thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt thành phố vũng tàu, công suất giai đoạn 1 22 000 m3 ngày đêm

Đồ án tốt nghiệp
“Thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt Tp.Vũng Tàu , GĐ 1 , công suất 22.000 m3 /ngày đêm”

MỤC LỤC
CHƯƠNG 1 :GIỚI THIỆU KHU DÂN CƯ TP.VŨNG TÀU .................... 1
1.1.Giới thiệu điều kiện tự nhiên ..............................................................................1
1.1.1. Vị trí địa lý: .................................................................................................1
1.1.2. Điều kiện địa hình .......................................................................................1
1.1.3. Đặc điểm khí hậu ........................................................................................2
1.1.4. Điều kiện kinh tế - xã hội............................................................................2
1.1.5. Giới thiệu quy mô thành phố ......................................................................2
1.2 . Cơ sở hạ tầng ....................................................................................................3
1.2.1. Giao thông ...................................................................................................3
1.2.2. Hệ thống phòng cháy, chữa cháy ................................................................ 4
1.2.3. Hệ thống cấp nước ......................................................................................4
1.2.4. Hệ thống thoát nước....................................................................................4

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP
XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT .............................................................. 5
2.1. Các thông số cơ bản ...........................................................................................5
2.1.1. Các thông số vật lý......................................................................................5
2.1.2. Các thông số hóa học ..................................................................................5
2.1.2.Các thông số sinh học ..................................................................................7
2.2 Các phương pháp xử lý nước thải Sinh hoạt.......................................................8
2.2.1 Phương pháp cơ học.....................................................................................8
2.2.2 Phương pháp xử lý hóa lý ............................................................................9
2.2.2.1. Keo tụ .......................................................................................................9
2.2.2.2. Tuyển nổi .................................................................................................9
2.2.3 Phương pháp xử lý sinh học ......................................................................10
2.2.4. Xử lý bùn cặn ............................................................................................ 14
a.Bể tự hoại .........................................................................................................15

SVTH: Hồ Sỹ Tài
GVHD: Ths.Hoàng Thị Tố Nữ – Th.S Nguyễn Văn Sứng

4


Đồ án tốt nghiệp
“Thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt Tp.Vũng Tàu , GĐ 1 , công suất 22.000 m3 /ngày đêm”

b.Bể metan ..........................................................................................................15
2.2.5. Phương pháp khử trùng.............................................................................16
2.3. Nguồn nước thải thành phố ..............................................................................19

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI .. 20
3.1 Tính toán công suất trạm xử lý .........................................................................20
3.2 Phương án thu gom nước thải và và vị trí của trạm xử lý ................................ 20
3.3. Đề xuất và lựa chọn công nghệ ........................................................................21
3.1.1. Nguyên tắc lựa chọn công nghệ xử lý nước thải ......................................21
3.3.2. Đề xuất và lựa chọn công nghệ .................................................................22
Phương án 1 ............................................................................................................23
Phương án 2 ............................................................................................................25
3.4. Thiết kế các công trình đơn vị .........................................................................31
3.4.1. Tính toán lưu lượng nước thải ..................................................................31
3.4.2. Hầm tiếp nhận và song chắn rác tinh ........................................................32
3.4.3. Bể lắng cát ngang ......................................................................................34
3.4.4. Mương oxy hóa .........................................................................................36
3.4.5. Bể lắng II...................................................................................................45
3.4.6. Bể khử trùng ............................................................................................. 49
3.4.7. Khử mùi ....................................................................................................51

3.5.Tính toán cao trình công trình xử lý .................................................................52

CHƯƠNG 4:KHỞI ĐỘNG HỆ THỐNG VÀ HƯỚNG DẪN VẬN HÀNH55
4.1. Mô tả quy trình công nghệ ...............................................................................55
4.1.1. Sơ đồ khối .................................................................................................55
4.1.2. Mô tả quy trình .........................................................................................55
4.2. Các thông số vận hành .....................................................................................57
4.2.Giám sát và điều khiển các hệ thống của nhà máy. ..........................................62
4.3. Kế hoạch dự phòng/giải quyết sự cố................................................................ 64

SVTH: Hồ Sỹ Tài
GVHD: Ths.Hoàng Thị Tố Nữ – Th.S Nguyễn Văn Sứng

5


Đồ án tốt nghiệp
“Thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt Tp.Vũng Tàu , GĐ 1 , công suất 22.000 m3 /ngày đêm”

CHƯƠNG 5: KHAI TOÁN SƠ BỘ CHI PHÍ ĐẦU TƯ VÀ QUẢN LÝ VẬN
HÀNH ............................................................................................................. 69
5.1. Phần xây dựng ..................................................................................................69
5.2. Phần thiết bị .....................................................................................................70
5.3.Tổng dự toán đầu tư ban đầu ............................................................................73
5.4. Suất đầu tư cho 1 m3 nước thải .......................................................................73
5.5. Chi phí xử lý cho 1 m3 nước thải ....................................................................74
5.5.1. Chi phí vận hành .......................................................................................74
5.5.2.Chi phí hóa chất .........................................................................................75
5.5.3. Chi phí công nhân . ...................................................................................76
5.6. Tổng chi phí vân hành......................................................................................76

CHƯƠNG 6: SƠ BỘ CÁC VẤN ĐỀ VỀ MÔI TRƯỜNG CỦA CÔNG
TRÌNH VÀ BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC ..................................................... 77
6.1. Hiện trạng môi trường......................................................................................77
6.2. Những tác động của công trình trong giai đoạn chuẩn bị ................................ 77
6.2.2.Nguồn tác động .......................................................................................... 77
6.2.3.Đánh giá tác động ......................................................................................77
6.3.Những tác động của công trình trong giai đoạn thực hiện................................ 78
6.3.1.Nguồn tác động .......................................................................................... 78
6.3.2. Đối tượng, quy mô bị tác động .................................................................79
6.3.3. Đánh giá tác động .....................................................................................81
6.4.Giai đoạn hoạt động .......................................................................................... 89
6.4.1.Nguồn tác động .......................................................................................... 89
6.4.2.Đối tượng, quy mô bị tác động ..................................................................91
6.4.3. Đánh giá tác động .....................................................................................92
6.5. Quy trình quản lý và giám sát môi trường .......................................................98
6.5.1. Quy trình quản lý môi trường ...................................................................98
6.5.2. Quy trình giám sát môi trường..................................................................99

SVTH: Hồ Sỹ Tài
GVHD: Ths.Hoàng Thị Tố Nữ – Th.S Nguyễn Văn Sứng

6


Đồ án tốt nghiệp
“Thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt Tp.Vũng Tàu , GĐ 1 , công suất 22.000 m3 /ngày đêm”

Kết luận và kiến nghị ........................................ Error! Bookmark not defined.

DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Bản đồ hành chính tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu..............................................1
Hình 2.1. Các khu vực trong một ao xử lý nước thải...............................................12
Hình 3.1. Sơ đồ công nghệ phương án 1..................................................................24
Hình 3.2. Sơ đồ công nghệ phương án 2..................................................................26
Hình 3.3. Song chắn rác cơ tinh...............................................................................33
Hình 4.1 Sơ đồ kế hoạch bảo dưỡng.......................................................................69

DANH MỤC BẢNG
Bảng 3.1: Thông số nước thải đầu vào và quy chuẩn nước sau xử lý.......................28
Bảng 3.2. Thông số nước thải đầu vào và đầu ra sau mỗi công trình........................29
Bảng 3.3 . Bảng hệ số không điều hòa chung............................................................32
Bảng 3.4 . Thông số Song chắn rác tinh....................................................................34
Bảng 3.5 . Thông số thiết kế bể lắng cát....................................................................37
Bảng 3.6 . Thông số thiết kế mương oxy hóa............................................................46
Bảng 3.7 . Thông số thiết kế bể lắng II......................................................................48
Bảng 3.8 . Thông số thiết kế bể nén bùn....................................................................49
Bảng 3.9 . Thông số thiết kế bể tiếp xúc....................................................................51
Bảng 4.1 . Các giải pháp và khắc phục......................................................................65
Bảng 5.1 : Khai toán phần xây dựng..........................................................................70
Bảng 5.2 : Khai toán phần thiết bị..............................................................................71
Bảng 5.3 : Bảng chi phí đầu tư...................................................................................74
Bảng 5.4 : Bảng chi phí điện năng vận hành..............................................................75
Bảng 5.5: Bảng chi phí hóa chất.................................................................................76
Bảng 5.6 :Bảng chi phí nhân công..............................................................................77
Bảng 6.1 : nguồn tác động liên quan đến chất thải trong giai đoạn xây dựng........... 79
Bảng 6.2 : nguồn tác động liên quan đến chất thải trong giai đoạn xây dựng........... 80

SVTH: Hồ Sỹ Tài
GVHD: Ths.Hoàng Thị Tố Nữ – Th.S Nguyễn Văn Sứng

7


Đồ án tốt nghiệp
“Thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt Tp.Vũng Tàu , GĐ 1 , công suất 22.000 m3 /ngày đêm”

Bảng 6.3 : Tóm tắt mức độ tác động đến môi trường của các hoạt động trong giai đoạn
xây dựng của dự án.................................................................................................... 81
Bảng 6.4 : Đối tượng, quy mô, thời gian bị tác động trong giai đoạn xây dựng dự
án.................................................................................................................................82
Bảng 6.5 : thành phần các chất trong khói thải ô tô....................................................83
Bảng 6.6: Hệ số ô nhiễm của công đoạn hàn, tiện sắt thép.........................................84
Bảng 6.7: Hệ số ô nhiễm của công đoạn hàn hoặc cắt kim loại bằng hơi .... ........... 84
Bảng 6.8: Mức độ ồn tối đa cho phép của phương tiện giao thông vận tải đường
bộ................................................................................................................................ 85
Bảng 6.9: Tải lượng chất ô nhiễm do mỗi người hàng ngày đưa vào môi trường......86

Bảng 6.10. Tải lượng các chất ô nhiễm thải vào môi trường................................

87

Bảng 6.11. Nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt ......................... 90
Bảng 6.12: Các nguồn gây tác động môi trường không liên quan tới chất thải trong
thời gian hoạt động.................................................................................................. 91
Bảng 6.13: Tóm tắt mức độ tác động đến môi trường của các hoạt động khi dự án đi
vào hoạt động .......................................................................................................... 92
Bảng 6.14: Đối tượng, quy mô bị tác động trong giai đoạn hoạt động.................... 93
Bảng 6.15: Tác động của các chất gây ô nhiễm trong nước thải ............................. 95
Bảng 6.16: Tác động của các chất ô nhiễm không khí ............................................ 96

SVTH: Hồ Sỹ Tài
GVHD: Ths.Hoàng Thị Tố Nữ – Th.S Nguyễn Văn Sứng

8


Đồ án tốt nghiệp
“Thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt Tp.Vũng Tàu , GĐ 1 , công suất 22.000 m3 /ngày đêm”

MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề
Với tốc độ đô thị hóa nhanh và sự gia tăng dân số mạnh trong thời gian qua đã
hình thành nhiều khu dân cư tập trung và khu đô thị mới. Khi một khu dân cư hay khu
đô thị mới ra đời, ngoài việc xây dựng hệ thống hạ tầng kỹ thuật trong đó hệ thống thoát
nước và xử lý nước là một yêu cầu tiên quyết cần phải được tổ chức và đầu tư xây dựng
một cách đồng bộ và hoàn chỉnh, góp phần bảo vệ môi trường bền vững hơn.
Để đáp ứng một trong những yêu cầu trên, trong quy hoạch phát triển kinh tế xã
hội và kế hoạch bảo vệ môi trường thành Phố việc nghiên cứu và đề xuất công nghệ
thích hợp xử lý nước thải sinh hoạt cho TP là thực sự cần thiết.
2. Mục đích nghiên cứu của đề tài
Thiết kế xử lý nước thải sinh hoạt cho khu dân cư lưu lượng 22000 m3/ngày
đảm bảo chất lượng nước thải đầu ra đạt các chỉ tiêu loại A theo QCVN 14 :
2008/BTNMT trước khi xả ra nguồn tiếp nhận để bảo vệ môi trường và sức khỏe cộng
đồng.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu.
Tập trung nghiên cứu hiện trạng hệ thống thu gom và xử lý nước thải , các loại
hình công nghệ xử lý nước thải đô thị có thể áp dụng cho việc xử lý nước thải sinh hoạt
(tập trung vào các công nghệ xử lý sinh học bể aeroten và hồ sinh học) & các tiêu chuẩn
quy định hiện hành và tương lai đối với việc xả thải nước thải sinh hoạt.

▪ Tổng quan về nước thải sinh hoạt.
▪ Tổng quan các phương pháp xử lý nước thải sinh hoạt.
▪ Đề xuất các phương án xử lý nước thải sinh hoạt.
▪ Lựa chọn phương án xử lý tối ưu.
▪ Tính toán & thiết kế các công trình đơn vị.
▪ Tính toán chi phí xây dựng, chi phí xử lý 1m³ nước thải.
▪ Xây dựng kế hoạch quản lý và vận hành hệ thống xử lý nước thải.
▪ Nhận xét kết luận.

SVTH: Hồ Sỹ Tài
GVHD: Ths.Hoàng Thị Tố Nữ – Th.S Nguyễn Văn Sứng

9


Đồ án tốt nghiệp
“Thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt Tp.Vũng Tàu , GĐ 1 , công suất 22.000 m3 /ngày đêm”

▪ Thực hiện các bản vẽ thiết kế.
4. Đối tượng khảo sát của đề tài
Đối tượng khảo sát của đề tài là hiện trạng các công trình xử lý nước thải hiện
có, hệ thống thu gom, điều kiện dân số, tài chính của thành phố cũng như một số các
công trình xử lý nước thải đã có trong nước và trên thế giới…
4. Phương pháp nghiên cứu
Theo sát đề tài, tham khảo ý kiến giáo viên hướng dẫn và nghiên cứu thực tiễn.
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
Ý nghĩa thực tiễn của đề tài là rất lớn. Việc nghiên cứu, xem xét công Mương
oxy hóa có thích hợp trong việc xử lý nước thải sinh hoạt ở các thành phố là hết sức cấp
thiết, góp phần hỗ trợ chủ đầu tư đưa ra quyết định chính thức trong viêc lựa chọn công
nghệ xử lý nước thải phù hợp.

6. Cấu trúc của đề tài
Đề tài có cấu trúc như sau:
Chương 1: Giới thiệu khu dân cư Tp.Vũng Tàu
Chương 2: Tổng quan về nước thải và các phương pháp xử lý nước thải sinh hoạt
Chương 3: Thiết kế trạm xử lý nước thải
Chương 4: Khởi động hệ thống và hướng dẫn vận hành
Chương 5: Khai toán sơ bộ chi phí đầu tư và quản lý vận hành
Chương 6: Sơ bộ các vấn đề môi trường của công trình và các biện pháp khắc phục
Kết luận - kiến nghị.

SVTH: Hồ Sỹ Tài
GVHD: Ths.Hoàng Thị Tố Nữ – Th.S Nguyễn Văn Sứng

10


Đồ án tốt nghiệp
“Thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt Tp.Vũng Tàu , GĐ 1 , công suất 22.000 m3 /ngày đêm”

CHƯƠNG 1 :GIỚI THIỆU KHU DÂN CƯ TP.VŨNG TÀU
1.1.Giới thiệu điều kiện tự nhiên
Thành phố Vũng Tàu nằm ở phía Nam tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu ; Có 4 mặt giáp biển
và sông rạch; Phía Đông và phía Nam giáp Biển Đông ; Phía Tây giáp Vịnh Gành Rái ;
Phía Bắc giáp thành phố Bà Rịa, huyện Tân Thành và huyện Long Điền.

Hình 1.1.Bản đồ hành chính tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu
1.1.1. Vị trí địa lý:
Vũng Tàu tiền thân là Đặc khu Vũng Tàu - Côn Đảo là một bán đảo giáp Bà Rịa và
huyện Long Điền qua sông Cỏ May, nằm trên bán đảo cùng tên và có cả đảo Long
Sơn và đảo Gò Găng, cách Thành phố Hồ Chí Minh 125 km về phía Đông Nam theo

đường bộ và 80 km theo đường chim bay, đây là cửa ngõ quan trọng của vùng Đông
Nam Bộ ra biển. Nếu nhìn theo chiều Bắc Nam, Vũng Tàu nằm ở khúc quanh đang đổi
hướng từ Nam sang Tây của phần dưới chữ S (bản đồ Việt Nam) và nhô hẳn ra khỏi đất
liền như một dải đất có chiều dài khoảng 14 km và chiều rộng khoảng 6 km.
1.1.2. Điều kiện địa hình
Vũng Tàu là một thành phố biển có 42 km bờ biển bao quanh, có núi Lớn (núi Tương
Kỳ) cao 245 m và núi Nhỏ (núi Tao Phùng) cao 170 m. Trên núi Nhỏ có ngọn hải
đăng cao 18 m, chiếu xa tới 30 hải lý và có tuổi đời trên 100 năm, được coi là ngọn hải
đăng lâu đời nhất Việt Nam. Trên núi lớn có Hồ Mây là một hồ nước ngọt lớn và rừng
nguyên sinh. Thành phố được bao bọc bởi biển, các cánh rừng nguyên sinh, các ngọn
núi cao, ngoài ra còn có sông và nhiều hồ nước lớn giúp khí hậu nơi đây quanh năm mát
mẻ ôn hòa, trong thành phố có rất nhiều cây xanh và hoa được trồng ở mọi nơi.

SVTH: Hồ Sỹ Tài
GVHD: Ths.Hoàng Thị Tố Nữ – Th.S Nguyễn Văn Sứng

1


Đồ án tốt nghiệp
“Thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt Tp.Vũng Tàu , GĐ 1 , công suất 22.000 m3 /ngày đêm”

1.1.3. Đặc điểm khí hậu
Bà Rịa - Vũng Tàu thuộc vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa; một năm chia hai mùa rõ
rệt. Mùa mưa bắt đầu từ tháng 5 đến tháng 10, thời gian này có gió mùa TâyNam. Mùa
khô bắt đầu từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau, thời gian này có gió mùa Đông Bắc.
Nhiệt độ trung bình hàng năm là 27 °C, tháng thấp nhất khoảng 24,8 °C, tháng cao
nhất khoảng 28,6 °C. Số giờ nắng rất cao, trung bình hàng năm khoảng 2400 giờ.
Lượng mưa trung bình 1500mm.
Bà Rịa - Vũng Tàu nằm trong vùng ít có bão

1.1.4. Điều kiện kinh tế - xã hội
Vũng Tàu có thế mạnh về phát triển dầu khí, cảng biển và du lịch.
•

Nằm trên thềm bờ biển của một khu vực giàu dầu khí và khí đốt, Vũng Tàu hay cả
tỉnh Bà Rịa-Vũng Tàu là tỉnh xuất khẩu dầu khí lớn nhất Việt Nam

Nghề thủ công sản xuất hàng mỹ nghệ của Vũng Tàu cũng phát triển. Những đồ
trang sức được làm công phu từ các sản phẩm như vỏ ốc, đồi mồi...
20 năm qua (1/11/1991 – 1/11/2011) với tốc độ tăng trưởng hàng năm bình quân là
18%/năm, TP. Vũng Tàu đã không ngừng vươn lên về mọi mặt để xứng đáng với vai
trò là một đô thị tỉnh lỵ, trung tâm chính trị, kinh tế, văn hóa, khoa học kỹ thuật của
tỉnh. Phát triển kinh tế tại TP. Vũng Tàu trong những năm qua không chỉ đạt được sự
tăng trưởng cao mà còn bảo đảm những yêu cầu của sự phát triển bền vững, theo đúng
định hướng, cơ cấu phát triển kinh tế của địa phương
Về mặt hành chính, Phòng Giáo dục và Đào tạo Thành phố chỉ quản lý các trường
mầm non, tiểu học và trung học cơ sở. Các trường đại học, cao đẳng và trung học phổ
thông do Sở Giáo dục và Đào tạo tỉnh Bà Rịa-Vũng Tàu quản lý.
Hệ thống giáo dục mầm non và phổ thông công bố đều trên các khu dân cư trong thành
phố
Về giáo dục đại học, cao đẳng và trung cấp, trên toàn thành phố có 6 trường
TP.Vũng Tàu có 2 bệnh viện và nhiều trung tâm y tế phường, xã
1.1.5. Giới thiệu quy mô thành phố
Vũng Tàu gồm 16 phường: 1, 2, 3, 4, 5, 7, 8, 9, 10, 11, 12, Nguyễn An Ninh, Rạch
Dừa, Thắng Nhất, Thắng Nhì, Thắng Tam và 1 xã đảo Long Sơn.
Diện tích và dân số của các đơn vị hành chính (năm 2015)

SVTH: Hồ Sỹ Tài
GVHD: Ths.Hoàng Thị Tố Nữ – Th.S Nguyễn Văn Sứng

2


Đồ án tốt nghiệp
“Thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt Tp.Vũng Tàu , GĐ 1 , công suất 22.000 m3 /ngày đêm”
•

Phường 1: diện tích: 1,37 km², dân
số: 23.672 người

•

Phường 11: diện tích: 10,7 km², dân số:
29.732 người

•

Phường 2: diện tích: 2,93 km², dân
số: 23.257 người

•

Phường 12: diện tích: 34,3 km², dân số:
31.658 người

•

Phường 3: diện tích: 0,9 km², dân
số: 28.349 người

•

Phường Thắng Nhất: diện tích: 4,4 km²,
dân số: 33.126 người

•

Phường 4: diện tích: 0,82 km², dân
số: 26.342 người

•

Phường Thắng Nhì: diện tích: 2,7 km², dân
số: 27.148 người

•

Phường 5: diện tích: 3,9 km², dân
số: 23.476 người

•

Phường Thắng Tam: diện tích: 2,5 km²,
dân số: 25.138 người

•

Phường 7: diện tích: 1,63 km², dân
số: 40.174 người

•

Phường Nguyễn An Ninh: diện tích:
3,9 km², dân số: 25.674 người

•

Phường 8: diện tích: 2,46 km², dân
số: 24.724 người

•

Phường Rạch Dừa: diện tích: 3,2 km², dân
số: 25.685 người

•

Phường 9: diện tích: 3,22 km², dân
số: 21.517 người

•

Xã đảo Long Sơn: diện tích: 57 km², dân
số: 17.153 người

•

Phường 10: diện tích: 3,7 km², dân
số: 24.634 người

Theo trong quy hoạch tổng thể số dân phục vụ bời nhà máy là :
-

Số dân năm 2015 : 107,300 người

-

Số dân năm 2020 : 115,000 người

Với tỉ lệ gia tăng dân số 1,4 %/ Năm .
1.2 . Cơ sở hạ tầng
1.2.1. Giao thông
Đường bộ: Tỉnh có hệ thống giao thông khá hoàn chỉnh nối các huyện thị với
nhau. Quốc lộ 51A (8 làn xe) chạy qua tỉnh dài gần 50 km. Trong những năm tới sẽ
có Đường cao tốc Biên Hòa - Vũng Tàu 6 làn xe song song với Quốc lộ 51A.
Đường sông: Hệ thống các cảng biển như nêu trên. Từ Vũng Tàu có thể đi Thành phố
Hồ Chí Minh bằng tàu cánh ngầm.

SVTH: Hồ Sỹ Tài
GVHD: Ths.Hoàng Thị Tố Nữ – Th.S Nguyễn Văn Sứng

3


Đồ án tốt nghiệp
“Thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt Tp.Vũng Tàu , GĐ 1 , công suất 22.000 m3 /ngày đêm”

Tỉnh cũng đang triển khai di dời sân bay Vũng Tàu sang đảo Gò Găng thuộc ngoại thành
Vũng Tàu và xây dựng sân bay Gò Găng thành sân bay Quốc tế kết hợp với phục vụ
hoạt động bay thăm dò và khai thác dầu khí.

Đường sắt: hiện tại chưa có đường sắt đến tỉnh. Theo quy hoạch đến năm 2015 của
ngành đường sắt, một đường sắt đôi cao tốc khổ rộng 1.435 m sẽ được xây dựng nối Tp
HCM và Vũng Tàu, tốc độ thiết kế: trên 300 km/g.
1.2.2. Hệ thống phòng cháy, chữa cháy
Theo quy định hiện hành về phòng cháy chữa cháy, ở mỗi khu vực bố trí các
họng nước cứu hỏa theo khoảng cách phù hợp. Hệ thống máy bơm gồm 01 máy dùng
điện và 01 máy dùng xăng phòng khi có sự cố. Mỗi tầng đều có hộp chữa cháy kèm theo
các bình bọt.
1.2.3. Hệ thống cấp nước
Nhiệm vụ của mạng lưới cấp nước là vận chuyển nước từ nguồn cấp đến nơi tiêu
thụ nước.
Bố trí mạng lưới cấp nước sinh hoạt: dạng mạng vòng kết hợp với mạng cụt đấu
nối trực tiếp với đường ống cấp nước của thị trấn qua van tổng. Tại các hạng mục dùng
nước sử dụng hệ thống bơm nước lên bồn chứa (có lắp van phao) để đáp ứng nhu cầu
dùng nước cho từng hạng mục riêng biệt.
Bố trí mạng cấp nước chữa cháy: dạng mạng vòng kết hợp với mạng cụt. Sử dụng
chung với hệ thống cấp nước sinh hoạt.
1.2.4. Hệ thống thoát nước
-

Hệ thống thoát nước

Hệ thống ống thoát nước sinh hoạt sẽ được mạng lưới thu gom thông qua đường
ống và các trạm bơm trước khi dẫn đến trạm xử lý. Tổng lưu lượng nước thải cần xử lý
bằng 80% lưu lượng nước cấp cho sinh hoạt, thương mại. Để đảm bảo trạm xử lý nước
thải hoạt động hiệu quả và an toàn, trạm xử lý cần được xây dựng và xử lý đạt quy chuẩn
môi trường QCVN 14:2008/BTNMT (cột B) trước khi được thải ra biển.
❖ Hệ thống thu gom rác thải
Chất thải rắn ra từ khu dân cư bao gồm: thực phẩm, rau quả dư thừa, bọc nilon,
giấy, lon, chai…

Rác thải trong khu nhà ở sẽ được thu gom hàng ngày, tập trung tại khu vực kế
bên khu xử lý nước thải, và sẽ kết hợp với Công ty Dịch vụ công ích thu gom và vận
chuyển về khu xử lý rác thải tập trung của tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu .

SVTH: Hồ Sỹ Tài
GVHD: Ths.Hoàng Thị Tố Nữ – Th.S Nguyễn Văn Sứng

4


Đồ án tốt nghiệp
“Thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt Tp.Vũng Tàu , GĐ 1 , công suất 22.000 m3 /ngày đêm”

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI VÀ CÁC PHƯƠNG
PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT
2.1. Các thông số cơ bản
2.1.1. Các 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 tạo 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.
2.1.2. Các 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 hòa 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.
Nước thải sinh hoạt có pH = 7.2 – 7.6

SVTH: Hồ Sỹ Tài
GVHD: Ths.Hoàng Thị Tố Nữ – Th.S Nguyễn Văn Sứng

5

Đồ án tốt nghiệp
“Thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt Tp.Vũng Tàu , GĐ 1 , công suất 22.000 m3 /ngày đêm”

Nhu cầu oxy hóa học (Chemical Oxygen Demand – COD)
COD là lượng oxy cần thiết để oxy hóa các hợp chất hóa học trong nước bao gồm
cả vô cơ và hữu cơ. Như vậy, COD là lượng oxy cần để oxy hóa toàn bộ các chất hóa
học trong nước, trong khi đó BOD là lượng oxy cần thiết để oxy hóa một phần các hợp
chất dễ phân hủy bởi vi sinh vật.
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)
BOD là lượng oxy cần thiết để vi sinh vật oxy hóa các chất hữu cơ theo phản
ứng:
Chất hữu cơ + O2  CO2 + H2O + tế bào mới + sản phẩm trung gian
Trong môi trường nước, khi quá trình oxy hóa sinh học xảy ra thì các vi sinh vật
sử dụng oxy hòa tan, vì vậy xác định tổng lượng oxy hòa tan cần thiết cho quá trình
phân hủy sinh học là phép đo quan trọng đánh giá ảnh hưởng của một dòng thải đối với
nguồn nước. BOD có ý nghĩa biểu thị lượng các chất thải hữu cơ trong nước có thể bị
phân hủy bằng các vi sinh vật.
Oxy hòa tan (Dissolved Oxygen – DO)
DO là lượng oxy hòa tan trong nước cần thiết cho sự hô hấp của các sinh vật
nước (cá, lưỡng thê, thủy sinh, côn trùng,) thường được tạo ra do sự hòa tan từ khí quyển
hoặc do quang hợp của tảo.
Nồng độ oxy tự do trong nước nằm trong khoảng 8 – 10 ppm, và dao động mạnh
phụ thuộc vào nhiệt độ, sự phân hủy hóa chất, sự quang hợp của tảo và v.v… Khi nòng
độ DO thấp, các loài sinh vật nước giảm hoạt động hoặc bị chết. Do vậy, DO là một chỉ
số quan trọng để đánh giá sự ô nhiễm nước của các thủy vực.
Nitơ và các hợp chất chứa Nitơ

Nitơ là nguyên tố quan trọng trong sự hình thành sự sống trên bề mặt Trái Đất.
Nitơ là thành phần cấu thành 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 sống 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 là trả lại N2 cho không khí.

SVTH: Hồ Sỹ Tài
GVHD: Ths.Hoàng Thị Tố Nữ – Th.S Nguyễn Văn Sứng

6


Đồ án tốt nghiệp
“Thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt Tp.Vũng Tàu , GĐ 1 , công suất 22.000 m3 /ngày đêm”

Như vậy, trong môi trường đất và nước luôn tồn tại các thành phần chứa Nitơ từ
các protein có cấu trúc phức tạp đến acid amin đơn giản, cũng như các ion Nitơ vô cơ là
sản phẩm quá trình khoáng hóa các chất kể trên.
Trong nước mặt cũng như nước ngầm, Nitơ tồn tại ở 3 dạng chính là: ion amoni
(NH4+), nitrit (NO2-) và nitrat (NO3-). Dưới tác động của nhiều yếu tố hóa lý và do hoạt
động của một số sinh vật các dạng Nitơ này chuyển hóa lẫn nhau, tích tụ lại trong nước
ăn và có độc tính đối với con người. Nếu sử dụng nước có NO2- với hàm lượng vượt
mức cho phép kéo dài, trẻ em và phụ nữ có thai có thể mắc bệnh xanh da vì chất độc
này cạnh tranh với hồng cầu để lấy oxy.
Phospho và các hợp chất chứa phosphor
Nguồn gốc của các hợp chất chứa Phospho có liên quan đến sự chuyển hóa các
chất thải của người và động vật và sau này là lượng khổng lồ phân lân sử dụng trong
nông nghiệp và các chất tẩy rửa tổng hợp có chứa phosphate sử dụng trong sinh hoạt và
một số ngành công nghiệp trôi theo dòng nước.

Trong các loại nước thải, Phospho hiện diện chủ yếu dưới các dạng phosphate.
Các hợp chất chứa phosphate được chia thành phosphate vô cơ và phosphate hữu cơ.

Phospho là một chất dinh dưỡng đa lượng cần thiết đối với sự phát triển của sinh
vật. Việc xác định Phospho tổng là một thông số đóng vai trò quan trọng để đảm bảo
quá
trình phát triển bình thường của các vi sinh vật trong các hệ thống xử lý chất thải bằng
phương pháp sinh học.
Phospho và các hợp chất chứa Phospho có liên quan chặt chẽ đến hiện tượng phú
dưỡng hóa nguồn nước, do sự có mặt quá nhiều các chất này kích thích sự phát triển
mạnh của tảo và vi khuẩn lam.
Chất hoạt động bề mặt
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
2.1.2.Các thông số sinh 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

SVTH: Hồ Sỹ Tài
GVHD: Ths.Hoàng Thị Tố Nữ – Th.S Nguyễn Văn Sứng

7


Đồ án tốt nghiệp
“Thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt Tp.Vũng Tàu , GĐ 1 , công suất 22.000 m3 /ngày đêm”

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 tang, bao gồm vi khuẩn, virus, giun sán.
Vi khuẩn: các loại vi khuẩn gây bệnh có trong nước thường gây bệnh về đường
ruột, như dịch tả (cholera) do vi khuẩn Vibrio comma, bệnh thương hàn (typhoid) do vi
khuẩn Salmonella typhosa…
Virus: có trong nước thải có thể gây bệnh có liên quan đến sự rối loạn hệ thần
kinh trung ương, viêm tùy xám, viêm gan… Thông thường khử trùng bằng các quá trình
khác nhau trong các giai đoạn xử lý có thể diệt được virus.
Giun sán (helminths): giun sán là loại sinh vật ký sinh có dòng vòng đời gắn liền
với hai hay nhiều động vật chủ, con người có thể là một trong số các vật chủ này.
2.2 Các phương pháp xử lý nước thải Sinh hoạt
2.2.1 Phương pháp cơ học
2.2.1.1 Song chắn rác
Song chắn rác là công trình xử lý sơ bộ để chuẩn bị cho các công việc xử lý tiếp
theo đó. Song chắn rác để chắn giữ rác bẩn thô có kích thước lớn (giấy, rau, cỏ, nhành
cây…). Song chắn rác thường được đặt trước để bảo vệ các bơm không bị nghẹt hay ảnh
hưởng đến các quá trình xử lý sau.
2.2.1.2 Bể lắng cát
Bể lắng cát thường dùng để chắn giữ các hạt cặn lớn có trong nước thải mà chủ
yếu là cát. Loại cát khỏi nước thải để tránh gây cản trở cho các quá trình xử lý về sau
(xử lý sinh học), tránh nghẹt ống dẫn, hư máy bơm, ở bể metan và bể lắng hai vỏ thì cát
là chất thừa.
Các hạt cát và các hạt cặn không hoà tan trong nước thải khi đi qua bể lắng cát
sẽ rơi xuống đáy dưới tác dụng của lực hấp dẫn bằng tốc độ tương ứng với trọng lượng
riêng của nó.
Các loại bể lắng cát: Bể lắng cát ngang, bể lắng cát đứng, bể lắng cát tiếp tuyến,
bể lắng cát làm thoáng.
Trong công trình này có một công trình phụ là sân phơi cát. Do cát lấy ra khỏi
nước thải có chứa nhiều nước nên cần sân phơi để tách nước giảm thể tích cho cát, nước
thu được cho lại vào đầu bể lắng cát. Cát thu được đem đổ bỏ.
2.2.1.3 Bể vớt dầu mỡ

Bể vớt dầu mỡ thường được áp dụng khi xử lý nước thải có chứa dầu mỡ (nước
thải công nghiệp), nhằm tách các tạp chất nhẹ. Đối với nước thải sinh hoạt khi hàm

SVTH: Hồ Sỹ Tài
GVHD: Ths.Hoàng Thị Tố Nữ – Th.S Nguyễn Văn Sứng

8


Đồ án tốt nghiệp
“Thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt Tp.Vũng Tàu , GĐ 1 , công suất 22.000 m3 /ngày đêm”

lượng dầu mỡ không cao thì việc vớt dầu mỡ thực hiện ngay ở bể lắng nhờ thiết bị gạt
chất nổi.
2.2.1.4. Bể điều hoà
Thường được đặt sau bể lắng cát và trước bể lắng đợt I. Khi lưu lượng và hàm
lượng chất bẩn thay đổi nhiều theo giờ, bể điều hoà cần thiết xây dựng để điều hoà nồng
độ và lưu lượng nước thải. Bể điều hoà được tiến hành sục khí hay khuấy trộn cơ khí để
ngăn cản quá trình lắng của hạt rắn, các chất có khả năng tự phân huỷ và xáo trộn đều
khối tích nước.
2.2.1.5. Bể lắng
Nước thải trước khi đi vào xử lý sinh học, cần loại bỏ các cặn bẩn không tan ra
khỏi dòng bằng bể lắng (bể lắng đợt I), sau khi qua xử lý sinh học nước thải được lắng
lại ở bể lắng II tại đây bùn sinh học được giữ lại và được tuần hoàn về bể xử lý sinh học.
Bể lắng có cấu tạo mặt bằng là hình chữ nhật hay hình tròn, được thiết kế để loại
bỏ bằng trọng lực các hạt cặn có trong nước thải theo dòng liên tục ra vào bể.

2.2.2 Phương pháp xử lý hóa lý
Cơ sở của phương pháp hóa lý là đưa vào nước thải chất phản ứng nào đó, chất này
phản ứng với các tạp chất bẩn trong nước thải và có khả năng loại chúng ra khỏi nước

thải dưới dạng cặn lắng hoặc dưới dạng hòa tan không độc hại. Các phương pháp hóa lý
thường được sử dụng để xử lý nước thải chế biến thủy sản là quá trình keo tụ, hấp phụ,
trích lý, tuyển nổi…
2.2.2.1. Keo tụ
Quá trình lắng chỉ có thể tách được các hạt rắn huyền phù nhưng không hề tách
được các chất gây nhiễm bẩn ở dạng keo và hòa tan vì chúng là những hạt rắn có kích
thướt quá nhỏ.
Các chất keo tụ thường dùng là phèn nhôm (Al2SO4)3.18H2O, NaAlO2,
Al2(OH)5Cl, KAl(SO4)2.12H2O, NH4Al(SO4)2.12H2O); phèn sắt (Fe2(SO4)3.2H2O;
Fe2(SO4)3.3H2O; FeSO4.7H2O và FeCl3) hoặc chất keo tụ không phân ly, dạng cao phân
tử có nguồn gốc thiên nhiên hoặc tổng hợp. Các chất keo tụ cao phân tử cho phép nâng
cao đáng kể hiệu quả của quá trình keo tụ và lắng bông cặn sau đó.
2.2.2.2. Tuyển nổi
Tuyển nổi được ứng 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 – 60 psi với khối lượng không khí
bão hòa. Khi áp suất của hỗn hợp khí-nước này được giảm đến áp suất khí quyển trong
SVTH: Hồ Sỹ Tài
GVHD: Ths.Hoàng Thị Tố Nữ – Th.S Nguyễn Văn Sứng

9


Đồ án tốt nghiệp
“Thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt Tp.Vũng Tàu , GĐ 1 , công suất 22.000 m3 /ngày đêm”

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.
a. Tuyển nổi với việc tách bọt khí ra khỏi dung dịch

Biện pháp này được sử dụng rộng rãi với nước thải chứa các chất bẩn nhỏ vì nó
cho phép tạo bọt khí rất nhỏ. Thực chất của biện pháp này là tạo ra một dung dịch quá
bão hòa không khí. Sau đó không khí được tách ra khỏi dung dịch ở dạng các bọt cực
nhỏ và lôi kéo các chất bẩn nổi lên mặt nước. Có 3 dạng tuyển nổi phổ biến:
+ Tuyển nổi chân không
+ Tuyển nổi áp lực
+ Tuyển nổi không áp lực
b. Tuyển nổi với việc cung cấp không khí nén qua tấm xốp, ống châm
lỗ.
Tuyển nổi với thổi không khí nén qua các vòi.
Tuyển nổi với phân tán không khí qua các tấm xốp.
2.2.3 Phương pháp xử lý sinh học
2.2.3.1. Xử lý sinh học trong điều kiện tự nhiên
Phương pháp xử lý sinh học nước thải dựa trên cơ sở hoạt động của vi sinh vật
để phân huỷ các chất hữu cơ nhiễm bẩn. Do vậy, điều kiện đầu tiên và vô cùng quan
trọng là nước thải phải là môi trường sống của quần thể vi sinh vật phân hủy các chất
hữu cơ có trong nước thải. Muốn đảm bảo điều kiện này nước thải phải:
• Không có chất độc làm chết hoặc ức chế toàn hệ vi sinh vật trong nước thải. Cần
chú ý đến hàm lượng các kim loại nặng (thứ tự độc hại giảm dần: Sb > Ag > Cu
> Hg > Co  Ni > Pb > Cr3+ > V  Cd > Zn > Fe ), muối của các kim loại này
ảnh hưởng nhiều tới đời sống vi sinh vật, nếu vượt ngưỡng cho phép các vi sinh
vật không thể sinh trưởng được và có thể bị chết.
• Chất hữu cơ trong nước thải phải là cơ chất dinh dưỡng nguồn cacbon và năng
lượng (hidratcacbon, protein, lipit hoà tan…) cho vi sinh vật.
• Nước thải đưa vào xử lý sinh học có hai thông số đặc trưng là BOD và COD. Tỷ
số của hai thông số này là COD/BOD  2 mới có thể đưa vào xử lý sinh học. Nếu
COD lớn hơn nhiều lần, trong đó gồm có xenlulozo, hemixenlulozo, protein, tinh
bột chưa hoà tan thì phải qua xử lý sinh học kỵ khí.

SVTH: Hồ Sỹ Tài

GVHD: Ths.Hoàng Thị Tố Nữ – Th.S Nguyễn Văn Sứng

10


Đồ án tốt nghiệp
“Thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt Tp.Vũng Tàu , GĐ 1 , công suất 22.000 m3 /ngày đêm”

Các công trình xử lý trong điều kiện tự nhiên như ao hồ sinh học, cánh đồng lọc, cánh
đồng tưới…
Ao hồ sinh học
Ao hồ sinh học hay còn gọi là ao hồ ổn định nước thải, xử lý nước thải trong các ao
hồ sinh học là phương pháp xử lý đơn giản nhất và đã được áp dụng từ thời xa xưa.

Hình 2.1. Các khu vực trong một ao xử lý nước thải

Ao hồ hiếu khí
Là loại ao nông 0.3 –0.5 m có quá trình oxy hoá các chất hữu cơ chủ yếu nhờ các vi
sinh vật hiếu khí. Loại ao này gồm có hồ làm thoáng tự nhiên và hồ làm thoáng nhân tạo.
Ao hồ kỵ khí
Ao hồ kị khí là loại ao sâu ít có hoặc không có điều kiện hiếu khí. Các vi sinh vật kị khí
hoạt động không cần oxy của không khí. Chúng sử dụng oxy ở các hợp chất chứa nitrat,
sulfat… để oxy hoá các chất hữu cơ thành các axit hữu cơ, các loại rượu và khí CH4, H2S,
CO2 … và nước. Ao hồ kị khí thường dùng để lắng và phân huỷ các cặn lắng ở vùng đáy.
Loại ao này có thể tiếp nhận nước thải (kể các nước thải công nghiệp) có độ nhiễm bẩn
lớn, BOD cao và không cần vai trò quang hợp của tảo. Nước thải lưu ở hồ kị khí thường
sinh ra mùi hôi khó chịu vì thế không nên bố trí các loại ao này gần các khu dân cư và xí
nghiệp.
Ao hồ tùy nghi

SVTH: Hồ Sỹ Tài
GVHD: Ths.Hoàng Thị Tố Nữ – Th.S Nguyễn Văn Sứng

11


Đồ án tốt nghiệp
“Thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt Tp.Vũng Tàu , GĐ 1 , công suất 22.000 m3 /ngày đêm”

Loại ao hồ này rất phổ biến trong thực tế. Đó là loại kết hợp có hai quá trình song
song: Phân hủy hiếu khí và phân hủy kị khí. Hồ tuỳ nghi xét theo chiều sâu có 3 vùng:
Vùng trên là vùng hiếu khí, vùng giữa là vùng kị khí tuỳ tiện, vùng phía đáy sâu là vùng
kị khí. Nguồn oxy cần thiết cho quá trình oxy hoá các chất hữu cơ nhiễm bẩn nhờ khuếch
tán qua mặt nước do gió và nhờ tảo quang hợp dưới tác dụng của ánh sáng mặt trời.
2.2.3.2. Xử lý sinh học trong điều kiện nhân tạo
Bể lọc sinh học
Bể lọc sinh học là công trình xử lý sinh học nước thải trong điều kiện nhân tạo nhờ vi
sinh vật hiếu khí. Trong bể có bố trí các lớp vật liệu lọc, khi nước thải đi qua bể thấm
vào lớp vật liệu lọc th́ các cặn bẩn sẽ bị giữ lại tạo thành màng gọi là màng vi sinh. Vi
sinh này hấp phụ các chất hữu cơ và nhờ có oxy mà quá trình oxy được thực hiện. Những
màng vi sinh đã chết sẽ cùng với nước thải ra khỏi bể và được giữ lại ở bể lắng đợt hai.
Một số bể Biophin thường gặp:
•

Khả năng chịu tải: Bể Biophin nhỏ giọt, Biophin cao tải.

•

Khả năng làm thoáng: Biophin làm thoáng tự nhiên, làm thoáng nhân tạo.

•

Chế độ làm việc: Biophin làm việc liên tục, Biophin làm việc gián đoạn.

•

Theo mức độ xử lý: Biophin xử lý hoàn toàn và Biophin xử lý không hoàn toàn.

•

Theo công nghệ: Biophin một bậc hay hai bậc.

Không khí
Nước thải

Bể

Bể lắng

Nước sau xử
Cặn lắng

Nước

tuần

Sơ đồ xử lý nước thải theo quá trình sinh trưởng dính bám hiếu khí
Vi khuẩn trong màng vi sinh dính bám hoạt động có hiệu quả cao hơn vi khuẩn trong
môi trường thể tích (hạt cặn lơ lửng). Tuy nhiên, cấu trúc của màng sinh học rất phức
tạp, không đồng đều do đó không thể xác định chính xác những thông số lý học và những

hệ số của mô hình, mối quan hệ theo kinh nghiệm dựa trên thực nghiệm quan sát được
sử dụng cho thiết kế. Kích thước công trình to lớn và đòi hỏi trình độ vận hành cao so
với bể sinh học lơ lửng.

SVTH: Hồ Sỹ Tài
GVHD: Ths.Hoàng Thị Tố Nữ – Th.S Nguyễn Văn Sứng

12


Đồ án tốt nghiệp
“Thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt Tp.Vũng Tàu , GĐ 1 , công suất 22.000 m3 /ngày đêm”

Bể Aeroten
Bể Aeroten là công trình làm bằng bêtông, bê tông cốt thép… với mặt bằng thông dụng
nhất là hình chữ nhật. Hỗn hợp bùn và nước thải được cho chảy qua suốt chiều dài bể.
Nước thải sau khi qua bể lắng đợt 1 có chứa chất hữu cơ hòa tan và các chất lơ lửng đi
vào bể phản ứng hiếu khí (aerotank). Khi ở trong bể, các chất lơ lửng đóng vai trò là các
hạt nhân để cho vi khuẩn cư trú, sinh sản và phát triển dần lên thành các bông cặn gọi là
bùn hoạt tính. Bùn hoạt tính là các bông cặn có màu nâu sậm chứa các chất hữu cơ hấp
thụ từ nước thải và là nơi cư trú để phát triển của vô số vi khuẩn và vi sinh vật sống
khác. Vi khuẩn và các vi sinh vật sống dùng chất nền (BOD) và chất dinh dưỡng (N, P)
làm thức ăn để chuyển hóa thành các chất trơ không hòa tan và thành các tế bào mới.

Không
khí
Nước thải

Bể Aeroten

Bể lắng

Nước sau xử
lý
Bùn dư

Sơ đồ hệ thống xử lý nước thải theo quá trình sinh trưởng lơ lửng hiếu khí
Mương oxi hóa
Lần đầu tiên được ứng dụng xử lý nước thải tại Hà Lan ( 1950) do tiến sỹ Pasveer chủ
trì. Đây là một dạng Aerotank cải tiến khuấy trộn hoàn chỉnh trong điều kiện hiếu khí
kéo dài chuyển động tuần hoàn trong mương.
Mương oxy hóa đơn giản, không tốn nhiều công sức, với chi phí đầu tư nhỏ hơn 2 lần
so với lọc sinh học. Nếu áp dụng đúng, mương oxy hóa có thể xử lý nước thải đảm bảo
đạt yêu cầu. Đối với vùng đất sét chặt có thể phủ bằng tấm lót, còn đối với vùng cát phải
bêtông hóa thành hoàn toàn. Đồng thời, mương phải có cấu trúc đơn giản nhất ( hình
chữ O) để tăng hiệu quả xử lý.
Mương oxy hóa là dạng cải tiến của mạng lưới xử lý nước thải bằng phương pháp sinh
hoc sử dung bùn hoạt tính. Đặc điểm nổi bật của mương oxy hóa là thời gian lưu bùn (
SRT) dài nên xử lý chất hữu cơ triệt để. Trong mương oxy hóa sự khuấy tán của oxy đủ
để khuấy trộn và đồng thời tăng khả năng tiếp xúc của vi khuẩn trong bùn hoạt tính với
nước thải. Mương oxi hóa có thể gồm một hay nhiều mương dẫn hình tròn, oval, dạng
đường đua ( racetrack). Lượng bùn sinh ra và năng lượng cung cấp nhỏ hơn so với
phương án cổ điển.
SVTH: Hồ Sỹ Tài
GVHD: Ths.Hoàng Thị Tố Nữ – Th.S Nguyễn Văn Sứng

13


Đồ án tốt nghiệp

“Thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt Tp.Vũng Tàu , GĐ 1 , công suất 22.000 m3 /ngày đêm”

• Ưu điểm của mương oxi hóa:
 Mực nước luôn ổn khi công trình gặp sự cố như lưu lượng nước thải tăng
hay giảm đột ngột nhờ điều chỉnh máng tràn ở cuối mương.
 Thời gian lưu nước lớn nên có khả năng chịu sốc tải.
 Lượng bùn sinh ra ít hơn so với công trình xử lý sinh học bằng bùn hoạt
tính.
 Năng lượng cung cấp ít hơn so với các công trình xử lý hiếu khí.
• Nhược điểm của mương oxi hóa:
Bên cạnh những ưu điểm thì mương oxy hóa cũng có những nhược điểm như yêu
cầu về diện tích xây dựng cao hơn các công trình xử lý sinh học hiếu khí khác.
2.2.4. Xử lý bùn cặn
2.2.4.1. Phương pháp xử lý cặn
Nhiệm vụ của xử lý cặn (cặn được tạo nên trong quá trình xử lý nước thải) là:
- Làm giảm thể tích và độ ẩm của cặn
- Ổn định cặn
- Khử trùng và sử dụng lại cặn cho các mục đích khác nhau
Rác (gồm các tạp chất không hoà tan kích thước lớn: Cặn bã thực vật, giấy, giẻ lau…)
được giữ lại ở song chắn rác có thể được chở đến bãi rác (nếu lượng rác không lớn) hay
nghiền rác sau đó dẫn đến bể mêtan để tiếp tục xử lý.
Cát từ các bể lắng cát được dẫn đến sân phơi cát để làm ráo nước và chở đi sử
dụng vào các mục đích khác.
Cặn tươi từ các bể lắng đợt I được dẫn đến bể mêtan để xử lý.
Một phần bùn hoạt tính (vi sinh vật lơ lửng) từ bể lắng đợt II được dẫn trở lại bể
Aeroten để tiếp tục tham gia quá trình xử lý (gọi là bùn hoạt tính tuần hoàn) được dẫn
đến bể nén bùn để làm giảm độ ẩm và thể tích, sau đó được dẫn vào bể mêtan để tiếp
tục xử lý.
Đối với các trạm xử lý nước thải sử dụng bể Biophin với sinh vật bám dính, thì
bùn lắng được gọi là màng vi sinh vật và được dẫn đến bể mêtan.

Cặn ra khỏi bể mêtan có độ ẩm 96 – 97%. Để giảm thể tích cặn và làm ráo nước
có thể ứng dụng các công trình xử lý trong điều kiện tự nhiên như: Sân phơi bùn, hồ
chứa bùn, hoặc trong điều kiện nhân tạo như: Thiết bị lọc chân không, thiết bị lọc ép,
thiết bị ly tâm cặn…Độ ẩm của cặn sau xử lý đạt 55 – 75%.
SVTH: Hồ Sỹ Tài
GVHD: Ths.Hoàng Thị Tố Nữ – Th.S Nguyễn Văn Sứng

14


Đồ án tốt nghiệp
“Thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt Tp.Vũng Tàu , GĐ 1 , công suất 22.000 m3 /ngày đêm”

Để tiếp tục làm giảm thể tích cặn có thể thực hiện sấy bằng nhiệt với nhiều dạng
thiết bị khác nhau: Thiết bị sấy dạng trống, dạng khí nén, băng tải…Sau khi sấy độ ẩm
còn 25 – 30% và cặn ở dạng hạt dễ dàng vận chuyển.
Đối với các trạm xử lý nước thải có công suất nhỏ, việc xử lý cặn có thể tiến hành
đơn giản hơn: Nén và sau đó làm ráo nước ở sân phơi bùn.
a.Bể tự hoại
Bể tự hoại là công trình đồng thời làm hai chức năng: Lắng và phân huỷ cặn lắng. Cặn
lắng giữ lại trong bể từ 3 – 6 tháng, dưới tác động của các vi sinh vật kỵ khí các chất
hữu cơ được phân huỷ một phần tạo thành các chất khí phần khác tạo thành các hợp chất
vô cơ.
Bể thường được xây thành hai ngăn: Ngăn chứa và ngăn lắng. Ngăn lắng nhỏ chỉ bằng
1/3 ngăn chứa. Hiện nay bể tự hoại ít được sử dụng do một số nhược điểm là gây ra mùi
hôi thối, nước ra khỏi bể có nhiều khí H2S và có phản ứng axit, nên rất khó xử lý ở
những giai đọan tiếp theo.
b.Bể metan
Bể metan là kết quả của quá trình phát triển các công trình xử lý cặn. Đó là công trình
thường có mặt bằng hình tròn hay hình chữ nhật đáy hình nón hay hình chóp đa giác và

có nắp đậy kín. Ở trên cùng là chóp mũ để thu hơi khí. Cặn trong bể metan được khuấy
trộn đều và sấy nóng nhờ thiết bị đặc biệt. Cường độ phân huỷ các chất hữu cơ ở chế độ
nóng cao hơn chế độ ấm khoảng 2 lần, do đó thể tích công trình cũng tương ứng giảm
xuống.
Trên các công trình xử lý hiện nay người ta thường cho lên men hỗn hợp cặn tươi và
bùn hoạt tính dư. Sự khoáng hoá trong quá trình lên men cặn có quan hệ mật thiết với
quá trình tách các sản phẩm phân huỷ thành hơi khí và nước bùn. Như vậy thành phần
hoá học của cặn cũng được thay đổi.
Hiệu suất công tác của bể mêtan được đánh giá theo giá trị phân huỷ các chất mà đặc
trưng của nó hoặc là mức độ tách hơi khí Pr, %, hoặc là độ hao hụt các chất không tro
Pkt, %.
2.2.4.2. Phương pháp làm khô cặn
Bùn cặn được thu hồi từ các bể lắng, được đưa qua bể nén bùn để tách nước làm giảm
thể tích rồi sau đó có thể được làm khô rồi đem bỏ ở các bãi rác mà không phải xử lý.
Cặn có thể được làm khô bằng những cách sau:

SVTH: Hồ Sỹ Tài
GVHD: Ths.Hoàng Thị Tố Nữ – Th.S Nguyễn Văn Sứng

15


Đồ án tốt nghiệp
“Thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt Tp.Vũng Tàu , GĐ 1 , công suất 22.000 m3 /ngày đêm”

• Máy ép băng tải: Bùn được chuyển từ bể nén bùn sang máy ép để giảm tối đa
lượng nước có trong bùn. Trong quá trình ép bùn ta cho vào một số polyme để kết
dính bùn.
• Lọc chân không: Thiết bị lọc chân không là trụ quay đặt nằm ngang. Trụ quay đặt
ngập trong thùng chứa cặn khoảng 1/3 đường kính. Khi trụ quay nhờ máy bơm

chân không cặn bị ép vào vải bọc. Khi mặt tiếp xúc cặn không còn nằm trong phần
ngập nữa, thì dưới tác động chân không nước được rút khỏi cặn. Nhờ bản dao đặc
biệt sẽ cạo sạch cặn khỏi vải lọc.
• Quay li tâm: Các bộ phận cơ bản là rôtơ hình côn và ống rỗng ruột. Rôtơ và ống
quay cùng chiều nhưng với những tốc độ khác nhau. Dưới tác động của lực li tâm
các phần rắn của cặn nặng đập vào tường của rôtơ và được dồn lăn đến khe hở, đổ
ra thùng chứa bên ngoài. Nước bùn chảy ra qua khe hở của phía đối diện. Lọc ép:
Thiết bị lọc gồm một số tấm lọc và vải lọc căng ở giữa nhờ các trục lăn. Mỗi một
tấm lọc gồm hai phần trên và dưới. Phần trên gồm vải lọc, tấm xốp và ngăn thu
nước thấm. Phần dưới gồm ngăn chứa cặn. Giữa hai phần có màng đàn hồi không
thấm nước.
2.2.5. Phương pháp khử trùng
Sau khi xử lý sinh học, phần lớn các vi sinh vật trong nước thải bị tiêu diệt. Khi
xử lý sinh học trong công trình nhân tạo (Aeropin hay Aeroten) số lượng vi khuẩn giảm
xuống còn khoảng 5%, trong hồ sinh học hoặc cánh đồng lọc còn lại khoảng 1 ÷ 2%,
nhưng để tiệt tiêu hoàn toàn vi khuẩn gây bệnh thì nước thải cần phải được khử trùng
trước khi thải ra nguồn tiếp nhận.
Dùng các hóa chất có tính độc đối với vi sinh vật, tảo, động vật nguyên sinh, giun,
sán,…để làm sạch nước, đảm bảo tiêu chuẩn vệ sinh để đổ vào nguồn tiếp nhận hoặc tái
sử dụng. Khử khuẩn hay sát khuẩn có thể dùng hóa chất hoặc các tác nhân vật lý, như
ozon, tia tử ngoại,…
Hóa chất sử dụng để khử khuẩn phải đảm bảo có tính độc đối với vi sinh vật trong một
thời gian nhất định, sau đó phải được phân hủy hoặc được bay hơi, không còn dư lượng
gây độc cho người sử dụng hoặc các mục đích sử dụng khác.
Tốc độ khử trùng càng nhanh khi nồng độ của chất khử trùng và nhiệt độ nước tăng,
đồng thời phụ thuộc vào dạng không phân ly của chất khử trùng. Tốc độ khử trùng chậm
đi rất nhiều khi trong nước có các chất hữu cơ, cặn lơ lửng và các chất khử khác.
Trong quá trình xử lý nước thải công đoạn khử khuẩn thường được sử dụng ở cuối
quá trình, trước khi làm sạch nước triệt để và chuẩn bị đổ vào nguồn.

SVTH: Hồ Sỹ Tài
GVHD: Ths.Hoàng Thị Tố Nữ – Th.S Nguyễn Văn Sứng

16


Đồ án tốt nghiệp
“Thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt Tp.Vũng Tàu , GĐ 1 , công suất 22.000 m3 /ngày đêm”

Các chất sử dụng để khử khuẩn thường là: Khí hoặc nước clo, nước javel, vôi clorua,
các hipoclorit.
2.2.5.1. Phương pháp Chlor hóa
Clo là một chất oxy hóa mạnh, ở bất cứ dạng nào, nguyên chất hay hợp chất, khi tác
dụng với nước đều tạo thành phân tử axit hypoclorit HOCl có tác dụng khử trùng rất
mạnh. Quá trình diệt vi sinh vật xảy ra qua hai giai đoạn:
- Đầu tiên chất khử trùng khuếch tán xuyên qua vỏ tế bào vi sinh
- Sau đó phản ứng với men bên trong tế bào và phá hoại quá trình trao đổi chất
dẫn đến sự diệt vong của tế bào.
Clo cho vào nước thải dưới dạng hơi hoặc Clorua vôi. Lượng Clo hoạt tính cần thiết
cho một đơn vị thể tích nước thải là: 10 g/m3 đối với nước thải sau xử lý cơ học, 5 g/m3
đối với nước thải sau xử lý sinh học hoàn toàn. Clo phải được trộn đều với nước để đảm
bảo hiệu quả khử trùng. Thời gian tiếp xúc giữa hóa chất và nước thải tối thiểu là 30
phút trước khi nước thải thải ra nguồn tiếp nhận.
Phản ứng đặc trưng là sự thủy phân của clo tạo ra axit hypoclorit và axit hyđrocloric:
Cl2 + H2O  HOCl + HCl
Hoặc ở dạng phương trình phân ly:
Cl2 + H2O 

2H+ + OCl- + Cl-

2.2.5.2. Phương pháp Chlor hóa nước thải bằng clorua vôi
Phản ứng đặc trưng là sự thủy phân của clo tạo ra axit hypoclorit và axit clohyđric.
Ca(OCl)2 + H2O  CaO + 2HOCl
2HOCl  2H+ + 2OClKhả năng khử trùng của clo phụ thuộc vào sự tồn tại của HOCl. Khi pH tăng thì nồng
độ HOCl giảm làm cho hiệu quả khử trùng cũng giảm đi tương ứng. Với clorua vôi được
hòa trộn sơ bộ tại thùng hòa trộn cho đến dung dịch có nồng độ khoảng 10 ÷ 15% sau
đó chuyển qua thùng dung dịch, tại đây được bơm định lượng bơm dung dịch clorua vôi
với liều lượng nhất định tới hòa trộn với nước thải.
Iod là chất oxy hóa mạnh và thường được dùng để khử trùng nước ở các bể bơi. Là
chất khó hòa tan nên iod được dùng ở dạng dung dịch bảo hòa. Độ hòa tan của iod phụ
thuộc vào nhiệt độ của nước. Ở 0oC độ hòa tan là 100 mg/l. Ở 20oC là 300 mg/l. khi độ
pH của nước nhỏ hơn 7, liều lượng iod sử dụng lấy từ 0,3 ÷ 1 mg/l. nếu sử dụng liều
lượng cao hơn 1,2 mg/l sẽ làm cho nước có mùi vị iod.

SVTH: Hồ Sỹ Tài
GVHD: Ths.Hoàng Thị Tố Nữ – Th.S Nguyễn Văn Sứng

17


Đồ án tốt nghiệp
“Thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt Tp.Vũng Tàu , GĐ 1 , công suất 22.000 m3 /ngày đêm”

Với nồng độ rất nhỏ của ion kim loại nặng có thể tiêu diệt được các vi sinh vật và rêu
tảo sống trong nước.
Khử trùng bằng ion kim loại nặng đòi hỏi thời gian tiếp xúc lớn. Tuy nhiên không thể
nâng cao nồng độ ion kim loại nặng để giảm thời gian diệt trùng vì ảnh hưởng tới sức
khoẻ của con người.
2.2.5.3. Khử trùng nước thải bằng iod
Iod là chất oxy hóa mạnh và thường được dùng để khử trùng nước ở các bể bơi. Là

chất khó hòa tan nên iod được dùng ở dạng dung dịch bảo hòa. Độ hòa tan của iod phụ
thuộc vào nhiệt độ của nước. Ở 0oC độ hòa tan là 100 mg/l. Ở 20oC là 300 mg/l. khi độ
pH của nước nhỏ hơn 7, liều lượng iod sử dụng lấy từ 0,3 ÷ 1 mg/l. nếu sử dụng liều
lượng cao hơn 1,2 mg/l sẽ làm cho nước có mùi vị iod.
2.2.5.4. Khử trùng nước bằng ion của các kim loại nặng
Với nồng độ rất nhỏ của ion kim loại nặng có thể tiêu diệt được các vi sinh vật và rêu
tảo sống trong nước.
Khử trùng bằng ion kim loại nặng đòi hỏi thời gian tiếp xúc lớn. Tuy nhiên không thể
nâng cao nồng độ ion kim loại nặng để giảm thời gian diệt trùng vì ảnh hưởng tới sức
khoẻ của con người.
2.2.5.5 Khử trùng nước bằng ozon
Độ hòa tan của ozon vào nước gấp 13 lần độ hòa tan của oxy. Khi mới cho ozon vào
nước, tác dụng diệt trùng xảy ra rất ít, khi ozon đã hòa tan đủ liều lượng, ứng với hàm
lượng đủ để oxy hóa các hợp chất hữu cơ và vi khuẩn có trong nước, lúc đó tác dụng
khử trùng của ozon mạnh và nhanh gấp 3100 lần so với clo, thời gian khử trùng xảy ra
trong khoảng từ (3 ÷ 8) giây.
Liều lượng ozon cần để khử trùng nước từ (0,2 ÷ 0,5) mg/lýt, tùy thuộc vào chất lượng
nước đã xử lý. Ozon có tác dụng diệt vi rút rất mạnh khi thời gian tiếp xúc đủ dài, khoảng
5 phút.
Nhược điểm của phương pháp này là tiêu tốn năng lượng điện lớn và chi phí đầu tư
ban đầu cao. Ưu điểm không có mùi, giảm nhu cầu oxy của nước, giảm nồng độ chất
hữu cơ, giảm nồng độ các chất hoạt tính bề mặt, khử màu, phênol, xianua, tăng nồng độ
oxy hòa tan, không có sản phẩm phụ gây độc hại và tăng vận tốc lắng của các hạt cặn lơ
lửng.
2.2.5.6. Khử trùng nước bằng tia tử ngoại
Tia tử ngoại hay còn gọi là tia cực tím, là các tia có bước sóng ngắn có tác dụng diệt
trùng rất mạnh.
SVTH: Hồ Sỹ Tài
GVHD: Ths.Hoàng Thị Tố Nữ – Th.S Nguyễn Văn Sứng

18