Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu dân cư an sinh quận 8, công suất 400m3ngày đêm

Đồ án tốt nghiệp
Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu dân cư An Sinh quận 8, TPHCM công suất
400m3/ngày đêm

LỜI CẢM ƠN
Đầu tiên em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Ban giám hiệu cũng toàn thể
thầy cô giáo trƣờng Đại Học Tài Nguyên Môi Trƣờng Thành Phố Hồ Chí Minh đã tận
tình dạy bảo và truyền đạt kiến thức quý báu cho em trong suốt quá trình học tập. Đặc
biệt em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến GVHD PGS.TS Tôn Thất Lãng đã trang bị
những kiến thức chuyên môn về ngành công nghệ kỹ thuật môi trƣờng, thầy đã tận
tình chỉ bảo, hƣớng dẫn em trong thời gian thực hiện đồ án tốt nghiệp vừa qua và đã
giúp đỡ em hoàn thành tốt bài báo cáo này.
Em xin cảm ơn toàn thể thầy cô giáo khoa Môi Trƣờng cũng nhƣ thầy cô
trƣờng Đại học Tài Nguyên Môi Trƣờng TPHCM đã dạy dỗ em và trau dồi thêm cho
em nhiều kiến thức bổ ích.
Bên cạnh đó, em muốn chuyển lời cảm ơn đến gia đình và bạn bè đã luôn động
viên ủng hộ và giúp đỡ em trong suốt quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp này cũng
nhƣ trong suốt quá trình học tập.
Tuy em đã cố gắng hết mình để hoàn thành tốt bài báo cáo nhƣng cũng không
tránh khỏi những sai sót, em mong quý thầy cô và cán bộ hƣớng dẫn góp ý để em có
thể rút kinh nghiệm và hoàn thiện hơn kiến thức của mình.
Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn.

Sinh viên thực hiện
Nguyễn Thị Thùy Dƣơng

SVTH:Nguyễn Thị Thùy Dương
GVHD:PGS.TS Tôn Thất Lãng

i

Đồ án tốt nghiệp
Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu dân cư An Sinh quận 8, TPHCM công suất
400m3/ngày đêm

TÓM TẮT ĐỒ ÁN
Đồ án này tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nƣớc thải khu dân cƣ An Sinh quận
8, TPHCM có công suất 400m3/ngày.đêm. Với các chỉ tiêu ô nhiễm chính BOD5=250
mg/l, TSS=223 mg/l, tổng Nito=41.3 mg/l, tổng Phootpho=11.2 mg/l, dầu mỡ= 105.6
mg/l và tổng Coliform=106 MPN/100ml phát sinh trong quá trình sinh hoạt của ngƣời
dân ở khu dân cƣ và yêu cầu xử lý đạt cột B QCVN 14:2008/BTNMT trƣớc khi thải ra
Rạch Ông Lớn. Công nghệ xử lý đƣợc đề xuất trong bài là sử dụng bể Aerotank kết
hợp với bể Anoxic. Nƣớc thải đƣợc cho qua các công trình sơ bộ nhƣ: nƣớc từ các quá
trình sinh hoạt của ngƣời dân đƣợc đƣa vào hố thu gom. Trong hố thu gom có lắp đặt
song chắn rác để loại bỏ các cặn thô trƣớc khi đƣa vào bể điều hòa. Trong bể điều hòa
đƣợc bố trí thêm hệ thống phân phối khí nhằm xáo trộn nƣớc thải tránh lắng cặn. Nƣớc
thải tiếp tục đƣợc đƣa qua bể lắng I sau đó vào bể anoxic nhằm loại bỏ Nito và
Photpho cao trong nƣớc thải đầu vào. Tiếp đó, nƣớc thải đƣợc dẫn qua bể Aerotank để
xử lý nồng độ BOD trong nƣớc đầu vào. Nƣớc thải dẫn vào bể lắng II và qua bể khử
trùng trƣớc khi thải ra môi trƣờng. Ƣớc tính các chỉ tiêu ô nhiễm trong nƣớc thải sau
khi đƣợc xử lý BOD5=26.05 mg/l, TSS=25.42 mg/l, tổng Nito=6.2 mg/l đảm bảo đạt
yêu cầu xử lý.

SVTH:Nguyễn Thị Thùy Dương
GVHD:PGS.TS Tôn Thất Lãng

ii


Đồ án tốt nghiệp

Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu dân cư An Sinh quận 8, TPHCM công suất
400m3/ngày đêm

MỤC LỤC
CHƢƠNG 1.MỞ ĐẦU ............................................................................................................. 7
1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ ...................................................................................................................... 7
1.2 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI ........................................................................................ 7
1.3 MỤC TIÊU ĐỀ TÀI ............................................................................................................. 8

1.4 NỘI DUNG THỰC HIỆN ĐỀ TÀI ...................................................................................... 8
1.5 PHƢƠNG PHÁP THỰC HIỆN ........................................................................................... 9
CHƢƠNG 2.TỔNG QUAN VỀ NƢỚC THẢI SINH HOẠT ............................................. 10
2.1ĐẶC ĐIỂM CỦA NƢỚC THẢI SINH HOẠT................................................................... 10
2.2 TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ NƢỚC THẢI SINH HOẠT ............. 17
CHƢƠNG 3.TỔNG QUAN VỀ KHU DÂN CƢ AN SINH QUẬN 8, TPHCM................ 29
3.1TỔNG QUAN VỀ QUẬN 8................................................................................................ 29
3.2 TỔNG QUAN KHU DÂN CƢ AN SINH QUẬN 8,TPHCM ........................................... 39
CHƢƠNG 4.CHƢƠNG 4: ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƢỚC THẢI CHO KHU
DÂN CƢ AN SINH QUẬN 8 ................................................................................................. 49
4.1 THÔNG SỐ THIẾT KẾ ..................................................................................................... 49
4.2 SO SÁNH LỰA CHỌN PHƢƠNG ÁN TỐI ƢU .............................................................. 57
4.3 HIỆU SUẤT XỬ LÝ CỦA TỪNG BỂ .............................................................................. 59
CHƢƠNG 5.TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH TRONG CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƢỚC
THẢI ........................................................................................................................................ 62
5.1 THÔNG SỐ TÍNH TOÁN BAN ĐẦU .............................................................................. 62
5.2 XÁC ĐỊNH MỨC ĐỘ CẦN XỬ LÝ CHẤT THẢI .......................................................... 62
5.3TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH TRONG CÔNG NGHỆ XỬ LÝ ................................ 63
5.3.1 Song chắn rác .............................................................................................................. 63
5.3.2 Hố thu gom ................................................................................................................. 66
SVTH:Nguyễn Thị Thùy Dương

GVHD:PGS.TS Tôn Thất Lãng

1


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu dân cư An Sinh quận 8, TPHCM công suất
400m3/ngày đêm

5.3.3 Bể điều hòa ................................................................................................................. 68
5.3.4 Bể lắng I ...................................................................................................................... 74
5.3.5 Bể Anoxic ................................................................................................................... 80
5.3.6 Bể Aerotank ................................................................................................................ 86
5.3.7 Bể lắng II .................................................................................................................... 93
5.3.8 Bể khử trùng ............................................................................................................... 99
5.3.9 Bể chứa bùn .............................................................................................................. 102
5.3.10 Bể nén bùn .............................................................................................................. 103
5.3.11 Máy ép bùn ............................................................................................................. 103
CHƢƠNG 6.TÍNH TOÁN KINH TẾ ................................................................................. 107
KẾT LUẬN ........................................................................................................................... 111
TÀI LIỆU THAM KHẢO.................................................................................................... 112
PHỤ LỤC .............................................................................................................................. 113

SVTH:Nguyễn Thị Thùy Dương
GVHD:PGS.TS Tôn Thất Lãng

2


Đồ án tốt nghiệp

Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu dân cư An Sinh quận 8, TPHCM công suất
400m3/ngày đêm

DANH MỤC HÌNH
Hình 2.1 Song chắn rác cơ giới ................................................................................ 19
Hình 3.1 Bản đồ quận 8, TPHCM ............................................................................ 29
Hình 3.2 Hình ảnh công trƣờng xây dựng khu dân cƣ An Sinh ............................... 39
Hình 3.3 Đƣờng vào khu dân cƣ An Sinh ................................................................ 40
Hình 3.4 Sơ đồ vị trí dự án ....................................................................................... 43
Hình 3.5 Mặt bằng thi công khu dân cƣ An Sinh ..................................................... 46
Hình 4.1 Sơ đồ xử lý nƣớc thải phƣơng án 1 ........................................................... 53
Hình 4.2 Sơ đồ xử lý nƣớc thải phƣơng án 2 ........................................................... 56
Hình 5.1 Sơ đồ xử lý Nito ........................................................................................ 81

SVTH:Nguyễn Thị Thùy Dương
GVHD:PGS.TS Tôn Thất Lãng

3


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu dân cư An Sinh quận 8, TPHCM công suất
400m3/ngày đêm

DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1 Tải trọng ô nhiễm từ nƣớc thải sinh hoạt .................................................. 11
Bảng 2.2 Nồng độ các chất ô nhiễm trong nƣớc thải sinh hoạt chƣa xử lý.............. 11
Bảng 2.3 Ảnh hƣởng của nƣớc thải sinh hoạt đến môi trƣờng ................................ 16
Bảng 2.4 Ứng dụng các quá trình xử lý hóa học ...................................................... 24
Bảng 3.1 Nhiệt độ không khí trung bình qua các năm ............................................. 30

Bảng 3.2 Độ ẩm không khí trung bình qua các năm ................................................ 31
Bảng 3.3 Lƣợng mƣa trung bình qua các năm ......................................................... 32
Bảng 3.4 Tốc độ gió tại trạm quan trắc Tân Sơn Nhất ............................................. 33
Bảng 3.5 Nguồn quỹ vận động trong dân đến tháng 6/2016 .................................... 35
Bảng 3.6 Tọa độ vị trí các góc của khu đất dự án .................................................... 41
Bảng 4.1 Thông số về thành phần, tính chất nƣớc thải khu dân cƣ An Sinh quận 8,
TPHCM .................................................................................................................... 49
Bảng 4.2 Bảng thống kê KDC An Sinh Quận 8 ....................................................... 50
Bảng 4.3 Hệ số không điều hòa của nƣớc thải ......................................................... 51
Bảng 4.4 Thông số lƣu lƣợng tính toán nƣớc thải .................................................... 58
Bảng 4.5 Bảng so sánh ƣu-nhƣợc điểm của bể SBR & Aerotank ............................ 59
Bảng 4.6 Hiệu suất xử lý của từng bể....................................................................... 62
Bảng 5.1 Thông số nƣớc thải KDC An Sinh ............................................................ 63
Bảng 5.2 Các thông số tính toán cho song chắn rác ................................................. 66
Bảng 5.3 Thông số thiết kế song chắn rác ................................................................ 68
Bảng 5.4 Thông số thiết kế hố thu gom.................................................................... 73
Bảng 5.5 Thông số thiết kế bể điều hòa ................................................................... 79
Bảng 5.6 Thông số thiết kế bể lắng I ........................................................................ 81
Bảng 5.7 Thông số động học của hệ vi sinh tự dƣỡng & dị dƣỡng.......................... 86
Bảng 5.8 Thông số thiết kế bể Anoxic ..................................................................... 87
Bảng 5.9 Thông số cơ bản tính toán Aerotank ......................................................... 93
Bảng 5.10 Thông số thiết kế bể Aerotank ................................................................ 99
Bảng 5.11 Thông số thiết kế bể lắng II .................................................................... 99
Bảng 5.12 Thông số thiết kế bể khử trùng ............................................................. 100
Bảng 5.13 Liều lƣợng Clo cho bể khử trùng .......................................................... 101
Bảng 5.14 Thông số thiết kế bể khử trùng ............................................................. 103
SVTH:Nguyễn Thị Thùy Dương
GVHD:PGS.TS Tôn Thất Lãng

4

Đồ án tốt nghiệp
Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu dân cư An Sinh quận 8, TPHCM công suất
400m3/ngày đêm

Bảng 5.15 Thông số thiết kế bể chứa bùn .............................................................. 103
Bảng 5.16 Thông số thiết kế bể nén bùn ................................................................ 105
Bảng 6.1 Chi phí xây dựng ..................................................................................... 107
Bảng 6.2 Chi phí thiết bị......................................................................................... 107
Bảng 6.3 Chi phí hóa chất ...................................................................................... 109

SVTH:Nguyễn Thị Thùy Dương
GVHD:PGS.TS Tôn Thất Lãng

5


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu dân cư An Sinh quận 8, TPHCM công suất
400m3/ngày đêm

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
BOD

(Biochemical Oxygen Demand): Nhu cầu oxy sinh học

COD

(Chemical Oxygen Demand): Nhu cầu oxy hóa học

DO

(Dessolved Oxygen): Nồng độ oxy hòa tan

SS

(Suspended Solids): Chất rắn lơ lửng

TCVN

Tiêu Chuẩn Việt Nam

TCXD

Tiêu chuẩn xây dựng

TSS

(Total Suspended Solids): Chất rắn tổng cộng

VSS

(Volatile Suspended Solids): Chất rắn lơ lửng bay hơi

VSV

Vi Sinh Vật

MLSS

(Mixed Liquor Suspended Solids): Lƣợng chất rắn lơ lửng

MLVSS

(Mixed Liquor Volatile Suspended Solids): Lƣợng chất rắn dễ bay
hơi

F/M

(Food/Micro – organism): Tỷ số lƣợng thức ăn và lƣợng vi sinh vật

SVTH:Nguyễn Thị Thùy Dương
GVHD:PGS.TS Tôn Thất Lãng

6


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu dân cư An Sinh quận 8, TPHCM công suất
400m3/ngày đêm

CHƢƠNG 1.
1.1

MỞ ĐẦU

ĐẶT VẤN ĐỀ

Môi trƣờng và những vấn đề liên quan đến môi trƣờng là đề tài đƣợc bàn luận

một cách sâu sắc trong kế hoạch phát triển bền vững của bất cứ quốc gia nào trên thế
giới. Trái đất ngôi nhà chung của nhân loại đang bị đe dọa bởi sự suy thoái môi trƣờng
và cạn kiệt dần nguồn tài nguyên. Nguồn gốc của sự biến đổi về môi trƣờng sống đang
xảy ra hiện nay trên thế giới cũng nhƣ ở nƣớc ta là do các hoạt động kinh tế-xã hội.
Các hoạt động này đã làm cải thiện chất lƣợng cuộc sống con ngƣời, tuy nhiên nó lại
đang tạo ra sự ô nhiễm suy thoái môi trƣờng, sự khan hiếm tài nguyên thiên nhiên, mất
cân bằng sinh học,…trên khắp nơi trên thế giới. Vì vậy, việc bảo vệ môi trƣờng trở
thành vấn đề toàn cầu và là quốc sách của hầu hết các nƣớc trên thế giới.
Trong thời kỳ phát triển kinh tế xã hội của đất nƣớc, nhằm thúc đẩy nền kinh tế
phát triển theo hƣớng công nghiệp hóa, hiện đại hóa nhà nƣớc đã ƣu tiên đầu tƣ phát
triển các khu công nghiệp, khu quy hoạch nhằm thu hút đầu tƣ của nƣớc ngoài, giải
quyết việc làm cho ngƣời lao động, tăng thu nhập quốc dân đồng thời thúc đẩy sự phát
triển kinh tế-xã hội.
Bên cạnh những lợi ích đạt đƣợc thì vấn đề ô nhiễm môi trƣờng đang diễn ra phổ
biến và ngày càng trở nên nghiêm trọng. Tình trạng nƣớc thải nói chung, nƣớc thải
sinh hoạt nói riêng ngày càng gia tăng do các hoạt động sinh hoạt của con ngƣời luôn
gắn liền với nhu cầu dùng nƣớc cho các mục đích khác nhau và thải ra môi trƣờng các
loại nƣớc thải tƣơng ứng chứa các tác nhân gây ô nhiễm cao nếu không đƣợc xử lý
hợp lý. Nếu nguồn nƣớc thải này không đƣợc kiểm soát, quản lý cũng nhƣ không có
biện pháp hiệu quả sẽ gây ra nhiều vấn đề nan giải nhƣ ngập úng đƣờng phố, ô nhiễm
môi trƣờng, ô nhiễm nguồn nƣớc, phá vỡ cân bằng hệ sinh thái và làm mất vẽ mỹ quan
đô thị.
Vì vậy cần kiểm soát và quản lý nghiêm ngặt đƣa ra biện pháp xử lý thích hợp
đối với tính chất nƣớc thải sinh hoạt là thiết yếu. Trên cơ sở đó, em chọn đề tài: “Tính
toán thiết kế hệ thống xử lý nƣớc thải sinh hoạt khu dân cƣ An Sinh Quận 8,TPHCM
có công suất 400m3/ngày đêm” làm đề tài nghiên cứu trong đồ án này.
1.2

TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Nƣớc thải sinh hoạt khu dân cƣ gồm có 2 loại:


cao.

Nƣớc nhiễm bẩn do bài tiết của con ngƣời từ nhà vệ sinh chứa hàm lƣợng N, P

SVTH:Nguyễn Thị Thùy Dương
GVHD:PGS.TS Tôn Thất Lãng

7


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu dân cư An Sinh quận 8, TPHCM công suất
400m3/ngày đêm

 Nƣớc nhiễm bẩn do các chất thải sinh hoạt từ quá trình hoạt động của con ngƣời
thƣờng chứa hàm lƣợng BOD, SS, dầu mỡ cao.
Nƣớc thải sinh hoạt không đƣợc xử lý thích đáng là một trong những nguyên
nhân gây ô nhiễm môi trƣờng nghiêm trọng.
Bên cạnh đó, cùng với chủ trƣơng bảo vệ môi trƣờng của Nhà nƣớc – Căn cứ
“Nghị định số 175/CP, ngày 18/10/1994 của Thủ tƣớng Chính phủ về Hƣớng dẫn thi
hành luật Bảo vệ môi trƣờng, nhằm tăng cƣờng công tác bảo vệ môi trƣờng trên toàn
lãnh thổ” thì việc nghiên cứu xây dựng hệ thống xử lý nƣớc thải cho các công ty, nhà
máy, khu công nghiệp, khu đô thị, khu dân cƣ, khu quy hoạch là vấn đề cấp thiết, vừa
tuân thủ luật lệ của Nhà nƣớc vừa góp phần bảo vệ môi trƣờng và bảo vệ sức khỏe của
cả cộng đồng.
1.3

MỤC TIÊU ĐỀ TÀI

Thiết kế hệ thống xử lý nƣớc thải cho khu dân cƣ An Sinh quận 8 phải đảm bảo
nguồn nƣớc sau khi xử lý đạt QCVN 14:2008/BTNMT, cột B trƣớc khi thải ra môi
trƣờng.
Hệ thống đơn giản, tiết kiệm, chi phí đầu tƣ và vận hành không quá cao.
1.4

NỘI DUNG THỰC HIỆN ĐỀ TÀI
Lập bản thuyết minh tính toán bao gồm:

 Tổng quan về nƣớc thải sinh hoạt khu dân cƣ An Sinh quận 8 và đặc trƣng của
nƣớc thải.
 Đề xuất 02 phƣơng án công nghệ xử lý nƣớc thải trên, từ đó phân tích lựa chọn
công nghệ thích hợp.


Tính toán các công trình đơn vị của phƣơng án đã chọn.

 Tính toán và lựa chọn thiết bị (bơm nƣớc thải, máy thổi khí,…) cho các công
trình đơn vị.



Khai toán sơ bộ chi phí xây dựng công trình
Các bản vẽ kỹ thuật:
 Vẽ bản vẽ mặt cắt công nghệ của phƣơng án chọn.
 Vẽ chi tiết công trình đơn vị hoàn chỉnh.
 Vẽ mặt bằng bố trí công trình.

SVTH:Nguyễn Thị Thùy Dương

GVHD:PGS.TS Tôn Thất Lãng

8


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu dân cư An Sinh quận 8, TPHCM công suất
400m3/ngày đêm

1.5

PHƢƠNG PHÁP THỰC HIỆN
 Phƣơng pháp thu thập số liệu: thu thập các tài liệu về khu dân cƣ tìm hiểu

thành phần, tính chất nƣớc thải và các số liệu cần thiết khác.
 Phƣơng pháp nghiên cứu lý thuyết: tìm hiểu những công nghệ xử lý nƣớc thải
cho các khu dân cƣ qua các tài liệu chuyên ngành.
 Phƣơng pháp so sánh: so sánh ƣu, nhƣợc điểm công nghệ xử lý hiện có và đề
xuất công nghệ xử lý nƣớc thải phù hợp.
 Phƣơng pháp 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.
 Phƣơng pháp đồ họa: dùng phần mềm AutoCad để mô tả kiến trúc các công
trình đơn vị trong hệ thống xử lý nƣớc thải.

SVTH:Nguyễn Thị Thùy Dương
GVHD:PGS.TS Tôn Thất Lãng

9

Đồ án tốt nghiệp
Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu dân cư An Sinh quận 8, TPHCM công suất
400m3/ngày đêm

CHƢƠNG 2.
2.1

TỔNG QUAN VỀ NƢỚC THẢI SINH HOẠT

ĐẶC ĐIỂM CỦA NƢỚC THẢI SINH HOẠT

2.1.1 Nguồn gốc nƣớc thải sinh hoạt
Nƣớc thải sinh hoạt là nƣớc thải bỏ sau khi sử dụng cho các mục đích sinh hoạt
của cộng đồng: tắm, giặt giũ, tẩy rửa, vệ sinh cá nhân,…đƣợc thải ra từ các căn hộ, cơ
quan, trƣờng học, bệnh viện, chợ và các công trình công cộng khác.
Lƣợng nƣớc thải sinh hoạt của một khu dân cƣ phụ thuộc vào dân số, tiêu chuẩn
cấp nƣớc và đặc điểm của hệ thống thoát nƣớc.
2.1.2 Thành phần và tính chất nƣớc thải sinh hoạt
Đặc điểm của nƣớc thải sinh hoạt gồm hai loại:
 Nƣớc thải nhiễm bẩn do chất bài tiết của con ngƣời từ các phòng vệ sinh.
 Nƣớc thải nhiễm bẩn do các chất thải sinh hoạt: cặn bã từ bếp, các chất rửa trôi,
kể cả làm vệ sinh sàn nhà.
Nƣớc thải sinh hoạt thƣờng chiếm khoảng 100% số lƣợng nƣớc cấp đƣợc cấp cho
sinh hoạt. Nƣớc thải sinh hoạt thƣờng chứa những tạp chất khác nhau và chứa nhiều
chất hữu cơ dễ bị phân hủy sinh học, ngoài ra còn có cả các thành phần vô cơ, vi sinh
vật và vi trùng gây bệnh rất nguy hiểm. Chất hữu cơ chứa trong nƣớc thải sinh hoạt
bao gồm các hợp chất nhƣ protein (40-50%); hydratcarbon (40-50%) gồm tinh bột,
đƣờng và xenlulo; các chất béo (5-10%). Nồng độ chất hữu cơ trong nƣớc thải sinh
hoạt dao động trong khoảng 150-450 mg/l theo trọng lƣợng khô. Có khoảng 20-40%
chất hữu cơ khó phân hủy sinh học.

Đặc trƣng của nƣớc thải sinh hoạt là chứa thành phần chất hữu cơ (BOD), Cặn lơ
lửng, Amoni, Tổng Nitơ, Photpho, Mùi và nhiều vi sinh vật gây bệnh.
Ngoài ra, nƣớc thải sinh hoạt chứa các thành phần dinh dƣỡng rất cao. Nhiều
trƣờng hợp lƣợng chất dinh dƣỡng vƣợt qua nhu cầu phát triển của vi sinh vật dùng
trong phƣơng pháp xử lý sinh học. Trong các công trình xử lý sinh học, lƣợng dinh
dƣỡng cần thiết trung bình tính theo tỷ lệ BOD5 : N = 100 : 5 : 1.
Việc xử lý nƣớc thải sinh hoạt nhằm loại bỏ tạp chất nhiễm bẩn các tạp chất
nhiễm bẩn có tính chất khác nhau, từ các chất không tan đén các chất ít tan và cả
những hợp chất tan trong nƣớc, làm sạch nƣớc trƣớc đƣa vào nguồn tiếp nhận hay
đƣợc đƣa vào tái sử dụng.

SVTH:Nguyễn Thị Thùy Dương
GVHD:PGS.TS Tôn Thất Lãng

10


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu dân cư An Sinh quận 8, TPHCM công suất
400m3/ngày đêm

Bảng 2.1: Tải trọng ô nhiễm từ nƣớc thải sinh hoạt
Hệ số tải lƣợng
Chỉ tiêu ô nhiễm

(g.ngƣời/ngày)

Chất rắn lơ lửng

70 – 145

Amoni (N-NH4)

2,4 – 4,8

BOD5

45 – 54

Nitơ tổng

6 – 12

Photpho tổng

0,8 – 4,0

COD

72 – 102

Dầu mỡ

10 - 30
(Nguồn: Rapid Environmental Assessment WHO -1992)

Bảng 2.2: Nồng độ các chất ô nhiễm trong nƣớc thải sinh hoạt chƣa xử lý
Mức độ nhiễm
STT

Các chất có trong nƣớc
thải (mg/l)

Nhẹ

Trung
bình

Nặng

1

Chất rắn tổng cộng

350

720

1200

2

Tổng chất rắn hòa tan

250

500

850

3

Chất rắn lơ lửng

100

220

350

4

Chất rắn lắng đƣợc

5

10

20

5

BOD5

110

220

400

6

COD

250

500

1000

7

Tổng nitơ (theo N)

20

40

85

SVTH:Nguyễn Thị Thùy Dương
GVHD:PGS.TS Tôn Thất Lãng

11


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu dân cư An Sinh quận 8, TPHCM công suất
400m3/ngày đêm

8

Tổng Photpho (theo P)

4

8

15

9

Dầu mỡ

50

100

150

10

Coliform

106-107

107-108

108-109

(Nguồn: Theo Metcalf và Eddy)
2.1.3 Các thông số ô nhiễm đăc trƣng của nƣớc thải
a. Thông số vật lý
 Hàm lượng chất rắn lơ lửng
Các chất rắn lơ lửng trong nƣớc ((Total) Suspended Solids – (T)SS – SS) có thể
có bản chất là:





Các chất vô cơ không tan ở dạng huyền phù.
Các chất hữu cơ không tan.
Các vi sinh vật.
Mùi

Hợp chất gây mùi đặc trƣng nhất là H2S (mùi trứng thối). Các hợp chất khác,
chẳng hạn nhƣ indol, skatol, cadaverin và cercaptan đƣợc tạo thành dƣới điều kiện
yếm khí có thể gây ra những mùi khó chịu hơn cả H2S.
 Độ màu
Màu của nƣớc thải là do các chất thải sinh hoạt, công nghiệp, thuốc nhuộm hoặc
do các sản phẩm đƣợc tao ra từ các quá trình phân hủy các chất hữu cơ. Đơn vị đo độ
màu thông dụng là mgPt/L (thang đo Pt _Co). Độ màu là một thông số thƣờng mang
tính chất cảm quan, có thể đƣợc sử sụng để đánh giá trạng thái chung của nƣớc thải.
b. Thông số hóa học
 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
 Nhu cầu oxy hóa học (Chemical Oxygen Demand – COD)
SVTH:Nguyễn Thị Thùy Dương
GVHD:PGS.TS Tôn Thất Lãng

12


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu dân cư An Sinh quận 8, TPHCM công suất
400m3/ngày đêm

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 đôi về
mức độ ô nhiễm hữu cơ trong thời gian rất ngắn.
COD là một thông số quan trọng để đánh giá mức độ ô nhiễm chất hữu cơ nói
chung và cùng với thông số BOD, giúp đánh giá phần ô nhiễm không phân hủy sinh
học của nƣớc từ đó có thể lựa chọn phƣơng pháp xử lý phù hợp.
 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 sinh học chất hữu cơ trong điều kiện chuẩn: 20°c, ủ mẫu 5 ngày đêm, trong bóng
tối, giàu oxy và vi khuẩn hiếu khí. Nói cách khác, BOD biểu thị lƣợng giảm oxy hòa

tan sau 5 ngày. Thông sô 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.
 Oxy hòa tan (Dissolved Oxygen – DO)
Tất cả các sinh vật sông 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 đồi 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:
SVTH:Nguyễn Thị Thùy Dương
GVHD:PGS.TS Tôn Thất Lãng

13


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu dân cư An Sinh quận 8, TPHCM công suất
400m3/ngày đêm

 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 đôi 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.
 Nitơ và các hợp chất chứa nitơ
Nitơ là nguyên tố quan trọng trong sự hình thành sự sồng trên bề mặt Trái Đất.
Nitơ là thành phần cấu thành nên protein có trong tế bào chất cũng 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 Nitơ 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 Nitơ 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 Nito ở dạng hòa tan bao gồm cả Nito hữu cơ và Nito vô cơ
+
(NH4 ,NO3–,NO2–).
Thuật ngữ “Nitơ tổng” là tổng Nito tồn tại ở tất cả các dạng trên. Nitơ là một chất
dinh dƣỡng đa lƣợng cần thiết đôi với sự phát triển của sinh vật.
 Phospho và các hợp chất chứa phospho
Nguồn gốc các hợp chất chứa Phospho có liên quan đến sự chuyển hóa các chất
thải của 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.
SVTH:Nguyễn Thị Thùy Dương
GVHD:PGS.TS Tôn Thất Lãng

14


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu dân cư An Sinh quận 8, TPHCM công suất
400m3/ngày đêm

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 đôi với sự phát triển của sinh
vật. Việc xác định p tổng là một thông số đóng vai trò quan trọng để đảm bảo quá trình
phát triển bình thƣờng của các vi sinh vật trong các hệ thông 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 sự có mặt quá nhiều các chất này kích thích sự phát triển
mạnh của tảo và vi khuẩn lam.
 Chất hoạt động bề mặt
Các chất hoạt động bề mặt là những chất hữu cơ gồm 2 phần: kị 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.
c. 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 sông ký sinh,
phát triển và sinh sản. Một sô” các sinh vật gây bệnh có thể sông một thời gian khá dài
trong nƣớc và là nguy cơ truyền bệnh tiềm tàng, bao gồm vi khuẩn, vi rút, giun sán.

 Vi khuẩn:
Các loại vi khuẩn gây bệnh có trong 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…
 Vi rút:
Vi rút có trong nƣớc thải có thể gây các bệnh có liên quan đến sự rốì 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 vi rút.
 Giun sán (helminths):
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.
SVTH:Nguyễn Thị Thùy Dương
GVHD:PGS.TS Tôn Thất Lãng

15


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu dân cư An Sinh quận 8, TPHCM công suất
400m3/ngày đêm

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 sông 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 nếu
sau xử lý trong nƣớc không còn phát hiện thấy vi khuẩn E.coli chứng tỏ các loại vi

trùng gây bệnh khác đã bị tiêu diệt hết. Mặt khác, việc xác định mức độ nhiễm bẩn vi
trùng gây bệng của nƣớc qua việc xác địng 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.
2.1.4 Ảnh hƣởng của nƣớc thải sinh hoạt chƣa đƣợc xử lý đến môi trƣờng và sức
khỏe con ngƣời:
Các chất bẩn trong nƣớc thải là tác nhân tác động trực tiếp đến môi trƣờng và sức
khỏe con ngƣời. Nƣớc thải sinh hoạt chứa các chất cặn bã, các chất rắn lơ lững, các
chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học, các hợp chất dinh dƣỡng (N,P), vi khuẩn gây
bệnh,…
Bảng 2.3: Ảnh hƣởng của nƣớc thải đến môi trƣờng

Chất ô nhiễm

Tác động đến môi trƣờng

Chất rắn lơ lửng (SS)

Gây ra sự lắng đọng bùn và điều kiện kỵ khí
trong môi trƣờng nƣớc.

Hợp chất hữu cơ Gây ra phân hủy sinh học dẫn đến sử dụng
phân hủy sinh học
quá lƣợng oxy mà nguồn nƣớc có thể tiếp
nhận dẫn đến các điều kiện không thích hợp.
Vi khuẩn gây bệnh Truyền bệnh cho con ngƣời và sinh vật.
(Pathogens)
Chất dinh dƣỡng

Có thể gây ra hiện tƣợng phú dƣỡng

Các chất hữu cơ khó Có thể gây ra mùi và vị, có thể là chất độc
SVTH:Nguyễn Thị Thùy Dương
GVHD:PGS.TS Tôn Thất Lãng

16


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu dân cư An Sinh quận 8, TPHCM công suất
400m3/ngày đêm

phân hủy

hoặc chất gây ung thƣ.

Các chất vô cơ hòa Ảnh hƣởng đến việc sử dụng lại nguồn nƣớc
tan
thải.
Nƣớc thải sinh hoạt nếu không đƣợc kiểm soát, quản lý và xử lý một cách hợp lý
sẽ gây ra nhiều hậu quả nghiêm trọng cho môi trƣờng cũng nhƣ cho con ngƣời.
 COD, BOD5: Sự khoáng hóa, ổn định chất hữu cơ tiêu thụ một lƣợng lớn và
gây thiếu hụt oxy của nguồn tiếp nhận ảnh hƣởng đến hệ sinh thái môi trƣờng nƣớc.
Nếu nƣớc ô nhiễm quá mức, điều kiện yếm khí có thể hình thành. Trong quá trình
phân hủy yếm khí sẽ sinh ra các sản phẩm nhƣ H2S, NH3, CH4…làm cho nƣớc có mùi
hôi thối, làm giảm PH của môi trƣờng.
 SS: lắng đọng ở nguồn tiếp nhận gây ra điều kiện yếm khí.
 Vi trùng gây bệnh: Gây ra các bệnh lan truyền nhƣ tiêu chảy, ngộ độc thức ăn,
vàng da…
 Tổng P và N: Gây ra sự phú dƣỡng trong nƣớc.

 Màu: Gây mất mỹ quan nguồn nƣớc.
 Dầu mỡ: Tạo thành bọt trôi nổi gây mất thẫm mỹ của nguồn nƣớc tự nhiên, gây
mùi, ngăn cản khuếch tán oxy trên bề mặt.
2.1.5 Bảo vệ nguồn nƣớc mặt khỏi sự ô nhiễm do nƣớc thải
Ô nhiễm nguồn nƣớc chủ yếu là do tất cả các dạng nƣớc thải chƣa qua xử lý thải
vào nguồn nƣớc làm thay đổi các tính chất hóa lý, sinh học của nguồn nƣớc. Sự có mặt
của các chất độc hại sẽ làm phá vỡ cân bằng sinh học tự nhiên của nguồn nƣớc và mất
khả năng tự làm sạch của nguồn nƣớc.
Biện pháp đƣợc coi là bảo vệ nguồn nƣớc hiệu quả nhất là:
 Hạn chế số lƣợng nƣớc thải xả vào nguồn nƣớc.
 Giảm thiểu nồng độ chất thải ô nhiễm theo quy định bằng cách ứng dụng công
nghệ xử lý phù hợp và đủ tiêu chuẩn thải ra nguồn nƣớc. Ngoài ra, việc nghiên cứu
công nghệ sử dụng lại nguồn nƣớc trong chu trình kín có ý nghĩa vô cùng quan trọng.
2.2
TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ NƢỚC THẢI SINH
HOẠT
2.2.1 Tổng quan về các phƣơng pháp xử lý nƣớc thải sinh hoạt
Mục đích của xử lý nƣớc thải là đảm bảo nƣớc sau khi xử lý thải ra môi trƣờng
phải an toàn, không làm nguy hại đến sức khỏe cộng đồng và không làm ô nhiễm các
nguồn nƣớc hoặc gây ra thiệt hại cho môi trƣờng khác.
SVTH:Nguyễn Thị Thùy Dương
GVHD:PGS.TS Tôn Thất Lãng

17


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu dân cư An Sinh quận 8, TPHCM công suất
400m3/ngày đêm

Hệ thống xử lý nƣớc thải đƣợc thiết kế để làm giảm một số thành phần trong
nƣớc thải (giảm thiếu hoặc loại bỏ các vật liệu hữu cơ, chất rắn, chất dinh dƣỡng (N,
P), các vi sinh vật gây bệnh và các chất ô nhiễm khác tới mức chấp nhận theo quy
định của từng quốc gia nhƣ ở Việt nam có bộ tiêu chuẩn nƣớc thải công nghiệp và tiêu
chuẩn thải QCVN).
Các nguồn tiếp nhận của nƣớc thải sau khi xử lý chủ yếu là sông suối, ao hồ.
Nƣớc thải sau khi đƣợc xử lý phải đạt đƣợc nồng độ tới hạn, nghĩa là khi thải ra
nguồn tiếp nhận không làm cho các chất bẩn vƣợt quá ngƣỡng mà sông suối, hồ, ao có
khả năng tự làm sạch.
Tùy thuộc vào tính chất của các loại nƣớc thải(nƣớc thải sinh hoạt, nƣớc thải
công nghiệp hoặc hỗn hợp nƣớc thải công nghiệp và sinh hoạt). Một cách tồng quát,
các phƣơng pháp xử lý nƣớc thải đƣợc chia thành các loại sau:
2.2.2 Các phƣơng pháp xử lý nƣớc thải
a. Phƣơng pháp xử lý cơ học
Những phƣơng pháp loại các chất rắn có kích thƣớc và tỷ trọng lớn trong nƣớc
thải đƣợc gọi chung là phƣơng pháp cơ học.
Để giữ các tạp chất không hoà tan lớn hoặc một phần chất bẩn lơ lửng: dùng
song chắn rác hoặc lƣới lọc.
Để tách các chất lơ lửng có tỷ trọng lớn hơn hoặc bé hơn nƣớc dùng bể lắng:
 Các chất lơ lửng nguồn gốc khoáng (chủ yếu lá cát) đƣợc lắng ở bể lắng cát.
 Các hạt cặn đặc tính hữu cơ đƣợc tách ra ở bể lắng.
 Các chất cặn nhẹ hơn nƣớc: dầu, mỡ, nhựa,.. đƣợc tách ở bể thu dầu, mỡ, nhựa.
Để giải phóng chất thải khỏi các chất huyền phù, phân tán nhỏ…dùng lƣới lọc,
vải lọc, hoặc lọc qua lớp vật liệu lọc.
Xử lý cơ học là khâu sơ bộ chuẩn bị cho xử lý sinh học tiếp theo, xử lý nƣớc thải
bằng phƣơng pháp cơ học thƣờng thực hiện trong các công trình và thiết bị nhƣ song
chắn rác, bể lắng cát, bể tách dầu mỡ … Đây là các thiết bị công trình xử lý sơ bộ tại
chỗ tách các chất phân tán thô nhằm đảm bảo cho hệ thông thoát nƣớc hoặc các công
trình xử lý nƣớc thải phía sau hoạt động ổn định.
Phƣơng pháp xử lý cơ học tách khỏi nƣớc thải sinh hoạt khoảng 60% tạp chất

không tan, tuy nhiên BOD trong nƣớc thải giảm không đáng kể. Để tăng cƣờng quá
trình xử lý cơ học, ngƣời ta làm thoáng nƣớc thải sơ bộ trƣớc khi lắng nên hiệu suất xử
lý của các công trình cơ học có thể tăng đến 75% và BOD giảm đi 10- 15%.
SVTH:Nguyễn Thị Thùy Dương
GVHD:PGS.TS Tôn Thất Lãng

18


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu dân cư An Sinh quận 8, TPHCM công suất
400m3/ngày đêm

Một số công trình xử lý nƣớc thải bằng phƣơng pháp cơ học :
 Song chắn rác

Hình 2.1 Song chắn rác cơ giới.
(nguồn: sưu tầm)
Song chắn rác dùng để giữ lại các tạp chất thô nhƣ giấy, rác, túi nilon, vỏ cây và
các tạp chất có trong nƣớc thải nhằm đảm bảo cho máy bơm, các công trình và thiết bị
phía sau hoạt động ổn định tránh hƣ hỏng do các vật liệu thô gây ra.
Song chắn rác có các thanh đan xếp kế tiếp nhau với các khe hở từ 16 đến 50mm,
các thanh có thể bằng thép, inox, nhựa hoặc gỗ. Tiết diện của các thanh này có thể là
hình chữ nhật, hình tròn hoặc elip. Bố trí song chắn rác trên máng dẫn nƣớc thải. Các
song chắn rác đặt song song với nhau, nghiêng về phía dòng nƣớc chảy để giữ rác lại.
Song chắn rác thƣờng đặt nghiêng theo chiều dòng chảy một góc 50 đến 90°.
Thiết bị chắn rác bố trí tại các máng dẫn nƣớc thải trƣớc trạm bơm nƣớc thải và
trƣớc các công trình xử lý nƣớc thải.
 Bể thu và tách dầu mỡ
- Bể thu dầu:

Thƣờng đƣợc xây dựng trong khu vực bãi đỗ và cầu rửa ô tô, xe máy, bãi chứa
dầu và nhiên liệu, nhà giặt tẩy của khách sạn, bệnh viện hoặc các công trình công cộng
khác, nhiệm vụ đón nhận các loại nƣớc rửa xe, nƣớc mƣa trong khu vực bãi đỗ xe…
-

Bể tách mỡ:

SVTH:Nguyễn Thị Thùy Dương
GVHD:PGS.TS Tôn Thất Lãng

19


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu dân cư An Sinh quận 8, TPHCM công suất
400m3/ngày đêm

Dùng để tách và thu các loại mỡ động thực vật, các loại dầu… có trong nƣớc
thải. Bể tách mỡ thƣờng đƣợc bố trí trong các bếp ăn của khách sạn, trƣờng học, bệnh
viện,… xây bằng gạch, bê tông cốt thép, nhựa composite,..và bố trí bên trong nhà, gần
các thiết bị thoát nƣớc hoặc ngoài sân gần khu vực bếp ăn để tách dầu mỡ trƣớc khi xả
vào hệ thông thoát nƣớc bên ngoài cùng với các loại nƣớc thải khác.
 Bể điều hoà
Lƣu lƣợng và nồng độ các chất ô nhiễm trong nƣớc thải các khu dân cƣ, công
trình công cộng nhƣ các nhà máy xí nghiệp luôn thay đổi theo thời gian phụ thuộc vào
các điều kiện hoạt động của các đôi tƣợng thoát nƣớc này. Sự dao động về lƣu lƣợng
nƣớc thải, thành phần và nồng độ chất bẩn trong đó sẽ ảnh hƣởng không tốt đến hiệu
quả làm sạch nƣớc thải. Trong quá trình lọc cần phải điều hoà lƣu lƣợng dòng chảy,
một trong những phƣơng án tôi ƣu nhất là thiết kế bể điều hoà lƣu lƣợng.
Bể điều hoà làm tăng hiệu quả của hệ thông xử lý sinh học do nó hạn chế hiện

tƣợng quá tải của hệ thống hoặc dƣới tải về lƣu lƣợng cũng nhƣ hàm lƣợng chất hữu
cơ giảm đƣợc diện tích xây dựng của bể sinh học. Hơn nữa các chất ức chế quá trình
xử lý sinh học sẽ đƣợc pha loãng hoặc trung hoà ở mức độ thích hợp cho các hoạt
động của vi sinh vật.
 Bể lắng
- Bể lắng cát
Trong thành phần cặn lắng nƣớc thải thƣờng có cát . Đây các phần tử vô cơ có
kích thƣớc và tỷ trọng lớn. Mặc dù không độc hại nhƣng chúng cản trở hoạt động của
các công trình xử lý nƣớc thải nhƣ tích tụ trong bể lắng, bể mêtan,… làm giảm dung
tích công tác công trình, gây khó khăn cho việc xả bùn cặn, phá huỷ quá trình công
nghệ của trạm xử lý nƣớc thải. Để đảm bảo cho các công trình xử lý sinh học nƣớc thải
sinh học nƣớc thải hoạt động ổn định cần phải có các công trình và thiết bị lắng cát
phía trƣớc.
Cát lƣu giữ trong bể từ 2 đến 5 ngày. Các loại bể lắng cát thƣờng dùng cho các
trạm xử lý nƣớc thải công xuất trên 100m3/ngày. Các loại bể lắng cát chuyển động
quay có hiệu quả lắng cát cao và hàm lƣợng chất hữu cơ trong cát thấp. Do cấu tạo đơn
giản bể lắng cát ngang đƣợc sử dụng rộng rãi hơn cả. Tuy nhiên trong điều kiện cần
thiết phải kết hợp các công trình xử lý nƣớc thải, ngƣời ta có thể dùng bể lắng cát
đứng, bể lắng cát tiếp tuyến hoặc thiết bị xiclon hở một tầng hoặc xiclon thuỷ lực.
Từ bể lắng cát, cát đƣợc chuyển ra sân phơi cát để làm khô bằng biện pháp trọng
lực trong điều kiện tự nhiên.
SVTH:Nguyễn Thị Thùy Dương
GVHD:PGS.TS Tôn Thất Lãng

20


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu dân cư An Sinh quận 8, TPHCM công suất
400m3/ngày đêm

-

Bể lắng nước thải

Dùng để tách các chất không tan ở dạng lơ lửng trong nƣớc thải theo nguyên tắc
dựa vào sự khác nhau giữa trọng lƣợng các hạt cặn có trong nƣớc thải. Vì vậy, đây là
quá trình quan trọng trong xử lý nƣớc thải, thƣờng bố trí xử lý ban đầu và nối tiếp
nhau, quá trình lắng tốt có thể loại bỏ đến 90 – 95% lƣợng cặn có trong nƣớc hay sau
khi xử lý sinh học. Để có thể tăng cƣờng quá trình lắng ta có thể thêm vào chất đông tụ
sinh học. Sự lắng của các hạt xảy ra dƣới tác dụng của trọng lực .
Dựa vào chức năng và vị trí có thể chia bể lắng thành các loại: bể lắng đợt một
trƣớc công trình xứ lý sinh học và bể lắng đợt hai sau công trình xứ lý sinh học.
Theo cấu tạo và hƣớng dòng chảy ngƣời ta phân ra các loại bể lắng ngang, bể
lắng đứng và bể lắng ly tâm…
-

Bể lắng ngang

Bể lắng ngang có dạng hình chữ nhật trên mặt bằng, có thể đƣợc làm bằng các
loại vật liệu khác nhau nhƣ bêtông, bêtông cốt thép, gạch hoặc bằng đất tùy thuộc vào
kích thƣớc và yêu cầu của quá trình lắng và điều kiện kinh tế.
Trong bể lắng ngang, dòng nƣớc chảy theo phƣơng nằm ngang qua bể. Ngƣời ta
chia dòng chảy và quá trình lắng thành 4 vùng:
 Vùng hoạt động là vùng quan trọng nhất của bể lắng;
 Vùng bùn (vùng lắng đọng) là vùng lắng tập trung;
 Vùng trung gian, tại đây nƣớc thải và bùn lẫn lộn với nhau;
 Vùng an toàn.
Ứng với quá trình của dòng chảy trên, bể lắng cũng có thể đƣợc chia thành 4
vùng:

 Vùng nƣớc thải vào,
 Vùng lắng hoặc vùng tách,
 Vùng xả nƣớc ra
 Vùng bùn.
Các bể lắng ngang thƣờng có chiều sâu H từ 1,5 – 4 m, chiều dài bằng (8 – 12m)
, chiều rộng kênh từ 3 – 6 m. Các bể lắng ngang thƣờng đƣợc sử dụng khi lƣu lƣợng
nƣớc thải trên 15000 m3/ngày. Hiệu suất lắng đạt 60%. Vận tốc dòng chảy của nƣớc
thải trong bể lắng thƣờng đƣợc chọn không lớn hơn 0,01 m/s, còn thời gian lƣu từ 1 –
3 giờ.
-

Bể lắng đứng

SVTH:Nguyễn Thị Thùy Dương
GVHD:PGS.TS Tôn Thất Lãng

21


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu dân cư An Sinh quận 8, TPHCM công suất
400m3/ngày đêm

Bể lắng đứng có dạng hình trụ hoặc hình hộp với đáy hình chóp. Nƣớc thải đƣợc
đƣa và ông phân phối ở tâm bể với vận tốc không quá 30 mm/s. Nƣớc thải chuyển
động theo phƣơng thẳng đứng từ dƣới lên trên tới vách tràn với vận tốc 0,5 – 0,6 m/s.
Thời gian nƣớc lƣu lại trong bể từ 45 – 120 phút. Nƣớc trong đƣợc tập trung vào mánh
thu phía trên, cặn lắng đƣợc chứa ở phần hình nón hoặc chóp cụt phía dƣới và đƣợc xả
ra ngoài bằng bơm hay áp lực thủy tĩnh trên l,5m. Chiều cao vùng lắng từ 4 – 5 m. Góc
nghiêng cạnh bên hình nón không nhỏ hơn 50°, đƣờng kính hoặc cạnh có kích thƣớc

từ 4 – 9 m. Trong bể lắng, các hạt chuyển động cùng với nƣớc từ dƣới lên trên với vận
tốc w và lắng dƣới tác động của trọng lực với vận tốc W. Do đó các hạt có kích thƣớc
khác nhau sẽ chiếm những vị trí khác nhau trong bể lắng.
Khi W> w, các hạt sẽ lắng nhanh, khi W< w, chúng sẽ bị cuốn theo dòng chảy
lên trên. Hiệu suất lắng của bể lắng đứng thƣờng thấp hơn bể lắng ngang 10 – 20%. Bể
có diện tích xây dựng nhỏ, dễ xả bùn cặn.
-

Bể lắng ly tâm

Loại bể này có tiết diện hình tròn, đƣờng kính 16 – 40m (có khi tới 60m). Chiều
sâu phần nƣớc chảy 1,5 – 5m, còn tỷ lệ đƣờng kính/chiều sâu từ 6 – 30. Đáy bể có độ
dốc i > 0.02 về tâm để thu cặn. Nƣớc thải đƣợc dẫn vào bể theo chiều từ tâm ra thành
bể và đƣợc thu vào máng tập trung rồi dẫn ra ngoài. Cặn lắng xuống đáy đƣợc tập
trung lại để đƣa ra ngoài nhờ hệ thông gạt cặn quay tròn. Thời gian nƣớc thải lƣu lại
trong bể khoảng 85 – 90 phút. Hiệu suất lắng đạt 60%. Bể lắng ly tâm đƣợc ứng dụng
cho các trạm xử lý có lƣu lƣợng từ 20.000 m3/ngày đêm trở lên.
b. Phƣơng pháp xử lý hoá lý
Bản chất của quá trình xử lý nƣớc thải bằng phƣơng pháp hóa lý là áp dụng các
quá trình vật lý và hóa học để loại bớt các chất ô nhiễm mà không thể dùng quá trình
lắng ra khỏi nƣớc thảiễ Các công trình tiêu biểu của việc áp dụng phƣơng pháp hóa
học bao gồm:
 Bể keo tụ, tạo bông
Quá trình keo tụ tạo bông đƣợc ứng dụng để loại bỏ các chất rắn lơ lửng và các
hạt keo có kích thƣớc rất nhỏ (10-7 -10-8 cm). Các chất này tồn tại ở dạng phân tán và
không thể loại bỏ bằng quá trình lắng vì tốn rất nhiều thời gian. Để tăng hiệu quả lắng,
giảm bớt thời gian lắng của chúng thì thêm vào nƣớc thải một số hóa chất nhƣ phèn
nhôm, phèn sắt, polymer,… Các chất này có tác dụng kết dính các chất khuếch tán
trong dung dịch thành các hạt có kích cỡ và tỷ trọng lớn hơn nên sẽ lắng nhanh hơn.

SVTH:Nguyễn Thị Thùy Dương
GVHD:PGS.TS Tôn Thất Lãng

22


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu dân cư An Sinh quận 8, TPHCM công suất
400m3/ngày đêm

Phƣơng pháp keo tụ có thể làm trong nƣớc và khử màu nƣớc thải vì sau khi tạo
bông cặn, các bông cặn lớn lắng xuống thì những bông cặn này có thể kéo theo các
chất phân tán không tan gây ra màu.
 Bể tuyển nổi
Tuyển nổi là phƣơng pháp đƣợc áp dụng tƣơng đôi rộng rãi nhằm loại bỏ các tạp
chất không tan, khó lắng. Trong nhiều trƣờng hợp, tuyển nổi còn đƣợc sử dụng để tách
các chất tan nhƣ chất hoạt động bề mặt.
Bản chất của quá trình tuyển nổi ngƣợc lại với quá trình lắng và cũng đƣợc áp
dụng trong trƣờng quá trình lắng xảy ra rất chậm và rất khó thực hiện. Các chất lơ lửng
nhƣ dầu, mỡ sẽ nổi lên trên bề mặt của nƣớc thải dƣới tác dụng của các bọt khí tạo
thành lớp bọt có nồng độ tạp chất cao hơn trong nƣớc ban đầu. Hiệu quả phân riêng
bằng tuyển nổi phụ thuộc kích thƣớc và số lƣợng bong bóng khí. Kích thƣớc tối ƣu của
bong bóng khí là 15 – 30.103mm.
 Phương pháp hấp phụ
Hấp phụ là phƣơng pháp tách các chất hữu cơ và khí hòa tan ra khỏi nƣớc thải
bằng cách tập trung các chất đó trên bề mặt chất rắn (chất hấp phụ) hoặc bằng cách
tƣơng tác giữa các chất bẩn hòa tan với các chất rắn (hấp phụ hóa học).
 Phương pháp 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 nhiên hoặc vật liệu nhựa nhân tạo.Chúng không

hòa tan trong nƣớc và dung môi hữu cơ, có khả năng trao đổi ion.
Phƣơng pháp này đƣợc ứng dụng để làm sạch nƣớc thải khỏi các kim loại:
Zn,Cu,Cr,Ni,Mn,Fe….cũng nhƣ các hợp chát của Asen.
Ngoài ra còn có phƣơng pháp xử lý nƣớc thải bằng quá trình màng,trích ly.
c. Phƣơng pháp xứ lý hoá học
Đó là quá trình khử trùng nƣớc thải bằng hoá chất (Clo, Ozone), xử lý nƣớc thải
bằng phƣơng pháp hoá học thƣờng là khâu cuối cùng trong sơ đồ công nghệ trƣớc khi
xả ra nguồn yêu cầu chất lƣợng cao hoặc khi cần thiết sử dụng lại nƣớc thải.

SVTH:Nguyễn Thị Thùy Dương
GVHD:PGS.TS Tôn Thất Lãng

23