tính toán, thiết kế công trình xử lý nước thải tập trung khu công nghiệp trảng bàng công suất 5000m3 ngày đêm

Đồ án tốt nghiệp
Tính toán và thiết kế công trình xử lý nước thải tập trung KCN Trảng Bàng công suất
5000m3/ngày.đêm.
MỞ ĐẦU

........................................................................................................................7

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KHU CÔNG NGHIỆP VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ
LÝ NƯỚC THẢI KHU CÔNG NGHIỆP ............................................................................9
1.1.

Khái quát về khu công nghiệp..........................................................................9

1.2.

Tính chất nước thải công nghiệp......................................................................9

1.3.

Các thông số đặc trưng của nước thải khu công nghiệp ................................10

1.3.1.

Các thông số vật lý .................................................................................10

1.3.2.

Các thông số hóa học ..............................................................................11

1.3.3.

Các thông số vi sinh vật học ...................................................................13

1.4.

Các phương pháp xử lý nước thải khu công nghiệp ......................................14

1.4.1.

Các phương pháp xử lý cơ học ...............................................................14

1.4.2.

Phương pháp xử lý hóa lý .......................................................................19

1.4.3.

Phương pháp xử lý hóa học ....................................................................21

1.4.4.

Phương pháp xử lý sinh học ...................................................................22

1.4.4.1.

Phương pháp hiếu khí........................................................................22

1.4.4.2.

Phương pháp lọc sinh học .................................................................23

1.4.4.3.

Các phương pháp kỵ khí ...................................................................23

1.4.4.4.

Công trình xử lý sinh học..................................................................24

CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC – XÁC ĐỊNH LƯU LƯỢNG, THÀNH PHẦN,
TÍNH CHẤT NƯỚC THẢI CỦA KCN TRẢNG BÀNG .................................................27
2.1.

Giới thiệu sơ lược về KCN Trảng Bàng ........................................................27

2.1.1.

Vị trí địa lý ..............................................................................................27

2.1.2.

Điều kiện tự nhiên...................................................................................27

2.1.2.1.

Điều kiện địa chất..............................................................................27

2.1.2.2.

Điều kiện khí tượng...........................................................................28

2.1.2.3.

Điều kiện thủy văn ............................................................................28

2.1.2.4.

Cơ sở hạ tầng.....................................................................................28

2.2.

Địa điểm thực hiện dự án ...............................................................................30

2.3.

Nguồn phát sinh nước thải .............................................................................30

SVTH: Vũ Xuân Tâm
GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn

1


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán và thiết kế công trình xử lý nước thải tập trung KCN Trảng Bàng công suất
5000m3/ngày.đêm.
2.3.1.

Nước mưa chảy tràn................................................................................30

2.3.2.

Nước thải sinh hoạt và sản xuất..............................................................31

2.4.

Thành phần, tính chất nước thải KCN Trảng Bàng .......................................32

2.5.

Lưu lượng nước thải cần xử lý.......................................................................33

2.6.

Tiêu chuẩn xử lý nước thải.............................................................................34

2.7.

Một số hệ thống xử lý nước thải tập trung của một số KCN khác ................35

CHƯƠNG 3: ĐỀ XUẤT – LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ VÀ TÍNH TOÁN THIẾT
BỊ
......................................................................................................................39
3.1.

Nguyên tắc lựa chọn công nghệ xử lý............................................................39

3.1.1.

Thông số thiết kế.....................................................................................39

3.1.2.

Yêu cầu thiết kế và vận hành ..................................................................40

3.2.

Đề xuất công nghệ xử lý ................................................................................40

3.2.1.

Công nghệ 1 ............................................................................................40

3.2.2.

Công nghệ 2 ............................................................................................42

3.2.3.

So sánh và lựa chọn công nghệ...............................................................45

3.3.

Ước tính hiệu suất xử lý của các công trình đơn vị .......................................46

3.4.

Tính toán các công trình đơn vị .....................................................................47

3.4.1.

Bể thu gom nước thải..............................................................................47

3.4.2.

Bể điều hòa .............................................................................................48

3.4.3.

Bể keo tụ - tạo bông................................................................................52

3.4.4.

Bể lắng I:.................................................................................................58

3.4.5.

Bể Aerotank ............................................................................................63

3.4.6.

Bể anoxic ................................................................................................71

3.4.7.

Bể lắng II ................................................................................................72

3.4.8.

Bể keo tụ - tạo bông................................................................................77

3.4.9.

Bể lắng III ...............................................................................................83

3.4.10. Bể khử trùng ...........................................................................................88
3.4.11. Bể chứa bùn ............................................................................................89
3.4.12. Bể nén bùn ..............................................................................................90

SVTH: Vũ Xuân Tâm
GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn

2


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán và thiết kế công trình xử lý nước thải tập trung KCN Trảng Bàng công suất
5000m3/ngày.đêm.
3.5.

Tính toán chi phí: ...........................................................................................92

3.5.1.

Chi phí xây dựng: ...................................................................................92

3.5.2.

Chi phí thiết bị ........................................................................................98

3.5.3.

Chi phí xử lý cho một m3 nước thải:.....................................................101

CHƯƠNG 4: QUẢN LÝ VÀ VẬN HÀNH HỆ THỐNG................................................105
4.1.

Điều khiển, vận hành hệ thống đã ổn định...................................................105

4.1.1.

Các điều kiện của một hệ thống hoạt động tốt .....................................105

4.1.2.

Các đặc tính của dòng vào (những chất gì đi vào hệ thống) ................105

4.1.3.

Môi trường bể thông khí .......................................................................105

4.1.4.

Bể lắng sinh học....................................................................................106

4.1.5.

Nước thải sau xử lý...............................................................................106

4.1.6.

Điều khiển quá trình như thế nào .........................................................106

4.1.7.

Tỷ số F/M..............................................................................................107

4.1.8.

Duy trì tỷ số tải trọng F/M ....................................................................108

4.1.9.

Quá trình thải bùn hoạt tính ..................................................................108

4.1.10. Các thủ tục cần thực hiện trong một ca trực dưới điều kiện hoạt động
bình thường ..............................................................................................................109
KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ..............................................................................................111

SVTH: Vũ Xuân Tâm
GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn

3


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán và thiết kế công trình xử lý nước thải tập trung KCN Trảng Bàng công suất
5000m3/ngày.đêm.

DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1:

Khu công nghiệp Trảng Bàng. .......................................................................9

Hình 1.1:

Song chắn rác. ..............................................................................................14

Hình 1.2:

Hố thu – Bể thu gom. ...................................................................................15

Hình 1.3:

Bể điều hòa...................................................................................................16

Hình 1.4:

Bể lắng cát ngang. ........................................................................................17

Hình 1.5:

Bể tách dầu mỡ.............................................................................................17

Hình 1.6:

Bể lắng ngang...............................................................................................18

Hình 1.7:

Bể lắng đứng. ...............................................................................................18

Hình 1.8:

Bể lọc............................................................................................................19

Hình 1.9:

Bể tuyển nổi. ................................................................................................20

Hình 1.10:

Keo tụ - tạo bông. .........................................................................................21

Hình 1.11:

Bể Aeroten....................................................................................................23

Hình 1.12:

Bể UASB......................................................................................................24

Hình 2.1:

KCN Trảng Bàng .........................................................................................27

Hình 2.2:

Sơ đồ hệ thống cống thu gom và thoát nước mưa của KCN........................31

Hình 2.3:

Sơ đồ hệ thống cống thu gom nước thải của KCN ......................................32

SVTH: Vũ Xuân Tâm
GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn

4


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán và thiết kế công trình xử lý nước thải tập trung KCN Trảng Bàng công suất
5000m3/ngày.đêm.

DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1:

Số liệu chất lượng nước nguồn……………………………………………32

Bảng 2.2:

Tiêu chuẩn nước thải sau xử lý……………………………………………34

Bảng 3.1:

Thông số đầu vào nước thải KCN Trảng Bàng………………....……....…38

Bảng 3.2:

So sánh công nghệ …………………………………………………….......44

Bảng 3.3:

Hiệu suất công trình đơn vị………………………………………………..45

Bảng 3.4:

Tổng hợp tính toán bể keo tụ……………………….……………………..53

Bảng 3.5:

Tổng hợp tính toán bể tạo bông…………………………………………...57

Bảng 3.6:

Tổng hợp tính toán bể lắng I………………………………………………61

Bảng 3.7:

Tóm tắt các thông số thiết kế bể Aerotank………………………………..69

Bảng 3.8:

Thông số cơ bản thiết kế lắng II…………………………………………..72

Bảng 3.9:

Tổng hợp tính toán bể keo tụ……………………………………………..78

Bảng 3.10:

Tổng hợp tính toán bể tạo bông…………………………………………..82

Bảng 3.11:

Tổng hợp tính toán bể lắng III……………………………………………86

Bảng 3.12:

Kích thước các bể cần xây dựng………………………………………….92

Bảng 3.13:

Khối lượng bê tông các bể………………………………………………..93

Bảng 314:

Thành tiền vật liệu xây dựng……………………………………………..94

Bảng 3.15:

Lượng sắt cần xây dựng các bể…………………………………………..96

Bảng 3.16:

Thiết bị phụ trợ……………………………………………………….…..97

Bảng 3.17:

Thống kê điện năng tiêu thụ các thiết bị…………………………………100

SVTH: Vũ Xuân Tâm
GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn

5


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán và thiết kế công trình xử lý nước thải tập trung KCN Trảng Bàng công suất
5000m3/ngày.đêm.

LỜI CẢM ƠN
Luận văn tốt nghiệp này là kết quả của sự đúc kết những kiến thức lý thuyết đã học tại
trường Đại học Tài nguyên – Môi trường Tp.HCM trong bốn năm đại học và được vận
hành vào thực tế thực hiện đề tài “tính toán và thiết kế công trình xử lý nước thải tập
trung KCN Trảng Bàng công suất 5000m3/ngày.đêm”.
Để hoàn thành tốt khóa luận này, em đã nỗ lực hết khả năng và nhận được sự giúp đỡ
của nhiều người đặc biệt thầy PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn. Tuy nhiên lần đầu tiên những
kiến thức được học áp dụng vào thực tế nên không tránh khỏi những hạn chế và thiếu sót,
kính mong các thầy cô góp ý và sửa chữa để em có thể hoàn thiện hơn.
Luận văn tốt nghiệp là công trình nghiên cứu thực tế đầu tiên của em, đánh dấu cọc
mốc quan trọng trên con đường học vấn. Nhân dịp này em xin gởi lời tri ân đến các thầy
cô giáo trong trường Đại học Tài nguyên – Môi trường, các bạn sinh viên đã giảng dạy
và trang bị kiến thức cơ bản cần thiết cho em trong suốt thời gian học tập tại trường.

SVTH: Vũ Xuân Tâm
GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn

6

Đồ án tốt nghiệp
Tính toán và thiết kế công trình xử lý nước thải tập trung KCN Trảng Bàng công suất
5000m3/ngày.đêm.

MỞ ĐẦU
Đặt vấn đề
Công nghiệp hóa, hiện đại hóa là chủ trương của Đảng và Nhà nước. Tuy nhiên, hoạt
động công nghiệp đã thải ra một lượng lớn chất thải vượt quá khả năng tự làm sạch của
môi trường gây ô nhiễm nghiêm trọng, dẫn đến mất cân bằng sinh thái.
Việc các nhà máy nằm rời rạc, chen lẫn với các khu dân cư đã không phù hợp. Điều đó
gây ảnh hưởng đến sản xuất, mỹ quan, sức khỏe cộng đồng, gây ô nhiễm môi trường một
cách nghiêm trọng và gây khó khăn trong công tác quản lý.
Bên cạnh đó, các khu công nghiệp ra đời nhằm mục tiêu cung cấp cơ sở hạ tầng,
dịch vụ cho các nhà máy sản xuất. Khu công nghiệp có chức năng tập trung các nhà máy
sản xuất ở một số loại hình nhất định nhằm cách li hoạt động sản xuất với khu dân cư tạo
thuận lợi cho việc kiểm soát môi trường cũng như các công tác quản lý.
Cùng với tốc độ phát triển kinh tế của cả nước, Khu công nghiệp Trảng Bàng đã và
đang lớn mạnh hơn nhằm đáp ứng cho nhu cầu ngày càng nhiều của các đơn vị cần xây
dựng trong khu công nghiệp. Chính vì vậy dự án “Xây dựng hệ thống xử lý nước thải cho
nhà máy xử lý nước thải tập trung KCN Trảng Bàng” được ra đời. Đó là việc làm quan
trọng, mang tính cấp thiết và không thể thiếu đối với môi trường cũng như sự phát triển
bền vững của các khu công nghiệp.
Tính cấp thiết của đề tài
Với công suất 5000m3/ngày.đêm và hàm lượng các chất ô nhiễm trong nước thải
theo kết quả khảo sát của KCN cho thấy các chỉ số: SS, COD, BOD,… đã vượt chuẩn quy
định cho phép, thì khả năng gây ô nhiễm môi trường đặc biệt là môi trường nước do nước
thải của KCN Trảng Bàng gây ra là rất lớn. Trong khi đó hiện nay KCN vẫn chưa có hệ
thống xử lý nước thải tập trung cho KCN nhằm đảm bảo chất lượng môi trường và sức
khỏe cho cộng đồng dân cư quanh KCN. Vì vậy, việc xây dựng hệ thống xử lý nước thải
tập trung cho KCN Trảng Bàng là vô cùng cần thiết cà cấp bách.

Mục tiêu của đề tài
Xây dựng hệ thống xử lý nước thải công suất 5000m3/ngày.đêm cho nhà máy xử lý
nước thải tập trung KCN Trảng Bàng, với đầu ra đạt tiêu chuẩn cột A QCVN
40:2011/BTNMT.
Áp dụng các kiến thức đã học trong suốt quá trình học tập tại trường cùng với những
kinh nghiệm thực tế trong quá trình thực tập tốt nghiệp.

SVTH: Vũ Xuân Tâm
GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn

7


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán và thiết kế công trình xử lý nước thải tập trung KCN Trảng Bàng công suất
5000m3/ngày.đêm.
Nội dung thực hiện
Thu thập số liệu, đánh giá tổng quan về công nghiệp sản xuất, khả năng gây ô nhiễm
môi trường và phương pháp xử lý nước thải của nhà máy xử lý nước thải tập trung KCN
Trảng Bàng với công suất 5000m3/ngày.đêm.
Lựa chọn công nghệ và tính toán chi phí thực hiện dự án.
Xây dựng kế hoạch quản lý và vận hành cho hệ thống xử lý nước thải.
Phương pháp thực hiện
Phương pháp thu thập số liệu: Thu thập các tài liệu về nước thải, tìm hiểu thành
phần, tính chất nước thải và các số liệu cần thiết khác.
Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Tìm hiểu những công nghệ xử lý nước thải qua
các tài liệu chuyên ngành.
Phương pháp so sánh: So sánh ưu ngược điểm của công nghệ xử lý hiện có và đề
xuất công nghệ xử lý nước thải phù hợp.
Phương pháp toán: Sử dụng công thức toán học để tính toán các công trình đơn vị

trong hệ thống xử lý ước thải, dự toán chi phí xây dựng, vận hành trạm xử lý.
Phương pháp đồ họa: Dùng phần mềm AutoCad để mô tả kiến trúc các công trình
đơn vị trong hệ thống xử lý nước thải.
Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
Xây dựng trạm xử lý nước thải đạt tiêu chuẩn môi trường giải quyết được vấn đề ô
nhiễm môi trường do nước thải của các xưởng sản xuất.
Góp phần nâng cao ý thức về môi trường cho nhân viên cũng như ban quản lý.

SVTH: Vũ Xuân Tâm
GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn

8


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán và thiết kế công trình xử lý nước thải tập trung KCN Trảng Bàng công suất
5000m3/ngày.đêm.

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KHU CÔNG NGHIỆP VÀ CÁC
PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI KHU CÔNG NGHIỆP
1.1. Khái quát về khu công nghiệp
Khu công nghiệp là khu tập trung các doanh nghiệp chuyên sản xuất hàng công
nghiệp và thực hiện các dịch vụ cho sản xuất công nghiệp, có ranh giới địa lý xác định,
không có dân cư sinh sống, do Chính phủ hoặc Thủ tướng Chính phủ quyết định thành
lập, trong khu công nghiệp có thể có doanh nghiệp chế xuất.

Hình 1.1: Khu công nghiệp Trảng Bàng.
Trong khu công nghiệp có các loại hình doanh nghiệp sau: doanh nghiệp Việt Nam
thuộc các thành phần kinh tế, doanh nghiệp có vốn nước ngoài, các bên tham gia Hợp
đồng hợp tác kinh doanh theo Luật đầu tư nước ngoài tại Việt Nam. Các doanh nghiệp

này có thể hoạt động trong lĩnh vực xây dựng, khai thác hạ tầng, hoạt động sản xuất, gia
công hàng xuất khẩu hay thị trường nội địa, cung ứng các dịch vụ công nghiệp và nghiên
cứu phát triển sản phẩm mới.
Các khu công nghiệp có thể được thành lập và khai thác bởi các doanh nghiệp Việt
Nam, doanh nghiệp có vốn nước ngoài hay liên doanh, gọi chung là Công ty phát triển hạ
tầng khu công nghiệp.
Khu công nghiệp của tỉnh thuộc quản lý hành chánh của một ban quản lý cấp tỉnh
duy nhất. Ban quản lý được Bộ kế hoạch đầu tư ủy quyền thực hiện việc cấp, điều chỉnh,
bổ sung, thu hồi giấy phép đầu tư nước ngoài đầu tư vào Khu công nghiệp theo Luật đầu
tư nước ngoài.
1.2. Tính chất nước thải công nghiệp

SVTH: Vũ Xuân Tâm
GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn

9


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán và thiết kế công trình xử lý nước thải tập trung KCN Trảng Bàng công suất
5000m3/ngày.đêm.
Trong sản xuất công nghiệp, nước thải được tạo ra trong quá trình khai thác và chế
biến các nguyên liệu hữu cơ, vô cơ. Trong các quá trình công nghệ, có các nguồn nước
thải như:
 Nước tạo thành từ các phản ứng hóa học
 Nước ở dạng ẩm tự do và liên kết trong nguyên liệu và chất ban đầu, được tách ra
trong quá trình chế biến.
 Nước rửa nguyên liệu, sản phẩm, thiết bị
 Nước chiết, nước hấp thụ
 Nước làm nguội

Nước thải bị ô nhiễm bởi các chất khác nhau. Theo WHO, các chất ô nhiễm hóa học
nước được phân loại như sau:





Chất hữu cơ không bền sinh học
Các muối vô cơ ít độc
Các hợp chất gen sinh học
Các chất độc đặc biết bao gồm các kim loại nặng, các hợp chất tổng hợp hữu cơ
không phân hủy sinh học.

Nước thải trong nhiều ngành sản xuất, ngoài các chất hữu cơ và vô cơ hòa tan còn
chứa tạp chất keo cũng như tapjc hất phân tán lơ lửng thô và mịn mà khối lượng riêng của
chúng có thể lớn hơn hay nhỏ hơn khối lượng riêng của nước.
Số lượng và thành phần nước thải tùy vào số doanh nghiệp và ngành nghề sản xuất
riêng của từng khu công nghiệp.
1.3.

Các thông số đặc trưng của nước thải khu công nghiệp

1.3.1. Các thông số vật lý
Nhiệt độ :
Nhiệt độ của nước tự nhiên phụ thuộc vào điều kiện khí hậu thời tiết hay môi trường
của khu vực. Nhiệt độ nước thải công nghiệp đặc biệt là nước thải của nhà máy nhiệt điện,
nhà máy điện hạt nhân thường cao hơn từ 10 – 25oC so với nước thương.
Nước nóng có thể gây ô nhiễm hoặc có lợi tùy theo mùa và vị trí địa lý. Vùng có khí
hậu ôn đới nước nóng có tác dụng xúc tiến sự triển của vi sonh vật và các quá trình phân
hủy. Nhưng ở những vùng nhiệt đới nhiệt độ cao của nước sông hồ sẽ làm thay đổi quá

trình sinh, hóa, lý học bình thường của hệ sinh thái nước, làm giảm lượng oxy hòa tan vào
nước và tăng nhu cầu oxy của cá lên 2 lần. Một số loài sinh vật không chịu được nhiệt độ
cao sẽ chết hoạc di chuyển đi nơi khác, nhưng có một số loài khác lại phát triển mạnh ở
nhiệt độ thích hợp.
Màu sắc :
Nước có thể có màu, đặc biệt nước thải thường có màu nâu đen hoặc đỏ nâu :
 Các chất hữu cơ trong xác động, thực vật phân rã tạo thành.
SVTH: Vũ Xuân Tâm
GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn

10


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán và thiết kế công trình xử lý nước thải tập trung KCN Trảng Bàng công suất
5000m3/ngày.đêm.
 Nước có sắt và mangan ở dạng keo hoặc hòa tan.
 Nước có chất thải công nghiệp (crom, tanin, lignin)
Màu của nước thường được phân thành hai dạng : màu thực do các chất hòa tan hoặc
dạng hạt keo; màu biểu kiến là màu của các chất lơ lửng trong nước tạo nên.
Trong thực tế người ta xác định màu thực của nước, nghĩa là sau khi lọc bỏ các chất
không tan. Có nhiều phương pháp xác định màu của nước, nhưng thường dùng ở đây là
phương pháp so màu với các dung dịch chuẩn là clorophantinat.
Mùi vị :
Nước sạch là nước không mùi vị. Khi bắt đầu có mùi thì đó là biêu hiện của hiện
tượng ô nhiễm. Trong nước thải mùi rất đa dạng tùy thuộc vào lượng và đặc biệt của chất
gây ô nhiễm. Một số khí sau sinh ra từ quá trình phân hủy sinh học trong nước thải có
chứa chất ô nhiễm như : H2S (mùi trứng thối), NH3 (mùi khai),….
1.3.2. Các thông số hóa học
Độ pH :

Gía trị pH của nước thải có ý nghĩa quan trọng trong quá trình xử lý. Gía trị pH cho
phép ta lựa chọn phương pháp thích hợp, hoặc điều chỉnh lượng hóa chất cần thiết trong
quá trình xử lý nước. Các công trình xử lý nước bằng phương pháp sinh học thường hoạt
động ở pH từ 6,5 – 9,0 . Môi trường tối ưu nhất để vi khuẩn phát triển là 7 – 8. Các nhóm
vi khuẩn khác nhau có giới hạn pH khác nhau. Ví dụ vi khuẩn nitrit phát triển thuận lợi
nhất với ph từ 4,8 – 8,8 ; còn vi khuẩn nitat với pH từ 6,5 – 9,3.
Chỉ số DO :
DO là lượng oxy hòa tan để duy trì sự sống cho các sinh vật dưới nước. Bình thường
oxy hòa tan trong nước khoảng 8 – 10 mg/l, chiếm 70 – 80% khi oxy bão hòa. Mức oxy
hòa tan trong nước tự nhiên và nước thải phụ thuộc vào mức độ ô nhiễm chất hữu cơ, các
hoạt động của thế giới thủy sinh, các hoạt động hóa sinh, hóa học và vật lý của nước.
Trong môi trường nước bị ô nhiễm nặng, oxy được dùng nhiều cho các quá trình hóa sinh
và xuất hiện hiện tượng thiếu oxy trầm trọng
Phân tích chỉ sô oxy hòa tan (DO) là một trong những chỉ tiêu quan trong đánh giá
sự ô nhiễm của nước và giúp ta đề ra các biện pháp xử lý thích hợp.
Chỉ số BOD :
Nhu cầu oxy sinh hóa hay là nhu cầu oxy sinh học thường viết tắt là BOD, là lượng
oxy cần thiết để oxy hóa các chất hữu cơ trong nước bằng vi sinh vật (chủ yếu là vi
khuẩn) hoại sinh, hiếu khí. Qúa trình này được gọi là quá trình oxy hóa sinh học.
Qúa trình này đòi hỏi thời gian dài ngày, vì phải phụ thuộc vào bản chất của chất
hữu cơ, vào các chủng loại vi sinh vật , nhiệt độ nguồn nước. Bình thường 70% nhu cầu

SVTH: Vũ Xuân Tâm
GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn

11


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán và thiết kế công trình xử lý nước thải tập trung KCN Trảng Bàng công suất

5000m3/ngày.đêm.
oxy được sử dụng trong 5 ngày đầu, 20% trong 5 ngày tiếp theo, 99% ở ngày thứ 20 và
100% ở ngày thứ 21.
Chỉ số COD :
Chỉ số COD là lượng oxy cần thiết cho quá trình oxy hóa hóa học các chất hữu cơ
trong nước thành CO2 và H2O bởi một tác nhân oxy mạnh.
COD biểu thị lượng chất hữu cơ có thể oxy hóa bằng con đường hóa học. Chỉ số
COD có giá trị cao hơn BOD vì nó bao gồm cả lượng chất hữu cơ không bị oxy hóa bằng
vi sinh vật.
Có thể xác định hàm lượn COD bằng phương pháp trắc quang với lượng dư dùng
dịch K2Cr2O7 là chất oxy hóa mạnh để oxy hóa các chất hữu cơ trong môi trường axit với
xúc tác là Ag2SO4.
Hoặc có thể xác định hàm lượng COD bằng phương pháp chuẩn độ. Theo phương
pháp này lượng Cr2O7 dư được chuẩn bằng dung dich Feroin. Điểm tương đồng được xác
định khi dung dịch chuyển từ xanh sang nâu đỏ.
Nitơ và các hợp chất chứa nitơ
Nitơ là nguyên tố quan trọng trong sự hình thành sự sống trên bề mặt Trái đất. Nitơ
là thành phần cấu thành nên protêin có trong tế bào chất cũng như các axít amin trong
nhân tế bào. Xác sinh vật và các bã thải trong quá trình sống của chúng là những tàn tích
hữu cơ chứa các protêin liên tục được thải vào môi trường với số lượng rất lớn. Các
protêin này dần dần bị các vi sinh vật dị dưỡng phân hủy, khoáng hóa trở thành các hợp
chất Nitơ vô cơ như NH4+, NO3-, NO2- và có thể cuối cùng trả lại N2 cho không khí.
Như vậy, trong thành môi trường đất và nước, luôn tồn tại các thành phần chứa Nitơ:
từ các protêin có cấu trúc phức tạp đến các axit amin có cấu trúc đơn giản, cũng như các
ion Nitơ vô cơ là sản phẩm quá trình khoáng hóa các chất kể trên.
 Các hợp chất hữu cơ thô đang phân hủy thường tồn tại ở dạng lơ lửng trong
nước, có thể hiện diện ở dạng với nồng độ đáng kể trong các loại nước thải và
nước tự nhiên giàu protêin
 Các hợp chất chứa Nitơ ở dạng hòa tan bào gồm cả Nitơ hữu cơ và Nitơ vô cơ
(NH4+, NO3-, NO2- ,…).

Thuật ngữ “Nitơ tổng” là tổng Nitơ tồn tại ở tất cả các dạng trên. Nitơ là một chất
dinh dưỡng đa lượng cần thiết đối với sự phát triển của sinh vật.
Phospho và các hợp chất chứa phospho
Nguồn gốc các hợp chất chứa phospho có liên quan đến sự chuyển hóa các chất thải
của người và động vật và sau này là lượng khổng lồ phân lân sử dụng trong nông nghiệp
và các chất tẩy rửa tổng hợp có chứa phosphate sử dụng trong sinh hoạt và một số ngành
công nghiệp trôi theo dòng nước.
Trong các loại nước thải, phospho chủ yếu hiện diện dưới các dạng phosphate. Các
hợp chất phosphat được chia thành phosphat vô cơ và phosphat hữu cơ.

SVTH: Vũ Xuân Tâm
GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn

12


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán và thiết kế công trình xử lý nước thải tập trung KCN Trảng Bàng công suất
5000m3/ngày.đêm.
Phospho là một chất dinh dưỡng đa lượng cần thiết đối với sự phát triển của sinh vật.
Việc xác định P tổng là một thông số đóng vai trò quan trọng để đảm bảo quá trình phát
triển bình thường của các vi sinh vật trong các hệ thống xử lý chất thải bằng phương pháp
sinh học .
Phospho và các hợp chất chứa phospho có liên quan chặt chẽ đến hiện tượng phú
dưỡng hóa nguồn nước, do sự có mặt quá nhiều các chất này kích thích sự phát triển
mạnh của tảo và vi khuẩn lam.
Chất hoạt động bề mặt
Các chất hoạt động bề mặt là những chất hữu cơ gồm 2 phần: kị nước và ưa nước tạo
nên sự phân tán của các chất đó trong dầu và trong nước. Nguồn tạo ra các chất hoạt động
bề mặt là do việc sử dụng các chất tẩy rửa trong sinh hoạt và trong một số ngành công

nghiệp.
1.3.3. Các thông số vi sinh vật học
Nhiều vi sinh vật gây bệnh có mặt trong nước thải có thể truyền hoặc gây bệnh cho
người. Chúng vốn không bắt nguồn từ nước mà cần có vật chủ để sống ký sinh, phát triển
và sinh sản. Một số các sinh vật gây bệnh có thể sống một thời gian khá dài trong nước và
là nguy cơ bệnh tiềm tàng, bao gôm vi khuẩn, vi rút, giun sán.
Vi khuẩn gây bệnh
Các loại vi khuẩn gây bệnh có trong nước thường gây các bệnh về đường ruột, như
dịch tả (cholera) do vi khuẩn Vibrio comma, bệnh thương hàn (typhoid) do vi khuẩn
Salmonella typhosa….
Vi rút
Vi rút có trong nước thải có thể gây các bệnh có liên quan đến sự rối loạn hệ thần
kinh trung ương, viêm tùy xám, viêm gan,…. Thông thường sự khử trùng bằng các quá
trình khác nhau trong các giai đoạn xử lý có thể diệt được vi rút.
Giun sán (helminths)
Giun sán là loại sinh vật ký sinh có vòng đời gắn liền với hai hay nhiều động vật
chủ, con người có thể là một trong các vật chủ này. Chất thải của người và động vật là
nguồn đưa giun sán vào nước. Tuy nhiên, các phương pháp xử lý nước hiện nay tiêu diệt
giun sán rất hiệu quả.
Nguồn gốc của vi trùng gây bệnh trong nước là do nhiễm bẩn rác, phân người và
động vật. Trong người và động vật thường có vi khuẩn E.coli sinh sống và phát triển. Đây
là loại vi khuẩn vô hại thường được bài tiết qua phân ra môi trường. Sự có mặt của E.Coli
chứng tỏ nguồn nước bị nhiễm bẩn bởi phân rác và khả năng lớn tồn tại các loại vi khuẩn
gây bệnh khác, số lượng nhiều hay ít tùy thuộc vào mức độ nhiễm bẩn. Khả năng tồn tại
của vi khuẩn E.Coli cao hơn các vi khuẩn gây bệnh khác. Do đó, nếu sau xử lý trong nước

SVTH: Vũ Xuân Tâm
GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn

13

Đồ án tốt nghiệp
Tính toán và thiết kế công trình xử lý nước thải tập trung KCN Trảng Bàng công suất
5000m3/ngày.đêm.
không còn phát hiện thấy vi khuẩn E.Coli chứng tỏ các loại vi trùng gây bệnh khác đã bị
tiêu diệt hết. Mặt khác, việc xác định mức độ nhiễm bẩn vi trùng gây bệnh của nước qua
việc xác định số lượng E.Coli đơn giản và nhanh chóng. Do đó, vi khuẩn này được chọn
làm vi khuẩn đặc trưng trong việc xác định mức độ nhiễm bẩn vi trùng gây bệnh của
nguồn nước.
1.4.

Các phương pháp xử lý nước thải khu công nghiệp

1.4.1. Các phương pháp xử lý cơ học
Xử lý cơ học (hay còn gọi là xử lý bậc I) nhằm mục đích loại bỏ các tạp chất không
tan (rác, cát nhựa, dầu mỡ, cặn lơ lửng, các tạp chất nổi,…) ra khỏi nước thải, điều hòa
lưu lượng và nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải.
Các công trình xử lý cơ học xử lý nước thải thông dụng:
Song chắn rác :
Song chắn được đặt trước các công trình làm sạch hoặc có thể đặt ở các miệng xả
của các phân xưởng nếu nước thải chưa các tạp chất thô, dạng sợi.

Hình 1.1: Song chắn rác.
Chiều rộng mỗi khe hở của song chắn được chọn theo kích thước tạp chất cơ học có
trong nước thải, khi chọn vật liệu song chắn phải tính đến giá trị pH của nước thải.
Đây là hình thức xử lý sơ bộ. Mục đích của quá trình là loại bỏ tất cả các tạp vật có
thể gây ra sự cố trong quá trình vận hành hệ thống xử lý nước thải như làm tắc bơm,
đường ống hoặc kênh dẫn. Đây là bước quan trọng đảm bảo an toàn va điều kiện thuận lợi
cho cả hệ thống xử lý nước tự nhiên lẫn nước thải.

Dựa vào khoảng cách các thanh, song chắn rác được chia thành 2 loại:
SVTH: Vũ Xuân Tâm
GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn

14


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán và thiết kế công trình xử lý nước thải tập trung KCN Trảng Bàng công suất
5000m3/ngày.đêm.
 Song chắn rác thô có khoảng cách giữa các thanh từ 60 – 100mm.
 Song chắn rác mịn có khoảng cách giữa các thanh từ 10 – 25mm.
Lưới lọc rác
Lưới lọc dùng để khử các chất lơ lửng có kích thước nhỏ, thu hồi các thành phần quý
không tan hoặc khi cần phải loại bỏ rác có kích thước nhỏ. Kích thước mắt lưới từ 0,5 –
1,0mm.
Lưới lọc thường được bao bọc xung quanh khung rỗng hình trụ quay tròn (hay còn
gọi là trống quay) hoặc đặt trên các khung hình dĩa.
Hố thu
Thu gom nước thải từ các nơi trong nhà máy về khu xử lý nước. Hố thu được thiết
kế chìm trong đất để đảm bảo tất cả các loại nước thải từ các nơi trong nhà máy tự chảy
về hố thu.

Hình 1.2: Hố thu – Bể thu gom.
Bể điều hòa
Điều hòa lưu lượng mùa khô để làm giảm lưu lượng và tải lượng tối đa. Điều hòa
nồng độ để làm giảm tải trọng cho các công trình phía sau.
Nâng cao hiệu suất, giảm kích thước và chi phí của những xử lý phía sau.

SVTH: Vũ Xuân Tâm

GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn

15


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán và thiết kế công trình xử lý nước thải tập trung KCN Trảng Bàng công suất
5000m3/ngày.đêm.

Hình 1.3: Bể điều hòa
Dạng bể điều hòa :
 Điều hòa trong dòng : tất cả dòng chảy vào bể điều hòa. Ổn định lưu lượng và tải
lượng.
 Điều hòa ngoài dòng : lưu lượng lớn hơn lưu lượng giới hạn sẽ chảy vào bể điều
hòa sẽ giảm chi phí bơm.
Thuận lợi khi áp dụng điều hòa lưu lượng :
 Xử lý sinh học được nâng cao, giảm nhẹ quá tải, pha loãng các chất gây ức chế
sinh học và pH được ổn định.
 Chất lượng đầu ra và hiệu quả nén bùn của bể lắng đợt 2 được cải thiện do bông
cặn đặc chắc hơn.
Bất lợi khi áp dụng điều hòa lưu lượng :
 Diện tích mặt bằng hoặc chỗ xây dựng cần tương đối lớn.
 Đòi hỏi phải khuấy trộn và bảo dưỡng
 Chi phí tăng.
Bể lắng cát
Bể lắng cát đặt sau song chắn, lưới chắn và đặt trước bể điều hòa, trước bể lắng đợt
I.
Nhiệm vụ của bể lắng cát là loại bỏ cặn thô nặng như cáy, sỏi, mảnh vỡ thủy tinh,
kim loại, tro tán, thanh vụn, vỏ trứng,... để bảo vệ các thiết bị cơ khí dễ bị bài mòn, giảm
cặn nặng ở các công đoạn xử lý tiếp theo. Bể lắng cát gồm 3 loại:

 Bể lắng cát ngang
SVTH: Vũ Xuân Tâm
GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn

16


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán và thiết kế công trình xử lý nước thải tập trung KCN Trảng Bàng công suất
5000m3/ngày.đêm.

Hình 1.4: Bể lắng cát ngang.
 Bể lắng cát thổi khí
 Bể lắng cát ly tâm
Bể tách dầu mỡ
Các loại công trình này thường được ứng dụng khi xử lý nước thải công nghiệp,
nhằm loại bỏ các tạp chất có khối lượng riêng nhỏ hơn nước. Các chất này sẽ bịt kín lỗ
hổng giữa các hạt vật liệu lọc trong các bể sinh học… và chúng cũng phá hủy cấu trúc
bùn hoạt tính trong bể sinh học hiếu khí.

Hình 1.5: Bể tách dầu mỡ.
Bể lắng

SVTH: Vũ Xuân Tâm
GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn

17


Đồ án tốt nghiệp

Tính toán và thiết kế công trình xử lý nước thải tập trung KCN Trảng Bàng công suất
5000m3/ngày.đêm.
Dùng để tách các chất không tan ở dạng lơ lửng trong nước thải theo nguyên tắc
trọng lực. Các bể lắng có thể bố trí nối tiếp nhau. Qúa trình lắng tốt có thể loại bỏ đến 90
– 95% lượng cặn có trong nước thải. Vì vậy đây là quá trình quan trọng trong xử lý nước
thải, thường bố trí xử lý ban đầu hay sau khi xử lý sinh học. Để có thể tăng cường quá
trình lắng ta có thể thêm vào chất đông tụ sinh học.
Bể lắng được chia làm 3 loại:
 Bể lắng ngang (có hoặc không có vách nghiêng)

Hình 1.6: Bể lắng ngang
 Bể lắng đứng: mặt bằng là hình tròn hoặc hình vuông. Trong bể lắng hình tròn
nước chuyển động theo phương bán kính.

Hình 1.7: Bể lắng đứng.

SVTH: Vũ Xuân Tâm
GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn

18


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán và thiết kế công trình xử lý nước thải tập trung KCN Trảng Bàng công suất
5000m3/ngày.đêm.
 Bể lắng li tâm: mặt bằng là hình tròn. Nước thải được dẫn vào bể theo chiều từ
tâm ra thành bể rồi thu vào máng tập trung rồi dẫn ra ngoài.
Bể lọc
Công trình này dùng để tách các phần tử lơ lửng, phân tán có trong nước thải với
kích thước tương đối nhỏ sau bể lắng bằng cách cho nước thải đi qua các vật liệu lọc như

cát, thạch anh, than cốc, than bùn, than gỗ, sỏi nghiền nhỏ,…. Bể lọc thường làm việc với
hai chế độ lọc và rửa lọc. Qúa trình lọc chỉ áp dụng cho các công nghệ xử lý nước thải tái
sử dụng và cần thu hồi một số thành phần quí hiếm có trong nước thải.

Hình 1.8: Bể lọc.
1.4.2. Phương pháp xử lý hóa lý
Bản chất của quá trình xử lý hóa lý là áp dụng các quá trình vật lý và hóa học để đưa
vào nước thải chất phản ứng nào đó để gây tác động với các tạp chất bẩn, biến đổi hóa
học, tạo thành các chất khác dưới dạng cặn hoặc chất hòa tan nhưng không độc hại hoặc
gây ô nhiễm môi trường.
Các phương pháp hóa lý được áp dụng để xử lý nước thải là đông tụ, keo tụ, hấp
phụ, trao đổi ion, trích li, chưng cất, cô đặc, lọc ngược và siêu lọc, kết tinh, nhả hấp,….
Các phương pháp này được ứng dụng để loại ra khỏi nước thải các hạt lơ lửng phân tán
(rắn và lỏng), các khí tan, các chất vô cơ và hữu cơ hòa tan.
Phương pháp tuyển nổi:
Tuyển nổi là phương pháp được áp dụng tương đối rộng rãi nhằm loại bỏ các tạp
chất không tan, khó lắng. Trong nhiều trường hợp, tuyển nổi còn được sử dụng đểtách các
chất tan như chất hoạt động bề mặt.
SVTH: Vũ Xuân Tâm
GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn

19


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán và thiết kế công trình xử lý nước thải tập trung KCN Trảng Bàng công suất
5000m3/ngày.đêm.
Bản chất của quá trình tuyển nổi ngược lại với quá trình lắng và cũng được áp dụng
trong trường hợp quá trình lắng xảy ra rất chậm và rất khó thực hiện. các chất lơ lửng như
dầu, mỡ sẽ nổi lên trên bề mặt của nước thải dưới tác dụng của các bọt khí tạo thành lớp

bọt có nồng độ tạp chất cao hơn trong nước ban đầu. Hiệu suất quá trình tuyển nổi phụ
thuộc vào kích thước và số lượng bong bóng khí. Kích thước tối ưu của bóng khí là 15 –
30µm.

.
Hình 1.9:

Bể tuyển nổi.

Keo tụ - tạo bông
Đây là phương pháp được ứng dụng để loại bỏ các chất răn lơ lửng và các hạt keo có
kích thước rất nhỏ (10^-7 – 10^-8cm). Các chất này tồn tại ở dạng phân tán và không thể
loại bỏ bằng quấ trình lắng, trong phương pháp này người ta dùng các loại phèn nhôm hay
phèn sắt cùng với sữa vôi như sunfat sắt, sunfat nhôm hay hỗn hợp của các loại phèn này
với CA(OH)2 với mục đích khử màu và một phần COD. Về nguyên lý khi dùng phèn
nhôm hay phèn sắt sẽ tạo thành các bông hydroxit nhôm hay hydroxit sắt III. Các chất tạo
màu và các chất khó phân hủy sinh học bị hấp phụ vào các bông cặn này và lắng xuống
tạo bùn của quá trình đông keo tụ.
Để tăng hiệu quả của quá trình keo tụ người ta sử dung chất trợ keo, còn gọi là
polyme kết bông.

SVTH: Vũ Xuân Tâm
GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn

20


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán và thiết kế công trình xử lý nước thải tập trung KCN Trảng Bàng công suất
5000m3/ngày.đêm.

Hình 1.10:

Keo tụ - tạo bông.

1.4.3. Phương pháp xử lý hóa học
Thực chất của phương pháp xử lý hóa học là đưa vào nước thải chất phản ứng nào
đó để gây tác động với các tạp chất bẩn, biến đổi hóa học và tạo cặn lắng hoặc tạo dạng
chất hòa tan nhưng không độc hại, không gây ô nhiễm môi trường.
Phương pháp xử lý hóa học thường được áp dụng để xử lý nước thải công nghiệp.
Tùy thuộc vào đièu kiện địa phương và điều kiện vệ sinh cho phép, phương pháp xử lý
hóa học có thể hoàn tất ở giai đoạn cuối cùng hoặc chỉ là giai đoạn sơ bộ ban đầu của việc
xử lý nước thải.
Phương pháp trung hòa, điều chỉnh pH
Trung hòa dòng nước thải có chứa axit hoặc kiềm. Gía tri pH của nước thải ngành
bia dao động trong khoảng rộng, mặt khác các quá trình xử lý hóa lý và sinh học đều đòi
hỏi một giá trị pH nhất định để đạt được hiệu suất tối ưu. Do đó trước khi đưa sang thiết
bị xử lý, dòng thải cần được điều chỉnh pH tới giá trị thích hợp (6,5-8,5). Trung hòa có
thể thực hiện bằng nhiều cách khác nhau như:
 Trộn lẫn dòng thải có tính axit với dòng thải có tính kiềm.
 Sử dụng các tác nhân hóa học như H2SO4, HCl, NaOH, CO2
 Trung hòa bằng các khí axit
Điều chỉnh pH thường kết hợp thực hiện ở bề điều hòa hay bể chứa nước thải.
Phương pháp oxy hóa khử
Đa số các chất vô cơ không thể xử lý bằng phương pháp sinh hóa được, trừ các
trường hợp các kim loại nặng như: Cu, Zn, Pb, Co, Fe, Mn, Cr,… bị hấp thụ vào bùn hoạt

SVTH: Vũ Xuân Tâm
GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn

21


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán và thiết kế công trình xử lý nước thải tập trung KCN Trảng Bàng công suất
5000m3/ngày.đêm.
tính. Nhiều kim loại như: Hg, As,… là những chất độc, có khả năng gây hại đến sinh vật
nên được xử lý bằng phương pháp oxy hóa khử. Có thể dùng các tác nhân oxy hóa như
Cl2, H2O2, O2 không khí, O3 hoặc MnO2. Dưới tác dụng oxy hóa các chất ô nhiễm độc hại
sẽ chuyển hóa thành những chất ít độc hại hơn và được loại ra khỏi nước thải. Qúa trình
này tiêu tốn một lượng lớn các tác nhân hóa học, do đó quá trình oxy hóa hóa học chỉ
được dùng trong những trường hợp khi các tạp chất gây nhiễm bẩn trong nước không thể
tách bằng những phương pháp khác.
1.4.4. Phương pháp xử lý sinh học
Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học dựa trên hoạt động sống của sinh vật,
chủ yếu vi khuẩn dị dưỡng hoại sinh có trong nước thải. Qúa trình hoạt động của chúng
cho kết quả là các chất hữu cơ gây nhiễm bẩn được khoáng hóa và trở thành những chất
vô cơ, các chất khí đơn giản và nước.
Các quá trình xử lý sinh học bằng phương pháp kị khí và hiếu khí có thể xảy ra ở
điều kiện tự nhiên hoặc nhân tạo. Trong các công trình xử lý nhân tạo, người ta tạo điều
kiện tối ưu cho quá trình oxy sinh hóa nên quá trình xử lý có tốc độ và hiệu suất cao hơn
xử lý sinh học tự nhiên.
1.4.4.1.

Phương pháp hiếu khí

Phương pháp hiếu khí dựa trên nguyên tắc là các vi sinh vật hiếu khí phân hủy các
chất hữu cơ trong điều kiện có oxy.
ℎấ ℎữ ơ +
→

+
+
+ ⋯
Các phương pháp xử lý hiếu khí thường hay sử dụng: Phương pháp bùn hoạt tính
dựa trên quá trình sinh trưởng lơ lửng của vi sinh vật. Và phương pháp lọc sinh học dựa
trên quá trình sinh trưởng bám dính của vi sinh vật.
Phương pháp bùn hoạt tính
Bùn hoạt tính là tập hợp những vi sinh vật khác nhau, chủ yếu là vi khuẩn, kết lại
thành các bông với trung tâm là các hạt chất rắn lơ lửng trong nước (cặn lắng chiếm
khoảng 30 – 40% thành phần cấu tâọ bông, nếu thổi khí và khuấy đảo đầy đủ trong thời
gian ngắn thì con số này khoảng 30% thời gian dài khoảng 35%, kéo dài tới vài ngày và
có thể tới 40%). Các bông này có màu vàng nâu dễ lắng có kích thước từ 3 – 100. Bùn
hoạt tính có khả năng hâó thụ (trên bề mặt bùn) và oxy hóa các chất hữu cơ có trong nước
thải với sự có mặt của oxy.
Quá trình xử lý nước thải bằng bùn hoạt tính bao gồm các bước:
 Giai đoạn khuyếch tán và chuyển chất từ dịch thể (nước thải) tới bề mặt các té
bào vi sinh vật.
 Hấp phụ: khuyếch tán và hấp phụ các chất bẩn từ bề mặt ngoài các tế bào qua
màng bán thấm.

SVTH: Vũ Xuân Tâm
GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn

22


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán và thiết kế công trình xử lý nước thải tập trung KCN Trảng Bàng công suất
5000m3/ngày.đêm.
 Quá trình chuyển hóa các chất đã được khuyếch tán và hâp phụ ở trong tế bào vi

sinh vật ra năng lượng và tổng hợp các chất mới của tế bào.
Bể aeroten
Bể aerotank hoạt động theo phương pháp xử lí sinh học hiếu khí, các vi sinh sử dụng
oxy hòa tan để phân hủy các chất hữu cơ có trong nước.

Hình 1.11:

Bể Aeroten

Nước thải sau khi qua bể UASB vẫn còn một lượng lớn các chất hữu cơ, do đó
chúng được đưa vào bể aeroten. Tại đây diễn ra quá trình làm sạch nước thải nhờ các
bông bùn hoạt tính, các sinh vật phân hủy chúng thành các chất vô cơ như CO2, H2O,…
và tạo thành sinh khối mới, góp phần làm giảm COD, BOD của nước thải.
1.4.4.2.

Phương pháp lọc sinh học

Là phương pháp dựa trên quá trình hoạt động của vi sinh vật ở màng sinh học, oxy
hóa các chất bẩn hữu cơ có trong nước. Các màng sinh học là các vi sinh vật (chủ yếu là
vi khuẩn) hiếu khi, kỵ khí, tùy nghi. Các vi khuẩn hiếu khí được tập trung ở màng lớp
ngoài của màng sinh học. Ở đây chúng phát triển và gắn với giá màng là các vật liệu lọc
(được gọi là màng sinh trưởng gắn kết hay sinh trưởng bám dính).
1.4.4.3.

Các phương pháp kỵ khí

Dựa trên sự chuyển hóa vật chất hữu cơ trong điều kiện không có oxy nhờ rất nhiều
loài vi sinh vật yếm khí tồn tại trong nước thải. Sản phẩm của quá trình là CH4, CO2, N2,
H2S, NH3 trong đó CH4 chiếm nhiều nhất.
Bể UASB

SVTH: Vũ Xuân Tâm
GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn

23


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán và thiết kế công trình xử lý nước thải tập trung KCN Trảng Bàng công suất
5000m3/ngày.đêm.
Là bể xử lý sinh học dòng chảy ngược qua tầng bùn kỵ khí
UASB được thiết kế cho nước thải có nồng độ ô nhiễm chất hữu cơ cao và thành
phần chất rắn thấp. Nồng độ COD đầu vào được giới hạn ở mức min là 100mg/l, nếu
SS>3000mg/l không thích hợp để xử lý bằng UASB.

Hình 1.12:

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<1m/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.
Nước thải được phân phối từ dưới lên, qua lớp bùn kỵ khí , tại đây sẽ diễn ra quá
trình phân hủy chất hữu cơ bởi các vi sinh vật, hiệu quả xử lý của bể được quyết định bởi
tầng vi sinh này. Hệ thống tách pha phía trên bê 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.
Hiệu suất của bể UASB bị phụ thuộc vào các yếu tố như: nhiệt độ, pH, các chất độc
hại trong nước thải.... Với NT bia, quá trình lên men Acid xảy ra nhanh chóng vì vậy

vào bể UASB chỉ thực hiện công việc lên men methane, mà điều kiện để quá trình này
xảy ra tốt là pH >6 (tốt nhất là 7.5), như vậy chỉ cần điều chỉnh pH là Okie... trong khi đó,
nếu các NT khác thì vấn đề này không dễ chút nào, vì bể UASB vừa lên men acid vừa len
men methane, mà khi quá trình lên men acid xảy ra pH giảm rất thấp..dễ dẫn đến hiên
tượng khó chịu trong công nghệ UASB "Lên men chua". Và tđây là lí do thiết thực nhất
mà tại sao sử dụng UASB trong XLNT bia, rượu.
1.4.4.4.

Công trình xử lý sinh học

SVTH: Vũ Xuân Tâm
GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn

24


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán và thiết kế công trình xử lý nước thải tập trung KCN Trảng Bàng công suất
5000m3/ngày.đêm.
Ao hồ sinh học (ao hồ ổn định nước thải)
Đây là phương pháp xử lý đơn giản nhất và đã được áp dụng từ xưa. Phương pháp
này cũng không yêu cầu kỹ thuật cao, vốn đầu tư ít, chi phí hoạt động rẻ tiền, quản lý đơn
giản và hiệu quả cũng khá cao. Quy trình được tóm tắt như sau:
ướ ℎả → ạ ỏ á , á ỏ , … → á ℎồổ đị ℎ→ ướ đã ử ý
Hồ hiếu khí

Ao nông 0,3 – 0,5m có quá trình oxy hóa các chất bẩn hữu cơ chủ yếu, nhờ các vi
sinh vật. Gồm 2 loại: hồ làm thoáng tự nhiên và hồ làm thoáng nhân tạo.
Hồ kỵ khí
Ao kỵ khí là loại ao sâu, ít hoặc không có điều kiện hiếu khí. Các vi sinh vật kỵ khí

hoạt động sống không cần oxy của không khí. Chúng sử dụng oxi từ các hợp chất như
nitrat, sulphat,… để oxy hóa các chất hữu cơ, các loại rượu và khí CH4, H2S, CO2,… và
nước. Chiều sâu hồ khá lớn khoảng 2 – 6m.
Hồ tùy nghi
Là sự kết hợp hai quá trình song song: phân hủy hiếu khí các chất hữu cơ hòa tan có
đều ở trong nước và phân hủy kỵ khí (chủ yếu là CH4) cặn lắng ở vùng đáy.
Ao hồ tùy nghi được chia làm 3 vùng: lớp trên là vùng hiếu khí, vùng giữa là vùng
kỵ khí tùy tiện và vùng phía đáy sâu là vùng kỵ khí.
Chiều sâu hồ khoảng 1 – 1,5m.
Bể lắng đợt II
Là một công trình đơn vị trong dây chuyền xử lý nước thải bằng phương pháp sinh
học.
Bể lắng II sau bể bùn hoạt tính ngoài nhiệm vụ lắng trong giữ các bông bùn hoạt tính
còn có nhiệm vụ nén bùn sinh học làm cho bùn đặc hơn để tuần hoàn bùn và thải bùn dư.
Thông thường giai đoạn xử lý sinh học tiến hành sau giai đoạn xử lý cơ học. Bể lắng
đặt sau giai đoạn xử lý cơ học gọi là bể lắng I. Bể lắng dùng để tách màng sinh học (đặt
sau bể Biophin) hoặc tách bùn hoạt tính (đặt sau bể aerotank) gọi là bể lắng II. Trong
trường hợp xử lý sinh học nước thải bằng bùn hoạt tính thường đưa 1 phần bùn hoạt tính
quay trở lại (bùn tuần hoàn) để tạo điều kiện cho quá trình sinh học đạt hiệu quả. Phần
bùn còn lại gọi là bùn dư, thường đưa tới bể nén bùn để làm giảm thể tích trước khi đưa
tới công trình xử lý cặn bã bằng phương pháp sinh học. Quá trình xử lý trong điều kiện
nhân tạo không loại trừ triệt để các loại vi khuẩn, nhất là vi trùng gây bệnh và truyền
nhiễm. Bởi vậy, sau giai đoạn xử lý sinh học trong điều kiện nhân tạo cần thực hiện khử
trùng nước thải trước khi xả vào môi trường.
Trong quá trình xử lý nước thải bằng bất kỳ phương pháp nào cũng tạo nên 1 lượng
cặn bã đáng kể (0,5 – 1% tổng lượng nước thải). Nói chung các loại cặn giữ lại ở trên các
SVTH: Vũ Xuân Tâm
GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn

25