THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHO KHU DÂN CƯ PHÚ XUÂN NHÀ BÈ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HỒ CHÍ MINH
VIỆN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ VÀ KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG



Đồ án: KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC THẢI

ĐỀ TÀI:

THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHO
KHU DÂN CƯ PHÚ XUÂN - NHÀ BÈ CÔNG SUẤT
1008 m3/ngày đêm

GVHD: Th.S Trần Thị Ngọc Diệu
LỚP: ĐHKTMT10A
Nhóm thực hiện: Nhóm 6
1. Lê Thị Hà

14029631

2. Nguyễn Thị Hằng

14101901

TP.Hồ Chí Minh, ngày 29, tháng 04, năm 2017


LỜI CẢM ƠN
Em xin gửi lời cảm ơn chân thành và sự tri ân sâu sắc đối với các thầy cô của
trường Đại học Công nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh, đặc biệt là các Thầy Cô trong
Viện Khoa học Công Nghệ và Quản Lý Môi Trường của trường đã tạo điều kiện cho

em học tập tốt. Và em cũng xin chân thành cảm ơn Cô Trần Thị Ngọc Diệu đã nhiệt
tình hướng dẫn em hoàn thành tốt bài đồ án của nhóm.
Trong quá trình học tập, cũng như là trong quá trình làm đồ án, khó tránh khỏi sai
sót, rất mong các thầy, cô bỏ qua. Đồng thời do trình độ lý luận cũng như kinh nghiệm
thực tiễn còn hạn chế nên bài đồ án không thể tránh khỏi những thiếu sót, em rất mong
nhận được ý kiến đóng góp thầy, cô để em học thêm được nhiều kinh nghiệm để có thể
hoàn thành tốt cho những đồ án tiếp theo.
Em xin chân thành cảm ơn cô Trần Thị Ngọc Diệu rất nhiều!


MỤC LỤC

CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU ......................................................................................... 1
1.1. Đặt vấn đề ................................................................................................... 1
1.2. Mục tiêu của đề tài ...................................................................................... 2
1.3. Nội dung của đề tài ..................................................................................... 2
1.4. Ý nghĩa thực tiễn......................................................................................... 3
1.5. Phương pháp thực hiện ............................................................................... 3
1.6. Đối tượng và phạm vi đề tài ....................................................................... 3
1.7. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn; ...................................................... 4
1.7.1. Ý nghĩa khoa học ................................................................................. 4
1.7.2. Ý nghĩa thực tiễn.................................................................................. 4
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN ................................................................................. 5
2.1. Các nguồn phát sinh ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt ............................ 5
2.2. Tải lượng, thành phần và tính chất nước thải sinh hoạt.............................. 5
CHƯƠNG 3: CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI ĐÔ THỊ................. 8
3.1. Phương pháp xử lý cơ học .......................................................................... 8
3.2. Phương pháp xử lý hóa học và hóa lý......................................................... 9
3.3. Phương pháp sinh học ............................................................................... 10
3.4. Công trình xử lý nước sinh học kỵ khí ..................................................... 13

3.4.1. Công trình xử lí sinh học hiếu khí ..................................................... 15
3.4.2. Bể lọc sinh học hiếu khí..................................................................... 18
3.5. Xử lý bùn cặn ............................................................................................ 22
3.6. Phương pháp khử trùng ............................................................................ 24


CHƯƠNG 4: GIỚI THIỆU VỀ KHU DÂN CƯ PHÚ XUÂN – COTEC HUYỆN
NHÀ BÈ ....................................................................................................................... 25
4.1. Đặc điểm địa lý tự nhiên huyện Nhà Bè: .................................................. 25
4.2. Đặc điểm địa hình địa chất ....................................................................... 26
4.2.1. Đặc điểm địa chất .............................................................................. 26
4.2.2. Hiện trạng môi trường khu vực ......................................................... 27
4.3. Đặc điểm kinh tế - xã hội:......................................................................... 33
4.3.1. Tóm tắt tình hình phát triển kinh tế ................................................... 33
4.3.2. Văn Hóa – Xã Hội ............................................................................. 35
CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI .... 42
5.1. Cơ Sở Lựa Chọn Công Nghệ Xử Lý ........................................................ 42
5.2. Dây Chuyền Công Nghệ ........................................................................... 43
5.3. Tính Toán Thiết Kế Các Công Trình ........................................................ 44
5.3.1. Tính Song Chắn Rác .......................................................................... 49
5.3.2. Tính Bể Thu Gom .............................................................................. 52
5.3.3. Bể Điều Hòa....................................................................................... 53
5.3.4. .Tính Toán Bể Lắng I......................................................................... 57
5.3.5. Tính Toán Bể Arotank ....................................................................... 63
5.3.6. Tính toán bể lắng 2 ............................................................................ 73
5.3.7. Tính Toán Bể Khử Trùng .................................................................. 78
5.3.8. Tính Toán Sân Phơi Bùn ................................................................... 81
CHƯƠNG 6: TÍNH TOÁN KINH TẾ CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ............... 84
6.1. Phương án 1 .............................................................................................. 84
6.1.1. Chi phí xây dựng cơ bản .................................................................... 84

6.1.2. Chi phí lắp đặt thiết bị, đường ống .................................................... 85


6.1.3. Chi phí quản lý, vận hành .................................................................. 87
6.1.4. Chi phí bảo trì, bảo dưỡng ................................................................. 88
6.1.5. Giá thành cho 1m3 đã xử lý ............................................................... 88
CHƯƠNG 7: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ....................................................... 89
7.1. Kết Luận ................................................................................................... 89
7.2. Kiến Nghị .................................................................................................. 89


DANH MỤC HÌNH
Hình 2.1.Thành phần các chất trong nước thải sinh hoạt ...................................... 6
Hình 3.1. Mô hình bể tự hoại ............................................................................... 15
Hình 3.2. Bể Aerotank ......................................................................................... 17
Hình 3.3. Sơ đồ hoạt động các pha của bể Unitank ............................................. 18
Hình 3.4. Bể lọc sinh học nhỏ giọt ...................................................................... 20
Hình 3.5. Vật liệu lọc sử dụng trong bể lọc sinh học hiếu khí ............................ 21
Hình 3.6. Bể RBC ................................................................................................ 22
Hình 4.1. Hình bảng đồ hành chính huyện Nhà Bè ............................................. 25

i


DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1.Tải lượng và nồng độ chất bẩn trong nước thải sinh hoạt từ các ngôi nhà
hoặc cụm dân cư độc lập ................................................................................................ 6
Bảng 2.2.Tải lượng chất bẩn theo đầu người ......................................................... 7
Bảng 3.1. Áp dụng các công trình cơ họ trong xử lý nước.................................... 8
Bảng 3.2. Áp dụng các quá trình hóa học trong xử lý nước thải ........................... 9

Bảng 3.3. Bảng các phương pháp xử lý sinh học ................................................ 11
Bảng 4.1. Nhiệt độ trung bình tháng tại trạm Tâm Sơn Nhất (TSN) .................. 27
Bảng 4.2. Lượng mưa trung bình tại TP.Hố Chí Minh........................................ 28
Bảng 4.3. Kết quả phân tích nước mặt tại một số khu vực trên địa bàn huyện ... 30
Bảng 4.4. Kết quả phân tích nước ngầm tại khu vực dự án ................................. 30
Bảng 4.5. Diện tích - dân cư và đơn vị hành chánh năm 2006 ............................ 35
Bảng 4.6. Cân bằng sử dụng đất .......................................................................... 38
Bảng 5.1. Bảng thông số đầu vào ........................................................................ 45
Bảng 5.2. Bảng hệ số không điều hòa chung ....................................................... 46
Bảng 5.3. Bảng thông số lưu lượng ..................................................................... 46
Bảng 5.4. Bảng thông số lưu lượng ..................................................................... 48
Bảng 5.5. Các thông số thiết kế mương và song chắn rác ................................... 52
Bảng 5.6. Bảng tóm tắt kích thước bể thu gom ................................................... 53
Bảng 5.7. Bảng tóm tắt kích thước bể điều hòa ................................................... 57
Bảng 5.8.Bảng thông số thiết kế của bể lắng I .................................................... 62
Bảng 5.9. Bảng thông số thiết kế của bể lắng II .................................................. 78
Bảng 5.10. Bảng tóm tắt kích thước bể khử trùng tiếp xúc ................................. 80
Bảng 5.11. Bảng tóm tắt kích thước sân phơi bùn............................................... 83

ii


Bảng 6.1. Hệ thống các công trình xử lý ............................................................. 84
Bảng 6.2. Hệ thống nhà chức năng ...................................................................... 84
Bảng 6.3. Hệ thống đường giao thông nội bộ ...................................................... 84
Bảng 6.4. Hệ thống các công trình phụ khác ....................................................... 85
Bảng 6.5. Hệ thống bơm, động cơ truyền ............................................................ 85
Bảng 6.6. Hệ thống đường ống, chi phí nhân công, lập và quản lý dự án ........... 86
Bảng 6.7.Chi phí hóa chất xử lý ngày.................................................................. 87
Bảng 6.8. Chi phí điện năng ngày........................................................................ 87

Bảng 6.9. Nhân viên vận hành ............................................................................. 87

iii


Đồ án Kỹ Thuật xử lý nước thải

GVHD: T.S Trần Thị Ngọc Diệu

MỞ ĐẦU
Đặt vấn đề
Tốc độ đô thị hóa tăng nhanh đã đưa nền kinh tế nước ta phát triển lên tầm cao mới.
Tuy nhiên, đô thị hóa cũng là một thách thức lớn đối với đất nước. Sự gia tăng dân số cùng
với tốc độ phát triển của các ngành công nghiệp, thương mại, du lịch, dịch vụ đã gây áp
lực không nhỏ cho môi trường, đặc biệt là vấn đề nước thải. Để phát triển bền vững chúng
ta cần có giải pháp cần có những giải pháp, trong đó có giải pháp kỹ thuật nhằm hạn chế,
loại bỏ các chất ô nhiễm do hoạt động sống và sản xuất thải ra môi trường. Một trong những
giải pháp tích cực trong công tác bảo vệ môi trường và chống ô nhiễm nguồn nước là tổ
chức thoát nước và xử lý nước thải trước khi thải vào nguồn tiếp nhận.
Nước thải sinh hoạt thải trực tiếp ra nguồn tiếp nhận sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến
nguồn nước mặt như: làm gia tăng mức độ phú dưỡng nguồn nước tiếp nhận do các chất
hữu cơ và photphat có trong nước thải. Khi quá trình phú dưỡng xảy ra sẽ làm giảm lượng
oxy hòa tan trong nước gây hiện tượng phân hủy yếm khí các hợp chất hữu cơ và sinh ra
khí độc hại như H2S, mercaptanes… gây các mùi hôi và làm cho nước nguồn tiếp nhận có
màu đen. Bên cạnh đó, các chất dầu mỡ gây ảnh hưởng đến quá trình tái tạo oxy từ không
khí và một số chất ô nhiễm đặc biệt như hóa chất, chất tẩy rửa (quá trình hoạt động của nhà
bếp) gây tác động tiêu cực đến hệ thủy sinh và qua dây truyền thực phẩm sẽ gây hại cho
người sử dụng do khả năng tích tụ sinh học cao của chúng.
Vấn đề đặt ra là phải thiết kế xây dựng một hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt nhằm
cải thiện tình trạng ô nhiễm của nước thải khi xả ra nguồn tiếp nhận.

Để tránh sự tập trung quá mức và tránh tình trạng “quá tải” cho Tp.Hồ Chí Minh, đặc
biệt là khu vực nội thành, thành phố thực hiện chiến lược phát triển kinh tế ra khu vực
ngoại thành và các vùng phụ cận.
Cần giờ có vị trí khá quan trọng với vị trí chiến lược khai thác giao thông thủy và bộ,
bằm cửu ngõ phía đông nam của thành phố, là cầu nối mở hướng phát triển của thành phố
với biển Đông và thế giới. Huyện Nhà Bè là một trong những vùng tâm điểm đầu tiên được
thành phố chú ý. Do vậy trong 5 năm trở lại đây, tình hình phát triển đô thị hóa huyện Nhà
Bè ngày càng cao, với sự góp mặt của đông đảo các đơn vị kinh tế của trung ưng và thành
Nhóm 6

Page 1


Đồ án Kỹ Thuật xử lý nước thải

GVHD: T.S Trần Thị Ngọc Diệu

phố. Một số các khu công nghiệp và các khu đô thị mới đã được hình thành phát triển như:
Khu công nghiệp Hiệp Phước – Nhà Bè với đô thị mới Phú Xuân – Mương Chuối -công
suất 1008 m3 / ngày đêm.
Xã Phú Xuân được quy hoạch thành khu trung tâm huyện lỵ nên xã đã và sẽ được
đầu tư mạnh mẽ về cơ sở hạ tầng để xứng đáng với bộ mặt của một huyện đang phát triển,
Ngoài các công trình, trụ sở hành chính, nhiều khu dân cư hiện đại đang được hình thành.
Khu dân cư Phú Xuân – Cotec là một trong những khu trung cư hiện đại của huyện được
xây dựng để đáp ứng nhu cầu và các hoạt động sản xuất dịch vụ trong huyện vẫn chưa
được xử lý mà thải thẳng ra sông.
Để dóp phần vào việc bảo vệ môi trường chung và giảm bớt nỗi lo về hậu quả ô nhiễm
môi trường của nhân loại, đề tài “tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho khu dân
cư Phú Xuân – Cotec huyện Nhà Bè công suất 1008 m3/ngày đêm” được lựa chọn.

Mục tiêu của đề tài
Phân tích vấn đề chung của nước thải.
Lựa chọn dây chuyền công nghệ phù hợp để xử lý.
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải đô thị cho khu dân cư Phú Xuân – cotec
huyện Nhà Bè –công suất 1008 m3/ngày đêm. Đảm bảo các yêu cầu về môi trường theo
quy định của Nhà nước.

Nội dung của đề tài
Tổng quan lý thuyết về các phương pháp xử lý nước thải nói chung và các công nghệ
xử lý nước thải đô thị nói riêng.
Tìm hiểu vị trí địa lý, tự nhiên, điều kiện kinh tế - xã hội và môi trường tại huyện Nhà
Bè và của khu dân cư Phú Xuân.
Xác định đặc tính nước thải: Lưu lượng, thành phần, tính chất nước thải, khả năng
gây ô nhiễm, nguồn xả thải.
Tính toán thiết kế các công trình đơn vị trong hệ thống xử lý nước thải.
Dự đoán chi phí xây dựng, thiết bị, hóa chất, chi phí vận hành trạm xử lý nước thải.
Nhóm 6

Page 2


Đồ án Kỹ Thuật xử lý nước thải

GVHD: T.S Trần Thị Ngọc Diệu

Ý nghĩa thực tiễn
Góp phần cải thiện môi trường nước đô thị (giảm mùi hôi, ít gây ô nhiễm không khí,
giảm nạn ô nhiễm nước ngầm, nước mặt).
Bảo vệ sức khỏe cộng đồng, giảm thiểu các bệnh tật do ô nhiễm nguồn nước gây ra,
nhằm tạo môi trường thuận lợi cho phát triển kinh tế - xã hội một cách bền vững).

Phương pháp thực hiện
Phương pháp thu thập số liệu: Thu thập các tài liệu về nước thài sinh hoạt, tìm hiểu
thành phần, tính chất nước thải và các số liệu cần thiết khác.
Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Tìm hiểu những công nghệ xử lý nước thải sinh
hoạt qua các tài liệu chuyên ngành.
Phương pháp so sánh: So sánh ưu, nhược điểm các công nghệ xử lý nước thải và lựa
chọn công nghệ xử lý phù hợp.
Phương pháp toán: Sử dụng công thức toán học để tính toán các công trình đơn vị
trong hệ thống xử lý nước thải, dự toán chi phí xây dựng, vận hành trạm xử lý.
Phương pháp đồ họa: Dùng phần mềm AutoCad để mô tả kiến trúc các công trình
đơn vị trong hệ thống xử lý nước thải.

Đối tượng và phạm vi đề tài
Đối tượng nghiên cứu: Công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt.
Giới hạn nghiên cứu:
Thời gian làm đề tài :02/2017 – 04/2017
Do kiến thức và thời gian có giới hạn nên đề tài chỉ dừng lại ở mức độ khảo sát, tìm
hiểu và thiết kế cho khu dân cư Phú Xuân huyện Nhà Bè chứ không thiết kế chung cho các
khu dân cư trong thành phố. Từ kết quả nghiên cứu của đề tài này có thể bổ sung, chỉnh
sửa và phát triển cho các khu dân cư khác trên địa bàn thành phố và toàn quốc.

Nhóm 6

Page 3


Đồ án Kỹ Thuật xử lý nước thải

GVHD: T.S Trần Thị Ngọc Diệu

Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn;
1.7.1. Ý nghĩa khoa học
Để góp phần vào việc tìm hiểu và thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt tại khu
dân cư Phú Xuân – Cotec huyện Nhà Bè. Từ đó góp phần vào công tác bảo vệ môi trường,
cải thiện nguồn nước ngày càng trong sạch hơn.
Giúp các nhà quản lý làm việc hiệu quả và dễ dàng hơn.

1.7.2. Ý nghĩa thực tiễn
Đề tài sẽ được nghiên cứu và bổ sung để phát triển cho các khu dân cư trên địa bàn
thành phố và toàn quốc.
Hạn chế việc xả thải bừa bãi làm suy thoát và ô nhiễm tài nguyên nước.

Nhóm 6

Page 4


Đồ án Kỹ Thuật xử lý nước thải

GVHD: T.S Trần Thị Ngọc Diệu

TỔNG QUAN
Các nguồn phát sinh ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt
Nước thải sinh hoạt( NTSH) là nước thải phát sinh từ những hoạt động thường ngày
của các cộng đồng người như các khu dân cư, khu đô thị, các khu du lịch vui chơi giải trí…
NTSH phát sinh từ các hộ gia đình.

Tải lượng, thành phần và tính chất nước thải sinh hoạt
NTSH gồm có hai loại :

Nước thải nhiễm bẩn do chất bài tiết của con người từ các phòng vệ sinh.
Nước thải nhiễm bẩn do các chất thải sinh hoạt: cặn bã từ nhà bếp, các chất rữa trôi,
kể cả làm vệ sinh sàn nhà.
Đặc tính chung của nước thải sinh hoạt: Bị ô nhiễm bởi cặn bã hữu cơ (SS), chất hữu
cơ hòa tan (BOD5/COD), các chất dinh dưỡng (Nito, Photpho), các vi trùng gây bệnh
(Ecoli, Colifom).
Mức độ ô nhiễm của nước thải sinh hoạt phụ thuộc vào: Lưu lượng nước thải (tiêu
chuẩn thải nước: l/người/ngày); Đặc điểm của MLTN (có/không có bể tự hoại), Tải trọng
chất bẩn tính theo đầu người

Nhóm 6

Page 5


Đồ án Kỹ Thuật xử lý nước thải

GVHD: T.S Trần Thị Ngọc Diệu

Hình 2.1.Thành phần các chất trong nước thải sinh hoạt
(Nguồn: Xử lý nước thải đô thị và công nghệ - Lâm Minh Triết)

Bảng 2.1.Tải lượng và nồng độ chất bẩn trong nước thải sinh hoạt từ các ngôi
nhà hoặc cụm dân cư độc lập
Thông số

Tải

lượng

Nồng độ *, mg/l

g/người.ngày
Tổng chất rắn

115-117

680-1000

Các chất rắn dễ bay hơi

65-85

280-500

Cặn lơ lửng

35-50

200-290

Cặn lơ lửng dễ bay hơi

25-40

150-240

BOD5

35-50

200-290

COD

115-125

680-730

Tổng Nitơ

6-17

35-100

Nitơ Amoni

1-3

6-18

Tổng Photpho

3-5

18-29

Nhóm 6

Page 6

Đồ án Kỹ Thuật xử lý nước thải

GVHD: T.S Trần Thị Ngọc Diệu

Photphat(tính theo photpho)

1-4

6-24

1011 − 1012∗∗

Tổng Coliform

108 − 1010∗∗∗

(Nguồn: Xử lý nước thải sinh hoạt quy mô vừa và nhỏ - Trần Đức Hạ)
Nồng độ tính khi tiêu chuẩn nước thải là 170 l/người.ngày
Số Colifom
Số Colifom/100m

Bảng 2.2.Tải lượng chất bẩn theo đầu người
Hệ số phát thải
Chỉ tiêu ô nhiễm

Các quốc gia gần gũi
với Việt Nam

Theo tiêu chuẩn Việt
Nam (TCXD 51-84)

Chất rắn lơ lửng (SS)

70 - 145

50 -55

NOS3 đã lắng

45 -54

25 - 30

NOS20 đã lắng

-

30 - 35

COD

72 - 102

-

N-NH4+

2.4 – 4.8

7

Phospho tổng số

0.8 – 4.0

1.7

Dầu mỡ

10-30

-

(Nguồn: Chương trình môn học kỹ thuật xử lý nước thải, Lâm Minh Triết)

Nhóm 6

Page 7


Đồ án Kỹ Thuật xử lý nước thải

GVHD: T.S Trần Thị Ngọc Diệu

CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI ĐÔ THỊ
Phương pháp xử lý cơ học
Phương pháp xử lý cơ học được sử dụng dựa vào các lực vật lý như lực trọng trường,
lực ly tâm… để tách các chất không hòa tan, các hạt lơ lửng có kích thước đáng kể ra khỏi

nước thải, Phương pháp này tương đối đơn giản, rẻ tiền và hiệu quả xử lý chất lơ lửng tốt
nên thường được áp dụng rộng rãi.
Các công trình thường được sử dụng chủ yếu như: Song lưới chắn rác, Thiết bị nghiền
rác, Bể điều hòa, Khuấy trộn, Lắng, Lắng cao tốc, Tuyển nổi, Lọc, Hòa tan khí, Bay hơi
và tách khí, Việc áp dụng các công trình này được tóm tắt dưới bảng sau:

Bảng 3.1. Áp dụng các công trình cơ họ trong xử lý nước
Công trình

Áp dụng

(1) Song chắn rác

Tách các chất rắn có kích thước lớn hay nhỏ.

(2) Nghiền rác

Nghiền các chất rắn thô đến kích thước nhỏ hơn và đồng
nhất.

(3) Bể điều hòa

Điều hòa lưu lượng, tải trọng BOD và SS.

(4) Khuấy trộn

Khuấy trộn hóa chất hay khí vào trong nước thải nhưng vẫn
giữ cặn ở trạng thái lơ lửng.

(5) Lắng

Tạo các hạt cặn nhỏ thành các hạt có kích thước lớn hơn để
tách cặn bằng lắng trọng lực và nén bùn.

(6) Tuyển nổi

Tách các hạt cặn lơ lửng nhỏ và các hạt cặn có tỷ trọng xấp
xỉ tỷ trọng nước, hoặc sử dụng để nén bùn sinh học.

(7) Lọc

Tách các hạt lơ lửng còn lại sau xử lý sinh học hoặc hóa học.

(8) Vận chuyển khí Bổ sung hoặc tách khí.
(9) Bay hơi và bay

Bay hơi các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi ra khỏi nước thải.

khí
Nhóm 6

Page 8


Đồ án Kỹ Thuật xử lý nước thải

GVHD: T.S Trần Thị Ngọc Diệu

Phương pháp xử lý hóa học và hóa lý
Chủ yếu dựa vào các đặc tính hóa học, các phản ứng hóa học để xử lý nước thải. Mặc

dù hiệu quả xử lý cao nhưng do chi phí xử lý tốn kém và đặc biệt là có khả năng tạo thành
các sản phẩm phụ độc hại nên phương pháp này thường ít được sử dụng.

Bảng 3.2. Áp dụng các quá trình hóa học trong xử lý nước thải
Quá trình

Áp dụng

Trung hòa

Để trung hòa các nước thải có độ kiềm hoặc độ trung
acid cao.

Kết tủa

Tách photpho và nâng cao hiệu quả của việc tách cặn lơ
lửng ở bể lắng bậc 1.

Hấp phụ

Tách chất hữu cơ không được xử lý bằng phương pháp
hóa học thông thường hoặc bằng phương pháp sinh học.
Cũng được dung để khử cholr của nước thải sau xử lý,
trước khi thải vào môi trường.

Khử trùng

Phá hủy chọn lọc các vi sinh vật gây bệnh. Các Phương
pháp thường sử dụng là : Chlorine, Chlorine dioxide,
brrmide chlorine, ozone …

Khử trùng bằng
Chlorine

Phá hủy chọn lọc các vi sinh vật gây bệnh, Chlorine là
chất được sử dụng rộng rãi nhất.

Khử Chlorine

Tách lượng Clo dư còn lại sau quá trình Clo hóa.

Khử trùng bằng ClO2

Phá hủy chọn lọc các vi sinh vật gây bệnh.

Khử trùng bằng BrCl2

Phá hủy chọn lọc các vi sinh vật gây bệnh.

Khử trùng bằng Ozone

Phá hủy chọn lọc các vi sinh vật gây bệnh.

Khử trùng bằng tia UV

Phá hủy chọn lọc các vi sinh vật gây bệnh.

Nhóm 6

Page 9

Đồ án Kỹ Thuật xử lý nước thải

GVHD: T.S Trần Thị Ngọc Diệu

Phương pháp sinh học
Phương pháp sinh học thường được áp dụng xử lý nước thải sinh hoạt, Mục đích xử
lý nước thải bằng phương pháp sinh học là keo tụ và tách các hạt keo không lắng, ổn định(
phân hủy) các chất hữu cơ nhờ sự hoạt động của vi sinh vật hiếu khí hoặc kỵ khí. Sản phẩm
cuối cùng của quá trình phân hủy sinh học thường là các chất khí như: CO2, N2, CH4
,H2S, các chất vô cơ như NH4+, PO43- và các tế bào mới.
Các quá trình xử lý sinh học được chia ra thành 5 nhóm chính:
Quá trình hiếu khí.
Quá trình thiếu khí.
Quá trình kỵ khí.
Thiếu khí và kỵ khí kết hợp.
Quá trình hồ sinh học.

Nhóm 6

Page 10


Đồ án Kỹ Thuật xử lý nước thải

GVHD: T.S Trần Thị Ngọc Diệu

Bảng 3.3. Bảng các phương pháp xử lý sinh học
Loại

Áp dụng

Tên chung
Quá trình bùn hoạt tính
Thông thường (dòng đẩy)
Xáo trộn hoàn toàn
Làm thoáng theo bậc
Oxi nguyên chất
Bể phản ứng hoạt động gián
đoạn
Ổn định tiếp xúc

Quá trình hiếu khí

Làm thoáng kéo dài

Sinh trưởng lơ lửng

Kênh oxy hóa
Bể sâu
Bể rộng – sâu

Khử BOD chứa cacbon (nitrat
hóa)
Nitrat hóa
Khử BOD- chứa cacbon (nitrat
hóa).
Ổn định, khử BOD – chứa
cacbon.

Nitrat hóa sinh trưởng lơ
lửng
Hồ làm thoáng
Phân hủy hiếu khí
Không khí thông thường
Oxi nguyên chất
Sinh trưởng gắn
kết
Kết hợp quá trình
sinh trưởng lơ lửng
và gắn kết

Khử BOD chứa cacbon – nitrat
Bể lọc sinh học

hóa

Tháp tải – nhỏ giọt

Khử BOD chứa cacbon

Cao tải

Khử BOD chứa cacbon – nitrat

Lọc trên bề mặt xù xì

hóaKhử BOD chứa cacbon –
nitrat hóa

Nhóm 6

Page 11


Đồ án Kỹ Thuật xử lý nước thải

GVHD: T.S Trần Thị Ngọc Diệu

Đĩa tiếp xúc sinh học quay.
Bể phản ứng với khối vật
liệu
Quá trình lọc sinh học hoạt
tính
Lọc nhỏ giọt – vật liệu rắn
tiếp xúc
Quá trình bùn hoạt tính –
lọc sinh học
Quá trình lọc sinh học – bùn
hoạt tính nối tiếp nhiều bậc.
Quá trình trùng gian
anoxic
Sinh trưởng lơ lửng
Sinh trưởng gắn kết

Sinh trưởng lơ lửng khử
nitrat hóa.

Khử nitrat hóa

Màng cố định khử nitrat hóa.
Lên men phân hủy kỵ khí
Tác động tiêu chuẩn một bậc

Quá trình kị khí
Sinh trưởng lơ lửng
Sinh trưởng gắn kết

Cao tải một bậc
Hai bậc
Quá trình tiếp xúc kị khí
Lớp bùn lơ lửng kị khí
hưởng lên (USAB)

Ổn định, khử BOD chứa cacbon
Khử BOD chứa cacbon
Khử BOD chứa cacbon
Ổn định chất thải và khử nitrat
hóa.
Ổn định chất thải – khử nitrat
hóa.

Quá trình lọc kị khí
Quá trình kết hợp

Quá trình một bậc hoặc nhiều Khử BOD chứa cacbon – nitrat

hiếu khí – trung gian

bậc, các quá trình có tính

hóa, khử nitrat hóa, khử

Anoxic – kị khí

chất khác nhau.

phosphor

Nhóm 6

Page 12


Đồ án Kỹ Thuật xử lý nước thải

GVHD: T.S Trần Thị Ngọc Diệu

Sinh trưởng lơ lửng

Quá trình một bậc hoặc nhiều Khử BOD chứa cacbon – nitrat

Kết hợp sinh trưởng

bậc

hóa, khử nitrat hóa, khử
phospho

lơ lửng, sinh trưởng
gắn kết
Quá trình ở hồ

Hồ hiếu khí

Khử BOD chứa cacbon

Hồ bậc ba

Khử BOD chứa cacbon – nitrat

Hồ tùy tiện

hóa

Hồ kị khí

Khử BOD chứa cacbon
Khử BOD chứa cacbon (ổn
định chất thải – bùn)

Mỗi quá trình có thể phân chia ra phụ thuộc vào việc xử lý được thực hiện trong hệ
thống tăng trưởng lơ lửng ( suspended-growth system) hay hệ thống tăng trưởng bám dính
( attached-growth system) hay hệ thống kết hợp.
Phương pháp này còn được sử dụng nhiều do rẻ tiền và sản phẩm phụ của quá trình
có thể tận dụng làm phân bón (bùn hoạt tính) hoặc tái sinh năng lượng (khí metan).
Một số công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt bằng biện pháp sinh học áp dụng hiện
nay

Công trình xử lý nước sinh học kỵ khí
Quá trình xử lý dựa trên cơ sở phân hủy các chất hữu cơ giữ lại trong công trình nhờ
sự lên men kỵ khí, Đối với các công trình qui mô nhỏ và vừa người ta thường dùng công
trình kết hợp giữa việc tách cặn lắng với sự phân hủy kỵ khí các chất hữu cơ trong pha rắn
và pha lỏng. Các công trình thường được ứng dụng là: các loại bể tự hoại, giếng thấm…
Bể tự hoại
Bể tự hoại là công trình xử lý nước thải bậc I (xử lý sơ bộ) đồng thời thực hiện hai
chức năng: lắng nước thải và lên men cặn lắng.

Nhóm 6

Page 13


Đồ án Kỹ Thuật xử lý nước thải

GVHD: T.S Trần Thị Ngọc Diệu

Bể tự hoại có dạng hình chữ nhật hoặc hình tròn trên mặt bằng được xây dựng bằng
gạch, bê tông cốt thép, hoặc chế tạo bằng vật liệu composite, Bể chia làm 2 hoặc 3 ngăn,
Do phần lớn cặn lắng trong ngăn thứ nhất nên dung tích ngăn này chiếm 50-70% dung tích
toàn bể.
Các ngăn bể tự hoại được chia làm hai phần: phần lắng nước thải (phía trên) và phần
lên men cặn lắng (phía dưới). Nước thải vào với thời gian lưu nước trong bể từ 1 đến 3
ngày, Do vận tốc trong bể bé nên phần lớn cặn lơ lửng được lắng lại, Hiệu quả lắng cặn
trong bể tự hoại cơ thể đạt từ 40-60% phụ thuộc vào nhiệt độ, chế độ quản lí và vận hành
bể. Qua thời gian từ 3-6 tháng, cặn lắng lên men yếm khí. Quá trình lên men chủ yếu diễn
ra trong giai đoạn đầu là lên men axit, Các chất khí tạo nên trong quá trình phân giải (CH4,
CO2, H2S…) nổi lên kéo theo các hạt cặn khác có thể làm cho nước thải nhiễm bẩn trở lại
và tạo nên một lớp váng nổi trên mặt nước.

Để dẫn nước thải vào và ra khỏi bể người ta phải nối ống bằng phụ kiện Tê với đường
kính tối thiểu là 100mm với một đầu ống đặt dưới lớp màng nổi, đầu kia được nhô lên phía
trên để tiện việc kiểm tra, tẩy rửa và không cho lớp cặn nổi trong bể chảy ra đường ống.
Cặn trong bể tự hoại được lấy theo định kì, Mỗi lần lấy phải để lại khoảng 20% lượng cặn
đã lên men lại trong bể để làm giống men cho bùn cặn tươi mới lắng, tạo điều kiện thuận
lợi cho quá trình phân hủy cặn.

Nhóm 6

Page 14


Đồ án Kỹ Thuật xử lý nước thải

GVHD: T.S Trần Thị Ngọc Diệu

Hình 3.1. Mô hình bể tự hoại
Giếng thấm:
Giếng thấm là công trình trong đó nước thải được xử lí bằng phương pháp lọc qua
lớp cát, sỏi và oxy hóa kỵ khí các chất hữu cơ được hấp phụ trên lớp cát sỏi đó, Nước thải
sau khi xử lí được thấm vào đất. Do thời gian nước lưu lại trong đất lâu nên các loại vi
khuẩn gây bệnh bị tiêu diệt hầu hết.
Để đảm bảo cho giếng hoạt động bình thường, nước thải phải được xử lí bằng phương
pháp lắng trong bể tự hoại hoặc bể lắng hai vỏ.
Giếng thấm cũng chỉ được sử dụng khi mực nước ngầm trong đất sâu hơn 1,5m để
đảm bảo được hiệu quả thấm lọc cũng như không gây ô nhiễm nước dưới đất.

3.4.1. Công trình xử lí sinh học hiếu khí
Quá trình xử lí nước thải dựa trên sự oxy hóa các chất hữu cơ có trong nước thải nhờ
oxy tự do hòa tan. Các công trình xử lí sinh học hiếu khí trong điều kiện tự nhiên thường

được tiến hành trong hồ (hồ hiếu khí, hồ kí khí) hoặc trong đất ngập nước,Tuy nhiên, các
Nhóm 6

Page 15


Đồ án Kỹ Thuật xử lý nước thải

GVHD: T.S Trần Thị Ngọc Diệu

công trình này cần có diện tích mặt bằng lớn nên thường không được áp dụng trong các
trạm xử lí có mặt bằng giới hạn. Để khắc phục tình trạng thiếu mặt bằng thì có các công
trình xử lí sinh học hiếu khí nhân tạo được dựa trên nguyên tắc hoạt động của bùn hoạt tính
hoặc quá trình màng sinh vật, Các công trình thường dùng: bể aerotank, kênh oxy hóa, bể
lọc sinh học, đĩa lọc sinh học.

Bể Aerotank:
Bể Aerotank là loại bể sử dụng phương pháp bùn hoạt tính.
Nước thải sau khi xử lí sơ bộ còn chứa phần lớn các chất hữu cơ ở dạng hòa tan cùng
các chất lơ lửng đi vào Aerotank. Các chất lơ lửng này là một số chất rắn và có thể là các
hợp chất hữu cơ chưa phải là dạng hòa tan. Các chất lơ lửng làm nơi vi khuẩn bám vào để
cư trú, sinh sản và phát triển dần thành các hạt cặn bông, Các hạt này to dần và lơ lửng
trong nước. Chính vì vậy, xử lí nước thải Aerotank được gọi là quá trình xử lí sinh trưởng
lơ lửng của quần thể vi sinh vật. Các bông cặn này cũng chính là bông bùn hoạt tính, Bùn
hoạt tính là các bông cặn màu nâu sẫm, chứa các hợp chất hữu cơ hấp phụ từ nước thải và
là nơi cư trú cho các vi khuẩn cùng các vi sinh vật bậc thấp khác sống và phát triển. Trong
nước thải có các hợp chất hữu cơ hòa tan – loại chất dễ bị sinh vật phân hủy nhất. Ngoài ra
còn có loại hợp chất hữu cơ khó bị phân hủy hoặc loại hợp chất chưa hòa tan hay khó hòa
tan ở dạng keo – các dạng hợp chất này có cấu trúc phức tạp cần được vi khuẩn tiết ra
enzim ngoại bào, phân hủy thành những chất đơn giản hơn rồi sẽ thẩm thấu qua màng tế

bào và bị oxy hóa tiếp thành sản phẩm cung cấp vật liệu cho tế bào hoặc sản phẩm cuối
cùng là CO2 và nước. Các hợp chất hữu cơ ở dạng hòa keo hoặc ở dạng các chất lơ lửng
khó hòa tan là các hợp chất bị oxy hóa bằng vi sinh vật khó khăn hoặc xảy ra chậm hơn.
Hiệu quả làm sạch của bể Aerotank phụ thuộc vào: đặc tính thủy lực của bể hay còn
gọi là hệ số sử dụng thể tích của bể, phương pháp nạp chất nền vào bể và thu hỗn hợp bùn
hoạt tính ra khỏi bể, kiểu dáng và đặc trưng của thiết bị làm thoáng nên khi thiết kế phải
kể đến ảnh hưởng trên để chọn kiểu dáng và kích thước bể cho phù hợp.
Các loại bể Aerotank truyền thống thường có hiệu suất xử lí cao. Tuy nhiên trong quá
trình hoạt động của bể cần thêm các bể lắng I (loại bớt chất bẩn trước khi vào bể) và lắng
II (lắng cặn, bùn hoạt tính). Trong điều kiện hiện nay, diện tích đất càng ngày càng hẹp, Vì
Nhóm 6

Page 16


Đồ án Kỹ Thuật xử lý nước thải

GVHD: T.S Trần Thị Ngọc Diệu

thế càng giảm được thiết bị hay công trình xử lí là càng tốt. Để khắc phục tình trạng trên
thì có các bể đáp ứng được nhu cầu trên: Aerotank hoạt động từng mẻ, bể Unitank.

Hình 3.2. Bể Aerotank
Công nghệ Unitank:
Unitank là công nghệ hiếu khí xử lí nước thải bằng bùn hoạt tính, quá trình xử lí liên
tục và hoạt động theo chu kì, Nhờ quá trình điều khiển linh hoạt cho phép thiết lập chế độ
xử lí phù hợp với nước thải đầu vào cũng như mở rộng chức năng loại bỏ Photpho và Nitơ
khi cần thiết, Việc thiết kế hệ thống Unitank dựa trên một loạt các nguyên tắc và qui luật
riêng, khác với các hệ thống xử lí nước thải bùn hoạt tính truyền thống.
Về cấu trúc, Unitank là một khối bể hình chữ nhật được chia làm 3 khoang thông

nhau qua bức tường chung. Hai khoang ngoài có thêm hệ thống máng răng cưa nhằm thực
hiện hai chức năng: vừa là bể sục khí để vi sinh vật oxy hóa các chất hữu cơ gây bẩn, vừa
là bể lắng II tách bùn ra khỏi nước đã xử lí. Hệ thống đường ống đưa nước thải vào Unitank
được thiết kế để đưa nước thải vào từng khoang tùy theo từng pha, Nước thải sau xử lí theo
máng răng cưa ra ngoài bể chứa nước sạch, bùn sinh học dư cũng được đưa ra khỏi hệ
thống Unitank từ hai khoang ngoài, Cũng giống như hệ thống xử lí sinh học khác, Unitank
Nhóm 6

Page 17