tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho công ty tnhh urc việt nam công suất 500 m3 ngàyđêm

TÓM TẮT ĐỒ ÁN
Đề tài “Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho công ty TNHH URC Việt
Nam 500 m3/ngày đêm”. Với các thông số ô nhiễm chính TSS (316 mg/l), BOD (789
mg/l), COD (1224 mg/l), Tổng N (27,18 mg/l), Tổng P (7,5 mg/l), Coliform (6,3×104
MPN/100ml). Yêu cầu nƣớc thải sau xử lý phải đạt QCNT đầu vào của KCN VSIP
trƣớc khi xả vào hệ thống xử lý chung. Công nghệ đƣợc đề xuất thiết kế là công nghệ
sinh học hiếu khí Aerotank.
Nƣớc thải đƣợc xử lý qua song chắn rác trƣớc khi đi vào hố thu nhằm loại bỏ rác
thô, sau đó qua bể điều hòa để điều tiết lƣu lƣợng và ổn định nồng độ các chất ô
nhiễm. Nƣớc thải từ bể điều hòa đƣợc bơm đặt trong bể dẫn sang bể Aerotank để xử lý
sinh học, trong bể sẽ diễn ra hoạt động của các vi sinh vật hiếu khí sử dụng các chất
hữu cơ làm nguồn thức ăn, đồng thời hệ thống cung cấp khí sẽ hoạt động liên tục nhằm
giữ cho bùn luôn ở trạng thái lơ lửng. Sau đó, nƣớc thải sẽ qua bể lắng để loại bỏ
những bông bùn vừa hình thành trong bể Aerotank. Cuối cùng nƣớc thải vào bể khử
trùng để khử các vi sinh vật trƣớc khi thải ra nguồn tiếp nhận. Lƣợng bùn ở bể lắng
một phần đƣợc tuần hoàn lại bể Aerotank, lƣợng bùn dƣ đƣợc đƣa đến bể nén bùn; sau
đó, bùn đƣợc làm khô bằng máy ép bùn.
Ƣớc tính các chỉ tiêu ô nhiễm sau xử lý đạt đƣợc TSS (105,07 mg/l), BOD
(113,62 mg/l), COD (235,01 mg/l), Tổng N (0 mg/l), Tổng P (1,06 mg/l), Coliform
(3150 MPN/100ml).

v


ABSTRACT
Subject “Calculating, designing wastewater treatment system for URC Vietnam
Ltd. 500 m3 / day”. The main pollutants were TSS (316 mg/l), BOD (789 mg/l), COD
(1224 mg/l), total N (27.18 mg/l), total P (7.5 mg/l), Coliform (6.3×104 MPN/100ml).
The post-treatment wastewater requirement must be reached the input wastewater
standard of VSIP industrial area before being discharged into the common treatment
system. The proposed technology is biological aerobic technology (Aerotank).

Wastewater is treated through coarse screening before entering the collection
tank to remove the coarse solids, then go through the equalization tank to regulate the
flow and stabilize the concentration of pollutants. Wastewater from the equalization
tank is pumped into the Aerotank for biological treatment. In this tank, aerobic
microorganisms are used as a source of feed and the gas supply system will operate
continuously to keep suspended sludge. After that, the wastewater will pass through
the settling tank to remove biological sludge that is formed in the Aerotank. Finally,
the wastewater enter disinfection tank to removal bacteria before discharging into the
receiving water. The sludge in the sedimentation tank was partially recirculated to the
Aerotank, the excess sludge was reached to thickening tank. Then, the sludge is
dewatered by belt press.
Parameter of pollutants after treatment is estimated as: TSS (105,07 mg/l), BOD
(113,62 mg/l), COD (235,01 mg/l), total N (0 mg/l), Total P (1,06 mg/l), coliform
(3150 MPN/100ml).

vi


MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN .................................................................................................................iv
TÓM TẮT ĐỒ ÁN ..........................................................................................................v
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ....................................................................................... xii
DANH MỤC BẢNG ................................................................................................... xiii
DANH MỤC HÌNH ẢNH ............................................................................................xiv
MỞ ĐẦU .........................................................................................................................1
1. Sự cần thiết của đề tài ............................................................................................. 1
2. Mục tiêu của đề tài ..................................................................................................1
3. Giới hạn của đề tài ..................................................................................................2
4. Nội dung đề tài ........................................................................................................2
5. Phƣơng pháp thực hiện........................................................................................... 2

CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN CÁC PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ NƢỚC THẢI ................3
1.1 TỔNG QUAN VỀ NGÀNH NƢỚC GIẢI KHÁT ..............................................3
1.1.1. Ngành nƣớc giải khát ....................................................................................3
1.1.2. Tình hình phát triển ngành nƣớc giải khát ....................................................4
1.2. TỔNG QUAN NƢỚC THẢI NGÀNH NƢỚC GIẢI KHÁT ............................. 7
1.2.1. Thành phần, tính chất nƣớc thải ngành nƣớc giải khát .................................7
1.2.2. Tác động đến môi trƣờng của nƣớc thải ngành nƣớc giải khát ....................8
1.3. CÁC PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ NƢỚC THẢI ..................................................11
1.3.1 Phƣơng pháp cơ học....................................................................................11
1.3.2. Phƣơng pháp hóa học, hóa lý ......................................................................15
1.3.3. Phƣơng pháp sinh học .................................................................................19
1.4. MỘT SỐ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƢỚC THẢI NGÀNH NƢỚC GIẢI KHÁT
...................................................................................................................................25
1.4.1. Công ty nƣớc giải khát Kirin Acecook Việt Nam ......................................25
1.4.2. Công ty TNHH Number One Hậu Giang ...................................................28
CHƢƠNG 2. GIỚI THIỆU CÔNG TY URC VIỆT NAM ...........................................30
2.1. GIỚI THIỆU CHUNG .......................................................................................30

ix


2.1.1. Quá trình hình thành và phát triển .............................................................. 31
2.1.2. Mục tiêu ......................................................................................................32
2.1.3. Chức năng và nhiệm vụ ..............................................................................32
2.2. QUY TRÌNH SẢN XUẤT NƢỚC GIẢI KHÁT CỦA CÔNG TY TNHH URC
VIỆT NAM ...............................................................................................................33
2.2.1. Quy trình sản xuất nƣớc trà xanh C2 .......................................................... 33
2.2.2. Quy trình sản xuất sữa đậu nành .................................................................36
2.2.3. Quy trình sản xuất nƣớc trái cây sữa .......................................................... 38
2.3. HIỆN TRẠNG MÔI TRƢỜNG TẠI CÔNG TY URC VIỆT NAM.................39

2.3.1. Nƣớc thải.....................................................................................................39
2.3.2. Khí thải, bụi ................................................................................................ 41
2.3.3. Chất thải rắn ................................................................................................ 44
2.4. LƢU LƢỢNG, THÀNH PHẦN, TÍNH CHẤT NƢỚC THẢI.......................... 45
CHƢƠNG 3. ĐỀ XUẤT - PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ..................47
3.1. TIÊU CHÍ ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ ................................................................ 47
3.2. ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ.....................................................................48
3.2.1. Đề xuất và thuyết minh phƣơng án 1 .......................................................... 48
3.2.2. Đề xuất và thuyết minh phƣơng án 2 .......................................................... 51
CHƢƠNG 4. TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ .........................................55
4.1. LƢU LƢỢNG TÍNH TOÁN .............................................................................55
4.2. TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ ....................................................55
4.2.1. Song chắn rác .............................................................................................. 55
4.2.2. Hố thu nƣớc thải ......................................................................................... 58
4.2.3. Bể điều hòa .................................................................................................59
4.2.4. Bể Aerotank ................................................................................................ 64
4.2.5. Bể lắng ........................................................................................................73
4.2.6. Bể khử trùng ............................................................................................... 78
4.2.7. Bể nén bùn ..................................................................................................80
4.2.8. Máy ép bùn .................................................................................................84

x


4.2.9. Bể thu nƣớc dƣ ............................................................................................ 84
CHƢƠNG 5. DỰ TOÁN KINH PHÍ TRẠM XỬ LÝ NƢỚC THẢI ........................... 86
5.1. DỰ TOÁN CHI PHÍ CHO TỪNG HẠNG MỤC CÔNG TRÌNH ....................86
5.1.1. Chi phí xây dựng ......................................................................................... 86
5.1.2. Chi phí trang thiết bị ...................................................................................87
5.2. DỰ TOÁN CHI PHÍ VẬN HÀNH HỆ THỐNG ...............................................89

5.2.1. Chi phí nhân công .......................................................................................89
5.2.2.Chi phí điện năng ......................................................................................... 90
5.2.3. Chi phí hóa chất .......................................................................................... 91
5.3. CHI PHÍ XỬ LÝ 1 M3 NƢỚC THẢI ................................................................ 91
CHƢƠNG 6. VẬN HÀNH HỆ THỐNG XỬ LÝ NƢỚC THẢI CHO CÔNG TY
TNHH URC VIỆT NAM .............................................................................................. 92
6.1. VẬN HÀNH GIAI ĐOẠN KHỞI ĐỘNG ......................................................... 92
6.1.1. Kiểm tra hệ thống sau khi lắp đặt hoàn chỉnh ............................................92
6.1.2. Quy trình vận hành thử nghiệm ..................................................................94
6.2. VẬN HÀNH HỆ THỐNG .................................................................................95
6.3. CÁC SỰ CỐ VÀ BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC ..................................................96
6.3.1. Ngƣng hoạt động......................................................................................... 96
6.3.2. Những sự cố hƣ hỏng thƣờng gặp............................................................... 97
6.4. QUY TRÌNH KIỂM TRA VÀ BẢO DƢỠNG ĐỊNH KỲ HỆ THỐNG ..........98
6.5. TỔ CHỨC VÀ QUẢN LÝ KỸ THUẬT AN TOÀN ......................................102
6.5.1. Tổ chức quản lý ........................................................................................102
6.5.2. Kỹ thuật an toàn ........................................................................................103
KẾT LUẬN - KIẾN NGHỊ .........................................................................................104


KẾT LUẬN ....................................................................................................104



KIẾN NGHỊ ...................................................................................................104

TÀI LIỆU THAM KHẢO ...........................................................................................105
PHỤ LỤC ....................................................................................................................106

xi

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
BTNMT: Bộ Tài nguyên và Môi trƣờng
BOD: Nhu cầu oxy sinh học
COD: Nhu cầu oxy hóa học
HTXLNT: Hệ thống xử lý nƣớc thải
KCN : Khu công nghiệp
MBBR: Bể phản ứng sinh học giá thể động
QCVN: Quy chuẩn Việt Nam
SS: Chất rắn lơ lửng
SBR: Bể phản ứng sinh học dạng mẻ
TCXD: Tiêu chuẩn Việt Nam
TCTN: Tiêu chuẩn thoát nƣớc
TNHH: Trách nhiệm hữu hạn

xii


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Các nƣớc có lƣợng tiêu thụ nƣớc giải khát nhiều trên thế giới.......................5
Bảng 1.2. Thị trƣờng nƣớc ngọt có ga ở Việt Nam .........................................................6
Bảng 1.3. Đặc điểm của nƣớc thải ngành công nghiệp sản xuất nƣớc giải khát .............7
Bảng 1.4. Tiêu chuẩn phân loại mức độ ô nhiễm ............................................................ 9
Bảng 2.1. Đặc trƣng nƣớc thải công ty TNHH URC Việt Nam....................................45
Bảng 2.2. Tiêu chuẩn thoát nƣớc thải của khu công nghiệp VSIP ................................ 46
Bảng 3.1. Đặc trƣng nƣớc thải công ty TNHH URC Việt Nam....................................48
Bảng 3.2. Dự tính hiệu suất xử lý các công trình đơn vị của phƣơng án 1 ...................54
Bảng 4.1. Các thông số tính toán cho song chắn rác .....................................................55
Bảng 4.2. Các dạng khuấy trộn trong bể điều hòa ........................................................ 60

Bảng 4.3. Tổng hợp kích thƣớc các công trình đơn vị ..................................................85
Bảng 5.1. Tính toán giá thành xây dựng .......................................................................86
Bảng 5.2. Tính toán chi phí trang thiết bị ......................................................................87
Bảng 5.3. Tính toán chi phí điện năng...........................................................................90
Bảng 6.1. Công tác kiểm tra hệ thống ...........................................................................99
Bảng 6.2. Bơm chìm ....................................................................................................101

xiii


DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1. Một số loại nƣớc giải khát ...............................................................................4
Hình 1.2. Biểu đồ thị phần nƣớc giải khát tại Việt Nam .................................................5
Hình 1.3. Một số song chắn rác .....................................................................................11
Hình 1.4. Cấu tạo bể tách dầu........................................................................................ 12
Hình 1.5. Bể lắng cát .....................................................................................................13
Hình 1.6. Cấu tạo bể lắng đứng .....................................................................................14
Hình 1.7. Cấu tạo bể lắng ngang ...................................................................................14
Hình 1.8. Cấu tạo bể lắng ly tâm ...................................................................................14
Hình 1.9. Mô phỏng sơ đồ công nghệ bể tuyển nổi ......................................................15
Hình 1.10. Cấu tạo bể Aerotank ....................................................................................21
Hình 1.11. Cấu tạo bể UASB ........................................................................................ 22
Hình 1.12. Bể lọc sinh học có vật liệu ngập trong nƣớc ...............................................24
Hình 1.13. Đĩa quay sinh học ........................................................................................ 25
Hình 1.14. Mô hình mƣơng oxy hóa .............................................................................25
Hình 1.15. Sơ đồ công nghệ xử lý nƣớc thải của công ty nƣớc giải khát Kirin Acecook
Việt Nam........................................................................................................................ 26
Hình 1.16. Sơ đồ công nghệ xử lý nƣớc thải của công ty TNHH Number One Hậu
Giang ............................................................................................................................. 28
Hình 2.1. Công ty TNHH URC Việt Nam ....................................................................30

Hình 2.2. Các sản phẩm của công ty TNHH URC Việt Nam .......................................31
Hình 2.3. Quy trình sản xuất nƣớc giải khát trà xanh C2 ..............................................34
Hình 2.4. Dây chuyền sản xuất trà xanh C2 ..................................................................35
Hình 2.5. Quy trình sản xuất nƣớc sữa đậu nành .......................................................... 37
Hình 2.6. Quy trình sản xuất nƣớc trái cây sữa ............................................................. 39
Hình 3.1. Sơ đồ công nghệ xử lý phƣơng án 1 ............................................................. 49
Hình 3.2. Sơ đồ công nghệ xử lý phƣơng án 2 ............................................................. 51
Hình 6.1. Sơ đồ vận hành thử nghiệm hệ thống xử lý nƣớc thải...................................95

xiv


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho công ty TNHH URC Việt Nam công suất 500 m3/ngàyđêm

MỞ ĐẦU
1. Sự cần thiết của đề tài
Trong những năm gần đây, phát triển kinh tế gắn với bảo vệ môi trƣờng là chủ đề
tập trung quan tâm của nhiều nƣớc trên thế giới. Một trong những vấn đề đặt ra cho
các nƣớc đang phát triển trong đó có Việt Nam là cải thiện môi trƣờng ô nhiễm do các
hóa chất độc hại từ nền công nghiệp phát sinh ra.
Ngành sản xuất là một trong những ngành phát triển ngày một lớn mạnh trong
những năm gần đây nhằm đáp ứng đủ nhu cầu cho ngƣời tiêu dùng. Nhu cầu thị trƣờng
lớn trong nghành này làm xuất hiện ngày càng nhiều nhà máy sản xuất nƣớc giải khát
với nhiều loại sản phẩm khác nhau đƣợc tung ra. Thế nhƣng song song với quá trình
sản xuất là quá trình xả thải. Chính vì vậy, khi mà lƣợng nƣớc giải khát đƣợc sản xuất
ngày càng nhiều sẽ sinh ra lƣợng nƣớc thải ngày càng lớn. Nếu không đƣợc xử lý tốt
thì nƣớc thải ngành giải khát sẽ trở thành nguồn ô nhiễm môi trƣờng.
Hiện nay có một số cơ sở sản xuất chƣa có hệ thống xử lý nƣớc, một số có hệ
thống nhƣng vận hành đối phó. Còn một số lƣợng nhiều thì có hệ thống xử lý nhƣng

nƣớc thải đầu ra chƣa đạt chuẩn do hệ thống không đủ khả năng xử lý hết chất ô nhiễm
trong nƣớc thải. Các cơ sở này xả thải gây ô nhiễm môi trƣờng nghiêm trọng ảnh
hƣởng tới cả con ngƣời và hệ sinh thái.
Trong giai đoạn hiện nay, khi nền kinh tế của nƣớc ta có những bƣớc phát triển
mạnh mẽ và vững chắc, đời sống của ngƣời dân ngày càng đƣợc nâng cao thì vấn đề
môi trƣờng và các điều kiện vệ sinh môi trƣờng lại trở nên cấp thiết hơn bao giờ hết.
Trong đó các vấn đề về nƣớc đƣợc quan tâm nhiều hơn cả. Các biện pháp bảo vệ môi
trƣờng sống, bảo vệ nguồn nƣớc mặt, nƣớc ngầm không bị ô nhiễm do các hoạt động
sinh hoạt và sản xuất của con ngƣời là thu gom và xử lý nƣớc thải. Nƣớc thải sau xử lý
sẽ đáp ứng đƣợc các tiêu chuẩn thải vào môi trƣờng cũng nhƣ khả năng tái sử dụng
nƣớc sau xử lý. Do đó đề tài “Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho công ty
TNHH URC Việt Nam công suất 500m3/ngày đêm” đƣợc thực hiện nhằm thiết kế một
hệ thống xử lý nƣớc thải cho công ty TNHH URC Việt Nam đạt tiêu chuẩn xả thải vì
một môi trƣờng xanh - sạch.
2. Mục tiêu của đề tài
Thiết kế, tính toán hệ thống xử lý nƣớc thải cho công ty TNHH URC Việt Nam
công suất 500 m3/ngày đêm nƣớc thải đầu ra đạt tiêu chuẩn thoát nƣớc của khu công
nghiệp VSIP.

SVTH: Nguyễn Thị Giang
GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn

1


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho công ty TNHH URC Việt Nam công suất 500 m3/ngàyđêm

3. Giới hạn của đề tài
Đề tài giới hạn trong việc tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nƣớc thải cho công ty

TNHH URC Việt Nam.
Nƣớc thải phát sinh từ các hoạt động sản xuất của công ty TNHH URC Việt Nam.
Địa điểm công ty: Khu Công Nghiệp Việt Nam-Singapore, 26 Đƣờng 6, thị xã
Thuận An, tỉnh Bình Dƣơng.
Thời gian thực hiện đề tài: từ tháng 8/2017 đến tháng 12/2017
4. Nội dung đề tài
-

Giới thiệu về công ty TNHH URC Việt Nam.
Tổng quan các phƣơng pháp xử lý nƣớc thải nƣớc giải khát.
Đề xuất – phân tích và lựa chọn công nghệ xử lý thích hợp.
Tính toán các công trình đơn vị trong hệ thống.
Khai toán kinh phí xây dựng và vận hành hệ thống.

5. Phƣơng pháp thực hiện
Phƣơng pháp thu thập số liệu:
-

-

Tìm hiểu, thu thập các số liệu liên quan đến công ty TNHH URC Việt Nam, tìm
hiểu thành phần và tính chất nƣớc thải nƣớc giải khát và các số liệu liên quan
khác.
Trên cơ sở các số liệu thu thập, đề xuất công nghệ xử lý thích hợp và tính toán
các công trình đơn vị trong hệ thống và dự toán kinh phí xây dựng và vận hành.

Phƣơng pháp nghiên cứu lý thuyết:
-

Tìm hiểu những công nghệ xử lý nƣớc thải nƣớc giải khát đƣợc áp dụng phổ

biến trong nƣớc và thế giới qua các tài liệu chuyên ngành và các bài báo cáo
nghiên cứu khoa học.

SVTH: Nguyễn Thị Giang
GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn

2


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho công ty TNHH URC Việt Nam công suất 500 m3/ngàyđêm

CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN CÁC PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ NƢỚC THẢI
1.1 TỔNG QUAN VỀ NGÀNH NƢỚC GIẢI KHÁT
1.1.1. Ngành nƣớc giải khát
Ngành công nghiệp nƣớc giải khát Việt Nam là ngành sản xuất các loại nƣớc
khoáng và nƣớc có mùi vị đóng chai, tạo cảm giác đã khát cho ngƣời sử dụng.
Sản phẩm chủ yếu của ngành
-

Nƣớc khoáng đóng chai

-

Nƣớc trà xanh, cà phê uống liền đóng chai

-

Nƣớc hoa quả ép

-

Nƣớc dinh dƣỡng, nƣớc tăng lực

-

Nƣớc ngọt có gas
Hoạt động chủ yếu của ngành

-

Sản xuất nƣớc trái cây ép

-

Sản xuất các loại nƣớc trà xanh hƣơng vị thiên nhiên

-

Sản xuất và chiết lọc các loại nƣớc ngọt có gas

-

Nghiên cứu và sản xuất các loại nƣớc cung cấp dinh dƣỡng và tăng lực cơ thể

-

Tinh lọc và sản xuất các loại nƣớc khoáng đóng chai
Các ngành tƣơng tự

-

Ngành sản xuất nƣớc giải khát có cồn: bia, rƣợu

-

Ngành sản xuất thực phẩm

-

Ngành sản xuất sữa và các sản phẩm liên quan đến sữa

-

Ngành sản xuất cà phê

SVTH: Nguyễn Thị Giang
GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn

3


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho công ty TNHH URC Việt Nam công suất 500 m3/ngàyđêm

Hình 1.1. Một số loại nƣớc giải khát
1.1.2. Tình hình phát triển ngành nƣớc giải khát
a) Tình hình phát triển trên thế giới
Bởi sự tiện dụng: “khát là có ngay để uống”, các loại thức uống chế biến sẵn
không những bùng phát ở các nƣớc phát triển, nay đã lan nhanh đến cả những nƣớc

chƣa phát triển. Mỹ là quốc gia có lƣợng bình quân tiêu thụ nƣớc giải khát trên đầu
ngƣời đứng hàng đầu trên thế giới: 216 lít/ngƣời/năm, kế đến là Ireland và Na Uy.
Tính riêng việc tiêu thụ nƣớc ép trái cây, xếp hạng tiêu thụ hàng đầu là dân Canada:
52,5 lít/ngƣời/năm, kế đến là Mỹ và Đức.
Ở từng khu vực, tiêu thụ các loại nƣớc giải khát có sự khác biệt tùy thuộc vào tập
quán và mức độ phát triển. Dân châu Mỹ giải khát phần nhiều bằng các loại nƣớc ngọt,
khu vực Trung Đông, châu Phi và châu Âu sử dụng nhiều trà và cà phê.
Năm 2012, các loại nƣớc giải khát đƣợc tiêu thụ trên toàn cầu là 638 tỷ lít, trong
đó nhiều nhất là nƣớc uống đóng chai: 242 tỷ lít, rồi đến nƣớc ngọt có ga: 220 tỷ lít,
nƣớc ép trái cây: 71 tỷ lít.
Doanh số thị trƣờng nƣớc giải khát toàn cầu năm 2012 trên 800 tỷ USD. 10 thị
trƣờng dẫn đầu là Mỹ, Nhật, Trung Quốc, Brazil, Đức, Mexico, Anh, Ý, Tây Ban Nha
và Pháp chiếm 2/3 doanh số toàn cầu tuy dân số chỉ ở mức 1/3.

SVTH: Nguyễn Thị Giang
GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn

4


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho công ty TNHH URC Việt Nam công suất 500 m3/ngàyđêm

Bảng 1.1. Các nƣớc có lƣợng tiêu thụ nƣớc giải khát nhiều trên thế giới
Thứ hạng

Quốc gia

Lít/ngƣời/năm Thứ hạng

Quốc gia

Lít/ngƣời/năm

1

Mỹ

216

9

New
Zealand

84,2

2

Ireland

126

10

Thụy Điển

82,4

3

Na Uy

119,8

11

Thụy Sĩ

81,4

4

Canada

119,8

12

Đan Mạch

80

5

Bỉ

102,9

13

Áo

78,8

6

Úc

100,1

14

Đức

72

7

Anh

96,5

15

Phần Lan

52

8

Hà Lan

96,1

16

Ý

50,2

(Nguồn: )

b) Tình hình phát triển trong nƣớc
Sự có mặt của khoảng 1.800 cơ sở sản xuất nƣớc giải khát trong đó các hãng
hàng đầu thế giới nhƣ Pepsi, Coca Cola, Tân Hiệp Phát ... cùng với hàng nghìn các
doanh nghiệp trong nƣớc khác đang chứng tỏ sức thu hút to lớn của thị trƣờng nƣớc
giải khát Việt Nam.

Hình 1.2. Biểu đồ thị phần nƣớc giải khát tại Việt Nam
Báo cáo của Hiệp hội bia rƣợu - nƣớc giải khát, đến thời điểm tháng 7/2016, thị
phần ngành nƣớc giải khát hiện do Coca Cola chiếm lĩnh trên 41,3% thị phần, PepsiCo
SVTH: Nguyễn Thị Giang
GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn

5


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho công ty TNHH URC Việt Nam công suất 500 m3/ngàyđêm

khoảng 22,7% trong khi Tân Hiệp Phát là 25,5%, số còn lại khoảng 10,5% thuộc về
các cơ sở nhỏ lẻ khác.
Trong những năm gần đây, bên cạnh các sản phẩm nƣớc giải khát có gas, không
gas, nhu cầu tiêu thụ nƣớc giải khát của ngƣời dân còn đƣợc thỏa mãn bởi một loạt các
loại sản phẩm đƣợc quảng cáo là có nguồn gốc từ thiên nhiên và tốt cho sức khỏe. Đó
là vô số các loại nƣớc giải nhiệt, trà giảm béo, nƣớc khoáng, nƣớc bổ sung thêm một
số vi chất, nƣớc tăng lực…
Từ sự đa dạng và phong phú của mặt hàng này, có thể ví thị trƣờng nƣớc giải
khát Việt nhƣ một “dàn nhạc giao hƣởng,” đầy sôi động và náo nhiệt, với đủ loại cung
bậc âm sắc nhƣng đã bắt đầu có dấu hiệu… lạc nhịp.
Bảng 1.2. Thị trƣờng nƣớc ngọt có ga ở Việt Nam
2012
Sản xuất (Triệu lít)
Tăng trƣởng sản xuất
hàng năm (%)

2013

975,51 1.053,65

2014
1.139,2
8,12

2015

2016

2017

1.230,24 1.325,59 1.422,36

4,74

8,01

7,99

7,75

7,30

Tiêu thụ (Triệu lít)

948,96

1.026,3

Tiêu thụ tính trên đầu
ngƣời (Lít/ngƣời)

10,58

11,32

12,13

12,99

13,89

14,79

Xuất khẩu (Triệu lít)

41,30

42,25

43,20

44,19

45,22

46,27

1.111,06 1.201,28 1.295,74 1.391,62

(Nguồn: BMI)

Thị trƣờng nƣớc giải khát không cồn của Việt Nam đang có sức hút rất lớn đối
với các nhà đầu tƣ, các nƣớc lớn nhƣ Pháp, Nhật Bản... cũng chỉ kỳ vọng mức tăng
trƣởng trên thị trƣờng nội địa khoảng 2% mỗi năm thì Việt Nam trong những năm gần
đây vẫn duy trì mức tăng trƣởng ấn tƣợng từ 6-7%. Do vậy sức hấp dẫn này cũng là
niềm ƣớc mơ của nhiều ngành công nghiệp lớn trên thế giới.
Trƣớc một thị trƣờng đầy tiềm năng và hấp dẫn nhƣ vậy, không chỉ các doanh
nghiệp có vốn đầu tƣ nƣớc ngoài (FDI) liên tục mở rộng qui mô sản xuất trong thời
gian qua, mà bản thân các doanh nghiệp 100% vốn trong nƣớc cũng không ngừng

nâng công suất hoạt động.

SVTH: Nguyễn Thị Giang
GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn

6


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho công ty TNHH URC Việt Nam công suất 500 m3/ngàyđêm

1.2. TỔNG QUAN NƢỚC THẢI NGÀNH NƢỚC GIẢI KHÁT
1.2.1. Thành phần, tính chất nƣớc thải ngành nƣớc giải khát
Nƣớc thải sản xuất nƣớc giải khát có thành phần chủ yếu là các nguyên liệu trong
quá trình sản xuất với nồng độ thấp phát sinh từ quá trình rửa thiết bị, từ sự rò rỉ đƣợc
phép của thiết bị công nghệ, hay từ quá trình thải bỏ các sản phẩm bị hƣ hỏng không
đạt chất lƣợng do quá trình bảo quản và vận chuyển. Ngoài ra, nƣớc thải sản xuất còn
bao gồm một thành phần nhỏ nƣớc thải lò hơi, từ máy làm lạnh, và dầu mỡ rò rỉ từ các
thiết bị động cơ. Các chỉ số cần quan tâm đối với nƣớc thải sản xuất là BOD, COD,
chất rắn lơ lửng SS, Nitơ và photpho.
Bảng 1.3. Đặc điểm của nƣớc thải ngành công nghiệp sản xuất nƣớc giải khát
Nƣớc ngoài
Thông số

Việt Nam
Trung bình

Thấp nhất

Lớn nhất

pH

7,24

7,02

7,66

5,8 - 8

TSS (mg/l)

1620

367

2940

250 - 700

COD (mg/l)

1750

620

3470

3000 - 4000

BOD5 (mg/l)

894

728

1745

1000 - 3000

Tổng photpho (mg P/l)

89,5

62,4

100,2

10 - 80

Nitrate - Nitrogen (mg
N/l)

28,4

8,3

62,5

12 - 15

Tổng sắt

2,4

1,2

4,5

-

Tính dẫn điện (μS cm-1)

2995

1460

3740

-

Tính kiềm (mg CaCO3/l)

371

270

465

-

(Nguồn: Công ty tư vấn dịch vụ môi trường ETC - Xử lý nước thải ngành công nghiệp sản
xuất nước giải khát )

Do thành phần chủ yếu của nƣớc thải là các chất hữu cơ dễ phân hủy và chất dinh
dƣỡng nên thích hợp với các công trình xử lý sinh học.

SVTH: Nguyễn Thị Giang
GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn

7


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho công ty TNHH URC Việt Nam công suất 500 m3/ngàyđêm

1.2.2. Tác động đến môi trƣờng của nƣớc thải ngành nƣớc giải khát
Hoạt động sản xuất nƣớc giải khát có mức độ ô nhiễm khá lớn. Sự ô nhiễm này
chủ yếu là do các chất có nguồn gốc hữu cơ hòa tan trong các dòng thải, kèm theo đó
là nƣớc thải chung màu và độ đục cao, hàm lƣợng chất rắn lơ lửng cao và vi sinh vật,
nấm men, nấm mốc.
-

Sự hiện diện của các chất độc hại trong nƣớc thải sẽ gây ảnh hƣởng trực tiếp tới
hệ động vật dƣới nƣớc và hệ sinh thái thủy vực. Chúng không những làm chết
các loài thủy sinh mà còn làm mất khả năng tự làm sạch của nguồn nƣớc nơi
tiếp nhận.

-

Hàm lƣợng chất hữu cơ cao sẽ làm tăng các chất dinh dƣỡng có trong nguồn
nƣớc, tạo hiện tƣợng phú dƣỡng hóa kênh rạch, thúc đẩy sự phát triển bùng nổ
của các loại rong tảo.

-

Hàm lƣợng chất rắn cao sẽ dễ dẫn đến hiện tƣợng tắc nghẽn các đƣờng cống
thoát nƣớc chung của địa phƣơng. Sau thời gian tích tụ lâu ngày và dƣới những
điều kiện yếm khí, chúng có thể bị phân hủy bởi các vi sinh vật hoại sinh. Kết
quả của quá trình này sản sinh ra các khí CH4, CO2, H2S, trong đó H2S là chất
khí gây ra mùi thối đặc trƣng.

Ngoài ra trong quá trình xúc rửa chai lọ, bao bì, làm sạch các đƣờng ống và
thùng trộn sản phẩm, sản xuất và làm lạnh hơi cũng tạo ra một lƣợng lớn nƣớc thải
chứa kim loại nặng và các chất độc hại khác. Do đó, để giảm lƣợng kim loại nặng và
các chất độc hại khác trong nƣớc cần tránh in ấn bao bì bằng các chất có chứa kim loại
nặng.
a) Lượng nước thải
Nhu cầu sử dụng nƣớc thải của nhà máy nƣớc giải khát thƣờng lớn nên hầu hết
phải khai thác nƣớc ngầm để phục vụ cho sản xuất và sinh hoạt của nhà máy. Việc
khai thác nƣớc ngầm có nguy cơ gây nên sự cạn kiệt nguồn nƣớc ngầm vào mùa khô,
dân cƣ trong khu vực có nguy cơ không đủ nƣớc dùng.
Đối với vấn đề thoát nƣớc, hoạt động của nhà máy sản xuất nƣớc giải khát có thể
làm gia tăng mức chịu tải của hệ thống thoát nƣớc tập trung hoặc làm tăng thêm lƣu
lƣợng dòng chảy, làm ô nhiễm các nguồn tiếp nhận nƣớc thải. Vì vậy, cần phải xem
xét và đánh giá thực tế về khả năng tiêu thoát nƣớc của khu vực dự án, khả năng xảy ra
tình trạng ngập lụt...

SVTH: Nguyễn Thị Giang

GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn

8


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho công ty TNHH URC Việt Nam công suất 500 m3/ngàyđêm

b) Nhiệt độ
Nƣớc thải từ phân xƣởng lên men có nhiệt độ từ 10 ÷ 140C.
Nƣớc thải từ phân xƣởng nấu có nhiệt độ 46 ÷ 550C, cao hơn rất nhiều tiêu chuẩn
cho phép đối với nƣớc thải công nghiệp. Do vậy nó ảnh hƣởng đến môi trƣờng nhƣ
sau:
-

Nhiệt độ nƣớc tăng cao gây ảnh hƣởng xấu đến đời sống các loài thủy sinh và
quá trình tự làm sạch của nƣớc.

-

Nhiệt độ tăng làm giảm nồng độ oxy hòa tan dẫn đến tình trạng mất cân bằng
của oxy trong nƣớc, quá trình phân hủy chất hữu cơ sẽ diễn ra trong điều kiện
phân hủy kỵ khí, điều này làm cho cá và các loài thủy sinh khác bị chết hoặc
làm giảm tốc độ sinh trƣởng.

c) Hàm lượng oxy hòa tan (DO)
DO của nhà máy sản xuất nƣớc giải khát thƣờng rất thấp, do trong nƣớc thải
chứa nhiều hợp chất hũu cơ dễ bị phân hủy.
− DO thƣờng dao động: 0 ÷ 1,7 mg/l.
− Tại phân xƣởng men: DOmin = 0, DOmax = 0,5 mg/l.

− Tại cống chung: DO = 1,4 ÷ 1,7 mg/l.
Bảng 1.4. Tiêu chuẩn phân loại mức độ ô nhiễm
Mức độ ô nhiễm
Rất nhẹ
Nhẹ
Tƣơng đối nặng
Nặng

DO (mg/l)

BOD5 (mg/l)

SS (mg/l)

N.NH3 (mg/l)

> 6,5

< 3,0

< 20

< 0,5

4,5 ÷ 6,5

3,0 ÷ 4,9

20 ÷ 49

0,5 ÷ 0,9

2 ÷ 4,4

5 ÷ 15

50 ÷ 100

1÷3

< 2,0

> 15

> 100

> 3,0

(Nguồn: Tổ chức Y tế thế giới, năm 2006).
-

Giảm DO cũng đồng nghĩa với việc môi trƣờng nƣớc đã bị ô nhiễm do chủ yếu
là chất hữu cơ.

-

DO thấp kìm hãm sự phát triển của sinh vật thủy sinh.

-

Ảnh hƣởng tới quá trình phân hủy chất hữu cơ.

-

Ngoài ra, con ngƣời cũng sẽ gặp nguy hiểm khi sử dụng nguồn nƣớc trên phục
vụ cho nhu cầu ăn uống.

SVTH: Nguyễn Thị Giang
GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn

9


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho công ty TNHH URC Việt Nam công suất 500 m3/ngàyđêm

d) Độ pH (tính axit, tính kiềm)
Nƣớc thải khi chảy ra môi trƣờng ngoài, pH sẽ thay đổi, điều này phụ thuộc:
mức độ pha loãng, thành phần và sinh khối của sinh vật thủy sinh.
Ảnh hƣởng:
-

Tính axit của môi trƣờng nhà máy sản xuất nƣớc giải khát gây ảnh hƣởng xấu
trực tiếp tới đời sống thủy sinh vật và nhiều hậu quả xấu khác.

-

Tƣới cây bằng nƣớc có tính axit sẽ làm tăng độ hòa tan của một số kim loại có
sẵn trong đất nhƣ: Al3+, Zn 2+, Mn2+, As2+,...

e) Hàm lượng chất rắn lơ lửng (SS)
Thƣờng từ 255 ÷ 700 mg/l so với mức cho phép là 100 mg/l  mức độ ô nhiễm
là rất nặng.
-

Hậu quả là làm giảm khả năng hòa tan của oxy vào nƣớc.

-

Làm thay đổi độ trong, hạn chế sự xâm nhập của ánh sáng vào các tầng nƣớc 
ảnh hƣởng tới khả năng quang hợp của tảo và các thực vật dƣới nƣớc.

-

Làm dày thêm lớp bùn lắng đọng ở đáy.

-

Chất rắn lơ lửng là tác nhân gây tắc nghẽn cống thoát nƣớc.

f) Nhu cầu oxy sinh hóa (BOD)
Nƣớc thải ra làm cho nguồn tiếp nhận bị ô nhiễm mùi và độ màu của nƣớc thải
sản xuất nƣớc giải khát.
Do hàm lƣợng chất hữu cơ cao dẫn đến xuất hiện quá trình phân hủy kỵ khí các
sản phẩm của quá trình này làm cho nƣớc bị biến đổi thành màu đen, bốc mùi hôi thối
khó chịu do xuất hiện các khí độc hại (aldehyt, CH4, NH3, H2S,...), các khí này góp
phần gây ô nhiễm môi trƣờng không khí gây ra sự khó chịu cho ngƣời dân xung
quanh.
Gây ảnh hƣởng xấu tới quần thể sinh vật thủy sinh vùng xung quanh của cống
và khu vực tiếp nhận.

SVTH: Nguyễn Thị Giang
GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn

10


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho công ty TNHH URC Việt Nam công suất 500 m3/ngàyđêm

1.3. CÁC PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ NƢỚC THẢI
1.3.1 Phƣơng pháp cơ học
Xử lý cơ học là giai đoạn chuẩn bị và tạo điều kiện thuận lợi cho các quá trình hóa
lý, hóa học và sinh học ở phía sau.
a) Song chắn rác
Song chắn rác giữ lại các thành phần có kích thƣớc lớn, tránh làm tắc máy bơm,
đƣờng ống hoặc kênh dẫn. Rác có thể lấy ra khỏi song chắn rác bằng các phƣơng pháp
thủ công hoặc các thiết bị cào rác cơ khí.
Song chắn rác gồm các thanh đan xếp cạnh nhau ở trên mƣơng dẫn nƣớc.
Khoảnh cách giữa các thanh đan gọi là khe hở. Song chắn rác đƣợc chia làm 2 loại di
động hoặc cố định. Song chắn rác đƣợc đặt nghiêng một góc 60 - 900 theo hƣớng dòng
chảy.
-

Thiết bị tách rác thô: song chắn rác, lƣới chắn rác, lƣới lọc, sàng,... nhằm giữ lại
các vật rắn thô nhƣ: mảnh thủy tinh vỡ, chai lọ, nhãn giấy, nút,...

-

Thiết bị lọc rác tinh: thiết bị lọc rác tinh thƣờng đƣợc đặt sau thiết bị tách rác

thô, có chức năng loại bỏ các tạp chất rắn có kích cỡ nhỏ hơn, mịn hơn nhƣ: bã,
men,...

Hình 1.3. Một số song chắn rác
b) Bể tách dầu
 Mục đích:
-

Loại bỏ các chất nổi (dầu mỡ, hạt nhựa nhẹ,...) có ra khỏi nƣớc thải → không
gây ảnh hƣởng đến công trình xử lý hóa lý, sinh học phía sau.

-

Tiết kiệm hóa chất keo tụ, giảm tải trọng chất bẩn và giữ ổn định cho các quá
trình xử lý tiếp sau.

SVTH: Nguyễn Thị Giang
GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn

11


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho công ty TNHH URC Việt Nam công suất 500 m3/ngàyđêm

 Tách dầu ra khỏi nước thải bằng hai quá trình:
-

Tách dầu trọng lực: các hạt dầu mỡ có tỷ trọng (ρ’) nhẹ hơn nƣớc (ρ) sẽ nổi lên
mặt nƣớc và gạt ra ngoài, còn các hạt cặn dính dầu nặng hơn nƣớc sẽ lắng

xuống đáy và đƣợc tháo ra ngoài.

-

Dùng lực nhân tạo: lực ly tâm (cyclone thủy lực), lọc qua lớp vật liệu có khả
năng dính bám dầu mỡ.

Hình 1.4. Cấu tạo bể tách dầu
c) Bể điều hòa


-

Nhiệm vụ
Giảm bớt sự dao động của hàm lƣợng các chất bẩn trong nƣớc thải
Ổn định lƣu lƣợng.
Giảm và ngăn cản các chất độc hại đi vào công trình xử lý sinh học tiếp theo.
Tiết kiệm hóa chất để khử trùng nƣớc thải.
Điều kiện sử dụng
Lƣu lƣợng thay đổi theo thời gian, còn nồng độ ổn định suốt thời gian làm việc
của nhà máy trong ngày.
Khi lƣu lƣợng nƣớc thải lớn theo giờ trong ngày.
Lƣu lƣợng vào bể không thay đổi suốt thời gian làm việc nhƣng nồng độ chất ô
nhiễm thay đổi theo giờ trong một chu kỳ làm việc.

d) Bể lắng cát
Bể lắng cát dùng để tách các chất bẩn vô cơ có trọng lƣợng riêng lớn hơn nhiều
so với trọng lƣợng riêng của nƣớc nhƣ xỉ than, cát....ra khỏi nƣớc thải. Thông thƣờng
cặn lắng có đƣờng kính hạt khoảng 0,25 mm (tƣơng đƣơng độ lớn thủy lực là 24,5)
chiếm 60% tổng số các hạt cặn có trong nƣớc thải.

Bể lắng cát thƣờng đặt sau song chắn rác, lƣới chắn rác và đặt trƣớc bể điều hòa
lƣu lƣợng.
SVTH: Nguyễn Thị Giang
GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn

12


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho công ty TNHH URC Việt Nam công suất 500 m3/ngàyđêm

Tùy theo đặc tính của dòng chảy ta có thể phân loại bể lắng cát nhƣ sau:
-

Bể lắng cát ngang nƣớc chảy thẳng, chảy vòng.

-

Bể lắng cát đứng nƣớc chảy từ dƣới lên.

-

Bể lắng cát nƣớc chảy xoắn ốc.

Trong bể lắng cát ngang, dòng nƣớc chảy theo phƣơng ngang hoặc vòng qua bể
với vận tốc lớn nhất Vmax = 0,3 m/s, vận tốc nhỏ nhất Vmin = 0,15 m/s và thời gian lƣu
nƣớc từ 30 - 60 giây. Đối với bể lắng đứng, nƣớc thải chuyển động theo phƣơng thẳng
đứng từ dƣới lên với vận tốc nƣớc dâng từ 3 - 3,7 m/s, với vận tốc nƣớc chảy trong
máng thu (xung quanh bể) khoảng 0,4 m/s và thời gian lƣu nƣớc trong bể giao động
trong khoảng 2 - 3,5 phút.

Cát trong bể lắng đƣợc tập trung về hố thu hoặc mƣơng thu cát dƣới đáy, lấy cát
ra khỏi bể có thể bằng thủ công (nếu lƣợng cát < 0,5 m3/ngày đêm) hoặc bằng cơ giới
(nếu lƣợng cát > 0,5 m3/ngày đêm). Cát từ bể lắng cát đƣợc đƣa đi phơi khô ở sân phơi
và cát khô thƣờng đƣợc sử dụng lại cho những mục đích xây dựng.

Hình 1.5. Bể lắng cát
e) Bể lắng
Bể lắng dùng để tách các chất lơ lửng có trọng lƣợng riêng lớn hơn trọng lƣợng
riêng của nƣớc. Chất lơ lửng nặng hơn sẽ từ từ lắng xuống đáy, còn chất lơ lửng nhẹ
hơn sẽ nổi lên mặt nƣớc hoặc tiếp tục theo dòng nƣớc đến công trình xử lý tiếp theo.
Dùng những thiết bị thu gom và vận chuyển các chất bẩn lắng và nổi (ta gọi là cặn) tới
công trình xử lý cặn .
-

Dựa vào chức năng, vị trí gồm: bể lắng đợt 1 trƣớc công trình xử lý sinh học và
bể lắng đợt 2 sau công trình xử lý sinh học.

-

Dựa vào nguyên tắc hoạt động gồm: bể lắng hoạt động gián đoạn hoặc bể lắng
hoạt động liên tục.

SVTH: Nguyễn Thị Giang
GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn

13


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho công ty TNHH URC Việt Nam công suất 500 m3/ngàyđêm

-

Dựa vào cấu tạo gồm: bể lắng đứng, bể lắng ngang, bể lắng ly tâm và một số bể
lắng khác.

Hình 1.6. Cấu tạo bể lắng đứng

Hình 1.7. Cấu tạo bể lắng ngang

Hình 1.8. Cấu tạo bể lắng ly tâm

SVTH: Nguyễn Thị Giang
GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn

14


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho công ty TNHH URC Việt Nam công suất 500 m3/ngàyđêm

f) Quá trình tuyển nổi
Tuyển nổi là quá trình tách các chất ở dạng rắn hoặc dạng lỏng, phân tán không
tan trong nƣớc thải có khối lƣợng riêng nhỏ, tỷ trọng nhỏ hơn nƣớc không thể lắng
bằng trọng lực hoặc lắng rất chậm. Phƣơng pháp tuyển nổi đƣợc thực hiện bằng cách
trộn lẫn các hạt khí nhỏ và mịn vào nƣớc thải, khi đó các hạt khí sẽ kết dính với các
hạt nƣớc thải và kéo theo những hạt vật chất này theo bọt khí nổi lên bề mặt. Khi đó ta
có thể dễ dàng loại chúng ra khỏi hệ thống bằng thiết bị vớt bọt.
Để tăng hiệu suất tạo bọt, ngƣời ta thƣờng sử dụng các chất tạo bọt nhƣ eresol,
phenol nhằm giảm năng lƣợng bề mặt phân pha. Tùy theo phƣơng thức cấp không khí

vào nƣớc, quá trình tuyển nổi bao gồm các dạng sau:
-

Tuyển nổi bằng khí phân tán: Khí nén đƣợc thổi trực tiếp vào bể tuyển nổi để
tạo thành các bọt khí có kích thƣớc từ 0,1 - 1 mm, gây xáo trộn hỗn hợp khí nƣớc chứa cặn. Cặn tiếp xúc với bọt khí, kết dính và nổi lên bề mặt.

-

Tuyển nổi chân không: bão hòa không khí ở áp suất khí quyển, sau đó thoát khí
ra khỏi nƣớc ở áp suất chân không. Hệ thống này ít sử dụng trong thực tế vì khó
vận hành và chi phí cao.

-

Tuyển nổi bằng khí hòa tan: sục không khí vào nƣớc ở áp suất cao (2- 4 at), sau
đó giảm áp giải phóng khí. Không khí thoát ra sẽ tạo thành bọt khí có kích
thƣớc 20 - 100 mm.

Hình 1.9. Mô phỏng sơ đồ công nghệ bể tuyển nổi
1.3.2. Phƣơng pháp hóa học, hóa lý
Là phƣơng pháp dùng các phẩm hóa học, cơ chế vật lý để loại bỏ cặn hòa tan,
cặn lơ lửng, kim loại nặng và góp phân giảm COD, BOD trong nƣớc thải.

SVTH: Nguyễn Thị Giang
GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn

15


Đồ án tốt nghiệp

Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho công ty TNHH URC Việt Nam công suất 500 m3/ngàyđêm

Các phƣơng pháp hóa học là chất oxy hóa bậc cao nhƣ: H2O2, ozone, Cl2,
phƣơng pháp trung hòa, đông keo tụ.
Thông thƣờng các quá trình keo tụ thƣờng đi kèm theo quá trình trung hòa hoặc
các hiện tƣợng vật lý khác. Những phản ứng xảy ra là phản ứng trung hòa, phản ứng
oxy hóa khử, phản ứng tạo chất kết tủa hoặc phản ứng phân hủy các chất độc hại.
a) Phương pháp keo tụ và đông tụ
Quá trình trung hòa điện tích thƣờng đƣợc gọi là quá trình đông tụ (coagulation),
còn quá trình tạo thành các bông lớn hơn từ các hạt nhỏ gọi là quá trình keo tụ
(flocculation).
Quá trình lắng chỉ có thể tách các hạt rắn huyền phù nhƣng không thể tách đƣợc
các chất ô nhiễm bẩn ở dạng keo và hòa tan vì chúng là những hạt rắn có kích thƣớc
nhỏ. Để tách các hạt rắn này một cách hiệu quả bằng phƣơng pháp lắng, cần tăng kích
thƣớc của chúng nhờ sự tƣơng tác hỗ trợ giữa các hạt phân tán liên kết với nhau thành
tập hợp các hạt nhằm tăng vận tốc lắng của chúng.
Chất keo tụ thƣờng dùng có thể là hợp chất tự nhiên và tổng hợp chất keo tụ tự
nhiên là tinh bột, ete, xenlulozơ, dectrin (C6H10O5)n và dioxyt silic hoạt tính
(xSiO2.yH2O).
Các muối nhôm đƣợc dùng làm chất đông tụ: Al2(SO4)3.18H2O, NaAlO2,
Al(OH)2Cl, Kal(SO4)2.12H2O, NH4Al(SO4)2.12H2O. Thƣờng sunfat nhôm làm chất
đông tụ vì hoạt động hiệu quả pH = 5 – 7.5, tan tốt trong nƣớc, sử dụng dạng khô hoặc
dạng dung dịch 50% và giá thành tƣơng đối rẻ.
Các muối sắt đƣợc 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%.
Khi dùng phƣơng pháp này cần điều chỉnh pH, vì pH ảnh hƣởng đến khả năng
keo tụ. Các chất keo tụ khác nhau cho hiệu quả keo tụ ở pH khác nhau. Với phèn sắt ở
pH = 10 cho hiệu quả cao nhất, phèn nhôm pH = 5 – 6 là tốt nhất.
Để tăng hiệu quả keo tụ của quá trình và tăng vận tốc lắng cũng nhƣ độ nén của
các bông keo thì trong quá trình keo tụ ngƣời ta thƣờng bổ sung các chất trợ keo tụ

(polymer).

SVTH: Nguyễn Thị Giang
GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn

16


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho công ty TNHH URC Việt Nam công suất 500 m3/ngàyđêm

b) Phương pháp oxy hóa
 Oxy hóa bằng ozone
Sử dụng Ozone để xử lý nƣớc thải là một trong những phƣơng pháp hiện đại
nhƣng đòi hỏi chi phí kĩ thuật và giá thành cao. Hiện nay phƣơng pháp này chƣa đƣợc
sử dụng nhiều nhƣ các phƣơng pháp khác.
Hiệu quả khử màu của ozone cao hơn clo hay peroxit. Vì ozone không chỉ oxy hóa
thuốc nhuộm mà còn oxy hóa các hợp chất hữu cơ khác, do đó đối với nƣớc thải có tải
lƣợng hữu cơ lớn thì phải dùng một lƣợng lớn Ozone mới đủ để khử màu. Nhƣ vậy
làm cho giá thành đầu tƣ, vận hành cao.
 Oxy hóa bằng hệ Fenton
Xử lý nƣớc thải bằng H2O2 (peroxit) trong môi trƣờng axit với xúc tác muối Fe (II)
thì gốc hydroxyl (OH*) đƣợc tạo ra có thể oxy hóa mạnh hơn cả Ozone. Các sản phẩm
cuối cùng tạo ra thì vô hại với môi trƣờng. Để hoàn thành phản ứng, trung hòa nƣớc
thải bằng xút hoặc vôi tôi để kết tủa tạo thành và tách ra bằng quá trình lắng.
c) Phương pháp hấp phụ
Phƣơng pháp hấp phụ đƣợc sử dụng rộng rãi để làm sạch triệt để nƣớc thải khỏi
các chất hữu cơ hòa tan sau khi xử lý sinh học cũng nhƣ xử lý cục bộ khi nƣớc thải có
chứa một hàm lƣợng rất nhỏ các chất đó. Những chất này không phân hủy bằng con
đƣờng sinh học và thƣờng có độc tính cao. Nếu các chất cần khử bị hấp phụ tốt và chi

chí riêng cho lƣợng chất hấp phụ không lớn thì việc ứng dụng phƣơng pháp này là hợp
lý hơn cả.
Các chất hấp phụ thƣờng đƣợc sử dụng nhƣ: than hoạt tính, các chất tổng hợp và
chất thải của vài ngành sản xuất đƣợc dùng làm chất hấp phụ (tro, xỉ, mạt cƣa,...). Chất
hấp phụ vô cơ nhƣ đất sét, silicagen, keo nhôm và các chất hydroxit kim loại ít đƣợc
sử dụng vì năng lƣợng tƣơng tác của chúng với các phân tử nƣớc lớn.
Chất hấp phụ phổ biến nhất là than hoạt tính, nhƣng chúng cần có các tính chất
xác định nhƣ: tƣơng tác yếu với các phân tử nƣớc 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.
Ngoài ra, than phải bền với nƣớc và thấm nƣớc nhanh. Quan trọng là than phải có hoạt
tính xúc tác thấp đối với phản ứng oxy hóa bởi vì một số chất hữu cơ trong nƣớc thải
có khả năng bị oxy hóa và bị hóa nhựa. Các chất hóa nhựa bít kín lỗ xốp của than và
cản trở việc tái sinh nó ở nhiệt độ thấp.

SVTH: Nguyễn Thị Giang
GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn

17