tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu dân cư dọc sông tiền, thành phố mỹ tho, tiền giang, công suất 300 m3 ngày

Đồ án tốt nghiệp
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Khu dân cư dọc sông Tiền, Thành phố Mỹ Tho,
Tiền Giang. công suất 300 m3/ngày.

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
Ngày….. tháng….. năm….
Giảng viên hướng dẫn

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

4

Đồ án tốt nghiệp
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Khu dân cư dọc sông Tiền, Thành phố Mỹ Tho,
Tiền Giang. công suất 300 m3/ngày.

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
Ngày….. tháng….. năm….
Giảng viên phản biện

SVTH: Nguyễn Thị Lương

GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn

5


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Khu dân cư dọc sông Tiền, Thành phố Mỹ Tho,
Tiền Giang. công suất 300 m3/ngày.

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 2.1. Tổng hợp quy hoạch mạng lưới giao thông Khu dân cư dọc sông Tiền ....... 35
Bảng 2.2. Nhu cầu cấp nước cho khu dân cư ................................................................ 36
Bảng 2.3. Nồng độ chất ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt .......................................... 38
Bảng 2.4. Nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải sau bể tự hoại ............................ 39
Bảng 3.1. Thông số ô nhiễm trong nước thải đầu vào .................................................. 40
Bảng 3.2. Tiêu chuẩn thiết kế hệ thống xử lý nước thải................................................ 40
Bảng 3.3. Hiệu suất xử lý của các công trình đơn vi phương án 1. .............................. 42
Bảng 3.4. Hiệu suất xử lý của các công trình đơn vị phương án II. .............................. 44
Bảng 3.5. So sánh ưu nhược điểm hai phương án công nghệ ....................................... 44
Bảng 3.6. Thông số thiết kế bể lắng đứng ................................................................................ 48

Bảng 3.7. Các thông số thiết kế bể MBR ...................................................................... 55
Bảng 3.8. Các thông số động học của quá trình bùn hoạt tính đối với vi khuẩn dị dưỡng
(T = 20oC) ...................................................................................................................... 56
Bảng 3.9. Các thông số động học của quá trình nitrat hóa bùn hoạt tính ...................... 56
Bảng 3.10. Giá trị điển hình thông số thiết kế Aerotank khuấy trộn hoàn chỉnh .......... 57
Bảng 3.11. Đặc điểm các loại màng .............................................................................. 59
Bảng 3.12. Thông số kỹ thuật bể MBR ......................................................................... 60
Bảng 3.13. Các thông số thiết kế bể nén bùn trọng lực ................................................. 72

Bảng 3.14. Kích thước của các bể cần xây dựng ......................................................... 75
Bảng 3.15 Diện tích BTCT cần thi công của các bể: .................................................. 76

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

6


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Khu dân cư dọc sông Tiền, Thành phố Mỹ Tho,
Tiền Giang. công suất 300 m3/ngày.

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1. Song chắn rác. ............................................................................................... 17
Hình 1.2. Bể lắng ngang. ............................................................................................... 18
Hình 1.3. Bể lắng đứng. ................................................................................................. 19
Hình 1.4. song chắn rác. ................................................................................................ 20
Hình 1.5. bể tách dầu mỡ. .............................................................................................. 21
Hình 1.6. sơ đồ nguyên lý làm việc của bể lọc áp lực. .................................................. 22
Hình 1.7. Nguyên lý keo tụ, tạo bông............................................................................ 23
Hình 1.8. Bể tuyển nổi tròn. .......................................................................................... 24
Hình 1.9. Hệ thống khử trùng bằng tia UV. .................................................................. 25
Hình 1.10. Mô hình xử lý nước thải bằng đất ngập nước. ............................................ 26
Hình 1.11. Hồ sinh học dùng trong xử lý nước thải. ..................................................... 27
Hình 1.12. Bể lọc sinh học nhỏ giọt. ............................................................................. 28
Hình 1.13. Bể sinh học tiếp xúc quay RBC. .................................................................. 29
Hình 1.14. Bể aerontank. ............................................................................................... 29
Hình 1.15. Mương oxy hóa. .......................................................................................... 29

Hình 1.16. Bể lọc sinh học cao tải. ................................................................................ 30
Hình 1.17. sơ đồ công nghệ xử lý nước thải khu dân cư Tân Quy Đông. ..................... 32
Hình 2.1. Dự án khu dân cư dọc Sông Tiền, Thành phố Mỹ Tho, Tiền Giang. ............ 34
Hình 3.1. Sơ đồ công nghệ đề xuất phương án 1. ......................................................... 42
Hình 3.2. Sơ đồ công nghệ đề xuất phương án 2. ......................................................... 43
Hình 3.3. Quy cách module màng Motimo. .................................................................. 62
Hình 3.4. Cách thức ghép màng MBR thành khối. ....................................................... 63
Hình 3.5. Kích thước khối màng trong bể. .................................................................... 63

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

7


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Khu dân cư dọc sông Tiền, Thành phố Mỹ Tho,
Tiền Giang. công suất 300 m3/ngày.

MỞ ĐẦU

1.

Tính cấp thiết của đề tài.

Trong quá trình phát triển không ngừng của xã hội, loài người đã đạt được những
thành tựu to lớn trong các lĩnh vực về kinh tế, văn hóa, giáo dục và y tế. Các khu đô thị,
khu dân cư hình thành ngày càng nhiều nhưng đồng thời cũng gây hậu quả nghiêm trọng
tới môi trường nói chung và môi trường nước nói riêng.
Công cuộc bảo vệ, cung cấp nguồn nước sạch đi đôi với xử lý các nguồn nước ô

nhiễm trước khi đổ vào nguồn tiếp nhận đang là vẫn đề nhức nhối hiện nay. Đó không
chỉ là vấn đề riêng của một quốc gia, dân tộc nào mà là vẫn đề của toàn thế giới.
Tại Việt Nam, mỗi năm có đến hàng triệu mét khối nước thải sinh hoạt được đưa
vào môi trường do sự phát triển của đô thị hóa, hiện đại hóa và sức ép gia tăng dân số.
Thành phần chủ yếu của nước thải sinh hoạt bao gồm các yếu tố hữu cơ như: Nito,
Photpho, BOD5, COD… Những thành phần trên nếu không được xử lý mà xả thẳng ra
môi trường sẽ làm tăng độ phú dưỡng của nguồn tiếp nhận, lâu dần sẽ làm giảm lượng
oxy hòa tan trong nguồn nước gây ra hiện tượng phân hủy yếm khí các chất hữu cơ và
tạo ra các khí độc hại như H2S, mercaptanes… Lượng dầu mỡ có trong nước thải sinh
hoạt nếu không được xử lý cũng sẽ gây cản trở cho quá trình tái nạp oxy từ không khí.
Ngoài ra, trong nước thải sinh hoạt còn chứa các loại vi sinh vật như E.Coli và một số
loại khuẩn khác có khả năng gây ra các bệnh như tiêu chảy, vàng da, các bệnh liên quan
đến hệ tiêu hóa.
Hiện nay, các nguồn nước mặt đang bị ô nhiễm rất nặng. Nguyên nhân là do một
lượng lớn nước thải sản xuất cũng như sinh hoạt chưa được xử lý xả thẳng ra các nguồn
tiếp nhận. Chính vì vậy, vấn đề bảo vệ nguồn nước, bảo vệ môi trường ngày càng được
quan tâm nhiều hơn. Các thông tư, nghị định, luật.. ra đời quy định việc xử lý nước thải
tại nguồn gây ô nhiễm trước khi xả ra môi trường tiếp nhận.
Dự án khu dân cư dọc sông Tiền, thuộc thành phố Mỹ Tho, Tiền Giang là hạng
mục góp phần đưa thành phố Mỹ Tho lên khu đô thị loại I, trong tương lai tạo ra một
khu đô thị mới, hiện đại trên địa bàn thành phố. Dự án tạo ra chỗ an cư ổn định cho cư
dân, tạo việc làm, góp phần tăng thu nhập cho người dân. Ngoài ra, dự án cũng mở rộng
hệ thống trung tâm thương mại, dịch vụ.. thúc đẩy phát triển du lịch, nâng cao mức sống
của người dân. Chính vì vậy, đề tài “Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh
hoạt cho khu dân cư dọc sông Tiền, thành phố Mỹ Tho, Tiền Giang, công suất 300
m3/ngày” là rất cấp thiết, nhằm mục tiêu phát triển bền vững môi trường trong tương lai
và bảo vệ sức khỏe cộng đồng.

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

8


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Khu dân cư dọc sông Tiền, Thành phố Mỹ Tho,
Tiền Giang. công suất 300 m3/ngày.

2.

Mục tiêu của đề tài.

Vận dụng kiến thức môn học Kỹ Thuật Xử Lý Nước Thải, Quá Trình Sinh Học
vào tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải.
Xây dựng hệ thống xử lý nước thải cho Khu dân cư dọc sông Tiền, thành phố
Mỹ Tho, Tiền Giang, công suất 300 m3/ngày để chất lượng nước thải đầu ra đạt cột B,
QCVN 14:2008/BTNMT, góp phần bảo vệ môi trường.
3.

Phương pháp thực hiện.

-

Thu thập và xử lý dữ liệu: thu thập dữ liệu từ các nguồn báo cáo, nguồn tài liệu.
Phân tích, xử lý số liệu bằng các phần mềm máy tính như Excel, word.

-

Tham khảo tài liệu lý thuyết, công thức từ giáo trình của khoa môi trường – Đại
Học Tài Nguyên Môi Trường TPHCM và sách tài liệu khác.

-

So sánh, tính toán đưa ra phương án xử lý phù hợp nhất.

4.

Nội dung của luận văn.

-

Giới thiệu về dự án khu dân cư dọc sông Tiền, thành phố Mỹ Tho tỉnh Tiền Giang.

-

Các phương pháp thích hợp để xử lý nước thải sinh hoạt cho khu dân cư dọc sông
Tiền, thành phố Mỹ Tho, Tiền Giang.

-

Đề xuất và lựa chọn công nghệ xử lý.

-

Tính toán các công trình đơn vị theo công nghệ đã chọn.

-

Khai toán chi phí đầu tư, vận hành hệ thống xử lý nước thải.

-

Quản lý và vận hành hệ thống xử lý nước thải.

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

9


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Khu dân cư dọc sông Tiền, Thành phố Mỹ Tho,
Tiền Giang. công suất 300 m3/ngày.

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI SINH HOẠT KHU DÂN CƯ
VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT.
1.1.
1.1.1.

TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI SINH HOẠT KHU DÂN CƯ.
Khái niệm về nước thải sinh hoạt khu dân cư và nguồn gốc phát sinh.

Nước thải sinh hoạt là nước được thải bỏ sau khi sử dụng với mục đích sinh hoạt
của cộng đồng như giặt giũ, tắm, vệ sinh cá nhân,… chúng thường được thải ra từ các
căn hộ, cơ quan, trường học, bệnh viện, chợ và các công trình công cộng khác. Lượng
nước thải sinh hoạt của một khu dân cư phụ thuộc vào dân số, vào tiêu chuẩn cấp nước
và đặc điểm của hệ thống thoát nước.
Nguồn phát sinh nước thải sinh hoạt đối với dự án khu dân cư đi vào hoạt động
chủ yếu từ quá trình sinh hoạt của người dân tại:





1.1.2.

Các công trình nhà ở của người dân.
Các khu biệt thự.
Hoạt động chế biến thực phẩm của các nhà hàng, khách sạn.
Các trung tâm thương mại, dịch vụ.
Thành phần, tính chất nước thải khu đô thị.

Đặc tính chung của nước thải sinh hoạt thường bị ô nhiễm bởi các chất cặn bã hữu
cơ, các chất hữu cơ hoà tan (thông qua các chỉ tiêu BOD5/COD), các chất dinh dưỡng
(Nitơ, phospho), các vi trùng gây bệnh (E.Coli, coliíbrm…).
Mức độ ô nhiễm của nước thải sinh hoạt phụ thuộc vào lưu lượng nước thải và tải
trọng chất bẩn tính theo đầu người. Tải trọng chất bẩn tính theo đầu người phụ thuộc
vào mức sông, điều kiện, tập quán sống và điều kiện khí hậu.
Nước thải sinh hoạt chứa nhiều chất hữu cơ dễ bị phân huỷ sinh học, ngoài ra còn
có cả các thành phần vô cơ, vi sinh vật và vi trùng gây bệnh rất nguy hiểm. Chất hữu cơ
chứa trong nước thải bao gồm các hợp chất như protein (40-50%), hydrat cacbon (4050%). Nồng độ chất hữu cơ trong nước thải sinh hoạt dao động trong khoảng 150450mg/l theo trọng lượng khô. Có khoảng 20 – 40% chất hữu cơ khó bị phân huỷ sinh
học. Ở những khu dân cư đông đúc, điều kiện vệ sinh thấp kém, nước thải sinh hoạt
không được xử lý thích đáng là một trong những nguồn gây ô nhiễm môi trường.

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

10


Đồ án tốt nghiệp

Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Khu dân cư dọc sông Tiền, Thành phố Mỹ Tho,
Tiền Giang. công suất 300 m3/ngày.

1.1.3.

Các thông số ô nhiễm đặc trưng của nước thải sinh hoạt.

1.1.3.1. Thông số vật lý


Hàm lượng chất rắn lơ lửng

Các chất rắn lơ lửng trong nước ((Total) Suspended Solids – (T)SS – SS) có thể
có bản chất là:




Các chất vô cơ không tan ở dạng huyền phù (Phù sa, gỉ sét, bùn, hạt sét);
Các chất hữu cơ không tan;
Các vi sinh vật (vi khuẩn, tảo, vi nấm, động vật nguyên sinh…).

Sự có mặt của các chất rắn lơ lửng cản trở hay tiêu tốn thêm nhiều hóa chất trong
quá trình xử lý.


Mùi

Hợp chất gây mùi đặc trưng nhất là H2S mùi trứng thối. Các hợp chất khác, chẳng
hạn như indol, skatol, cadaverin và cercaptan được tạo thành dưới điều kiện yếm khí có

thể gây ra những mùi khó chịu hơn cả H2S.


Độ màu

Màu của nước thải là do các chất thải sinh hoạt, công nghiệp, thuốc nhuộm hoặc
do các sản phẩm được tao ra từ các quá trình phân hủy các chất hữu cơ. Đơn vị đo độ
màu thông dụng là mgPt/L (thang đo Pt _Co).
Độ màu là một thông số thường mang tính chất cảm quan, có thể được sử dụng để
đánh giá trạng thái chung của nước thải.
1.1.3.2. Thông số hóa học


Độ pH của nước

pH là chỉ số đặc trưng cho nồng độ ion H+ có trong dung dịch, thường được dùng
để biểu thị tính axit và tính kiềm của nước.
Độ pH của nước có liên quan dạng tồn tại của kim loại và khí hoà tan trong nước.
pH có ảnh hưởng đến hiệu quả tất cả quá trình xử lý nước. Độ pH có ảnh hưởng đến các
quá trình trao đổi chất diễn ra bên trong cơ thể sinh vật nước. Do vậy rất có ý nghĩa về
khía cạnh sinh thái môi trường.

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

11


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Khu dân cư dọc sông Tiền, Thành phố Mỹ Tho,

Tiền Giang. công suất 300 m3/ngày.


Nhu cầu oxy hóa học (Chemical Oxygen Demand – COD)

Theo định nghĩa, nhu cầu oxy hóa học là lượng oxy cần thiết để oxy hóa các chất
hữu cơ trong nước bằng phương pháp hóa học (sử dụng tác nhân oxy hóa mạnh), về bản
chất, đây là thông số được sử dụng để xác định tổng hàm lượng các chất hữu cơ có trong
nước, bao gồm cả nguồn gốc sinh vật và phi sinh vật.
Trong môi trường nước tự nhiên, ở điều kiện thuận lợi nhất cũng cần đến 20 ngày
để quá trình oxy hóa chất hữu cơ được hoàn tất. Tuy nhiên, nếu tiến hành oxy hóa chất
hữu cơ bằng chất oxy hóa mạnh (mạnh hơn hẳn oxy) đồng thời lại thực hiện phản ứng
oxy hóa ở nhiệt độ cao thì quá trình oxy hóa có thể hoàn tất trong thời gian rút ngắn hơn
nhiều. Đây là ưu điểm nổi bật của thông số này nhằm có được số liệu tương đôi về mức
độ ô nhiễm hữu cơ trong thời gian rất ngắn.
COD là một thông số quan trọng để đánh giá mức độ ô nhiễm chất hữu cơ nói
chung và cùng với thông số BOD, giúp đánh giá phần ô nhiễm không phân hủy sinh học
của nước từ đó có thể lựa chọn phương pháp xử lý phù hợp.


Nhu cầu oxy sinh học (Biochemical Oxygen Demand – BOD)

Về định nghĩa, thông số BOD của nước là lượng oxy cần thiết để vi khuẩn phân
hủy chất hữu cơ trong điều kiện chuẩn: 20°c, ủ mẫu 5 ngày đêm, trong bóng tối, giàu
oxy và vi khuẩn hiếu khí. Nói cách khác, BOD biểu thị lượng giảm oxy hòa tan sau 5
ngày. Thông số BOD5 sẽ càng lớn nếu mẫu nước càng chứa nhiều chất hữu cơ có thể
dùng làm thức ăn cho vi khuẩn, hay là các chất hữu cơ dễ bị phân hủy sinh học
(Carbonhydrat, protein, lipid..)
BOD là một thông số quan trọng:






Là chỉ tiêu duy nhất để xác định lượng chất hữu cơ có khả năng phân huỷ sinh học
trong nước và nước thải;
Là tiêu chuẩn kiểm soát chất lượng các dòng thải chảy vào các thuỷ vực thiên nhiên;
Là thông số bắt buộc để tính toán mức độ tự làm sạch của nguồn nước phục vụ công
tác quản lý môi trường.
Oxy hòa tan (Dissolved Oxygen – DO)

Tất cả các sinh vật sống đều phụ thuộc vào oxy dưới dạng này hay dạng khác để
duy trì các tiến trình trao đổi chất nhằm sinh ra năng lượng phục vụ cho quá trình phát
triển và sinh sản của mình. Oxy là yếu tố quan trọng đồi với con người cũng như các
thủy sinh vật khác.

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

12


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Khu dân cư dọc sông Tiền, Thành phố Mỹ Tho,
Tiền Giang. công suất 300 m3/ngày.

Oxy là chất khí hoạt động hóa học mạnh, tham gia mạnh mẽ vào các quá trình hóa
sinh học trong nước:



Oxy hóa các chất khử vô cơ: Fe2+, Mn2+, S2-, NH3..
Oxy hóa các chất hữu cơ trong nước, và kết quả của quá trình này là nước nhiễm
bẩn trở nên sạch hơn. Quá trình này được gọi là quá trình tự làm sạch của nước tự
nhiên, được thực hiện nhờ vai trò quan trọng của một số vi sinh vật hiếu khí trong
nước.
Oxy là chất oxy hóa quan trọng giúp các sinh vật nước tồn tại và phát triển.

Các quá trình trên đều tiêu thụ oxy hòa tan. Như đã đề cập, khả năng hòa tan của
Oxy vào nước tương đối thấp, do vậy cần phải hiểu rằng khả năng tự làm sạch của các
nguồn nước tự nhiên là rất có giới hạn. Cũng vì lý do trên, hàm lượng oxy hòa tan là
thông số đặc trưng cho mức độ nhiễm bẩn chất hữu cơ của nước mặt.


Nitơ và các hợp chất chứa nitơ

Nitơ là nguyên tố quan trọng trong sự hình thành sự sồng trên bề mặt Trái Đất.
Nitơ là thành phần cấu thành nên protein có trong tế bào chất cũng như các acid amin
trong nhân tế bào. Xác sinh vật và các bã thải trong quá trình sông của chúng là những
tàn tích hữu cơ chứa các protein liên tục được thải vào môi trường với lượng rất lớn.
Các protein này dần dần bị vi sinh vật dị dưỡng phân hủy, khoáng hóa trở thành các hợp
chất Nitơ vô cơ như NH4+, NO2–, NO3– và có thể cuối cùng trả lại N2 cho không khí.
Như vậy, trong môi trường đất và nước, luôn tồn tại các thành phần chứa Nito, từ
các protein có cấu trúc phức tạp đến các acid amin 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 với nồng độ đáng kể trong các loại nước thải và nước tự nhiên giàu
protein.
Các hợp chất chứa Nito ở dạng hòa tan bao gồm cả Nito hữu cơ và Nito vô cơ (NH4+,
NO2–, NO3– ).
Thuật ngữ “Nitơ tổng” là tổng Nito 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, sau này là lượng khổng lồ phân lân sử dụng trong nông

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

13


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Khu dân cư dọc sông Tiền, Thành phố Mỹ Tho,
Tiền Giang. công suất 300 m3/ngày.

nghiệp, 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 hiện diện chủ yếu dưới các dạng phosphate. Các
hợp chất Phosphat được chia thành Phosphat vô cơ và phosphat hữu cơ.
Phospho là một chất dinh dưỡng đa lượng cần thiết đôi 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 thông xử lý chất thải bằng phương

pháp sinh học (tỉ lệ BOD:N:P = 100:5:1).
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.
1.1.3.3. 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 truyền bệnh tiềm tàng, bao gồm vi khuẩn, vi rút, giun sán.


Vi khuẩn:

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 rốì loạn hệ thần
kinh trung ương, viêm tủy 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.

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

14


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Khu dân cư dọc sông Tiền, Thành phố Mỹ Tho,
Tiền Giang. công suất 300 m3/ngày.


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 số 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 phân người và động vật thường có vi khuẩn E. coli sinh sông 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 tuỳ 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 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 địng 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.

1.1.4.

Tác động của nước thải sinh hoạt đến môi trường.

Ảnh hưởng của nước thải đến môi trường là do các thành phần ô nhiễm trong nước
thải gây ra, bao gồm:
COD, BOD: sự khoáng hóa, ổn định chất hữu cơ tiêu thụ một lượngloớn và gây
thiếu hụt oxy của nguồn tiếp nhận, gây ảnh hưởng xấu đến hệ sinh thái môi trường nước.
Nếu ô nhiễm quá mức, diều kiện yếm khí có thể hình thành. Quá trình phân hủy yếm
khí sinh ra các sản phẩm như H2S, NH3, CH4… gây ra mùi hôi thối và giảm pH nguồn
nước.
SS: Chất rắn lơ lửng trong nước thải quá nhiều nếu không được xử lý sẽ sảy ra hiện
tượng lắng đọng ở nguồn tiếp nhận, tạo điều kiện yếm khí trong môi trường nước.
Vi trùng gây bệnh: trong nước thải sinh hoạt có chứa một số loại vi trùng gây bệnh.
Nếu không được xử lý triệt để, các vi trùng trên lây lan trong nước sẽ gây ra các bệnh
nguy hiểm như ngộ độc thực phẩm, vàng da, tiêu chảy...
Nhiệt độ: nhiệt độ của nước thải sinh hoạt thường không ảnh hưởng đến đời sống
của thuỷ sinh vật nước.
Ammonia, Phospho: đây là những nguyên tố dinh dưỡng đa lượng. Nếu nồng độ
trong nước quá cao dẫn đến hiện tượng phú dưỡng hoá (sự phát triển bùng phát của các

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

15


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Khu dân cư dọc sông Tiền, Thành phố Mỹ Tho,
Tiền Giang. công suất 300 m3/ngày.

loại tảo, làm cho nồng độ oxy trong nước rất thấp vào ban đêm gây ngạt thở và diệt
vong các sinh vật, trong khi đó vào ban ngày nồng độ oxy rất cao do quá trình hô hấp
của tảo thải ra ).
Màu: Mất mỹ quan.
Dầu mỡ: gây mùi, ngăn cản khuếch tán oxy trên bề mặt.lớn và gây thiếu hụt oxy
của nguồn tiếp nhận dẫn đến ảnh hưởng đến hệ sinh thái môi trường nước. Nếu ô nhiễm
quá mức, điều kiện yếm khí có thể hình thành. Trong quá trình phân huỷ yếm khí sinh
ra các sản phẩm như H2S, NH3, CH4,..làm cho nước có mùi hôi thối.
1.2.
1.2.1.

CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT.
Phương pháp cơ học.

Những phương pháp loại các chất rắn có kích thước và tỷ trọng lớn trong nước thải
được gọi chung là phương pháp cơ học.
Để giữ các tạp chất không hoà tan lớn hoặc một phần chất bẩn lơ lửng: dùng song
chắn rác hoặc lưới lọc.
Để tách các chất lơ lửng có tỷ trọng lớn hơn hoặc bé hơn nước dùng bể lắng:


Các chất lơ lửng nguồn gốc khoáng (chủ yếu là cát) được lắng ở bể lắng cát.



Các hạt cặn đặc tính hữu cơ được tách ra ở bể lắng.



Các chất cặn nhẹ hơn nước: dầu, mỡ, nhựa,.. được tách ở bể thu dầu, mỡ, nhựa (dùng
cho nước thải công nghiệp).



Để giải phóng chất thải khỏi các chất huyền phù, phân tán nhỏ…dùng lưới lọc, vải
lọc, hoặc lọc qua lớp vật liệu lọc.

Xử lý cơ học là khâu sơ bộ chuẩn bị cho xử lý sinh học tiếp theo, xử lý nước thải
bằng phương pháp cơ học thường thực hiện trong các công trình và thiết bị như song
chắn rác, bể lắng cát, bể tách dầu mỡ … Đây là các thiết bị công trình xử lý sơ bộ tại
chỗ tách các chất phân tán thô nhằm đảm bảo cho hệ thông thoát nước hoặc các công
trình xử lý nước thải phía sau hoạt động ổn định.
Phương pháp xử lý cơ học tách khỏi nước thải sinh hoạt khoảng 60% tạp chất
không tan, tuy nhiên BOD trong nước thải giảm không đáng kể. Để tăng cường quá trình
xử lý cơ học, người ta làm thoáng nước thải sơ bộ trước khi lắng nên hiệu suất xử lý của
các công trình cơ học có thể tăng đến 75% và BOD giảm đi 10- 15%.
Một số công trình xử lý nước thải bằng phương pháp cơ học bao gồm:

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

16


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Khu dân cư dọc sông Tiền, Thành phố Mỹ Tho,
Tiền Giang. công suất 300 m3/ngày.

1.2.1.1. Song chắn rác

Song chắn rác dùng để giữ lại các tạp chất thô như giấy, rác, túi nilon, vỏ cây và
các tạp chất có trong nước thải nhằm đảm bảo cho máy bơm, các công trình và thiết bị
xử lý nước thải hoạt động ổn định.
Song chắn rác là các thanh đan xếp kế tiếp nhau với các khe hở từ 16 đến 50mm,
các thanh có thể bằng thép, inox, nhực hoặc gỗ. Tiết diện của các thanh này là hình chữ
nhật, hình tròn hoặc elip. Bố trí song chắn rác trên máng dẫn nước thải. Các song chắn
rác đặt song song với nhau, nghiêng về phía dòng nước chảy để giữ rác lại. Song chắn
rác được chia làm 2 loại cố định hoặc di động, có thể thu gom rác bằng thủ công hoặc
cơ khí. Song chắn rác được đặt nghiêng một góc 45 – 900 theo hướng dòng chảy.
Thiết bị chắn rác bố trí tại các máng dẫn nước thải trước trạm bơm nước thải và
trước các công trình xử lý nước thải.
Trong những năm gần đây, người ta sử dụng rất phổ biến loại song chắn rác liên
hợp vừa chắn giữ vừa nghiền rác đối với những trạm công suất xử lý vừa và nhỏ.

Hình 1.1. Song chắn rác.

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

17


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Khu dân cư dọc sông Tiền, Thành phố Mỹ Tho,
Tiền Giang. công suất 300 m3/ngày.

1.2.1.2. Phương pháp lắng.
Mục đích của phương pháp này là khử hàm lượng chất rắn lơ lửng SS, tách các
bông cặn sau quá trình keo tụ hay bông bùn sinh học.
Bể lắng tách các chất lơ lửng có trọng lượng riêng khác với trọng lượng riêng của

nước thải. Chất lơ lửng nặng sẽ từ từ lắng xuống đáy, các chất lơ lửng nhẹ sẽ nổi lên bề
mặt. Cặn lắng và bọt nổi nhờ các thiết bị cơ học thu gom và vận chuyển lên công trình
xử lý cặn.
Cấu tạo bể lắng bao gồm bốn phần chính: bộ phận phân phối nước vào bể, vùng
lắng, thu nước ra và thu bùn cặn dưới đáy bể. Có 2 loại bể lắng ngang: bể lắng ngang
thu nước ở cuối và bể lắng ngang thu nước đều trên bề mặt.


Bể lắng ngang
Bể lắng ngang thường được thiết kế để loại bỏ các hạt cặn dựa theo chuyển động
ngang trong dòng chảy tầng. Bể lắng ngang thường được sử dụng với những nhà máy
có cống suất lơn hơn 3000 m3/ngày.

Hình 1.2. Bể lắng ngang.


Bể lắng đứng

Là loại nước chuyển động theo phương thẳng đứng từ dưới lên trên, còn các hạt
cặn rơi ngược chiều với chiều chuyển động của dòng nước từ trên xuống.
Bể lắng đứng thường được sử dụng cho những trạm xử lý có công suất nhỏ hơn
3000m3/ ngày và hay bố trí kết hợp với bể phản ứng xoáy hình trụ.
Cấu tạo bể lắng đứng gồm vùng lắng có dạng hình trụ hoặc hình hộp ở phía trên
và vùng chứa nến cặn ở dạng hình nón hoặc hinh chóp ở phía dưới, Cặn tích lũy ở vùng
chứa nén cặn được thải ra ngoài theo chu kì bằng ống và van xả cặn .

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

18

Đồ án tốt nghiệp
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Khu dân cư dọc sông Tiền, Thành phố Mỹ Tho,
Tiền Giang. công suất 300 m3/ngày.

Nguyên tắc làm việc bể: đầu tiên nước chảy vào ống trung tâm ở giữa bể, rồi đi
xuống dưới qua bộ phận hãm là triệt tiêu chuẩn động xoáy rồi vào bể lắng. Trong bể
lắng đứng, nước chuyển động theo chiều đứng từ dưới lên trên, cặn rơi từ trên xuống
đáy bể. Nước đã lắng trong được thu vào máng vòng bố trí xung quanh thành bể và được
đưa sang bể lọc.
Ngoài ra, còn một số dạng bể lắng khác như bể lắng nghiêng, bể lắng được thiết
kế nhằm tăng cường hiệu quả lắng.

Hình 1.3. Bể lắng đứng.


Bể lắng ly tâm.

Loại bể này có tiết diện hình tròn, đường kính 16 – 40m (có khi tới 60m). Chiều
sâu phần nước chảy 1,5 – 5m, còn tỷ lệ đường kính/chiều sâu từ 6 – 30. Đáy bể có độ
dốc i > 0,02 về tâm để thu cặn. Nước thải được dẫn vào bể theo chiều từ tâm ra thành
bể và được thu vào máng tập trung rồi dẫn ra ngoài. Cặn lắng xuống đáy được tập trung
lại để đưa ra ngoài nhờ hệ thống gạt cặn quay tròn. Thời gian nước thải lưu lại trong bể
khoảng 85 – 90 phút. Hiệu suất lắng đạt 60%. Bể lắng ly tâm được ứng dụng cho các
trạm xử lý có lưu lượng từ 20.000 m3/ngày đêm trở lên.


Bể lắng cát:

Trong các thành phần cặn lắng trong nước thải thường có hàm lượng cát lớn. Đây
là thành phần vô cơ tuy không độc hại nhưng chúng làm ảnh hưởng rất nhiều trong quá
trình xử lý nước thải, cát nặng nên dể tích tụ trong cát bể, gây khó khăn trong việc xả
cặn,..

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

19


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Khu dân cư dọc sông Tiền, Thành phố Mỹ Tho,
Tiền Giang. công suất 300 m3/ngày.

Nhiệm vụ của bể lắng cát là lắng các loại cặn vô cơ có kích thước lớn hơn 0,2 mm,
giảm ăn mòn thiết bị như bơm, khuấy,…và chống lắng cặn trong mương dẫn.

Hình 1.4. song chắn rác.
1.2.1.3. Bể tách mỡ:
Dùng để tách và thu các loại mỡ động thực vật, các loại dầu… có trong nước thải.
Các chất này sẽ bịt kín lỗ hổng giữa các vật liệu lọc có trong bể sinh học…và chúng sẽ
phá hủy cấu trúc bùn hoạt tính có trong bể Aerotank. Bể tách mỡ thường được bố trí
trong các bếp ăn của khách sạn, trường học, bệnh viện… xây bằng gạch, bê tông cốt
thép, nhựa composite… và bố trí bên trong nhà, gần các thiết bị thoát nước hoặc ngoài
sân gần khu vực bếp ăn để tách dầu mỡ trước khi xả vào hệ thông thoát nước bên ngoài
cùng với các loại nước thải khác.

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

20


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Khu dân cư dọc sông Tiền, Thành phố Mỹ Tho,
Tiền Giang. công suất 300 m3/ngày.

Hình 1.5. bể tách dầu mỡ.
1.2.1.4. Bể điều hoà
Lưu lượng và nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải các khu dân cư, công trình
công cộng như các nhà máy xí nghiệp luôn thay đổi theo thời gian phụ thuộc vào các
điều kiện hoạt động của các đôi tượng thoát nước này. Sự dao động về lưu lượng nước
thải, thành phần và nồng độ chất bẩn trong đó sẽ ảnh hưởng không tốt đến hiệu quả làm
sạch nước thải. Trong quá trình lọc cần phải điều hoà lưu lượng dòng chảy, một trong
những phương án tôi ưu nhất là thiết kế bể điều hoà lưu lượng.
Bể điều hoà làm tăng hiệu quả của hệ thông xử lý sinh học do nó hạn chế hiện
tượng quá tải của hệ thông hoặc dưới tải về lưu lượng cũng như hàm lượng chất hữu cơ
giảm được diện tích xây dựng của bể sinh học. Hơn nữa các chất ức chế quá trình xử lý
sinh học sẽ được pha loãng hoặc trung hoà ở mức độ thích hợp cho các hoạt động của
vi sinh vật.
1.2.1.5. Bể lọc:
Bể lọc dùng để tách các phần tử lơ lửng, phân tác 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.

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

21


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Khu dân cư dọc sông Tiền, Thành phố Mỹ Tho,
Tiền Giang. công suất 300 m3/ngày.

Quá trình này 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.

1.2.2. Các phương pháp xử lý hóa học.
1.2.2.1. Phương pháp keo tụ, tạo bông.
Mục tiêu của quá trình keo tụ là làm giảm độ đục, khử màu, khử chất ô nhiễm hòa
tan (kim loại nặng), cặn lơ lửng và vi sinh.
Nguyên tắc của quá trình keo tụ như sau: khi cho hóa chất vào nước thô chứa cặn
lắng chậm hoặc không lắng được, hạt keo, và một số thành phần ô nhiễm hòa tan, các
chất ô nhiễm trên sẽ kết tụ vớin hau tạo thánh các bông cặn lớn và nặng. Những bông
cặn trên dễ dàng bị tách khỏi nước thải bằng lắng trọng lực.
Các chất keo tụ dùng là:




Phèn nhôm: Al2(SO4)3.18H2O, NaAlO2, Al2(OH)3Cl, KAl(SO4)2.12H2O,
NH4Al(SO4)2.12H2O
Phèn sắt: Fe2(SO4)3.2H2O, FeSO4.7H2O, FeCl3
Chất keo tụ không phân ly, dạng cao phân tử có nguồn gốc thiên nhiên hay tổng
hợp.

SVTH: Nguyễn Thị Lương

GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn

22


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Khu dân cư dọc sông Tiền, Thành phố Mỹ Tho,
Tiền Giang. công suất 300 m3/ngày.

Hiệu quả của quá trình tạo bông cặn phụ thuộc vào: cường độ và thời gian khuấy
trộn để các nhân keo tụ và cặn bẩn va chạm và dính kết vào nhau nếu là keo tụ trong
môi trường thể tích, phụ thuộc vào độ đục của nước thô và nồng độ cặn đã được kết dính
từ trước nếu là keo tụ trong lớp vật liệu lọc.

Hình 1.7. Nguyên lý keo tụ, tạo bông.
1.2.2.2. Tuyển nổi
Tuyển nổi là quá trình tách các chất ở dạng rắn hoặc dạng lỏng, phân tán không
tan trong nước thải có khối lượng riêng nhỏ, tỷ trọng nhỏ hơn nước không thể lắng bằng
trọng lực hoặc lắng rất chậm. Phương pháp tuyển nổi được thực hiện bằng cách trộn lẫn
các hạt khí nhỏ và mịn vào nước thải, khi đó các hạt khí sẽ kết dính với các hạt của nước
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.
Tùy theo phương thức cấp không khí vào nước, quá trình tuyển nổi bao gồm các
dạng sau:
Tuyển nổi bằng khí phân tán: Khí nén được thổi trực tiếp vào bể tuyển nổi để tạo
thành các bọt khí có kích thước từ 0,1 – 1 mm, gây xáo trộn hỗn hợp khí – nước chứa
cặn. Cặn tiếp xúc với bọt khí, kết dính và nổi lên bề mặt.

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

23


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Khu dân cư dọc sông Tiền, Thành phố Mỹ Tho,
Tiền Giang. công suất 300 m3/ngày.

Tuyển nổi chân không: Bão hòa không khí ở áp suất khí quyển, sau đó thoát khí ra
khỏi nước 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 nước 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 thước 20 –
100mm.

Hình 1.8. Bể tuyển nổi tròn.
1.2.2.3. Khử trùng:
Sau khi xử lý sinh học , phần lớn các vi khuẩn trong nước thải bị tiêu diệt .Khi xử
lý trong các công trình sinh học nhân tạo (Aerophin hay Aerotank ) số lượng vi khuẩn
giảm xuống còn 5% , trong hồ sinh vật hoặc cánh đồng lọc còn 1-2%. Nhưng để tiêu
diệt toàn bộ vi khuẩn gây bệnh, nước thải cần phải khử trùng .
Có các phương pháp khử trùng sau:

Dùng hợp chất clo: clorua vôi, clorua nước.

Dùng ozon.

Dùng tia cực tím.
Trước đây, việc dùng clo hoặc các hợp chất của clo được sử dụng rất phổ biến
trong xử lí nước thải vì đem lại hiệu quả cao, giá thành rẻ. Tuy nhiên, lượng clo dư trong

nước (0,5mg/l) để đảm bảo an toàn và ổn định cho quá trình khử trùng sẽ gây ảnh hưởng
đến các sinh vật có ích khác.
Do vậy gần đây việc khử trùng bằng clo và các hợp chất của clo dần được thay thế
bằng ozon và tia cực tím.

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

24


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Khu dân cư dọc sông Tiền, Thành phố Mỹ Tho,
Tiền Giang. công suất 300 m3/ngày.

Hình 1.9. Hệ thống khử trùng bằng tia UV.

1.2.3.

Các phương pháp xử lý sinh học.

Xử lý sinh học thường là giai đoạn xử lý bậc hai sau xử lý cơ học hoặc hóa lý. Cơ
sở của phương pháp xử lý sinh học là dựa vào khả năng oxy hóa và phân hủy các hợp
chất hữu cơ có trong nước thải của vi sinh vật trong điều kiện tự nhiên hoặc nhân tạo.
Xử lý sinh học bao gồm các bước sau:




Chuyển hóa các hợp chất hữu cơ có nguồn gốc cacbon ở dạng keo và dạng hòa tan

thành thể khí và thành các vỏ tế bào vi sinh.
Tạo ra các bông cặn sinh học gồm các tế bào vi sinh vật và các chất keo vô cơ trong
nước thải.
Loại các bông cặn sinh học ra khỏi nước bằng quá trình lắng trọng lực.

Những công trình xử lý sinh học được phân thành 2 nhóm: Quá trình xử lý nước
thải được dựa trên oxy hoá các chất hữu cơ có trong nước thải nhờ oxy tự do hoà tan.
Nếu oxy được cấp bằng thiết bị hoặc nhờ cấu tạo công trình, thì đó là quá trình sinh học
hiếu khí trong điều kiện nhân tạo. Ngược lại, nếu oxy được vận chuyển và hoà tan trong
nước nhờ các yếu tố tự nhiên thì đó là quá trình xử lý sinh học hiếu khí trong điều kiện
tự nhiên.

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

25


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Khu dân cư dọc sông Tiền, Thành phố Mỹ Tho,
Tiền Giang. công suất 300 m3/ngày.

 Những công trình trong đó quá trình xử lý thực hiện trong điều kiện tự nhiên:


Các công trình xử lý nước thải trong đất.

Các công trình xử lý nước thải trong đất là những vùng đất quy hoạch tưới nước
thải định kỳ gọi là cánh đồng ngập nước (cánh đồng tưới và cánh đồng lọc). Cánh đồng
ngập nước được tính toán thiết kế dựa vào khả năng giữ lại và chuyển hoá chất bẩn trong

đất. Khi lọc qua đất, các chất lơ lửng và keo sẽ được giữ lại ở lớp trên cùng. Những chất
đó tạo nên lớp màng gồm vô số vi sinh vật có khả năng hấp phụ và oxy hoá các chất hữu
cơ có trong nước thải. Hiệu suất xử lý nước thải trong cánh đồng ngập nước phụ thuộc
vào các yếu tố như loại đất, độ ẩm của đất, mực nước ngầm, tải trọng, chế độ tưới,
phương pháp tưới, nhiệt độ và thành phần tính chất nước thải. Đồng thời nó còn phụ
thuộc vào các loại cây trồng ở trên bề mặt. Trên cánh đồng tưới ngập nước có thể trồng
nhiều loại cây, song chủ yếu là loại cây không thân gỗ.

Hình 1.10. Mô hình xử lý nước thải bằng đất ngập nước.


Hồ sinh học

Hồ sinh học là các thuỷ vực tự nhiên hoặc nhân tạo, không lớn mà ở đấy diễn ra
quá trình chuyển hoá các chất bẩn. Quá trình này diễn ra tương tự như quá trình tự làm
sạch trong nước sông hồ tự nhiên với vai trò chủ yếu là các vi khuẩn và tảo. Khi vào hồ,
do vận tốc chảy nhỏ, các loại cặn lắng được lắng xuống đáy.
Các chất bẩn hữu cơ còn lại trong nước sẽ được vi khuẩn hấp phụ và oxy hoá mà
sản phẩm tạo ra là sinh khối của nó, CO2, các muối nitrat, nitrit,.. Khí CO2 và các hợp
chất nitơ, phốt pho được rong tảo sử dụng trong quá trình quang hợp. Trong giai đoạn
này sẽ giải phóng oxy cung cấp cho quá trình oxy hoá các chất hữu cơ và vi khuẩn. Sự
SVTH: Nguyễn Thị Lương
GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn

26


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Khu dân cư dọc sông Tiền, Thành phố Mỹ Tho,
Tiền Giang. công suất 300 m3/ngày.

hoạt động của rong tảo tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình trao đổi chất của vi khuẩn.
Tuy nhiên trong trường hợp nước thải đậm đặc chất hữu cơ, tảo có thể chuyển tự hình
thức tự dưỡng sang dị dưỡng, tham gia vào quá trình oxy hoá các chất hữu cơ. Nấm
nước, xạ khuẩn có trong nước thải cũng thực hiện vai trò tương tự.

Hình 1.11. Hồ sinh học dùng trong xử lý nước thải.

 Xử lý sinh học trong điều kiện nhân tạo.


Xử lý sinh học bằng phương pháp bám dính

Các màng sinh vật bao gồm các loại vi khuẩn hiếu khí, vi khuẩn tuỳ tiện, động vật
nguyên sinh, giun, bọ, … hình thành xung quanh hạt vật liệu lọc hoặc trên bề mặt giá
thể (sinh trưởng bám dính) sẽ hấp thụ chất hữu cơ. Các công trình chủ yếu là bể lọc sinh
học, đĩa lọc sinh học, bể lọc sinh học có vật liệu lọc nước.
Các công trình xử lý nước thải theo nguyên lý bám dính chia làm hai loại: Loại có
vật liệu lọc tiếp xúc không ngập trong nước với chế độ tưới nước theo chu kỳ và loại có
vật liệu lọc tiếp xúc ngập trong nước ngập oxy. Điều kiện làm việc bình thường của các
loại công trình xử lý nước thải loại này là nước thải có pH từ 6,5- 8,5; đủ oxy, hàm lượng
cặn lơ lửng không vượt quá 150mg/l.

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

27


Đồ án tốt nghiệp

Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Khu dân cư dọc sông Tiền, Thành phố Mỹ Tho,
Tiền Giang. công suất 300 m3/ngày.


Bể lọc sinh học nhỏ giọt.

Bể lọc sinh học nhỏ giọt dùng để xử lý sinh học hoàn toàn nước thải, đảm bảo
BOD trong nước thải ra khỏi bể lắng đợt hai dưới 15mg/l.
Bể có cấu tạo hình chữ nhật hoặc hình tròn trên mặt bằng. Do tải trọng thủy lực và
tải trọng chất bẩn hữu cơ thấp nên kích thước vật liệu lọc không lớn hơn 30mm thường
là các loại đá cục, cuội, than cục. Chiều cao lớp vật liệu lọc trong bể từ 1,5 đến 2m. Bể
được cấp khí tự nhiên nhờ các cửa thông gió xung quanh thành với diện tích bằng 20%
diện tích sàn thu nước hoặc lấy từ dưới đáy với khoảng cách giữa đáy bể và sàn đỡ vật
liệu lọc cao 0,4 đến 0,6m. Để lưu thông hỗn hợp nước thải và bùn cũng như không khí
vào trong lớp vật liệu lọc, sàn thu nước có các khe hở. Nước thải được tưới từ trên bờ
mặt nhờ hệ thống phân phối vòi phun, khoan lỗ hoặc máng răng cưa.

Hình 1.12. Bể lọc sinh học nhỏ giọt.


Bể lọc sinh học tiếp xúc quay (RBC)

Đĩa quay sinh học được dùng để xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học theo
nguyên lý bám dính. Đĩa lọc là các tấm nhựa, gỗ,… hình tròn đường kính 2 – 4m dày
dưới 10mm ghép với nhau thành khối cách nhau 30 – 40mm và các khối này được bố
trí thành dãy nối tiếp quay đều trong bể nước thải. Đĩa lọc sinh học được sử dụng rộng
rãi để xử lý nước thải sinh hoạt với công suất không hạn chế. Tuy nhiên người ta thường
sử dụng hệ thống đĩa để cho các trạm xử lý nước thải công suất dưới 5000 m3/ngày.

SVTH: Nguyễn Thị Lương

GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn

28