tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải công ty tnhh hồng hà cao nguyên, công suất 40m3 ngày

TÓM TẮT
Công nghiệp chế biến thực phẩm là một trong những ngành công nghiệp phát
triển khá mạnh ở nước ta trong nhũng năm gần đây. Bên cạnh nhũng lợi ích to lớn
về mặt kinh tế xã hội, ngành công nghiệp này cũng phát sinh những vấn đề về môi
trường cần phải giải quyết, trong đó ô nhiễm do nước thải và xử lý nước thải công
nghiệp là một trong những mối quan tâm hàng đầu.
Trong quá trình chế biến có sử dụng một lượng nước lớn cho khâu rửa
nguyên liệu và vệ sinh nhà xưởng thiết bị,… Trong nước thải thường chứa nhiều
mảnh thịt vụn, mỡ thịt, cá, màu và mùi hôi đặc trưng, Vì thế nước thải chế biền
thực phẩm cần được xử lý và giải quyết như thế nào để không gây ô nhiễm môi
trường cho nguồn nước khi thải ra ngoài.
Do yêu cầu đó, đề tài “Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải Công ty
TNHH Hồng Hà Cao Nguyên, công suất 40m3 /ngày” được đề ra nhằm đáp ứng
nhu cầu trên.
Do nước thải của Công ty TNHH Hồng Hà Cao Nguyên bị ô nhiễm bởi các
cặn hữu cơ, hàm lượng BOD cao ngoài ra còn có dầu mỡ và các vi trùng gây
bệnh. Cho nên phương án xử lý lựa chọn là các công trình sơ bộ vật lý và công
trình sinh học hiếu khí để xử lý các chất ô nhiễm trên.
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Công ty TNHH Hồng Hà Cao Nguyên
với yêu cầu đưa ra là phương án xử lý một cách hợp lý để nước thải đầu ra đạt cột
B QCVN 40:2011/BTNMT; tính toán các công trình đơn vị, khai toán chi phí xây
dựng và vận hành.

ii


NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................

iv

MỤC LỤC
TÓM TẮT .....................................................................................................................II
NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƢỚNG DẪN .................................................... III
NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN ....................................................... IV
MỞ ĐẦU .....................................................................................................................VII
CHƢƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY TNHH HỒNG HÀ CAO NGUYÊN ..1
1.1 Giới thiệu chung ......................................................................................................1
1.1.1 Vị trí địa lý: ...........................................................................................................1
1.1.2 Quá trình hình thành và phát triển: ...................................................................1
1.1.3 Cơ cấu tổ chức.......................................................................................................2
1.2 Quy trình sản xuất: .................................................................................................3
1.2.1 Sơ đồ quy trình công nghệ sảm xuất chả cá, cá viên:........................................3
1.2.2 Nguồn gốc và tính chất nƣớc thải: ......................................................................5
a. Nguồn gốc phát sinh nƣớc thải: ...............................................................................5
b. Tính chất nƣớc thải: ..................................................................................................5
CHƢƠNG II: CÁC PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ NƢỚC THẢI CHẾ BIẾN THỰC
PHẨM .............................................................................................................................6
2.1 Phƣơng pháp cơ học:...............................................................................................6
2.1.1 Thiết bị chắn rác:..................................................................................................6
2.1.2 Bể điều hòa: ...........................................................................................................7
2.1.3 Bể lắng: ..................................................................................................................8

v


2.1.4 Bể tách dầu mỡ: ....................................................................................................9
2.2 Phƣơng pháp hóa học và hóa lý: ..........................................................................10
2.2.1 Bể keo tụ, tạo bông: ............................................................................................10
2.2.2 Bể tuyển nổi: .......................................................................................................11
2.2.3 Bể khử trùng: ......................................................................................................12

2.3 Phƣơng pháp sinh học: .........................................................................................13
2.3.1 Bể UASB: .............................................................................................................13
2.3.2 Bể Anoxic: ...........................................................................................................14
2.2.3 Bể bùn hoạt tính Aerotank: ...............................................................................15
2.3.4 Bể MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor) ........................................................16
CHƢƠNG III: PHÂN TÍCH, ĐỀ XUẤT VÀ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ
.......................................................................................................................................18
3.1 Thành phần và tính chất nƣớc thải: ....................................................................18
3.2 Cơ sở lựa chọn công nghệ: ....................................................................................19
3.3 Đề xuất công nghệ xử lý và lựa chọn công nghệ: ................................................19
3.3.1 Phƣơng án 1: .......................................................................................................19
3.3.2 Phƣơng án 2: .......................................................................................................23
3.3 So sánh hai công nghệ và lựa chọn công nghệ: ...................................................26
CHƢƠNG IV: TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ ..................................28
4.1 Song chắn rác: ........................................................................................................29
4.2 Bể thu gom: ............................................................................................................31
4.3 Bể điều hòa sục khí: ...............................................................................................33
Tính toán kích thƣớc bể điều hòa: ..........................................................................33
vi


4.3 Bể Aerotank: ..........................................................................................................38
4.5 Bể lắng đứng: .......................................................................................................47
4.5 Bể khử trùng: .........................................................................................................53
4.6 Bể chứa bùn: ..........................................................................................................55
CHƢƠNG V: DỰ TOÁN KINH PHÍ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƢỚC THẢI ...........58
5.1 Dự toán chi phí đầu tƣ ..........................................................................................58
5.1.1 Dự toán chi phí thi công xây dựng ....................................................................58
5.1.2 Dự toán chi phí thiết bị ......................................................................................58
5.1.3 Tổng chi phí đầu tƣ ............................................................................................61

5.2 Tính toán chi phí vận hành hệ thống ...................................................................61
5.2.1 Chi phí điện năng................................................................................................61
5.2.2 Chi phí bảo dƣỡng, sửa chữa .............................................................................61
5.2.3 Chi phí hóa chất ..................................................................................................62
5.2.4 Chi phí hóa chất ..................................................................................................62
CHƢƠNG VI: VẬN HÀNH, SỰ CỐ, CÁCH KHẮC PHỤC VÀ VẤN ĐỂ ATLĐ
.......................................................................................................................................63
6.1Vận hành .................................................................................................................63
6.2 Sự cố và cách khắc phục .......................................................................................65
6.3 Tổ chức, quản lý và các vấn dề vận hành ............................................................67
6.4 Bảo trì .....................................................................................................................69
KẾT LUẬN ..................................................................................................................70
TÀI LIỆU THAM KHẢO...........................................................................................71

vii


DANH MỤC BẢNG

Bảng 3.1 Thành phần và tính chất nƣớc thải Công ty TNHH Hồng Hà Cao
Nguyên [1] ....................................................................................................................18
Bảng 3.2 Hiệu suất công trình phƣơng án 1 ..............................................................23
Bảng 3.3 Hiệu suất xử lý phƣơng án 2 .......................................................................26
Bảng 3.4 So sánh hai phƣơng án ................................................................................27
Bảng 4.1 Hệ số không điều hòa chung [10] ...............................................................28
Bảng 4.2 Các thông số thủy lực của mƣơng dẫn ở mỗi song chắn rác [3] .............29
Bảng 4.3 Thông số thiết kế bể thu gom......................................................................33
Bảng 4.4 Thông số thiết kế bể điều hòa .....................................................................38
Bảng 4.5 Thông số thiết kế bể Aerotank ...................................................................47
Bảng 4.6 Thông số thiết kế bể lắng đứng ..................................................................53

Bảng 4.7 Thông số thiết kế bể khử trùng ..................................................................55
Bảng 4.8 Thông số thiết kế bể chứa bùn ....................................................................57
Bảng 5.1Dự toán chi phí thi công xây dựng ..............................................................58
Bảng 5.2 Dự toán chi phí thiết bị................................................................................59
Bảng 5.3 Điện năng tiêu thụ trong ngày ....................................................................61
Bảng 6.1 Kiểm soát thông số vận hành đối với quá trình xử lý cơ học ..................64
Bảng 6.2 Kiểm soát thông số vận hành đối với quá trình xử lý sinh học ..............64

viii


DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1 Bảng tên Công ty TNHH Hồng Hà Cao Nguyên[1] ....................................1
Hình 1.2 Một số sản phẩm của Công ty TNHH Hồng Hà Cao Nguyên[1] ...............1
Hình 2.1 Song chắn rác làm sạch thủ công.[8] ............................................................7
Hình 2.2 Bể điều hòa.[3] ................................................................................................8
Hình 2.3 Bể lắng đứng.[7] .............................................................................................9
Hình 2.4 Bể tách dầu ngang.[7] ..................................................................................10
Hình 2.5 Bể tách dầu ly tâm.[2] ..................................................................................10
Hình 2.6 Bể tuyển nổi áp lực.[2] .................................................................................12
Hình 2.7 Sơ đồ cấu tạo bể UASB.[3] ..........................................................................14
Hình2.9 Mô hình cấu tạo bể aerotank có bùn tuần hoàn.[3] ...................................16

ix


DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

BTNMT

Bộ Tài Nguyên Môi Trường

SCR

Song Chắn Rác

UASB

Upflow Anearobic Sludge Blanket

SBR

Sequencing Batch Reactor

COD

Chemical Oxygen Demand

BOD

Biochemical Oxygen Demand

DO

Dissolved Oxygen

QCVN

Quy Chuẩn Việt Nam

TP.HCM

Thành phố Hồ Chí Minh

TSS

Total Suspended Solids

x


MỞ ĐẦU
1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Trong thời đại công nghiệp hóa, hiện đại hóa như hiện nay, mọi thứ đều phát triển
nhanh chóng về mọi mặt. Tuy nhiên, đi song song với những lợi ích to lớn do phát
triển kinh tế xã hội mang lại thì các vấn đề môi trường cũng được đặt ra hết sức thiết
yếu. Tình trạng các nhà máy thải lượng nước thải chưa qua xử lý hoặc xử lý không đạt
chuẩn ra ngoài môi trường tạo nên tình trạng cá chết hàng loạt, ô nhiễm môi trường
nước trầm trọng như hiện nay thì vấn đề môi trường trở nên cấp bách hơn bao giờ hết.
Nguyên liệu ngành chế biến thực phẩm rất đa dạng và phong phú, vì thế nước thải
có chứa các thành phần gây mùi, một lượng chất hữu cơ lớn gây ô nhiễm cho nguồn
tiếp nhận. Nếu lượng nước thải này không được xử lý một cách kịp thời thì khi thải ra
ngoài môi trường sẽ ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng cuộc sống.
Trước tình hình trên, đã có một số dự án nghiên cứu và thiết kế hệ thống xử lý
nước thải ngành chế biến thực phẩm. Trong đó nhiều hệ thống được ứng dụng vào
thực tế và mang lại kết quả khả quan. Với đề tài “Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý
nước thải cho công ty TNHH Hồng Hà Cao Nguyên, công suất 40m3/ngày”, em mong
sẽ đóng sẽ đóng góp 1 phần nhỏ vào việc hạn chế sự ô nhiễm môi trường do nước thải
ngành chế biến thực phẩm gây ra.
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải chế biến thực phẩm cho công ty TNHH

Hồng Hà Cao Nguyên với công suất nước thải 40m3/ngày đêm. Chất lượng nước thải
sau xử lý đạt loại B, QCVN 40:2011/BTNMT quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước
thải công nghiệp.
Từ đề tài được lựa chọn sẽ góp phần củng cố kiến thức đã học, phục vụ cho việc
học tập và công việc trong tương lai.
2. NỘI DUNG ĐỀ TÀI
_ Giới thiệu tổng quan về ngành công nghiệp chế biến thực phẩm ở Công ty TNHH
Hồng Hà Cao Nguyên.
_ Tìm hiểu các phương pháp xử lý nước thải ngành chế biến thực phẩm.
_ Đề xuất 2 phương án xử lý nước thải cho Công ty TNHH Hồng Hà Cao Nguyên từ
đó phân tích lựa chọn công nghệ thích hợp.
_ Tính toán các công trình đơn vị theo phương án đề xuất.
_ Tính toán kinh phí cho hệ thống xử lý nước thải.
3. PHƢƠNG PHÁP THỰC HIỆN
vii


•
Phương pháp thu thập số liệu: thu thập các tài liệu về ngành chế biến thực
phẩm, tìm hiểu thành phần, tính chất nước thải.
•
Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: tìm hiểu các công nghệ xử lý nước thải cho
ngành chế biến thực phẩm qua các tài liệu chuyên ngành.
•
Phương pháp so sánh: so sánh ưu, nhước điểm của công nghệ xử lý và đề ra
phương án hợp lý.
•
Phương pháp toán học: sử dụng công thức toán học để tính toán các công trình
trong hệ thống.
•

Phương pháp đồ họa: dùng phần mềm Autocad để mô tả kiến trúc công nghệ xử
lý nước thải.
4. Ý NGHĨA ĐỀ TÀI
_ Đề tài góp phần vào việc tìm hiểu và thiết kế hệ thống xử lý nước thải chế biến thực
phẩm tại Công ty TNHH Hồng Hà Cao Nguyên, từ đó góp phần vào công tác bảo vệ
môi trường, cải thiện tài nguyên nước ngày càng trong sạch hơn.
_ Xây dựng trạm xử lý nước thải đạt tiêu chuẩn môi trường, giải quyết được vấn đề ô
nhiễm môi trường do nước thải của công ty.
_ Hạn chế việc xả thải bừa bãi làm suy thoái và ô nhiễm tài nguyên nước.
5. KẾT CẤU BÀI KHÓA LUẬN
Đề tài gồm 6 chương trình bày những nội dung được thu thập qua các công trình
nghiên cứu, các tài liệu tham khảo, các bài luận văn và quá trình tính toán thiết kế
trong thời gian thực hiện đề tài tốt nghiệp “Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải
công ty TNHH Hồng Hà Cao Nguyên, công suất 40m3/ngày đêm”.

viii


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải Công ty TNHH Hồng Hà Cao Nguyên, công suất 40m3/ngày

CHƢƠNG I
TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY TNHH HỒNG HÀ CAO NGUYÊN
1.1 Giới thiệu chung
1.1.1 Vị trí địa lý:
_Công ty TNHH Hồng Hà Cao Nguyên nằm ở 129 ấp 5, xã Xuân Thới Thượng, huyện
Hóc Môn, Tp Hồ Chí Minh.
_Phía Tây giáp đường Nguyễn Văn Bứa dẫn ra quốc lộ 22 thuận lợi cho giao thông
đường bộ.

Hình 1.1 Bảng tên Công ty TNHH Hồng Hà Cao Nguyên.[1]
1.1.2 Quá trình hình thành và phát triển:
_Trụ sở Công ty tại 41 Vũ Tùng, Phường 2, Quận Bình Thạnh, Tp Hồ Chí Minh được
thành lập vào năm 2004 với các ngành sản xuất gồm:
+Chế biến bảo quản thịt và các sản phẩm từ thịt
+Chế biến bảo quản thủy sản và các sản phẩm từ thủy sản
+Chế biến và bảo quản rau quả
+Đại lý môi giới đấu giá
+Buôn bán thực phẩm
+Buôn bán đồ uống
+Bán bẻ lương thực, thực phẩm, đồ uống trong các của hàng chuyên doanh
+Kho bãi và lưu giữ hàng hóa
SVTH: Nguyễn Thị Mỹ Duyên
GVHD: Th.S Trần Ngọc Bảo Luân

1


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải Công ty TNHH Hồng Hà Cao Nguyên, công suất 40m3/ngày

+Dịch vụ đóng gói
+Sản xuất tinh bột và các sản phẩm từ tinh bột
+Sản xuất các loại bánh từ bột
+Sản xuất đồ uống không cồn, nước khoáng
+Sản xuất món ăn, thức ăn chế biến sẳn (ngành chính)
_Vào năm 2012 Công ty mở thêm chi nhánh 2 tại 129 ấp 5 xã Xuân Thới Thượng,
huyện Hóc Môn, Tp HCM có mã số thuế 0303580670-002 được cấp vào ngày
05/11/2012 đăng ký tại chi cục thuế Quận Bình Thạnh.

Hình 1.2 Một số sản phẩm của Công ty TNHH Hồng Hà Cao Nguyên.[1]
1.1.3 Cơ cấu tổ chức

SVTH: Nguyễn Thị Mỹ Duyên
GVHD: Th.S Trần Ngọc Bảo Luân

2


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải Công ty TNHH Hồng Hà Cao Nguyên, công suất 40m3/ngày

Công ty TNHH Hồng Hà
Cao Nguyên

Giám đốc

Phòng
xuất
nhập
khẩu
và
cung
ứng

Phòng
tài
chính,
kế
toán

Phòng
hành
chính
nhân
sự

Phòng
nghiên
cứu

Phòng
market
-ing

Xưởng
sản
xuất và
đóng
gói

1.2 Quy trình sản xuất:
1.2.1 Sơ đồ quy trình công nghệ sảm xuất chả cá, cá viên:

SVTH: Nguyễn Thị Mỹ Duyên
GVHD: Th.S Trần Ngọc Bảo Luân

3

Đồ án tốt nghiệp
Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải Công ty TNHH Hồng Hà Cao Nguyên, công suất 40m3/ngày

Thịt, cá

Rã đông

Dẻ cá

Bổ sung phụ gia

Xay

Quét

Định hình

Hấp

Nhiệt độ nồi hấp:
85-900C

Chiên

Sản phẩm

SVTH: Nguyễn Thị Mỹ Duyên
GVHD: Th.S Trần Ngọc Bảo Luân

4

Đồ án tốt nghiệp
Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải Công ty TNHH Hồng Hà Cao Nguyên, công suất 40m3/ngày

1.2.2 Nguồn gốc và tính chất nƣớc thải:
a. Nguồn gốc phát sinh nƣớc thải:
Nguồn nước thải phát sinh trong quá trình hoạt động
Nước thải sản xuất: phát sinh chủ yếu từ khâu tiếp nhận, sơ chế, ngâm, rửa nguyên
liệu. Trong thành phần có chứa chất hữu cơ, các chất rắn lơ lửng, chất cặn bã, vi sinh
vật và dầu mỡ…
Nước thải sinh hoạt: từ việc tắm giặt, vệ sinh của toàn bộ công nhân, cán bộ trong
công ty.
Nước thải vệ sinh công nghiệp: đây là lượng nước thải cần dùng cho việc rửa sàn nhà
mỗi ngày, ngoài ra còn dùng cho việc rửa máy móc, thiết bị, rửa xe…
b. Tính chất nƣớc thải:
Tính chất nước thải chế biến thực phẩm chủ yếu là thành phần hữu cơ có nguồn gốc từ
động vật, có nhiều vụn bẩn dễ lắng khó phân hủy bởi vi sinh vật mà thành phần chủ
yếu là protein và chất béo nên COD, BOD5, SS, hàm lượng N, P rất cao. Nước thải
thường chứa nhiều mảnh vụn thịt cá, các mảnh vụn này thường dễ phân hủy và gây
mùi hôi tanh. Ngoài ra trong nước thải còn chứa một lượng mỡ động vật không tan
trong nước. Nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải thay đổi theo định mức sử dụng
nước và có khuynh hướng giảm dần ở những chu kỳ rửa sau cùng.
Vì thế nước thải có lưu lượng và chất lượng nước thải thay đổi theo thời gian, do đó
công nghệ phải có biện pháp phù hợp để ổn định dòng thải.
Nước thải sau xử lý sinh học vẫn còn một số vi sinh vật gây bệnh, do đó phải có giai
đoạn khử trùng phù hợp trước khi thải ra ngoài môi trường.

SVTH: Nguyễn Thị Mỹ Duyên
GVHD: Th.S Trần Ngọc Bảo Luân

5


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải Công ty TNHH Hồng Hà Cao Nguyên, công suất 40m3/ngày

CHƢƠNG II
CÁC PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ NƢỚC THẢI CHẾ BIẾN THỰC PHẨM
2.1 Phƣơng pháp cơ học:
Xử lý cơ học nhằm loại bỏ các tạp chất vô cơ và hữu cơ không tan (rác, cát nhựa,
dầu mỡ, cặn lơ lửng, các tạp chất nổi…) ra khỏi nước thải, điều hòa lưu lượng và nồng
độ các chất ô nhiễm trong nước thải.
2.1.1 Thiết bị chắn rác:
Song chắn rác dùng để khử tất cả các tạp vật có thể gây ra sự cố trong quá trình vận
hành hệ thống xử lý nước thải như làm tắc bơm, đường ống hoặc kênh dẫn. Có thể
phân loại các thiết bị chắn rác thành 3 loại: chắn rác thô, chắn rác mịn, lưới chắn rác.






Chắc rác thô: song chắn rác có thể đặt cố định hoặc di động, cũng có thể là tổ
hợp với máy nghiền nhỏ. Các song chắn rác làm bằng kim loại, đặt ở của vào
kênh dẫn, nghiêng một góc 60-750. Thanh song chắn có thể có tiết diện tròn,
vuông hoặc hỗn hợp. Song chắn rác thô có khoảng cách giữa các thanh từ 30mm200mm.
Chắn rác mịn: chắn rác mịn bao gồm cả chắn rác cố định, di động, đai, đãi, trống
quay. Chắn rác mịn có thể loại bỏ các loại rác có kích thước nhỏ khoảng từ 5mm25mm. Loại chắn này thích hợp khi khử cặn có kích thước nhỏ và thường đặt sau
song chăn rác thô. Máy dạng trống quay thường là loại thông dụng thường sử

dụng cho các công trình xử lý nước thải với chi phí đầu tư ban đầu thấp, hiệu quả
xử lý cao.
Lưới chắn rác: dùng để khử các chất lơ lửng có kích thước nhỏ khoảng từ 0,51,0mm. Lưới lọc thường được bao bọc xung quanh khung rõng hình trụ quay
tròn (hay còn gọi là trống quay) đặt trên các khung hình dĩa.

SVTH: Nguyễn Thị Mỹ Duyên
GVHD: Th.S Trần Ngọc Bảo Luân

6


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải Công ty TNHH Hồng Hà Cao Nguyên, công suất 40m3/ngày

Hình 2.1 Song chắn rác làm sạch thủ công.[8]
2.1.2 Bể điều hòa:
Do đặc điểm công nghệ sản xuất của một số ngành công nghiệp, lưu lượng và nồng
độ nước thải thường không đều theo các giờ trong ngày, đêm. Sự dao động lớn về lưu
lượng và nồng độ dẫn đến những hậu quả xấu về chế độ công tác của mạng lưới và các
công trình xử lý. Do đó bể điều hòa được dùng để duy trì dòng thải và nồng độ vào
công trình xử lý ổn định, khắc phục những sự cố vận hành do sự dao động về nồng độ
và lưu lượng của nước thải gây ra và nâng cao hiệu suất của quá trình xử lý sinh học.
Các dạng bể điều hòa:
 Điều hòa trong dòng: tất cả các dòng chảy vào bể điều hòa. Ổn định lưu
lượng và tải lượng.
 Điều hòa ngoài dòng: lưu lượng lớn hơn lưu lượng giới hạn sẽ chảy vào
bể điều hòa giúp cho giảm chi phí bơm.
Các dạng khuấy trộn trong bể điều hòa:
 Khuấy trộn sục khí
 Khuấy trộn bằng cánh khuấy

SVTH: Nguyễn Thị Mỹ Duyên
GVHD: Th.S Trần Ngọc Bảo Luân

7


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải Công ty TNHH Hồng Hà Cao Nguyên, công suất 40m3/ngày

Hình 2.2 Bể điều hòa (LMT).[3]
2.1.3 Bể lắng:
Các loại bể lắng thường được dùng để xử lý sơ bộ nước thải (xử lý bậc I) trước khi
xử lý sinh học như một công trình xử lý độc lập nếu chỉ yêu cầu tách các loại cặn lắng
khỏi nước thải trước khi xả ra nguồn nước mặt.
Các loại bể lắng có nhiệm vụ lắng các hạt rắn nhỏ hơn 0,2mm. Bùn lắng được tách
ra khỏi nước ngay sau khi lắng, có thể bằng phương pháp thủ công hoặc cơ giới.
Theo cấu tạo và hướng dòng chảy người ta có thể phân ra các loại: bể lắng đứng, bể
lắng ngang, bể lắng ly tâm, bể lắng 2 vỏ.


Bể lắng đứng: dễ thu cặn và cặn thu được có nồng độ cao nhưng yêu cầu nhiều về
chiều sâu, có dạng hình hộp hoặc hình trụ với đáy hình chóp. Nước thải chuyển
động trong vùng lắng theo hướng từ dưới lên. Dùng cho công trình xử lý có
Q<20.000m3/ngày.
 Bể lắng ly tâm: lắng tốt nhưng lại tạo ra cặn có nồng độ thấp. Bể lắng ly tâm là
một dạng của bể lắng ngang vì dòng chảy của nước cũng theo phương nằm ngang,
hướng từ tâm ra xung quanh. Bể lắng ly tâm thường dùng cho các công trình có
công suất Q>20.000m3/ngày.
 Bể lắng 2 vỏ: được xây dựng bằng gạch hoặc bê tông cốt thép, có đáy hình nón để

chứa và phân hủy cặn. Phía trên bể là máng lắng vai trò như bể lắng ngang. Bùn
lắng theo khe trượt xuống ngăn lên men, phân hủy và ổn định bùn cặn. Sử dụng
cho các công trình xử lý Q<10.000m3/ngày đêm.

SVTH: Nguyễn Thị Mỹ Duyên
GVHD: Th.S Trần Ngọc Bảo Luân

8


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải Công ty TNHH Hồng Hà Cao Nguyên, công suất 40m3/ngày

Hình 2.3 Bể lắng đứng (XLNC Trịnh Xuân Lai).[7]

2.1.4 Bể tách dầu mỡ:
Bể tách dầu mỡ nhằm loại bỏ các tạp chất có khối lượng riêng nhỏ hơn nước, chúng
gây ảnh hưởng xấu tới các công trình thoát nước, các chất này sẽ bịt kín lỗ hỏng giữa
các vật liệu lọc trong các bể sinh học và phá hủy cấu trúc bùn hoạt tính của bể
Aerotank, gây khó khăn trong quá trình lên men cặn. Áp dụng trọng lực tự nhiên, các
hạt dầu nổi lên do tỷ trọng riêng của chúng và được vớt ra ngoài.
Bể tách dầu mỡ thường dùng cho nước thải có hàm lượng dầu mỡ >100mg/l. Vận
tốc nước trong bể tách dầu có thể dao động từ 0,005-0,01m/s. Đối với các hạt dầu có
đường kính 80-100  m, vận tốc nổi lên của hạt bằng 1 đến 4 mm/s. Bể tách dầu
thường có 2 ngăn trở lên. Chiều rộng từ 2-3m, chiều sâu lớp nước từ 1,2-1,5m.
Có 2 quá trình tách dầu:
 Dùng trọng lực tự nhiên: các hạt dầu từ từ nổi lên do tỷ trọng riêng của
chúng.
 Dùng trọng lực nhân tạo: dùng lực ly tâm hay cyclone để tăng trưởng
trọng lực.

SVTH: Nguyễn Thị Mỹ Duyên
GVHD: Th.S Trần Ngọc Bảo Luân

9


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải Công ty TNHH Hồng Hà Cao Nguyên, công suất 40m3/ngày

Hình 2.4 Bể tách dầu ngang. [2]

Hình 2.5 Bể tách dầu ly tâm.[2]
2.2 Phƣơng pháp hóa học và hóa lý:
2.2.1 Bể keo tụ, tạo bông:
Phương pháp áp dụng một số chất như phèn nhôm, phèn sắt, polymer có tác dụng
kết dính các chất khuếch tán trong dung dịch thành các hạt có kích cỡ và tỷ trọng lớn
hơn rồi lắng để loại bớt các chất ô nhiễm ra khỏi nước thải.
Trong tự nhiên tùy theo nguồn gốc, xuất xứ cũng như bản chất hóa học, các hạt cặn
lơ lửng đều mang điện tích âm hoặc dương. Khi thế cân bằng điện động của nước bị
phá vỡ, các thành phần mang điện tích sẽ kết hợp hoặc dính kết với nhau bằng lực liên
kết phân tử và điện từ, tạo thành một tổ hợp các phân tử, nguyên tử hoặc các ion tự do.
Các tổ hợp trên được gọi là các hạt “bông keo”. Theo thành phần cấu tạo người ta chia
chúng thành 2 loại keo: keo kỵ nước là loại chống lại các phân tử nước và keo háo
nước là loại hấp thụ các phân tử nước như vi khuẩn, vi rút,… trong đó keo kỵ nước
đóng vai trò chủ yếu trong công nghệ xử lý nước và nước thải.

SVTH: Nguyễn Thị Mỹ Duyên
GVHD: Th.S Trần Ngọc Bảo Luân

10


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải Công ty TNHH Hồng Hà Cao Nguyên, công suất 40m3/ngày

Các chất đông tụ thường dùng là muối nhôm, sắt hoặc hỗn hợp của chúng. Việc lựa
chọn chất đông tụ phụ thuộc vào tính chất hóa lý, chi phí, nồng độ tạp chất trong nước,
pH và thành phần muối trong nước. Trong thực tế người ta thường dùng các chất đông
tụ sau: Al2(SO4)3.18H2O, NaAlO2, Al(OH)5Cl, Kal(SO4)2.12H2O, NH4Al(SO4)2.12H2O.
Trong đó dùng rộng rãi nhất là Al2(SO4)3 bởi vì Al2(SO4)3 hòa tan tốt trong nước, chi
phí thấp và hoạt động có hiệu quả cao trong khoảng pH=5-7,5.
2.2.2 Bể tuyển nổi:
Buyển nổi được áp dụng để xử lý các chất lơ lửng trong nước (bùn hoạt tính, màng
vi sinh vật). Nước thải được nén đến áp suất 40-60psi với khối lượng không khí bảo
hòa. Khi áp suất của hỗn hợp khí này được giảm đến áp suất khí quyển trong bể tuyển
nổi thì những bọt khí nhỏ bé được giải phóng. Bọt khí có khả năng hấp phụ các bông
bùn và các chất lơ lửng hoặc nhũ tương(dầu, sợi) làm chúng kết dính lại với nhau và
nổi lên trên bề mặt. Hỗn hợp khí-chất rắn nổi lên tạo thành váng trên bề mặt. Nước đã
được loại bỏ các chất rắn lơ lửng được xả ra từ đáy của bể tuyển nổi.
Bể tuyển nổi được cấu tạo bao gồm một bể tròn hoăc chữ nhật. Bên trên bể và đáy
bể được thiết kế hai dàn cào bùn. Thiết bị được kết nối với một số thiết bị phụ trợ bên
ngoài gồm bình trộn nước, bớm nước trộn, máy nén khí…
Tuyển nổi gồm các loại: tuyển nổi chân không, tuyển nổi áp lực, tuyển nổi cơ học.
*Tuyển nổi chân không: nước thải được bão hòa không khí ở áp suất khi quyển trong
buồng sục khí. Khí vào buồng tuyển nổi, áp suất khoảng 225-300mmgHg nhờ bơm
chân không. Khi đó các bọt khí rất nhỏ nổi lên và kéo theo chất bẩn nước thải sau xử
lý đi thu phía dưới. Thời gian thực hiện hoàn toàn một chu trình là 20 phút. Vì số
lượng bọt nhỏ nên không áp dụng cho nước thải có hàm lượng SS lớn (<250-300mg/l).
Thiết bị này có cấu tạo phức tạp, vì phải xây dựng các thùng chân không rất kín với

thiết bị gạt cơ giới bên trong nên khó khăn trong quá trình vận hành và sửa chữa.
*Tuyển nổi cơ học: sự phân toán khí trong thiết bị tuyển nổi được thực hiện nhờ bơm
tuabin kiểu cánh quạt, đĩa có cánh quay hướng lên trên. Ứng dụng để xử lý nước có
nồng độ cao>2000g/l.
*Tuyển nổi áp lực:quá trình được tiến hành theo 2 giai đoạn: bão hòa nước bằng
không khí dưới áp suất cao, tách khí hòa tan dưới áp suất khí quyển. Thời gian lưu
trong bình cao áp khoảng 14 phút, thể tích không khí chiếm 1,5-5% thể tích nước cần
xử lý. Phương pháp này cho phép làm sạch nồng độ chất lơ lửng 4-5g/l. Ưu điểm của
SVTH: Nguyễn Thị Mỹ Duyên
GVHD: Th.S Trần Ngọc Bảo Luân

11


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải Công ty TNHH Hồng Hà Cao Nguyên, công suất 40m3/ngày

thiết bị này là cấu tạo đơn giản, dễ thực hiện thi công và sửa chữa, thông dụng hơn so
với 2 loại tuyển nổi còn lại.

Hình 2.6 Bể tuyển nổi áp lực. [2]
2.2.3 Bể khử trùng:
Bể khử trùng dùng để khử các vi sinh vật gây bệnh lây lan đường nước. Có 2
phương pháp khử trùng:
 Khử trùng bằng tác nhân vật lý: nhiệt, tia cực tím (UV), siêu âm, lọc bằng MF
→ Không làm thay đổi tính chất hóa lý của nước, không gây nên tác dụng phụ. Hiệu
suất thấp chỉ dùng cho quy mô nhỏ.
_Phương pháp nhiệt: đun sôi nước ở 1000C trong 15-20 phút đa số các vi sinh vật bị
tiêu diệt. Phương pháp này tốn năng lượng và không thích hợp ở quy mô lớn, chỉ thích
hợp cho các gia đình xử lý nước ăn uống.

_Khử trùng bằng tia cực tím: tia cực tím là bức xạ điện từ có bước sóng 4-400nm
ngoài vùng phát hiện và nhận biết của mắt thường, làm thay đổi DNA của tế bào vi
khuẩn, tia cực tím có bước sóng 254nm có khả năng diệt khuẩn cao nhất. Phương pháp
này có chi phí vận hành cao.
_Siêu âm: dùng siêu âm với cường độ tác dụng không nhỏ hơn 2W/cm2 trong khoảng
thời gian >5 phút có khả năng tiêu diệt hoàn toàn vi sinh vật trong nước.
SVTH: Nguyễn Thị Mỹ Duyên
GVHD: Th.S Trần Ngọc Bảo Luân

12


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải Công ty TNHH Hồng Hà Cao Nguyên, công suất 40m3/ngày

_Lọc: lọc nước qua lớp lọc có kích thước khe rỗng <1  m có thể loại được đa số vi
khuẩn, phương pháp này áp dụng cho nước có hàm lượng cặn <2mg/l
 Khử trùng bằng tác nhân hóa học: Chlorine và các hợp chất của clo, bromine,
iodine, ozone,… Hiệu suất rộng rãi ở mọi quy mô.
_Clo là chất oxy hóa mạnh có tác dụng khử trùng cao. Quá trình diệt vi khuẩn xảy ra 2
giai đoạn: chất khử trùng khuếch tán xuyên qua vỏ tế bào vi sinh vật, phản ứng lên
men bên trong tế bào và phá hoại quá trình trao đổi chất dẫn đến diệt vong của tế bào.
Phương pháp này rẻ tiền và được sử dụng rộng rãi.
2.3 Phƣơng pháp sinh học:
Phương pháp này dựa trên cơ sở hoạt động phân hủy các chất hữu cơ có trong nước
thải của các vi sinh vật. Các vi sinh vật sử dụng các chất hữu cơ và một số khoáng chất
làm nguồn dinh dưỡng và tạo năng lượng. Trong quá trình phát triển, chúng nhận các
chất dinh dưỡng để xây dựng tế bào, sinh trưởng và sinh sản nên sinh khối của chúng
được tăng lên.
2.3.1 Bể UASB:

Bể UASB là bể thuộc quá trình kỵ khí (yếm khí).
Quá trình phân hủy các chất hữu cơ trong điều kiện kỵ khí do quần thể vi sinh vật
(chủ yếu là vi khuẩn) hoạt động không cần sự có mặt của oxy không khí, sản phẩm
cuối cùng là một hỗn hợp khí có CH4, CO2, N2, H2,… trong đó có tới 64% là CH4.
Quá trình kỵ khí thường áp dụng cho các loại nước thải có hàm lượng CHC cao: BOD
đến 10-30g/l
 Tỷ số BOD:N:P=100:5:1
 Tỷ số COD:N:P=150:5:1
Bể UASB được chia làm 2 ngăn: ngăn lắng và ngăn lên men. Trong bể diễn ra 2 quá
trình: Lọc nước thải qua tầng cặn lơ lửng và lên men lượng cặn giữ lại.
Khí metan tạo ra ở giữa lớp bùn. Hỗn hợp khí-lỏng và bùn tạo thành dạng hạt lơ
lửng. Với quy trình này, bùn tiếp xúc tốt với chất hữu cơ có trong nước thải qua quá
trình phân hủy xảy ra tích cực. Nhờ các VSV có trong bùn hoạt tính mà các chất bẩn
có trong nước thải đi từ dưới lên, xuyên qua lớp bùn bị phân hủy. Trong bể các VSV
liên kết với nhau và hình thành các hạt bùn lớn đủ nặng để không bị cuốn trôi ra khỏi
bể. Các loại khí chủ yếu là CH4 và CO2 sẽ tạo ra dòng tuần hoàn cục bộ, giúp cho việc
SVTH: Nguyễn Thị Mỹ Duyên
GVHD: Th.S Trần Ngọc Bảo Luân

13


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải Công ty TNHH Hồng Hà Cao Nguyên, công suất 40m3/ngày

hình thành những hạt bùn hoạt tính và giữ cho chúng ổn định. Các hạt khí và bùn có
khí bám vào sẽ nổi lên trên mặt tạo thành hỗn hợp phía trên bể. Bộ phận tách khí đặt ở
dưới vùng lắng để đảm bảo điều kiện lắng tốt nhất cho bông bùn. Khi va phải lớp chắn
phía trên, các bọt khí vỡ ra và các hạt bùn được tách khỏi hỗn hợp lại lắng xuống dưới.
Còn nước thải thì đi vào ở đáy và đi ra vùng lắng và máng thu nước phía trên. Để giữ

cho lớp bùn ở trạng thái lơ lửng, vận tốc dòng nước hướng lên phải giữ ở khoảng 0,60,9 m/h. Thời gian lưu bùn >30 ngày, thời gian lưu nước theo khí hậu Việt Nam >6h.
Thời gian lưu nước cho bể UASB là t=4-16h.

Hình 2.7 Sơ đồ cấu tạo bể UASB.[3]
2.3.2 Bể Anoxic:
Bể anoxic thuộc quá trình thiếu khí. Các cánh khuấy được đặt dưới đáy bể tạo môi
trường thiếu khí. Nguyên tắc của phương pháp này là trong diều kiện thiếu oxy (hàm
lượng oxy hòa tan được giứ trong nước là 1mg/l) thì các chất dinh dưỡng như Nito,
Photpho có trong nước sẽ bị các vi sinh vật tùy nghi phân hủy.
Phương pháp chủ yếu là khử Nitrat:
Nitrosonomas
NO3 
 NO2
nitrosomonas
NO2  CHC 
 N2  CO2  H 2O

Nitrat là sản phẩm cuối cùng của quá trình oxy hóa amoni chưa được xem là bền
vững và còn gây độc cho môi trường nên cần được tiếp tục chuyển hóa về dạng khí
nitơ.
SVTH: Nguyễn Thị Mỹ Duyên
GVHD: Th.S Trần Ngọc Bảo Luân

14


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải Công ty TNHH Hồng Hà Cao Nguyên, công suất 40m3/ngày

Quá trình hình thành nitrat (oxi hóa amoni) xảy ra trong giai đoạn hiếu khí (bể

aerotank) và kế tiếp là giai đoạn hình thành nitrit và từ nitrit hình thành nitrat. Quá
trình khử nitrat, nitrit và các hợp chất nitơ có hóa trị dương về khí nitơ xảy ra dưới
điều kiện thiếu khí (bể anoxic). Bể anoxic lắp đặt trước bể aerotank nhằm tận dụng
nguồn hữu cơ từ nước thải chưa qua xử lý hiếu khí hoặc nếu lắp đặt sau thì phải bổ
sung lượng cacbon.
Trong bể Anoxic pH tối ưu cho quá trình khử nitrat khá rộng: pH=7-9, ngoài vùng
tối ưu tốc độ khử nitrat giảm nhanh.
2.2.3 Bể bùn hoạt tính Aerotank:
Quá trình bùn hoạt tính hay bể hiếu khí (aerotank) là quá trình xửu lý sinh học hiếu
khí với vi sinh vật sinh trưởng dạng lơ lửng chủ yếu được sử dụng để khử chất hữu cơ
chứa cacbon. Bùn hoạt tính là bùn sinh học tập hợp nhiều loại vi sinh chủ yếu là vi
khuẩn dị dưỡng hiếu khí, là sản phẩm của khối quần thể vi sinh vật có khả năng ổn
định chất thải dưới điều kiện hiếu khí. Các vi sinh vật đồng hóa các chất hữu cơ có
trong nước thải thành các chất dinh dưỡng cung cấp cho sự sống. Trong quá trình phát
triển vi sinh vật sử dụng các chất để sinh sản và giải phóng năng lượng, nên sinh khối
của chúng tăng nhanh. Như vậy, các chất hữu cơ có trong nước thải được chuyển hóa
thành các chất vô cơ như H2O, CO2 không độc hại cho môi trường.
Chất hữu cơ + O2 + Chất dinh dưỡng
khó phân hủy + CO2 + H2O + NH3 + SO42- +….

Tế bào mới + Chất hữu cơ

Tại bể Aerotank sau khi quá trình bùn hoạt tính được thực hiện, hỗn hợp bùn và
nước thải được đưa sang bể lắng đợt 2 và được lắng giữ tại đây. Phần lớn bùn hoạt tính
được tuần hoàn trở lại để duy trì mật độ vi sinh vật, đáp ứng khả năng phân hủy chất
hữu cơ tốt. Phần hoạt tính còn lại trong bể lắng (bùn hoạt tính dư) được đưa đến bể
nén bùn để giảm độ ẩm và sau đó xử lý chúng bằng các phương pháp thích hợp.
Bể Aerotank có hai loại hoạt động: Sử dụng thiết bị khuếch tán khí và thiết bị khuấy
trộn bề mặt.
Tải trọng hữu cơ trong xử lý hiếu khí thường thấp hơn nên nồng độ các chất bẩn hữu

cơ trong nước thải qua Aerotank có:
 BODtoàn phần  1000 mg/l.
 Tỷ số BOD5:N:P = 100:5:1
SVTH: Nguyễn Thị Mỹ Duyên
GVHD: Th.S Trần Ngọc Bảo Luân

15