi: Tuyển nổi là phương pháp được áp dụng rộng rãi nhằm
loại bỏ các tạp chất không tan, khó lắng. Trong nhiều trường hợp, tuyển nổi còn
được sử dụng để tách các chất hoạt động bề mặt. Bản chất của quá trình tuyển
nổi đi ngược lại với quá trình lắng, được áp dụng khi quá trình lắng diễn ra chậm
và khó lắng. Quá trình tuyển nổi được thực hiện nhờ thổi không khí thành bọt
nhỏ vào trong nước thải. Các bọt khí mang theo các chất lơ lửng nỗi lên trên mặt
nước. Khí nổi lên được tập trung thành bông lớn chứa nhiều cặn bẩn và được vớt
loại bỏ. Tuyển nổi có thể dùng cho xử lý nước thải sinh hoạt, các lĩnh công
nghiệp như chế biến dầu béo, thuộc da, dệt, chế biến thịt… Tuyển nổi thường đặt
ở giai đoạn xử lý sơ bộ, có thể thay thế cho bể lắng 1.

SVTH: Dương Mộng Thúy Duy
GVHD: PGS.TS Tôn Thất Lãng

20


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho nhà hàng Biển Nhớ, quận 4, TP. HCM, công suất 30m3/ngày đêm

1.3.3 Phương pháp sinh học
Xử lý sinh học được áp dụng nhằm loại bỏ chất ô nhiễm hữu cơ dễ phân hủy sinh
học có trong nước thải. Nước thải sinh hoạt cũng như nước thải nhà hàng có tỷ lệ
chất ô nhiễm hữu cơ cao (tính theo tỷ lệ BOD/COD >50%). Cơ chế của quá trình
xử lý sinh học là sử dụng vi sinh vật có khả năng phân hủy các chất hữu cơ. Các

vi sinh vật sử dụng các chất hữu cơ làm thức ăn và biển đổi chất hữu cơ thành
các chất đơn giản và tạo sinh khối mới. Thông thường, phương pháp sinh học
được tiến hành sau giai đoạn xử lý cơ học.
Các quá trình sinh học dùng trong xử lý nước thải:
- Các quá trình hiếu khí: xảy ra trong điều kiện có mặt oxy. Nguyên lý sinh học
hiếu khí là biện pháp xử lý sử dụng các nhóm vi sinh vật hiếu khí. Đảm bảo hoạt
động sống của chúng cần cung cấp oxy liên tục và duy trì nhiệt độ trong khoảng
từ 20 ÷ 40 oC.
CHC + O2 + VSV hiếu khí -> CO2 + H2O + CHC trơ + NH3 + PO43- + SO42- + Q
+ VSV mới.
- Các quá trình kị khí (yếm khí): là biện pháp sử dụng các vi sinh vật yếm khí
trong điều kiện không có oxy để loại bỏ các chất hữu cơ có trong nước thải
CHC + VSV kỵ khí -> CO2 + H2S + CH4 + NH3 + H2O + PO43- + CHC trơ + Q +
VSV mới.
- Các quá trình thiếu khí: Quá trình chuyển hóa nitrat thành nitơ trong điều kiện
không cấp thêm oxy từ ngoài vào.
- Quá trình sinh học tùy tiện. Quá trình xử lý sinh học trong đó quần thể vi sinh
vật có thể hoạt động trong điều kiện có hoặc không có oxi.
- Quá trình loại bỏ chất dinh dưỡng Nitơ, Phopho.
Điều kiện của nước thải đưa vào xử lý sinh học: Điều kiện đầu tiên vô cùng quan
trọng là nước thải phải là môi trường sống của quần thể vi sinh vật phân hủy các
chất hữu cơ có trong nước thải, không có chất độc gây ức chế hoạt động của vi
sinh vật. Chất hữu cơ có trong nước thải phần lớn phải là chất hữu dễ phân hủy
sinh học bởi vi sinh vật. Nước thải đưa vào thường có 2 thông số đặc trưng là
COD và BOD. Tỉ số của 2 thông số này là BOD/COD > 0,5 mới có thể đưa vào
xử lý sinh học [6].

SVTH: Dương Mộng Thúy Duy
GVHD: PGS.TS Tôn Thất Lãng

21


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho nhà hàng Biển Nhớ, quận 4, TP. HCM, công suất 30m3/ngày đêm

Các công nghệ áp dụng phương pháp xử lý sinh học trong xử lý nước thải nhà
hàng:
- Aeroten: Công nghệ áp dụng aeroten dùng để loại bỏ chất hữu cơ nhờ bùn hoạt
tính xáo trộn bằng khí. Việc sục khí vào bể nhằm cung cấp đủ oxi liên tục cho vi
sinh vật và duy trì bùn ở trạng thái lơ lửng. Khi vi sinh vật phát triển và được xáo
trộn bởi không khí thì chúng sẽ kết lại thành khối với nhau tạo thành bùn hoạt
tính-bông bùn sinh học.
+ Ưu điểm: Aeroten là công nghệ truyền thống, thiết kế đơn giản, dễ vận hành,
xử lý hiệu quả BOD có trong nước thải.
+ Nhược điểm: Bể Aeroten xử lý hiếu khí bằng bùn hoạt tính lơ lửng, diện tích
tiếp xúc vi sinh vật không lớn, nồng độ bùn vi sinh từ 2000-4000 mg/l nên cần
thời gian lưu nước dài nên kích thước bể lớn, lượng bùn sinh ra nhiều, không
thích hợp cho công trình không có nhiều diện tích. Khả năng xử lý nitơ, phôtpho
không cao.

Hình 1. 6 Bể aeroten kết hợp với lắng
- Anoxic kết hợp aeroten (AO): Công nghệ này gồm hai quá trình xử lý kết hợp
gồm bể thiếu khí và hiếu khí. Ở bể thiếu khí, oxi hòa tan duy trì ở mức 0,1 -0,3
mg/l, tại đây nitrat được khử thành N2 khí bay lên, nitơ trong nước thải được loại
bỏ. Bể hiếu khí loại bỏ BOD và nitrat hóa các hợp chất nitơ thành dạng NO3-.
Thông thường bể anoxic đặt trước aeroten cho nên nước thải từ bể aeroten được
bơm tuần hoàn về bể anoxic để khử nitrat.

SVTH: Dương Mộng Thúy Duy

GVHD: PGS.TS Tôn Thất Lãng

22


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho nhà hàng Biển Nhớ, quận 4, TP. HCM, công suất 30m3/ngày đêm

Hình 1. 7 Sơ đồ xử lý kết hợp bể anoxic và aeroten loại bỏ nitơ
- Bể sinh học hiếu khí có vật liệu dính bám: Bể tương tự như aeroten sử dụng bùn
hoạt tính (hiếu khí hoặc thiếu khí), vi sinh vật không phải xáo trộn như trong bể
aeroten mà được bám vào các giá thể. Đó là sự kết hợp giữa Aeroten và giá thể.
Tại đó màng sinh học hình thành trên các giá thể để đồng hóa và oxi hóa các chất
ô nhiễm trong nước thải. Các bể thường áp dụng các giá thể như MBBR (giá thể
dạng vòng tròn), FBR (giá thể dạng sợi)… Nồng độ bùn ở các bể này cao hơn bể
aeroten nên thời gian xử lý nhanh hơn, trên giá thể dính bám có diện tích bề mặt
lớn, trên bề mặt của giá thể lại có lớp màng sinh học nên làm tăng diện tích tiếp
xúc của chất dinh dưỡng với vi sinh vật nên thời gian lưu nước ít hơn, diện tích
xây dựng giảm. Công nghệ MBBR là công nghệ mới nhất hiện nay trong lĩnh
vực xử lý nước thải vì tiết kiệm được diện tích và hiệu quả xử lý cao. Vật liệu
làm giá thể phải có tỷ trọng nhẹ hơn nước đảm bảo điều kiện lơ lửng được. Các
giá thể này luôn chuyển động không ngừng trong toàn thể tích bể nhờ các thiết bị
thổi khí và cánh khuấy. Mật độ vi sinh ngày càng gia tăng, hiệu quả xử lý ngày
càng cao.

Hình 1. 8 Bể MBBR giá thể động

SVTH: Dương Mộng Thúy Duy
GVHD: PGS.TS Tôn Thất Lãng

23


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho nhà hàng Biển Nhớ, quận 4, TP. HCM, công suất 30m3/ngày đêm

Hình 1. 9 Các loại giá thể
- Bể sinh học màng MBR
Màng: bất cứ vật liệu nào hình thành lớp mỏng và có khả năng chịu được áp suất
lớn để tách các thành phần trong dung dịch như chất lơ lửng, dung môi, chất hòa
tan… Màng chia làm 3 loại:
+ Lọc: còn gọi là màng bán thấm. Màng này cho phép nước đi qua, những phần
khác giữ lại bề mặt.
+ Thấm: Hỗn hợp khí, nước được tách ra. Khí thấm qua màng, nước được giữ lại.
+ Thẩm tích: màng chỉ cho ion nhưng không cho nước đi qua.
Ứng dụng của bể sinh học MBR trong xử lý nước thải: Thu hồi đường hoặc các
sản phẩm khác của chất thải ngành nước giải khát hay công nghiệp hóa học; Xử
lý nước thải đáp ứng nhu cầu tái sử dụng. Các ưu điểm MBR: không dùng bể
lắng 2, có thể vận hành ở nồng độ MLSS cao; Tải trọng thể tích cao nên thời gian
lưu nước trong bể phản ứng sẽ ngắn hơn; Thời gian lưu bùn dài nên lượng bùn
sinh ra ít hơn; chất lượng nước đầu ra cao. Nhược điểm: dễ tắt nghẽn, năng lượng
sử dụng lớn, chỉ áp dụng cho quy mô nhỏ, bùn sinh ra khó xử lý hơn bùn hoạt
tính thông thường.

SVTH: Dương Mộng Thúy Duy
GVHD: PGS.TS Tôn Thất Lãng

24

Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho nhà hàng Biển Nhớ, quận 4, TP. HCM, công suất 30m3/ngày đêm

Hình 1. 10 Bể MBR
- Bể sinh học dạng mẻ SBR
Bể phản ứng dạng mẻ là hệ thống xử lý nước thải với bùn hoạt tính theo kiểu làm
đầy và xả cặn. Quá trình xảy ra trong bể SBR tương tự như trong bể bùn hoạt
tính hoat động liên tục chỉ có điều tất cả quá trình xảy ra trong cùng một bể. Bể
SBR có ưu điểm là khử được các chất chứa nitơ, photpho khi vận hành đúng các
quy trình hiếu khí, thiếu khí và khị khí. Quá trình xử lý được thực hiện lần lượt
theo các giai đoạn: (1) Làm đầy; (2) Phản ứng; (3) Lắng; (4) Xả cặn; (5) Ngưng.

SVTH: Dương Mộng Thúy Duy
GVHD: PGS.TS Tôn Thất Lãng

25


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho nhà hàng Biển Nhớ, quận 4, TP. HCM, công suất 30m3/ngày đêm

Hình 1. 11 Quá trình xử lý của bể SBR
+ Giai đoạn 1: Đưa nước thải vào bể. Nước thải tự chảy hoặc bơm vào bể đến
mức định trước.
+Giai đoạn 2: Tạo phản ứng sinh hóa giữa nước thải và bùn hoạt tính bằng sục
khí hay làm thoáng bề mặt để cấp oxy vào nước và khuấy trộn đều hỗn hợp. Thời
gian làm thoáng phụ thuộc vào chất lượng nước thải, yêu cầu về mức độ xử lý.
+Giai đoạn 3: Lắng trong nước. Quá trình diễn ra trong môi trường tĩnh, hiệu quả
thủy lực của bể đạt 100%. Thời gian lắng trong và cô đặc bùn thường kết thúc
sớm hơn 2 giờ.

+ Giai đoạn 4: Tháo nước đã được lắng trong ở phần trên của bể ra nguồn tiếp
nhận.
+ Giai đoạn 5: Chờ đợi để nạp mẻ mới, thời gian chờ đợi phụ thuộc vào thời gian
vận hành 4 quy trình trên và vào số lượng bể, thứ tự nạp nước nguồn vào bể. Ở
những công trình có dòng chảy đều có thể bố trí lịch hoạt động để rút thời gian
xuống còn bằng 0.
Chu kỳ hoạt động của bể SBR theo WEF/ASCE (1992) dao động trong phạm vi
từ 6 – 48 giờ, các hệ thống được thiết kế gần đây là 6-12h do mức độ tự động hóa
cao hơn. Hệ thống SBR thông thường từ 4-6 h, còn SBR kết hợp khử N từ 6-8h.
* Ưu điểm của bể SBR: Tiết kiệm diện tích xây dựng do không cần bể lắng,
không cần tuần hoàn. Trong pha làm đầy bể SBR đóng vai trò như bể cân bằng vi
sinh, vì vậy bể SBR có thể chịu được tải trọng cao và sốc tải. Hệ thống có thể vận

SVTH: Dương Mộng Thúy Duy
GVHD: PGS.TS Tôn Thất Lãng

26