Thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung KCN đức hoà 1, long an

Thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung Khu công nghiệp Đức Hòa 1, Long An với công
suất 5000m3/ngày.đêm
MỤC LỤC…………………………………………………………………………………...1
DANH MỤC HÌNH ………………………………………………………………………..4
DANH MỤC BẢNG………………………………………………………………………...5
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT………………………………………………………...6
MỞ ĐẦU…………………………………………………………………………………......7
1. ĐẶT VẤN ĐỀ ................................................................................................................. 7
2. MỤC TIÊU ĐỒ ÁN ........................................................................................................ 8
3. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHẠM VI ĐỒ ÁN ............................................................................ 9
4. NỘI DUNG ĐỒ ÁN ........................................................................................................ 9
5. PHƢƠNG PHÁP THỰC HIỆN .................................................................................... 9
6. GIỚI HẠN CỦA ĐỒ ÁN .............................................................................................. 10
7. Ý NGHĨA CỦA ĐỒ ÁN ............................................................................................... 10
CHƢƠNG 1 .......................................................................................................................... 11
TỔNG QUAN VỀ NƢỚC THẢI VÀ CÁC PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ NƢỚC THẢI
CHO KHU CÔNG NGHIỆP ĐANG ÁP DỤNG TẠI VIỆT NAM HIỆN NAY ............ 11
1.1. TỔNG QUAN VỀ NƢỚC THẢI CÔNG NGHIỆP ................................................ 11
1.1.1. Nguồn nƣớc thải công nghiệp .............................................................................. 11
1.1.2. Thành phần và tính chất nƣớc thải công nghiệp .................................................. 11
1.1.3. Tác hại đến môi trƣờng của nƣớc thải công nghiệp ............................................. 11
1.1.4. Bảo vệ nguồn nƣớc mặt khỏi sự ô nhiễ do nƣớc thải ........................................... 12
1.1.5. Một số thuật ngữ sử dụng trong xử lý nƣớc thải .................................................. 13
1.2. TỔNG QUAN CÁC PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ NƢỚC THẢI .............................. 17
1.2.1. Phƣơng pháp cơ học ............................................................................................. 17
1.2.2. Phƣơng pháp hóa lý .............................................................................................. 22
1.2.3. Phƣơng pháp hóa học ........................................................................................... 25
1.2.4. Phƣơng pháp sinh học .......................................................................................... 26
1.3. XỬ LÝ BÙN CẶN...................................................................................................... 34
1.4. MỘT SỐ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƢỚC THẢI ĐANG ÁP DỤNG TẠI CÁC KHU
CÔNG NGHIỆP................................................................................................................ 36

1.4.1. Khu công nghiệp Tân Tạo .................................................................................... 36
1.4.2. Khu công nghiệp Việt Nam – Singapore (VSIP) ................................................. 38
1.4.3. Khu công nghiệp Linh Trung 1 ............................................................................ 40
1.4.4. Khu Chế Xuất Tân Thuận .................................................................................... 41
CHƢƠNG 2 .......................................................................................................................... 42
SVTH: Nguyễn Thị Yến Duyên
GVHD: PGS.T.S Nguyễn Đinh Tuấn

Trang 1


Thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung Khu công nghiệp Đức Hòa 1, Long An với công
suất 5000m3/ngày.đêm
GIỚI THIỆU VỀ KHU CÔNG NGHIỆP ĐỨC HOÀ...................................................... 42
2.1. GIỚI THIỆU VỀ KHU CÔNG NGHIỆP ĐỨC HOÀ 1......................................... 42
2.1.1. Tên dự án .............................................................................................................. 42
2.1.2. Chủ dự án ............................................................................................................. 42
2.1.3. Vị trí khu công nghiệp Đức Hòa 1 ....................................................................... 42
2.1.4. Phạm vi và lĩnh vực hoạt động của KCN Đức Hoà ............................................. 42
2.1.5. Điều kiện tự nhiên, môi trƣờng ............................................................................ 43
2.1.6. Điều kiện kinh tế xã hội ....................................................................................... 43
2.1.7. Hiện trạng sử dụng đất ......................................................................................... 44
2.1.8. Phƣơng án phát triển không gian tổng thể ........................................................... 45
2.2. ĐẶC TÍNH NƢỚC THẢI ĐẦU VÀO VÀ TIÊU CHUẨN XẢ THẢI .................. 46
CHƢƠNG 3 .......................................................................................................................... 48
ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ,LỰA CHỌN PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ VÀ TÍNH TOÁN
THIẾT KẾ CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ ........................................................................ 48
3.1. CƠ SỞ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ ........................................................................ 48
3.2. ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ XỬ LÝ PHÙ HỢP ................................ 48
3.2.1. Phƣơng án............................................................................................................ 49

3.2.2. Phƣơng án 2.......................................................................................................... 51
3.2.3. So sánh 2 phƣơng án xử lý ................................................................................... 53
3.2.4. Thuyết minh quy trình công nghệ lựa chọn ......................................................... 54
3.3. MỨC ĐỘ CẦN THIẾT XỬ LÝ VÀ THÔNG SỐ TÍNH TOÁN ........................... 55
3.3.1. Mức độ cần thiết xử lý ........................................................................................ 55
3.3.2. Xác định các thông số tính toán .......................................................................... 56
3.4. TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ .......................................................... 56
3.4.1. Bể thu gom ........................................................................................................... 56
3.4.2. Lƣới lọc tinh ........................................................................................................ 58
3.4.3. Bể điều hòa ........................................................................................................... 59
3.4.4. Bể trộn .................................................................................................................. 64
3.4.5. Bể tạo bông .......................................................................................................... 66
3.4.6. Bể lắng I ............................................................................................................... 70
3.4.7. Bể Aerotank ......................................................................................................... 75
3.4.8. Bể lắng II .............................................................................................................. 84
3.4.9. Bể chứa trung gian ............................................................................................... 90
3.4.10 Bể lọc áp lực ....................................................................................................... 91
3.4.11. Bể tiếp xúc khử trùng ........................................................................................ 96
SVTH: Nguyễn Thị Yến Duyên
GVHD: PGS.T.S Nguyễn Đinh Tuấn

Trang 2


Thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung Khu công nghiệp Đức Hòa 1, Long An với công
suất 5000m3/ngày.đêm
3.4.12. Bể nén bùn......................................................................................................... 98
3.4.13. Máy ép bùn ....................................................................................................... 101
3.4.14. Tính toán hóa chất ............................................................................................ 102
3.5. DỰ TOÁN CHI PHÍ XÂY DỰNG VÀ THIẾT BỊ................................................ 104

3.5.1. Phần xây dựng cơ bản ........................................................................................ 104
3.5.2. Phần thiết bị........................................................................................................ 105
3.6. TÍNH TOÁN CHI PHÍ VẬN HÀNH HỆ THỐNG .............................................. 108
3.6.1. Chi phí nhân công .............................................................................................. 108
3.6.2. Chi phí điện năng .............................................................................................. 109
3.6.3. Chi phí sửa chữa và bảo dƣỡng .......................................................................... 110
3.6.4. Chi phí hoá chất ................................................................................................. 110
3.6.5. Chi phí khấu hao ................................................................................................ 111
3.6.6. Chi phí xử lý 1m3 nƣớc thải ............................................................................... 111
KẾT LUẬN - KIẾN NGHỊ ............................................................................................... 112
KẾT LUẬN...................................................................................................................... 112
KIẾN NGHỊ .................................................................................................................... 112
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................................. 113
PHỤ LỤC ........................................................................................................................... 113

SVTH: Nguyễn Thị Yến Duyên
GVHD: PGS.T.S Nguyễn Đinh Tuấn

Trang 3


Thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung Khu công nghiệp Đức Hòa 1, Long An với công
suất 5000m3/ngày.đêm
DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Song chắn rác ......................................................................................................... 18
Hình 1.2. Lƣới lọc rác ............................................................................................................ 18
Hình 1.3a. Mô hình bể tách dầu mỡ ...................................................................................... 19
Hình 1.3b. Bể tách dầu mỡ .................................................................................................... 19
Hình 1.4. Bể điều hòa ............................................................................................................ 19
Hình 1.5. Bể lắng đứng .......................................................................................................... 20

Hình 1.6. Mô tả bể lắng ngang .............................................................................................. 21
Hình 1.7. Bể lắng ly tâm ........................................................................................................ 21
Hình 1.8. Bồn lọc áp lực ........................................................................................................ 22
Hình 1.9. Cánh đồng tƣới – cánh đông lọc ............................................................................ 28
Hình 1.10. Bể sinh học hiếu khí - Aerotank .......................................................................... 30
Hình 1.11. Bể sinh học thiếu khí - Anoxic ............................................................................ 30
Hình 1.12. Mô tả bể UASB ................................................................................................... 31
Hình 1.13. Các giai đoạn của xử lý của bể SBR .................................................................... 33
Hình 1.14. Máy ép bùn băng tải ............................................................................................ 34
Hình 1.15. Mô hình máy lọc chân không .............................................................................. 35
Hình 1.16. Mô hình máy ly tâm bùn ...................................................................................... 35
Hình 1.17. Máy lọc ép băng chuyền ...................................................................................... 36
Hình 1.18. Sơ đồ công nghệ hệ thống xử lý nƣớc thải khu công nghiệp Tân Tạo ................ 37
Hình 1.19. Sơ đồ công nghệ HTXLNT khu công nghiệp Việt Nam - Singapore.................. 39
Hình 1.20. Sơ đồ công nghệ HTXLNT khu công nghiệp Linh Trung 1 ............................... 40
Hình 1.21. Sơ đồ công nghệ hệ thống xử lý nƣớc thải KCX Tân Thuận ……….………….41
Hình 3.1. Sơ đồ quy trình công nghệ phƣơng án 1…………………………………...……..49
Hình 3.2. Sơ đồ quy trình công nghệ phƣơng án 2…………………………………….........51

SVTH: Nguyễn Thị Yến Duyên
GVHD: PGS.T.S Nguyễn Đinh Tuấn

Trang 4


Thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung Khu công nghiệp Đức Hòa 1, Long An với công
suất 5000m3/ngày.đêm

DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1: Cơ cấu phân bổ đất đai xây dựng KCN Đức Hòa 1 .............................................. 44

Bảng 2.2: Giới hạn các thông số ô nhiễm trong nƣớc thải đầu vào và yêu cầu của nƣớc thải
đầu ra tại khu công nghiệp Đức Hòa 1 .................................................................................. 47
Bảng 3.1: Dự tính hiệu suất công trình của phƣơng án 1 ...................................................... 50
Bảng 3.2: Dự tính hiệu suất công trình của phƣơng án 2 ..................................................... 52
Bảng 3.3: So sánh 2 phƣơng án xử lý .................................................................................... 53
Bảng 3.4: Tổng hợp tính toán bể thu gom ............................................................................. 58
Bảng 3.5:Tổng hợp tính toán bể điều hòa .............................................................................. 64
Bảng 3.6:Tổng hợp tính toán bể trộn ..................................................................................... 66
Bảng 3.7: Tổng hợp tính toán bể tạo bông ............................................................................ 69
Bảng 3.8: Các thông số cơ bản thiết kế cho bể lắng I............................................................ 70
Bảng 3.9: Tổng hợp tính toán bể lắng I ................................................................................. 75
Bảng 3.10:Tổng hợp tính toán bể Aerotank .......................................................................... 84
Bảng 3.11:Thông số cơ bản thiết kế bể lắng đợt II ................................................................ 85
Bảng 3.12: Tổng hợp tính toán bể lắng đợt II........................................................................ 89
Bảng 3.13: Kích thƣớc vật liệu lọc ........................................................................................ 91
Bảng 3.14: Tốc độ rửa ngƣợc bằng nƣớc và khí đối với bể lọc cát một lớp và lọc Anthracit93
Bảng 3.15: Các thông số thiết kế bể lọc áp lực...................................................................... 96
Bảng 3.16: Tổng hợp tính toán bể tiếp xúc............................................................................ 98
Bảng 3.17: Tổng hợp tính toán bể nén bùn.......................................................................... 101
Bảng 3.18: Bảng chi phí xây dựng ...................................................................................... 104
Bảng 3.19: Bảng chi phí thiết bị .......................................................................................... 105
Bảng 3.20: Bảng tiêu thụ điện ............................................................................................. 109

SVTH: Nguyễn Thị Yến Duyên
GVHD: PGS.T.S Nguyễn Đinh Tuấn

Trang 5


Thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung Khu công nghiệp Đức Hòa 1, Long An với công

suất 5000m3/ngày.đêm

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
BOD

Biochemical Oxygen Demand _Nhu cầu oxy sinh hóa,mg/l

COD

Chemical Oxygen Demand _Nhu cầu oxy hóa học, mg/l

DO

Dissolved Oxygen _Oxy hòa tan, mg/l

F/M

Food/Micro – organism_Tỷ số lƣợng thức ăn và lƣợng vi sinh vật

KCN

Khu công nghiệp

KCX

Khu chế xuất

HTXLNT

Hệ thống xử lý nƣớc thải

MLSS

Mixed Liquor Suspended Solid _Chất rắn lơ lửng trong bùn, mg/l

MLVSS

Mixed Liquor Volatite Suspended Solid _Chất rắn lơ lửng bay hơi
trong bùn lỏng, mg/l

N

Nitơ

P

Photpho

SS

Suspended Solid _Chất rắn lơ lửng, mg/l

SVI

Sludge Volume Index_ Chỉ số thể tích bùn, ml/g

VSS

Volatite Suspended Solid _ Chất rắn lơ lửng bay hơi, ml/g

XLNT

Xử lý nƣớc thải

QCVN

Quy chuẩn Việt Nam

TCXD

Tiêu chuẩn xây dựng

SVTH: Nguyễn Thị Yến Duyên
GVHD: PGS.T.S Nguyễn Đinh Tuấn

Trang 6


Thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung Khu công nghiệp Đức Hòa 1, Long An với công
suất 5000m3/ngày.đêm

MỞ ĐẦU
1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Hiện nay, nƣớc ta đang trên đà phát triển hƣớng đến là một nƣớc công nghiệp
với vị thế ƣu tiên về khí hậu, nguồn lao động dồi dào thì nƣớc ta có nhiều ƣu thế đầu
tƣ phát triển hạ tầng kỹ thuật và thu hút vốn đầu tƣ từ nƣớc ngoài. Từ khi nƣớc ta bắt
đầu mở cửa thu hút đầu tƣ từ nƣớc ngoài và lƣu thông hàng hóa với thế giới sau cuộc
khủng hoảng kinh tế năm 1997 – 1998, thì công nghiệp phát triển mạnh mẽ đƣa đất
nƣớc đi lên.
Đi đầu trong công cuộc xây dựng và phát triển đất nƣớc là khu vực Đồng

Bằng Nam Bộ, với các tỉnh, thành phố nhƣ: thành phố Hồ Chí Minh, Đồng Nai, Bình
Dƣơng, Long An... là những tỉnh thành có nền công nghiệp phát triển mạnh với các
dự án xây dựng và sản xuất từ các nguồn vốn trong nƣớc và nƣớc ngoài.
Bên cạnh đó các khu công nghiệp ra đời nhằm cung cấp cơ sở hạ tầng, dịch vụ
cho các nhà máy sản xuất. Khu công nghiệp có chức năng tập trung các nhà máy sản
xuất ở một số loại hình nhất định nhằm cách ly hoạt động sản xuất với khu dân cƣ tạo
điều kiện cho việc kiểm soát môi trƣờng cũng nhƣ công tác quản lý.
Cùng với tốc độ phát triển kinh tế của cả nƣớc, tỉnh Long An là một trong những
khu vực đi đầu về việc hình thành khu công nghiệp gồm các khu công nghiệp nhƣ
Xuyên Á, Tân Đức, Tân Đô, Hải Sơn…trong đó khu công nghiệp Đức Hòa 1 đã và
đang lớn mạnh hơn nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng nhiều của các đơn vị cần xây
dựng trong khu công nghiệp. Do đó, việc xây dựng hệ thống xử lý nƣớc thải tập trung
cho khu công nghiệp là việc quan trọng mang tính cấp thiết và không thể thiếu.
Xu hƣớng công nghiệp phát triển cần có các yếu tố từ khoa học – kinh tế – xã
hội, hiện nay huyện Đức Hoà đang mở rộng và đầu tƣ thêm các khu công nghiệp để
đáp ứng đƣợc nhu cầu phát triển công nghiệp cũng nhƣ giải quyết vấn đề việc làm
cho ngƣời lao động. Nhƣng bên cạnh sự phát triển về công nghiệp cũng mang lại
không ít mối quan tâm từ ngƣời dân và các nhà lãnh đạo. Sự phát triển công nghiệp
nhƣ hiện nay và các vấn đề về tài nguyên và môi trƣờng đang đặt nỗi lo ngại cho các
nhà chức trách cũng nhƣ ngƣời dân. Để sản xuất cần phải có nguyên liệu và sản xuất
SVTH: Nguyễn Thị Yến Duyên
GVHD: PGS.T.S Nguyễn Đinh Tuấn

Trang 7


Thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung Khu công nghiệp Đức Hòa 1, Long An với công
suất 5000m3/ngày.đêm

thì có phát thải. Sản xuất phát triển lâu dài thì hai yếu tố tài nguyên và môi trƣờng

cần phải đƣợc đề cao và có tính chất bền vững thì công nghiệp mới phát triển bền
vững đƣợc. Vì vậy mở rộng và xây dựng mới các khu công nghiệp mới thì yếu tố môi
trƣờng cũng đi kèm với các yếu tố khác để xây dựng lên khu công nghiệp. Hiện nay,
theo số lƣợng thống kê trên toàn tỉnh có 23 khu công nghiệp và đi vào hoạt động 16
khu công nghiệp (tính đến 2008) và khu công nghiệp Đức Hoà 1 là khu công nghiệp
đã hoạt động và đang trong giai đoạn mở rộng.
Là một khu công nghiệp mới đƣợc hình thành không lâu, khu công ngiệp Đức
Hoà bị ảnh hƣởng bởi cuộc khủng hoảng kinh tế thế giới năm 2008 đến nay, vì vậy
kêu gọi đầu tƣ vào khu công nghiệp vẫn còn nhiều khó khăn. Các công trình xây
dựng căn bản vẫn chƣa đƣợc xây dựng cũng là yếu tố ngăn cản cho các nhà sản xuất
đầu tƣ. Theo luật pháp nƣớc ta hiện nay, để các khu công nghiệp, khu chế xuất xây
dựng mới đƣợc hoạt động và kêu gọi đầu tƣ thì phải xây dựng các công trình căn bản
nhƣ hệ thống cấp thoát nƣớc, điện, viễn thông, đƣờng xá,… để đảm bảo nhu cầu sản
xuất cũng nhƣ bảo vệ môi trƣờng.
Trên thực tế hiện nay môi trƣờng từ các khu công nghiệp, khu chế xuất chƣa
đƣợc quan tâm và bảo vệ. Điển hình là nƣớc thải từ các nhà máy hay nƣớc thải tập
trung chƣa có hệ thống xử lý hay xử lý nhƣng chƣa đạt hiệu quả, thải ra môi trƣờng
gây ô nhiễm môi trƣờng và cộng đồng dân cƣ. Do đó phải có biện pháp giảm thiểu và
xử lý triệt để các nguồn gây ô nhiễm môi trƣờng.
Vì vậy, cần thiết phải xây dựng hệ thống xử lý nƣớc thải cho các khu công
nghiệp, khu chế xuất hoặc các cơ sở sản xuất đạt tiêu chuẩn trƣớc khi thải ra môi
trƣờng. Việc xây dựng hệ thống xử lý nƣớc thải cho khu công nghiệp Đức Hoà giai
đoạn mở rộng là nhu cầu tất yếu và tuân thủ pháp luật.

2. MỤC TIÊU ĐỒ ÁN
Lựa chọn dây chuyền xử lý tối ƣu nhất và giá thành xây dựng thích hợp với
thời gí hiện tại để xử lý nƣớc thải với lƣu lƣợng 5000 m3/ ngày.đêm phục vụ cho khu
công nghiệp Đức Hoà 1. Yêu cầu nƣớc đầu ra đạt QCVN 40:2011/BTNMT, nguồn
thải loại A.

SVTH: Nguyễn Thị Yến Duyên
GVHD: PGS.T.S Nguyễn Đinh Tuấn

Trang 8


Thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung Khu công nghiệp Đức Hòa 1, Long An với công
suất 5000m3/ngày.đêm

Tính toán các hạng mục công trình và giá thành hệ thống. từ đó đƣa ra giá
thành xử lý 1m3 nƣớc thải dựa trên những kiến thức đã học nhƣng phù hợp với thực
tế, mang tính khả thi cao, bảo vệ môi trƣờng và phát triển bền vững.
Rút ra kết luận và định hƣớng để giải quyết nững vấn đề thực tế sau này.

3. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHẠM VI ĐỒ ÁN
Thiết kế hệ thống xử lý nƣớc thải tập rung cho khu công nghiệp (KCN) Đức
Hoà 1 với công suất 5000 m3/ngày.đêm

4. NỘI DUNG ĐỒ ÁN
Tìm hiểu về khu công nghiệp Đức Hoà.
Xác định đặc tính nƣớc thải: Lƣu lƣợng, thành phần, tính chất nƣớc thải, khả
năng gây ô nhiễm, nguồn xả thải.
Tìm hiểu các phƣơng pháp và công nghệ xử lý nƣớc thải công nghiệp
Đề xuất dây chuyền công nghệ xử lý nƣớc thải phù hợp với mức độ ô nhiễm
của nƣớc thải đầu vào.
Tính toán thiết kế các công trình đơn vị trong hệ thống xử lý nƣớc thải.
Dự toán chi phí xây dựng, thiết bị, hóa chất, chi phí vận hành trạm xử lý nƣớc
thải.

5. PHƢƠNG PHÁP THỰC HIỆN

 Phương pháp thu thập số liệu: Thu thập các tài liệu về khu công nghiệp, tìm
hiểu thành phần, tính chất nƣớc thải và các số liệu cần thiết khác.
 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết, tổng hợp tài liệu: Tìm hiểu những công
nghệ xử lý nƣớc thải cho các khu công nghiệp qua các tài liệu chuyên ngành.
 Phương pháp so sánh: So sánh ƣu, nhƣợc điểm của công nghệ xử lý hiện có
và đề xuất công nghệ xử lý nƣớc thải phù hợp.
 Phương pháp tính toán: Sử dụng công thức toán học để tính toán các công
trình đơn vị trong hệ thống xử lý nƣớc 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 nƣớc thải.
 Phương pháp trao đổi với chuyên gia

SVTH: Nguyễn Thị Yến Duyên
GVHD: PGS.T.S Nguyễn Đinh Tuấn

Trang 9


Thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung Khu công nghiệp Đức Hòa 1, Long An với công
suất 5000m3/ngày.đêm

6. GIỚI HẠN CỦA ĐỒ ÁN
Phạm vi của đò án chỉ trong giới hạn trong khuôn khổ xử lý nƣớc thải công
nghiệp cho Khu công nghiệp Đức Hoà 1 của công ty Cổ phần khai thác Hạnh Phúc
mà chƣa đề cập đến khía cạnh ô nhiễm môi trƣờng khác nhƣ: không khí, chất thải
rắn,tiếng ồn…

7. Ý NGHĨA CỦA ĐỒ ÁN
Xây dựng trạm xử lý nƣớc thải đạt tiêu chuẩn môi trƣờng giải quyết đƣợc vấn

đề ô nhiễm môi trƣờng do nƣớc thải Khu Công nghiệp.
Góp phần nâng cao ý thức về môi trƣờng cho nhân viên cũng nhƣ Ban quản lý
Khu Công nghiệp.
Khi trạm xử lý hoàn thành và đi vào hoạt động sẽ là nơi để các doanh nghiệp,
sinh viên tham quan, học tập.

SVTH: Nguyễn Thị Yến Duyên
GVHD: PGS.T.S Nguyễn Đinh Tuấn

Trang 10


Thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung Khu công nghiệp Đức Hòa 1, Long An với công
suất 5000m3/ngày.đêm

CHƢƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ NƢỚC THẢI VÀ CÁC PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ
NƢỚC THẢI CHO KHU CÔNG NGHIỆP ĐANG ÁP DỤNG TẠI VIỆT
NAM HIỆN NAY
1.1. TỔNG QUAN VỀ NƢỚC THẢI CÔNG NGHIỆP
1.1.1. Nguồn nước thải công nghiệp
Nƣớc thải công nghiệp là nƣớc thải sinh ra trong quá trình sản xuất công
nghiệp từ các công đoạn sản xuất và các hoạt động phục vụ cho sản xuất nhƣ nƣớc
thải khi tiến hành vệ sinh công nghiệp hay hoạt động sinh hoạt của công nhân viên.
Nƣớc thải công nghiệp rất đa dạng, khác nhau về thành phần cũng nhƣ lƣợng phát
thải và phụ thuộc vào nhiều yếu tố: loại hình công nghiệp, loại hình công nghệ sử
dụng, tính hiện đại của công nghệ, tuổi thọ của thiết bị, trình độ quản lý của cơ sở và
ý thức cán bộ công nhân viên.
1.1.2. Thành phần và tính chất nước thải công nghiệp
Trong nƣớc thải sản xuất công nghiệp đƣợc chia làm 2 loại:



Nƣớc thải sản xuất bẩn, là nƣớc thải sinh ra từ quá trình sản xuất sản

phẩm, xúc rửa máy móc thiết bị, từ quá trình sinh hoạt của công nhân viên, loại nƣớc
này chứa nhiều tạp chất, chất độc hại, vi khuẩn…


Nƣớc thải sản xuất không bẩn là loại nƣớc sinh ra chủ yếu khi làm

nguội thiết bị, giải nhiệt trong các trạm làm lạnh, ngƣng tụ hơi nƣớc cho nên lƣợng
nƣớc thải này thƣờng đƣợc qui ƣớc là nƣớc sạch.


Nƣớc thải công nghiệp thƣờng mang tính phức tạp, đa thành phần,

thành phần vô cơ và kim loại nặng khá cao. Nƣớc thải từ các doanh nghiệp trong
khu thải vào hệ thống xử lý nƣớc thải tập trung điều đƣợc xử lý sơ bộ theo qui định
riêng của từng khu, chhinhs vì vậy khi nƣớc thải về nơi xử lý tập trung sẽ ổn định
hơn so với khi chƣa qua xử lý sơ bộ.
1.1.3. Tác hại đến môi trường của nước thải công nghiệp
Tác hại đến môi trƣờng của nƣớc thải do các thành phần ô nhiễm tồn tại trong
nƣớc thải gây ra:
SVTH: Nguyễn Thị Yến Duyên
GVHD: PGS.T.S Nguyễn Đinh Tuấn

Trang 11


Thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung Khu công nghiệp Đức Hòa 1, Long An với công

suất 5000m3/ngày.đêm

 COD, BOD: sự khoáng hoá, ổn định chất hữu cơ tiêu thụ một lƣợng lớn
và gây thiếu hụt oxy của nguồn tiếp nhận dẫn đến ảnh hƣởng đến hệ sinh thái môi
trƣờng nƣớc . Nếu ô nhiễm quá mức điều kiện yếm khí có thể hình thành. Trong quá
trình phân huỷ yếm khí có thể sinh ra các thành phần nhƣ H2S, NH3, CH4…làm cho
nƣớc có mùi hôi thối và làm giảm pH của môi trƣờng.
 SS: Lắng động ở nguồn tiếp nhận, gây điều kiện yếm khí.


Nhiệt độ: Nhiệt độ của nƣớc thải công nghiệp (nƣớc thải từ lò hơi) nếu

ở nhiệt độ quá cao sẽ gây ảnh hƣởng đến đời sống của thuỷ sinh vật nƣớc.


Vi trùng gây bệnh: gây ra các bệnh truyền nhiễm bằng đƣờng nƣớc nhƣ

tiêu chảy, ngộ độc thức ăn, vàng da…


NH3, P: đây là những nguyên tố đa lƣợng. Nếu nồng độ trong nƣớc quá

cao dẫn đến hiện tƣợng phú dƣỡng hoá ( sự phát triển bùng phát của các loại tảo, làm
cho nồng độ oxy trong nƣớc rất thấp vào ban đêm gây ngạt thở và vi sinh vật chết đi,
trong khi đó vào ban ngày nồng độ oxy rất cao do quá trình hô hấp của tảo thải ra).
 Màu: gây mất mỹ quan khu vực.
 Dầu mỡ: gây mùi, ngăn cản khếch tán oxy trên bề mặt.


Kim loại nặng: ảnh hƣởng đến quá trình phát triển và sống còn của sinh

vật, gây bệnh cho sinh vật cũng nhƣ con ngƣời.


Mùi: gây cảm giác khó chịu cho con ngƣời, ảnh hƣởng đến môi trƣờng,

ô nhiễm không khí.
1.1.4. Bảo vệ nguồn nước mặt khỏi sự ô nhiễ do nước thải
Nguồn nƣớc mặt bao gồm sông hồ, kênh rạch, suối biển…nơi tiếp nhận nƣớc
thải từ khu công nghiệp, khu dân cƣ, đô thị hay các cụm công nghiệp... Một trong số
đó là nguồn nƣớc ngọt quí giá, nếu để bị o nhiễm do nƣớc thải thì con ngƣời phải trả
giá rất đắt và không lƣờng trƣớc đƣợc những hậu quả có thể xảy ra đối với nhân loại.
Vì vậy, nguồn nƣớc phải đƣợc bảo vệ khỏi sự ô nhiễm do nƣớc thải.
Ô nhiễm nguồn nƣớc mặt chủ yếu do các dạng nƣớc thải nêu trên chƣa đƣợc
xử lý và xả vào nguồn nƣớc làm thay đổi các tính chất hoá lý và sinh học của nuồn
nƣớc. Sự có mặt của các chất độc hại xả vào nguồn nƣớc sẽ làm phá vỡ cân bằng sinh
học tự nhiên cảu nguồn nƣớc và kìm hãm quá trình tự làm sạch của nguồn nƣớc. Khả
năng tự làm sạch của nguồn nƣớc phụ thuộc vào các điều kiện xáo trộn và pha loãng
SVTH: Nguyễn Thị Yến Duyên
GVHD: PGS.T.S Nguyễn Đinh Tuấn

Trang 12


Thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung Khu công nghiệp Đức Hòa 1, Long An với công
suất 5000m3/ngày.đêm

của nƣớc thải với nguồn. Sự có mặt của các vi sinh vật, trong đó có các vi khuẩn gây
bệnh, đe doạ tính an toàn vệ sinh nguồn nƣớc. Biện pháp đƣợc coi là hiệu quả nhất để
bảo vệ nguồn nƣớc là:

 Hạn chế lƣợng nƣớc thải xả thải vào nguồn nƣớc.
 Giảm thiểu nồng độ ô nhiễm trong nƣớc thải theo qui định bằng cách áp dụng
công nghệ xử lý phù hợp đủ tiêu chuẩn xả ra nguồn nƣớc. Ngoài ra việc nghiên cứu
áp dụng công nghệ sử dụng lại nƣớc thải trong chu trình khép kín có ý nghĩa rất quan
trọng.
1.1.5. Một số thuật ngữ sử dụng trong xử lý nước thải

a) Độ pH của nước
 pH là chỉ số đặc trƣng cho nồng độ ion H+ có trong dung dịch, thƣờng đƣợc
dùng để biểu thị tính axit và tính kiềm của nƣớc.

 Độ pH của nƣớc có liên quan dạng tồn tại của kim loại và khí hoà tan trong
nƣớc. pH có ảnh hƣởng đến hiệu quả tất cả quá trình xử lý nƣớc. Độ pH có ảnh
hƣởng đến các quá trình trao chất diễn ra bên trong cơ thể sinh vật nƣớc. Do vậy rất
có ý nghĩa về khía cạnh sinh thái môi trƣờng

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

SVTH: Nguyễn Thị Yến Duyên
GVHD: PGS.T.S Nguyễn Đinh Tuấn

Trang 13


Thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung Khu công nghiệp Đức Hòa 1, Long An với công
suất 5000m3/ngày.đêm

c) Nhu cầu oxy sinh học (Biochemical Oxygen Demand - BOD)
 Về định nghĩa, thông số BOD của nƣớc là lƣợng oxy cần thiết để vi khuẩn
phân hủy chất hữu cơ trong điều kiện chuẩn: 20oC, ủ mẫu 5 ngày đêm, trong bóng
tối, giàu oxy và vi khuẩn hiếu khí. Nói cách khác, BOD biểu thị lƣợng giảm oxy hòa
tan sau 5 ngày. Thông số BOD5 sẽ càng lớn nếu mẫu nƣớc càng chứa nhiều chất hữu
cơ có thể dùng làm thức ăn cho vi khuẩn, hay là các chất hữu cơ dễ bị phân hủy sinh
học (Carbonhydrat, protein, lipid..)
BOD là một thông số quan trọng:
 Là chỉ tiêu duy nhất để xác định lƣợng chất hữu cơ có khả năng phân huỷ sinh
học trong nƣớc và nƣớc thải.
 Là tiêu chuẩn kiểm soát chất lƣợng các dòng thải chảy vào các thuỷ vực thiên
nhiên.
 Là thông số bắt buộc để tính toán mức độ tự làm sạch của nguồn nƣớc phục vụ
công tác quản lý môi trƣờng.
d) Oxy hòa tan (Dissolved Oxygen - DO)
 Tất cả các sinh vật sống đều phụ thuộc vào oxy dƣới dạng này hay dạng khác
để duy trì các tiến trình trao đổi chất nhằm sinh ra năng lƣợng phục vụ cho quá trình
phát triển và sinh sản của mình. Oxy là yếu tố quan trọng đối với con ngƣời cũng nhƣ
các thủy sinh vật khác.
 Oxy là chất khí hoạt động hóa học mạnh, tham gia mạnh mẽ vào các quá trình
hóa sinh học trong nƣớc:

 Oxy hóa các chất khử vô cơ: Fe2+, Mn2+, S2-, NH3..
 Oxy hóa các chất hữu cơ trong nƣớc, và kết quả của quá trình này là nƣớc
nhiễm bẩn trở nên sạch hơn. Quá trình này đƣợc gọi là quá trình tự làm sạch
của nƣớc tự nhiên, đƣợc thực hiện nhờ vai trò quan trọng của một số vi sinh
vật hiếu khí trong nƣớc.
 Oxy là chất oxy hóa quan trọng giúp các sinh vật nƣớc tồn tại và phát triển.
Các quá trình trên đều tiêu thụ oxy hòa tan. Nhƣ đã đề cập, khả năng hòa tan của Oxy
vào nƣớc tƣơng đối thấp, do vậy cần phải hiểu rằng khả năng tự làm sạch của các
nguồn nƣớc tự nhiên là rất có giới hạn. Cũng vì lý do trên, hàm lƣợng oxy hòa tan là
thông số đặc trƣng cho mức độ nhiễm bẩn chất hữu cơ của nƣớc mặt.
SVTH: Nguyễn Thị Yến Duyên
GVHD: PGS.T.S Nguyễn Đinh Tuấn

Trang 14


Thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung Khu công nghiệp Đức Hòa 1, Long An với công
suất 5000m3/ngày.đêm

e) Nitơ và các hợp chất chứa nitơ
 Nitơ là nguyên tố quan trọng trong sự hình thành sự sống trên bề mặt Trái Đất.
Nito là thành phần cấu thành nên protein có trong tế bào chất cũng nhƣ 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 đƣợc thải vào môi trƣờng với lƣợng
rất lớn. Các protein này dần dần bị vi sinh vật dị dƣỡng phân hủy, khoáng hóa trở
thành các hợp chất Nito vô cơ nhƣ NH4+, NO2-, NO3- và có thể cuối cùng trả lại N2
cho không khí.
Nhƣ vậy, trong môi trƣờng đất và nƣớc, luôn tồn tại các thành phần chứa Nito: từ các
protein có cấu trúc phức tạp đến các acid amin đơn giản, cũng nhƣ các ion Nito vô cơ
là sản phẩm quá trình khoáng hóa các chất kể trên:

Các hợp chất hữu cơ thô đang phân hủy thƣờng tồn tại ở dạng lơ lửng trong nƣớc, có
thể hiện diện với nồng độ đáng kể trong các loại nƣớc thải và nƣớc tự nhiên giàu
protein.
 Các hợp chất chứa Nitơ ở dạng hòa tan bao gồm cả Nitơ hữu cơ và Nitơ vô cơ
(NH4+, NO2-, NO3-).
Thuật ngữ “Nito tổng” là tổng Nito tồn tại ở tất cả các dạng trên. Nito là một chất
dinh dƣỡng đa lƣợng cần thiết đối với sự phát triển của sinh vật.
f) Phospho và các hợp chất chứa phospho
 Nguồn gốc các hợp chất chứa Phospho có liên quan đến sự chuyển hóa các
chất thải của ngƣời và động vật và sau này là lƣợng 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 nƣớc.
 Trong các loại nƣớc thải, Phospho hiện diện chủ yếu dƣới các dạng phosphate.
Các hợp chất Phosphat đƣợc chia thành Phosphat vô cơ và phosphat hữu cơ.
 Phospho là một chất dinh dƣỡng đa lƣợng cần thiết đối với sự phát triển của
sinh vật. Việc xác định P tổng là một thông số đóng vai trò quan trọng để đảm bảo
quá trình phát triển bình thƣờng của các vi sinh vật trong các hệ thống xử lý chất thải
bằng phƣơng pháp sinh học (tỉ lệ BOD:N:P = 100:5:1). Phospho và các hợp chất
chứa Phospho có liên quan chặt chẽ đến hiện tƣợng phú dƣỡng hóa nguồn nƣớc, do

SVTH: Nguyễn Thị Yến Duyên
GVHD: PGS.T.S Nguyễn Đinh Tuấn

Trang 15


Thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung Khu công nghiệp Đức Hòa 1, Long An với công
suất 5000m3/ngày.đêm

sự có mặt quá nhiều các chất này kích thích sự phát triển mạnh của tảo và vi khuẩn

lam.
g) Chất hoạt động bề mặt
 Các chất hoạt động bề mặt là những chất hữu cơ gồm 2 phần: kị nƣớc và ƣa
nƣớc tạo nên sự phân tán của các chất đó trong dầu và trong nƣớc. 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.
h) Các thông số vi sinh vật học
Nhiều vi sinh vật gây bệnh có mặt trong nƣớc thải có thể truyền hoặc gây bệnh cho
ngƣời. Chúng vốn không bắt nguồn từ nƣớc mà cần có vật chủ để sống ký sinh, phát
triển và sinh sản. Một số các sinh vật gây bệnh có thể sống một thời gian khá dài
trong nƣớc và là nguy cơ truyền bệnh tiềm tàng, bao gồm vi khuẩn, virus, giun sán.
* Vi khuẩn
Các loại vi khuẩn gây bệnh có trong nƣớc thƣờng gây các bệnh về đƣờng ruột, nhƣ
dịch tả (cholera) do vi khuẩn Vibrio comma, bệnh thƣơng hàn (typhoid) do vi khuẩn
Salmonella typhosa...
* Virus
Virus có trong nƣớc thải có thể gây các bệnh có liên quan đến sự rối loạn hệ thần
kinh trung ƣơng, viêm tủy xám, viêm gan... Thông thƣờng sự khử trùng bằng các quá
trình khác nhau trong các giai đoạn xử lý có thể diệt đƣợc virus.
* Giun sán
Giun sán là loại sinh vật ký sinh có vòng đời gắn liền với hai hay nhiều động vật chủ,
con ngƣời có thể là một trong số các vật chủ này. Chất thải của ngƣời và động vật là
nguồn đƣa giun sán vào nƣớc. Tuy nhiên, các phƣơng pháp xử lý nƣớc hiện nay tiêu
diệt giun sán rất hiệu quả.
Nguồn gốc của vi trùng gây bệnh trong nƣớc là do nhiễm bẩn rác, phân ngƣời và
động vật. Trong ngƣời và động vật thƣờng có vi khuẩn E.coli sinh sống và phát triển.
Đây là loại vi khuẩn vô hại thƣờng đƣợc bài tiết qua phân ra môi trƣờng. Sự có mặt
của E.Coli chứng tỏ nguồn nƣớc bị nhiễm bẩn bởi phân rác và khả năng lớn tồn tại
các loại vi khuẩn gây bệnh khác, số lƣợng nhiều hay ít tuỳ thuộc vào mức độ nhiễm
bẩn. Khả năng tồn tại của vi khuẩn E.coli cao hơn các vi khuẩn gây bệnh khác. Do đó

SVTH: Nguyễn Thị Yến Duyên
GVHD: PGS.T.S Nguyễn Đinh Tuấn

Trang 16


Thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung Khu cơng nghiệp Đức Hòa 1, Long An với cơng
suất 5000m3/ngày.đêm

nếu sau xử lý trong nƣớc khơng còn phát hiện thấy vi khuẩn E.coli chứng tỏ các loại
vi trùng gây bệnh khác đã bị tiêu diệt hết. Mặt khác, việc xác định mức độ nhiễm bẩn
vi trùng gây bệng của nƣớc qua việc xác định số lƣợng số lƣợng E.coli đơn giản và
nhanh chóng. Do đó vi khuẩn này đƣợc chọn làm vi khuẩn đặc trƣng trong việc xác
định mức độ nhiễm bẩn vi trùng gây bệnh của nguồn nƣớc.

1.2. TỔNG QUAN CÁC PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ NƢỚC THẢI
1.2.1. Phương pháp cơ học
Mục đích của xử lý cơ học là loại bỏ các tạp chất có kích thƣớc lớn và đầu ra
khỏi nƣớc thải, cân bằng lƣu lƣợng và hàm lƣợng nƣớc thải đi vào hệ thống xử lý
nƣớc thải tạo điều kiện thuận lợi cho các q trình xử lý tiếp theo.
Phƣơng pháp xử lý cơ học dùng để tách các chất khơng hòa tan và một phần
các chất ở dạng keo ra khỏi nƣớc thải
a) Song chắn rác
Nhiệm vụ: Song chắn rác thƣờng đặc trƣớc hệ thống xử lý nƣớc thải hoặc có
thể đặc tại các miệng xả trong phân xƣởng sản xuất nhằm loại bỏ các loại rác có
kích thước lớn, nhằm bảo vệ các công trình phía sau, cản các vật lớn đi qua có thể
làm tắc nghẽn hệ thống (đường ống, mương dẫn, máy bơm) làm ảnh hưởng đến
hiệu quả xử lý của các công trình phía sau.
Song chắn rác làm bằng sắt tròn hoặc vng đặt nghiêng theo dòng chảy một
góc 60o nhằm giữ lại các vật thơ.

Các loại song chắn rác:
- Song chắn rác thơ: Song chắn rác cố định và di động.
- Song chắn rác mịn: Cố định, di động, đĩa, trống quay, đai.
Dựa vào khoảng cách các thanh, song chắn rác chia làm 2 loại:
-

Song chắn rác thơ có khoảng cách giữa các thanh từ 60 – 100 mm

-

Song chắn rác mịn có khoảng cách giữa các thanh từ 10 – 15 mm

SVTH: Nguyễn Thị Yến Dun
GVHD: PGS.T.S Nguyễn Đinh Tuấn

Trang 17


Thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung Khu công nghiệp Đức Hòa 1, Long An với công
suất 5000m3/ngày.đêm

Hình 1.1. Song chắn rác

b) Lưới lọc rác
Lƣới lọc giữ lại các cặn rắn, các chất lơ lửng nhỏ, mịn có kích thƣớc từ 1mm 1,5mm.
Lƣới lọc dung để bao bọc xung quanh khung rỗng hình trụ quay tròn (hay còn
gọi là trống quay) hoặc đặc trên các khung hình đĩa.

Hình 1.2. Lƣới lọc rác

c) Bể vớt dầu mỡ
Công trình này thƣờng đƣợc ứng dụng khi xử lý nƣớc thải công nghiệp, nhằm
loại bỏ các tạp chất có khối lƣợng riêng nhỏ hơn nƣớc, chúng gây ảnh hƣởng xấu tới
các công trình thoát nƣớc (mạng lƣới và các công trình xử lý). Vì vậy phải thu hồi
các chất này trƣớc khi đi vào các công trình phía sau. Các chất này sẽ bịt kín lỗ hổng
giữa các hạt vật liệu lọc trong các bể sinh học và chúng cũng phá hủy cấu trúc bùn
hoạt tính trong bể Aerotank, gây khó khăn trong quá trình lên men cặn.

SVTH: Nguyễn Thị Yến Duyên
GVHD: PGS.T.S Nguyễn Đinh Tuấn

Trang 18


Thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung Khu công nghiệp Đức Hòa 1, Long An với công
suất 5000m3/ngày.đêm

Hình 1.3a. Mô hình bể tách dầu mỡ

Hình 1.3b. Bể tách dầu mỡ

d) Bể điều hoà
Bể điều hòa đƣợc dùng để duy trì dòng thải, nồng độ vào công trình xử lý ổn
định, khắc phục những sự cố vận hành do sự dao động về nồng độ và lƣu lƣợng của
nƣớc thải gây ra và nâng cao hiệu suất của các quá trình xử lý sinh học. Bể điều hòa
có thể đƣợc phân loại nhƣ sau: bể điều hòa lƣu lƣợng, bể điều hòa nồng độ, bể điều
hòa lƣu lƣợng và nồng độ.

Hình 1.4. Bể điều hòa

e) Bể lắng
Các loại bể lắng thƣờng đƣợc dùng để xử lý sơ bộ nƣớc thải trƣớc khi xử lý
sinh học hoặc nhƣ một công trình xứ lý độc lập nếu chỉ yêu cầu tách các loại cặn lắng
khỏi nƣớc thải trƣớc khi xả ra nguồn nƣớc mặt.
Dùng để xử lý các loại hạt lơ lửng. Nguyên lý làm việc dựa trên cơ sở trọng lực.
Các yếu tố ảnh hƣởng đến việc lựa chọn bể lắng là nồng độ chất lơ lửng và
tính chất vật lý của chúng, kích thƣớc hạt, động học quá trình nén cặn, độ ẩm của cặn
sau lắng và trọng lƣợng riêng của cặn khô.
SVTH: Nguyễn Thị Yến Duyên
GVHD: PGS.T.S Nguyễn Đinh Tuấn

Trang 19


Thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung Khu công nghiệp Đức Hòa 1, Long An với công
suất 5000m3/ngày.đêm

Các yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình lắng: Lƣu lƣợng nƣớc thải, thời gian lắng
(khối lƣợng riêng và tải trọng tính theo chất rắn lơ lửng), tải trọng thủy lực, sự keo tụ
các chất rắn, vận tốc, dòng chảy trong bể, sự nén bùn đặc, nhiệt độ nƣớc thải và kích
thƣớc bể lắng.
Bể lắng đứng
Bể lắng đứng có dạng hình tròn hoặc hình chữ nhật trên mặt bằng. Nƣớc thải
đƣợc dẫn vào ống trung tâm và chuyển động từ dƣới lên theo phƣơng thẳng đứng.
Vận tốc dòng nƣớc chuyển động lên phải nhỏ hơn van tốc các hạt lắng. Nƣớc trong
đƣợc tập trung vào máng thu phía trên. Cặn lắng đƣợc chứa ở phần hình nón hoặc
hình chóp cụt phía dƣới.

Hình 1.5. Bể lắng đứng
Bể lắng ngang

Bể lắng ngang có hình dạng chữ nhật trên bề mặt, tỷ lệ giữa chiều rộng và
chiều dài không nhỏ hơn ¼ và chiều sâu đến 4m. Trong bể lắng nƣớc thải chuyển
động theo phƣơng ngang từ đầu bể đén cuối bể và đƣợc dẫn đến các công trình tiếp
theo, vân tốc dòng chảy trong vùng công tác không đƣợc vƣợt quá 40 mm/s. Bể lắng
ngang có hố thu cặn ở đầu bể và nyowcs trong đƣợc thu ở máng cuối bể.

SVTH: Nguyễn Thị Yến Duyên
GVHD: PGS.T.S Nguyễn Đinh Tuấn

Trang 20


Thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung Khu công nghiệp Đức Hòa 1, Long An với công
suất 5000m3/ngày.đêm

Hình 1.6. Mô tả bể lắng ngang
Bể lắng ly tâm
Bể lắng ly tâm có dạng hình tròn trên mặt bằng, đƣờng kính từ 16 – 40m (có
khi đến 60m), chiều cao làm việc từ 1/6 – 1/10 đƣờng kính bể. Trong bể lắng nƣớc
chảy từ trung tâm ra quanh thành bể, cặn lắng đƣợc dồn vào hố thu cặn đƣợc xây
dựng ở trung tâm đáy bể bằng hệ thống cào gom cặn ở phần dƣới dàn quay hợp với
trục 1 góc 45o. Đáy bể thƣờng làm với độ dốc I = 0,02 – 0,05. Dàn quay với độ dốc 2
– 3 vòng/giờ. Nƣớc trong đƣợc thu vào máng đặt dọc theo thành bể phía trên.

Hình 1.7. Bể lắng ly tâm
f) Bể lọc
Bể lọc có tác dụng tách các chất ở trạng thái lơ lửng kích thƣớc nhỏ bằng cách
cho nƣớc thải đi qua lớp vật liệu lọc, công trình này áp dụng chủ yếu cho 1 số loại
nƣớc thải công nghiệp. Phƣơng pháp xử lý nƣớc thải bằng cơ học có thể loại bỏ khỏi
nƣớc thải đƣợc 60% các tạp chất không hòa tan và 20% BOD.

SVTH: Nguyễn Thị Yến Duyên
GVHD: PGS.T.S Nguyễn Đinh Tuấn

Trang 21


Thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung Khu công nghiệp Đức Hòa 1, Long An với công
suất 5000m3/ngày.đêm

Hiệu quả xử lý có thể đạt tới 75% theo hàm lƣợng chất lơ lửng và 30-35%
theo BOD bằng các biện pháp làm thoáng sơ bộ hoặc đông tụ sinh học.
Nếu điều kiện vệ sinh cho phép, thì sau khi xử lý cơ học nƣớc thải đƣợc khử
trùng và xả vào nguồn, nhƣng thƣờng thì xử lý cơ học chỉ là giai đoạn xử lý sơ bộ
trƣớc khi cho qua xử lý sinh học.

Hình 1.8. Bồn lọc áp lực
1.2.2. Phương pháp hóa lý
Bản chất của quá trình xử lý hóa lý là áp dụng các quá trình vật lý và hóa
học để đƣa vào nƣớc thải chất phản ứng nào đó để gây tác động với các tạp chất
bẩn, biến đổi hóa học, tạo thành các chất khác dƣới dạng cặn hoặc chất hòa tan
nhƣng không độc hại hoặc gây ô nhiễm môi trƣờng.
Các phƣơng pháp hóa lý đƣợc áp dụng để xử lý nƣớc thải là đông tụ, keo tụ,
hấp phụ, trao đổi ion, trích li, chƣng cất, cô đặc, lọc ngƣợc và siêu lọc, kết tinh, nhả
hấp... Các phƣơng pháp này đƣợc ứng dụng để loại ra khỏi nƣớc thải các hạt lơ
lửng phân tán (rắn và lỏng), các khí tan, các chất vô cơ và hữu cơ hòa tan.
a) Phương pháp đông tụ và keo tụ
Quá trình lắng chỉ có thể tách đƣợc các hạt rắn, huyền phù nhƣng không thể
tách đƣợc các chất nhiễm bẩn dƣới dạng keo và hòa tan vì chúng là những hạt rắn có
kích thƣớc quá nhỏ. Để tách các hạt rắn đó một cách hiệu quả bằng phƣơng pháp
lắng, cần tăng kích thƣớc của chúng nhờ sự tác động tƣơng hỗ giữa các hạt phân tán

liên kết thành tập hợp các hạt, nhằm làm tăng vận tốc lắng của chúng. Việc khử các
hạt keo rắn bằng lắng trọng lực đòi hỏi trƣớc hết cần trung hòa điện tích của chúng,
thứ đến là liên kết chúng với nhau. Quá trình trung hòa điện tích thƣờng gọi là quá
SVTH: Nguyễn Thị Yến Duyên
GVHD: PGS.T.S Nguyễn Đinh Tuấn

Trang 22


Thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung Khu công nghiệp Đức Hòa 1, Long An với công
suất 5000m3/ngày.đêm

trình đông tụ, còn quá trình tạo thành các bông lớn hơn từ các hạt nhỏ gọi là quá trình
keo tụ.
Phương pháp đông tụ
Quá trình thuỷ phân các chất đông tụ và tạo thành các bông keo xảy ra theo
các giai đoạn sau :
Me3+

+

HOH



Me(OH)2+

+

H+

Me(OH)2+ +

HOH



Me(OH)+

+

H+

Me(OH)+ +

HOH



Me(OH)3

+

H+

Me3+

3HOH



Me(OH)3

+

3 H+

+

Chất đông tụ thƣờng dùng là muối nhôm, sắt hoặc hoặc hỗn hợp của chúng.
Việc chọn chất đông tụ phụ thuộc vào thành phần, tính chất hoá lý, giá thành, nồng
độ tạp chất trong nƣớc, pH .
Các muối nhôm đƣợc dùng làm chất đông tụ: Al2(SO4)3.18H2O, NaAlO2,
Al(OH)2Cl, Kal(SO4)2.12H2O, NH4Al(SO4)2.12H2O. Thƣờng sunfat nhôm làm chất
đông tụ vì hoạt động hiệu quả pH = 5 – 7.5, tan tốt trong nƣớc, sử dụng dạng khô
hoặc dạng dung dịch 50% và giá thành tƣơng đối rẻ.
Các muối sắt đƣợc dùng làm chất đông tụ: Fe(SO3).2H2O, Fe(SO4)3.3H2O,
FeSO4.7H2O và FeCl3. Hiệu quả lắng cao khi sử dụng dạng khô hay dung dịch 10 15%.
Phương pháp keo tụ
Keo tụ là quá trình kết hợp các hạt lơ lửng khi cho các chất cao phân tử vào
nƣớc. Khác với quá trình đông tụ, khi keo tụ thì sự kết hợp diễn ra không chỉ do tiếp
xúc trực tiếp mà còn do tƣơng tác lẫn nhau giữa các phân tử chất keo tụ bị hấp phụ
trên các hạt lơ lửng .
Chất keo tụ thƣờng dùng có thể là hợp chất tự nhiên và tổng hợp chất keo tự
nhiên là tinh bột, ete, xenlulozơ, dectrin (C6H10O5)n và dioxyt silic hoạt tính
(xSiO2.yH2O).

SVTH: Nguyễn Thị Yến Duyên
GVHD: PGS.T.S Nguyễn Đinh Tuấn

Trang 23


Thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung Khu công nghiệp Đức Hòa 1, Long An với công
suất 5000m3/ngày.đêm

b) Hấp phụ
Phƣơng pháp hấp phụ đƣợc dùng rộng rãi để làm sạch triệt để nƣớc thải khỏi
các chất hữu cơ hòa tan sau khi xử lý sinh học cũng nhƣ xử lý cục bộ khi trong nƣớc
thải có chứa một hàm lƣợng rất nhỏ các chất đó. Những chất này không phân hủy
bằng con đƣờng sinh học và thƣờng có độc tính cao. Nếu các chất cần khử bị hấp phụ
tốt và khi chi phí riêng lƣợng chất hấp phụ không lớn thì việc ứng dụng phƣơng pháp
này là hợp lý hơn cả.
Các chất hấp phụ thƣờng đƣợc sử dụng nhƣ: than hoạt tính, các chất tổng hợp
và chất thải của vài ngành sản xuất đƣợc dùng làm chất hấp phụ (tro, rỉ, mạt cƣa …).
Chất hấp phụ vô cơ nhƣ đất sét, silicagen, keo nhôm và các chất hydroxit kim loại ít
đƣợc sử dụng vì năng lƣợng tƣơng tác của chúng với các phân tử nƣớc lớn. Chất hấp
phụ phổ biến nhất là than hoạt tính.
c) Tuyển nổi
Tuyển nổi đƣợc ứng dụng để loại ra khỏi nƣớc các tạp chất phân tán không
tan và khó lắng. Trong nhiều trƣờng hợp tuyển nổi còn đƣợc sử dụng để tách chất
hòa tan nhƣ các chất hoạt động bề mặt. Về nguyên tắc, tuyển nổi đƣợc dùng để khử
các chất lơ lửng và làm đặc bùn sinh học.
Ƣu điểm của phƣơng pháp tuyển nổi là hoạt động liên tục, phạm vi ứng
dụng rộng rãi, chi phí đầu tƣ và vận hành không lớn, thiết bị đơn giản, vận tốc nổi
lớn hơn vận tốc lắng, có thể thu cặn với độ ẩm nhỏ (90 - 95%), hiệu quả xử lý cao
(95 - 98%), có thể thu hồi tạp chất. Tuyển nổi kèm theo sự thông khí nƣớc thải,
giảm nồng độ chất hoạt động bề mặt và các chất dễ bị oxi hóa.
Quá trình tuyển nổi đƣợc thực hiện bằng cách sục các bọt khí nhỏ (thƣờng là
không khí) vào pha lỏng. Các khí đó kết dính với các hạt và khi lực nổi của tập hợp

các bóng khí và hạt đủ lớn sẽ kéo theo hạt cùng nổi lên bề mặt, sau đó chúng tập hợp
lại với nhau thành các lớp bọt chứa hàm lƣợng các hạt cao hơn trong chất lỏng ban
đầu.
Hiệu suất của quá trình tuyển nổi phụ thuộc kích thƣớc và số lƣợng bọt khí.
Kích thƣớc tối ƣu của chúng nằm trong khoảng 15 - 30µm. Trong quá trình tuyển
nổi, việc ổn định kích thƣớc bọt khí có ý nghĩa quan trọng. Để đạt đƣợc mục đích

SVTH: Nguyễn Thị Yến Duyên
GVHD: PGS.T.S Nguyễn Đinh Tuấn

Trang 24


Thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung Khu công nghiệp Đức Hòa 1, Long An với công
suất 5000m3/ngày.đêm

này, đôi khi ngƣời ta bổ sung vào nƣớc các chất tạo bọt có tác dụng làm giảm năng
lƣợng bề mặt phân pha nhƣ dầu bạch dƣơng, phenol, natri ankylsilicat, cresol…
Tùy thuộc vào khối lƣợng riêng của vật liệu, quá trình tuyển nổi sẽ đạt hiệu
suất cao đối với các hạt có kích thƣớc từ 0,2 – 1,5mm. Điều kiện tốt nhất để tách các
hạt trong quá trình tuyển nổi là khi tỷ số giữa lƣợng pha khí và pha rắn
Gk/Gr = 0,01 ÷ 0,1.
d) Trao đổi ion
Là phƣơng pháp thu hồi các Cation và Anion bằng các chất trao đổi ion. Các
chất trao đổi ion là các chất rắn trong thiên hiên hoặc vật liệu lọc nhân tạo. Chúng
không hoà tan trong nƣớc và trong dung môi hữu cơ, có khả năng trao đổi ion.
1.2.3. Phương pháp hóa học
Thực chất của phƣơng pháp xử lý hoá học là đƣa vào nƣớc thải chất phản ứng
nào đó để gây tác động với các tạp chất bẩn, biến đổi hoá học và tạo cặn lắng hoặc
tạo dạng chất hoà tan nhƣng không độc hại, không gây ô nhiễm môi trƣờng.

Phƣơng pháp xử lý hoá học thƣờng đƣợc áp dụng để xử lý nƣớc thải công
nghiệp. Tuỳ thuộc vào điều kiện địa phƣơng và điều kiện vệ sinh cho phép, phƣơng
pháp xử lý hoá học có thể hoàn tất ở giai đoạn cuối cùng hoặc chỉ là giai đoạn sơ bộ
ban đầu của việc xử lý nƣớc thải.
a) Phương pháp trung hòa
Dùng để đƣa môi trƣờng nƣớc thải có chứa các axit vô cơ hoặc kiềm về trạng
thái trung tính pH = 6,5 – 8,5. Phƣơng pháp này có thể thực hiện bằng nhiều cách;
trộn lẫn nƣớc thải chứa axit và chứa kiềm, bổ sung thêm tác nhân hóa học, lọc nƣớc
qua lớp vật liệu lọc có tác dụng trung hòa.
b) Phương pháp oxy hóa khử
Để làm sạch nƣớc thải ngƣời ta có thể sử dụng các chất ôxy hóa nhƣ clo ở
dạng khí và hóa lỏng, dioxyt clo, clorat canxi, hypoclorit canxi và natri, permanganat
kali, bicromat kali, peoxyhyro (H2O2), ôxy của không khí, ôzon, pyroluzit
(MnO2),….
Trong quá trình ôxy hóa, các chất độc hại trong nƣớc thải đƣợc chuyển thành
các chất ít độc hại hơn và tách ra khỏi nƣớc. Quá trình này tiêu tốn một lƣợng lớn các
SVTH: Nguyễn Thị Yến Duyên
GVHD: PGS.T.S Nguyễn Đinh Tuấn

Trang 25