Đồ án: Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BACH KHOA HA NÔI
́
̀ ̣
VIÊN KHOA HOC VA CÔNG NGHÊ
̣
̣
̀
̣

CỘNG HÒA XàHỘI CHỦ NGHĨA VIỆT 
NAM
 Đ  ộc lập – Tự do – Hạnh phúc 

 MÔI TRƯỜNG

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN II
Họ và tên sinh viên : Nguyên Tung Anh
̃
̀
Lớp : Ky thuât môi tr
̃
̣
ương K57
̀
Ngành: Công Nghệ Kỹ Thuật Môi Trường
1. Ngày giao đồ án: 14/09/2015
2. Ngày hoàn thành đồ án: 17/ 12 /2015
3. Đầu đề  đồ  án:  Tính toán thiết kế  hệ  thống xử  lý nước thải sinh hoạt có công suất 
30.000 m3/ngày.đêm
4. Yêu cầu số liệu ban đầu:
­ Đâu vao:

̀ ̀
­ Tiêu chuẩn nước thải sau xử lý đạt cột A của quy chuẩn hiện hành.
5. Nội dung các phần thuyết minh và tính toán:
Lập bảng thuyết minh tính toán bao gồm:
*

Tổng quan về nước thải sinh hoạt và đặc trưng của nước thải.

*

Đề  xuất 02 phương án công nghệ xử lý nước thải sinh hoat co cac thông sô đa cho,
̣
́ ́
́ ̃
 
từ đó phân tích lựa chọn công nghệ thích hợp.

*

Tính toán 2 công trình đơn vị chính của phương án đã chọn: bê Aerotank va bê lăng II.
̉
̀ ̉ ́

*

Tính toán cơ khi và l
́ ựa chọn thiết bị (bơm nước thải , máy thổi khí...) cho các công 
trình đơn vị tính toán trên.

6. Các bản vẽ kỹ thuật

­ Vẽ sơ đô công ngh
̀
ệ của phương án chọn: 01 bản vẽ khổ A4.
­ Vẽ chi tiết bê Aerotank : 01 b
̉
ản vẽ khổ A3.
­ Ve chi tiêt bê lăng II     : 01 ban ve khô A3
̃
́ ̉ ́
̉
̃ ̉
­ Ve s
̃ ơ đô măt băng nha may x
̀ ̣ ̀
̀ ́ ử ly: 01 ban ve khô A3
́
̉
̃ ̉
Ha Nôi, ngày 17 tháng 12 năm 2015
̀ ̣
GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

1


        
        TS.Nguyên Pham Hông Liên
̃
̣
̀

2


MỤC LỤC

 

3


MỞ ĐÂU
̀
Với sự gia tăng dân số của Viêt Nam nói chung và các khu dân c
̣
ư nói riêng, xử 
lý  nước thải đang là một đề  tài nóng hiện nay. Nước thải từ khu dân cư, khu nhà ở 
mang đặc tính chung của nước thải sinh hoạt: bị ô nhiễm bởi bã cặn hữu cơ  (SS),  
chất hữu cơ  hòa tan (BOD), các chất dầu mỡ  trong sinh hoạt (thường là dầu thực  
vật) và các vi trùng gây bệnh.
Từ  hiện trạng nêu trên, yêu cầu cấp thiết đặt ra là xử  lý triệt để  các chất ô 
nhiễm để  thải ra môi trường đạt tiêu chuẩn xả  thải, không  ảnh hưởng đến môi  
trường sống của người dân.
Do đó, đề tài “Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt” được đề ra nhằm  
đáp  ứng nhu cầu trên. Qua đê tai, em đ
̀ ̀
ược hiêu va năm đ
̉
̀ ́ ược sơ  bô cach tinh toan
̣ ́

́
́ 
thiết kế hệ  thống xử lý nước thải sinh hoạt với yêu cầu là đưa ra phương án xử  lý  
nước thải một cách hợp lý, tính toán các công trình, trình bày quá trình vận hành, các 
sự cố và biện pháp khắc phục.

4


DANH MỤC CHỮ 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 lệ lượng thức ăn và lượng vi sinh  

vật

N

: Nitơ

P

: Photpho

QCVN

: Quy chuẩn Việt Nam

Aerotank

: Bể xử ly sinh hoc hiêu khi
́
̣
́
́

SS

: Suspended Solid – Chất rắn lơ lửng, mg/l

TCXDVN : Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam

5

SBR

: Sequencing Batch Reactor – Bể sinh học phản ứng theo mẻ

UASB

: Upflow Anaerobic Sludge Blanket Reactor – Bể sinh học kỵ khí

TDS

: Total Dissolves Solid – Tổng chất rắn hòa tan, mg/l

TSS

: Total Suspended Solid – Tổng chất rắn lơ lửng, mg/l

XLNT

: Xử lý nước thải


DANH MUC BANG BIÊU
̣
̉
̉
Bảng 1.1. Thành phần nước thải sinh hoạt khu dân cư 
Bang 1.2: Cac chi tiêu đanh gia n
̉
́
̉
́
́ ước thai sinh hoat  
̉
̣

Bang 1.3: Cac thông sô n
̉
́
́ ước thai sinh hoat cân x
̉
̣ ̀ ử lý
Bang 1.4: QCVN 14:2008/BTNMT 
̉
Bang 2.1: Cac thông sô n
̉
́
́ ước thai sinh hoat cân x
̉
̣ ̀ ử lý
Bang 2.2: So sanh thông sô ky thuât gi
̉
́
́ ̃
̣ ữa bê SBR va Aerotank
̉
̀
Bang 3.1: Cac thông sô tinh toan bê aerotank.
̉
́
́ ́
́ ̉
Bảng 3.2 Tóm tắt các thông số thiết kế bể Aerotank
Bang 3.3: Cac thông sô vao bê lăng II:
̉
́

́ ̀ ̉ ́
Bang 3.4: Tom tăt cac thông sô thiêt kê bê lăng II.
̉
́ ́ ́
́ ́ ́ ̉ ́

6


DANH MUC HINH ANH
̣
̀
̉
Hinh 1.1: Hê thông quan ly n
̀
̣
́
̉
́ ước thai đô thi 
̉
̣ ở Viêt Nam
̣
Hinh 1.2: S
̀
ơ đô x
̀ ử ly n
́ ước thai điên hinh
̉
̉
̀

Hinh 1.3: S
̀
ơ đô x
̀ ử ly n
́ ước thai nha may Yên S
̉
̀ ́
ở

Hình 1.4. Sơ đồ hệ thống xử lý nước thải áp dụng công nghệ AAO
Hình 1.5. Hê th
̣ ống xử lý nước thải áp dụng công nghệ USAB

Hình 1.6. Bê JOHKASOU
̉
Hình 1.7. Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải Bio – sac
Hình 2.1. Sơ đồ đưng thê hiên 4 vung trong bê lăng
́
̉ ̣
̀
̉ ́
Hình 2.2. Sơ đồ phương án xử lý 1 (sử dụng bể AO)
Hình 2.3. Sơ đồ phương án xử lý 2 (sử dụng bể aerotank)
Hinh 2.1: Cac giai đoan phat triên cua VSV 
̀
́
̣
́
̉
̉

Hinh 2.2: Qua trinh kh
̀
́ ̀
ử nito
Hinh 3.1: Câu tao bê aerotank
̀
́ ̣
̉
Hinh 3.2: Cac thông sô bê aerotank
̀
́
́ ̉
Hinh 3.3: Câu tao ông phân phôi khi
̀
́ ̣ ́
́ ́
Hinh 3.4: Phân bô đia thôi khi trong bê
̀
́ ̃
̉
́
̉
Hinh 3.5: Câu tao bê lăng II
̀
́ ̣
̉ ́
Hinh 3.6: Cac thông sô trong lăng II
̀
́
́

́
Hinh 3.7: S
̀
ơ đô câu tao ngăn tiêp nhân
̀ ́ ̣
́
̣

7


PHÂN I
̀ : Giơi thiêu chung
́
̣
I.

Tông quan vê n
̉
̀ ước thai sinh hoat
̉
̣
1. Đinh nghia
̣
̃

Nươc thai sinh hoat la n
́
̉
̣ ̀ ươc thai đ

́
̉ ược sinh ra sau khi sử dung cho cac muc đich cua
̣
́
̣
́
̉  
công đông nh
̣
̀
ư: tăm, giăt giu, tây r
́
̣
̃ ̉ ửa, vê sinh ca nhân… th
̣
́
ương đ
̀ ược thai t
̉ ừ cac căn hô,
́
̣ 
cơ  quan, trương hoc, bênh viên, ch
̀
̣
̣
̣
ợ  va cac công trinh khac. L
̀ ́
̀
́ ượng nươc thai sinh hoat

́
̉
̣ 
phu thuôc vao dân sô, tiêu chuân va hê thông câp thoat n
̣
̣
̀
́
̉
̀ ̣
́
́
́ ươc. N
́ ươc thai sinh hoat tai cac
́
̉
̣ ̣ ́ 
đô thi th
̣ ương co tiêu chuân cao h
̀
́
̉
ơn vung ngoai thanh va nông thôn do l
̀
̣
̀
̀
ượng nươc thai
́
̉ 

tinh trên đâu ng
́
̀ ươi co s
̀ ́ ự khac biêt. N
́
̣
ước thai sinh hoat 
̉
̣ ở đô thi th
̣ ường được thoat băng
́ ̀  
hê thông thoat n
̣
́
́ ươc dân ra kênh rach, con cac vung ngoai thanh va nông thôn do không co
́ ̃
̣
̀ ́ ̀
̣
̀
̀
́ 
hê thông thoat n
̣
́
́ ươc nên th
́
ương đ
̀ ược thai tr
̉ ực tiêp vao cac ao hô hoăc thoat băng biên

́ ̀ ́
̀ ̣
́ ̀
̣  
phap t
́ ự thâm.
́
2. Cac thanh phân chinh
́
̀
̀
́

Cac chât ch
́
́ ưa trong n
́
ươc thai bao gôm: cac chât h
́
̉
̀
́
́ ữu cơ, vô cơ va cac vi sinh vât. Cac
̀ ́
̣
́ 
chât h
́ ưu c
̃ ơ  trong nươc thai sinh hoat chiêm khoang 50­60% tông cac chât h
́

̉
̣
́
̉
̉
́
́ ữu cơ  thực  
vât: căn ba th
̣
̣
̃ ực vât, rau qua, giây… va cac chât h
̣
̉
́
̀ ́
́ ữu cơ  đông vât: chât thai bai tiêt t
̣
̣
́
̉
̀ ́ ư ̀
ngươi, đông vât, xac đông vât. Nông đô cac chât th
̀
̣
̣
́ ̣
̣
̀
̣ ́
́ ường được xac đinh qua cac chi tiêu

́ ̣
́
̉
 
BOD, COD, SS, TS…
Bảng 1.1. Thành phần nước thải sinh hoạt khu dân cư [2]
Chỉ tiêu

Trong khoảng

Trung bình

350­1.200

720

­Chất rắn hoà tan (TDS) , mg/l

250­850

500

­Chất rắn lơ lửng (SS), mg/l

100­350

220

­ BOD5, mg/l

110­400

220

­Tổng Nitơ, mg/l

20­85

40

­Nitơ hữu cơ, mg/l

8­35

15

­Nitơ Amoni, mg/l

12­50

25

Tổng chất rắn ( TS), mg/l

8


­Nitơ Nitrit, mg/l

0­0,1

0,05

­Nitơ Nitrat, mg/l

0,1­0,4

0,2

­Clorua, mg/l

30­100

50

­Độ kiềm , mgCaCO3/l

50­200

100

­Tổng chất béo, mg/l

50­150

100

­Tổng Phốt pho, mg/l

8

Bang 1.2: Cac chi tiêu đanh gia n
̉
́
̉
́
́ ước thai sinh hoat  
̉
̣ [1]
Cac chi tiêu
́
̉
Tông chât răn (mg/l)
̉
́ ́
­ Chât răn hoa tan(mg/l)
́ ́ ̀
­ Chât răn không tan(mg/l)
́ ́
Tông chât răn l
̉
́ ́ ơ lửng(mg/l)
BOD5(mg/l)
COD(mg/l)
Tông Nit
̉
ơ(mg/l)
Nitơ hưu c
̃ ơ
Dâu m

̀ ơ (mg/l)
̃
Coliform No/100, (mg/l)

Nhẹ
200
120
8
120
100
250
25
10
50
106­107

Mưc đô ô nhiêm
́ ̣
̃
Trung binh
̀
500
350
150
350
200
500
50
20
100

107­108

Cao
1000
700
300
600
400
800
85
35
150
108­109

Cac chât vô c
́
́
ơ trong nươc thai chiêm 40­42% gôm chu yêu cat, đât set, axit, bazo
́
̉
́
̀
̉ ́ ́ ́ ́
 
vô cơ, dâu khoang….
̀
́
Trong nươc thai co măt nhiêu loai vi sinh vât: vi khuân, virus, rong tao, tr
́
̉

́ ̣
̀
̣
̣
̉
̉
ưng giun
́
 
san…. Trong sô cac loai vi sinh vât đo co cac vi sinh vât gây bênh nh
́
́ ́
̣
̣
́ ́ ́
̣
̣
ư coliform, ly,̣  
thương han… co kha năng bung phat thanh dich.
̀
́ ̉
̀
́ ̀
̣
Vơi cac tiêu chi trên, cung kiên th
́ ́
́
̀
́ ức đa tich luy đ
̃ ́

̃ ược, cac thông sô đâu vao cua
́
́ ̀ ̀ ̉  
nươc thai đ
́
̉ ược lựa chon đê lam c
̣
̉ ̀ ơ sở thiêt kê nh
́ ́ ư sau:
Bang 1.3: Cac thông sô n
̉
́
́ ước thai sinh hoat cân x
̉
̣ ̀ ử lý
TT
1

9

Các thông số
Lưu lượng nước thải

Đơn vị

Nồng độ nước thải đầu vào

m3/ngày

30000

2

pH

7 ­ 8.5

3

BOD

mg/1

150

4

COD

mg/1

250

5

Chất răń  lơ lửng

mg/1

200

6

Nito tổng

mg/1

30

7

Dầu mỡ

mg/1

40

8

Phosphat (PO43­)

mg/1

6

9

Tổng Coliform

MPN/100ml

106

Bang 1.4: QCVN 14:2008/BTNMT 
̉
TT

10

Thông số

Đơn vị

Giá trị cho phép
(QCVN14:2008 )

1

pH

2

BOD5 (20 0C)

3

Tổng chất
lửng (TSS)

4

Tổng
tan

5

Sunfua
H2S)

(tính

theo

6

Amoni
N)

(tính

theo

7

Nitrat
theo N)

8

Dầu
vật

9

Tổng các chất hoạt
động bề mặt

mg/l

5

10

Phosphat
(PO 43-)
(tính theo P)1

mg/l

6

11

Tổng Coliforms

MPN/100
ml

3.000



chất

mỡ

mg/l
rắn
rắn

lơ
hòa

(NO3-)(tính
động,

thực

mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l

5 – 9
30
50
500

1.0
5
30
10


Thực trang
̣  ô nhiêm tai Viêt Nam. [10]
̃ ̣
̣

II.

Quá trình đô thị hoá tại VN diễn ra rất nhanh. Những đô thị lớn tại VN như Hà Nội,  
TP Hồ Chí Minh, Hải Phòng, Đà Nẵng bị ô nhiễm nước rất nặng nề. Đô thị  ngày càng  
phình ra tại VN, nhưng cơ  sở  hạ  tầng lại phát triển không cân xứng, đặc biệt là hệ 
thống   xử   lý   nước   thải   sinh   hoạt   tại   VN   vô   cùng   thô   sơ.   Có   thể   nói   rằng,   người 
Việt Nam đang làm ô nhiễm nguồn nước uống chính bằng nước sinh hoạt thải ra hàng  
ngày.
Số  liệu thống kê mới đây cho thấy, trung bình một ngày Hà Nội thải  658.000 m3 
nước thải, trong đó 41% là nước thải sinh hoạt, 57% nước thải công nghiệp, 2% nước 
thải bệnh viện. Hiện chỉ có 5/31 bệnh viện có hệ thống xử  lý nước thải; 36/400 cơ  sở 
sản xuất có hệ thống xử lý nước thải. Phần lớn nước thải không được xử lý đổ vào các 
sông Tô Lịch và Kim Ngưu gây ô nhiễm nghiêm trọng 2 con sông này và các khu vực dân  
cư  dọc theo sông. Theo kết quả  của dự  án “Phát triển hệ  thống sử  dụng nước đô thị  
thích  ứng với biến đổi khí hậu”  do Trường Đại học Tokyo (Nhật Bản) phối hợp với  
Trường Đại học Xây dựng Hà Nội vừa công bố  thì có 10% nước thải đô thị  chưa qua 
công đoạn xử  lý, 36% nước thải chưa qua xử  lý cũng đổ  ra các hồ.  Tuy lượng thai ra
̉  
lơn nh

́
ư  vây, nh
̣
ưng cho đến nay, Hà Nội mới có khoảng 6 trạm xử  lý nước thải với  
tổng công suất khoảng hơn 260.000m3/ngày ­ đêm đang hoạt động và dự  kiến 5 trạm  
xử lý nữa đang dự kiến được đầu tư xây dựng với tổng công suất gần 400.000m3/ngày 
­ đêm. 
Một báo cáo toàn cầu mới được Tổ chức Y tế thế giới (WHO) công bố hồi đầu năm 
2014 cho thấy, mỗi năm Việt Nam có hơn 20.000 người tử vong do điều kiện nước sạch 
và vệ sinh nghèo nàn và thấp kém. Còn theo thống kê của Bộ Y tế, hơn 80% các bệnh  
truyền nhiễm ở nước ta liên quan đến nguồn nước. Người dân ở cả nông thôn và thành 

11


thị  đang phải đối mặt với nguy cơ  mắc bệnh do môi trường nước đang ngày một ô 
nhiễm trầm trọng.

III. Phương phap x
́ ử ly ́
1. Tông quat vê hê thông quan ly n
̉
́ ̀ ̣
́
̉
́ ước thai đô thi
̉
̣

Hinh 1.1: Hê thông quan ly n

̀
̣
́
̉ ́ ươc thai đô thi 
́
̉
̣ ở Viêt Nam
̣
2. Sơ đô x
̀ ử ly n
́ ươc thai điên hinh:
́
̉
̉
̀

12


Hinh 1.2: S
̀
ơ đô x
̀ ử ly n
́ ước thai điên hinh
̉
̉
̀
3. Môt sô công trinh, thiêt bi trong n
̣ ́
̀

́ ̣
ươc va n
́ ̀ ươc ngoai:
́
̀
3.1.

Nha may x
̀ ́ ử ly n
́ ươc thai Yên 
́
̉
Sở:

3
Vơi công suât x
́
́ ử  ly 200.000m
́
/ ngaydem. Cửa thu nước và vớt rác trên sông 

Kim Ngưu và Sét, bốn hệ  thống tách rác trong đó 3 hệ  thống được bố  trí tại 3 đập  
tràn hồ  Yên Sở  và một hệ  thống tại đập Thanh Liệt. Nhà bơm chính gồm 2 trạm 
bơm sông kim Ngưu và sông Sét. Hệ  thống xử  lý sơ  bộ  gồm bể  lắng, bể tách đầu,  
bể phản ứng kế tiếp, hệ thống xử lý bùn, nước thải sau khi được xử  lý qua các bể 
được khử trùng bằng tia cực tím.
Hinh 1.3: S
̀
ơ đô x
̀ ử ly n

́ ươc thai nha may Yên S
́
̉
̀ ́
ở

13


Sử  dung công nghê x
̣
̣ ử  ly sinh hoc 
́
̣ SBR: la b
̀ ể xử  lý nước thải bằng phương pháp  
sinh học theo quy trình phản  ứng từng mẻ  liên  tục. Mỗi bể  SBR một chu kỳ  tuần 
hoàn bao gồm "Filling", "Reaction", "Settle", "Decantation", và "Idle".
o

Làm đầy (Filling): đưa nước thải đủ lượng đã qui định trước vào bể SBR. 

Tuỳ  theo mục tiêu xử  lý, hàm lượng BOD đầu vào, quá trình làm đầy có thể 
thay đổi linh hoạt: làm đầy – tĩnh, làm đầy – hòa trộn, làm đầy – sục khí, tạo  
môi trường thiếu khí và hiếu khí trong bể.
o

Suc khi (Reaction): T
̣
́
ạo phản ứng sinh hóa giữa nước thải và bùn hoạt tính  

bằng sục khí hay làm thoáng bề mặt để cấp oxy vào nước và khuấy trộn đều 
hỗn hợp. Trong pha này diễn ra quá trình nitrat hóa, nitrit hóa và oxy hóa các  
chất hữu cơ:
NH4+ +3/2O2 → NO2­ + H2O + 2H+ (Nitrosomonas)
NO2­ + 1/2 O2→ NO3­ (Nitrobacter)
o

Lắng (Settling): Sau khi oxy hoá sinh học xảy ra, bùn được lắng và nước  

nổi trên bề mặt tạo lớp màng phân các bùn nước đặt trưng.
o

Chăt (Decant): Rut n
́
́ ươc sau khi đa đ
́
̃ ược lăng ma không con căn.
́
̀
̀ ̣

o

Nghi (Idle): Th
̉
ơi gian ch
̀
ơ đê nap me m
̀ ̉ ̣

̉ ơi.
́

3.2.

Hệ thông x
́ ử ly n
́ ươc thai băng ph
́
̉
̀
ương phap AAO
́
Hình 1.4. Sơ đồ hệ thống xử lý nước thải áp dụng công nghệ AAO

Thuyết minh sơ đồ công nghệ:
AAO là viết tắt của các cụm từ  Anaerobic (kỵ  khí) – Anoxic (thiếu khí) – Oxic  
(hiếu khí). Công nghệ AAO là quy trình xử lý sinh học liên tục ứng dụng nhiều hệ vi  
sinh vật khác nhau: hệ  vi sinh vật kỵ  khí, thiếu khí, hiếu khí để xử  lý nước thải. 
Dưới tác dụng phân hủy chất ô nhiễm của hệ  vi sinh vật mà nước thải được xử  lý  
trước khi xả thải ra môi trường.
o

Qua trinh x
́ ̀ ử ly ́Anaerobic (xử lý sinh học kỵ khí): Trong các bể kỵ khí xảy ra 

quá trình phân hủy các chất hữu cơ hòa tan và các chất dạng keo trong nước thải  
với sự  tham gia của hệ  vi sinh vật kỵ  khí. Trong quá trình sinh trưởng và phát 

14

triển, vi sinh vật kỵ khí sẽ  hấp thụ  các chất hữu cơ  hòa tan có trong nước thải,  
phân hủy và chuyển hóa chúng thành các hợp chất ở dạng khí. Bọt khí sinh ra bám 
vào các hạt bùn cặn. Các hạt bùn cặn này nổi lên trên làm xáo trộn, gây ra dòng 
tuần hoàn cục bộ trong lớp cặn lơ lửng.
Chất hữu cơ  + VK kỵ  khí  →  CO2 + H2S + CH4 + các chất khác + năng 
lượng
Chất hữu cơ + VK kỵ  khí + năng lượng  →  C5H7O2N (Tế  bào vi khuẩn  
mới)
o

Quá trình Anoxic (xử lý sinh học thiếu khí): Trong nước thải, có chứ hợp chất 

nitơ và photpho, những hợp chất này cần phải được loại bỏ ra khỏi nước thải. Tại 
bể Anoxic, trong điều kiện thiếu khí hệ vi sinh vật thiếu khí phát triển xử lý N và P 
thông qua quá trình Nitrat hóa và Photphoril.
Quá trình Nitrat hóa xảy ra như sau:
Hai chủng loại vi khuẩn chính tham gia vào quá trình này là Nitrosonas và Nitrobacter. 
Trong   môi   trường   thiếu   oxy,   các   loại   vi   khuẩn   này   sẻ   khử   Nitrat   (NO3­)  
vàNitrit(NO2­) theo chuỗi chuyển hóa:
NO3­ → NO2­ → N2O → N2↑
Khí nitơ phân tử N2 tạo thành sẽ thoát khỏi nước và ra ngoài.
Quá trình Photphorit hóa:
Chủng loại vi khuẩn tham gia vào quá trình này là Acinetobacter. Các hợp chất hữu  
cơ chứa photpho sẽ được hệ vi khuẩn Acinetobacter chuyển hóa thành các hợp chất  
mới không chứa photpho và các hợp chất có chứa photpho nhưng dễ  phân hủy đối 
với chủng loại vi khuẩn hiếu khí.
o

Qua trinh Oxic ( x
́ ̀
ử ly sinh hoc hiêu khi): 
́
̣
́
́ Đây là bể  xử  lý sử  dụng chủng vi 

sinh vật hiếu khí để phân hủy chất thải. Trong bể này, các vi sinh vật (còn gọi là 
bùn hoạt tính) tồn tại  ở  dạng lơ  lửng sẽ  hấp thụ  oxy và chất hữu cơ  (chất ô  
nhiễm) và sử  dụng chất dinh dưỡng là Nitơ  & Photpho để  tổng hợp tế  bào mới,  
CO2, H2O và giải phóng năng lượng. Ngoài quá trình tổng hợp tế bào mới, tồn tại 
phản ứng phân hủy nội sinh (các tế bào vi sinh vật già sẽ tự  phân hủy) làm giảm 
số  lượng bùn hoạt tính. Tuy nhiên quá trình tổng hợp tế  bào mới vẫn chiếm  ưu  
15


thế do trong bể duy trì các điều kiện tối ưu vì vậy số lượng tế bào mới tạo thành  
nhiều hơn tế bào bị phân hủy và tạo thành bùn dư cần phải được thải bỏ định kỳ.
Các phản ứng chính xảy ra trong bể Aerotank (bể xử lý sinh học hiếu khí) như:
Quá trình Oxy hóa và phân hủy chất hữu cơ:
Chất hữu cơ + O2 → CO2 + H2O + năng lượng
Quá trình tổng hợp tế bào mới:
Chất hữu cơ + O2 + NH3 → Tế bào vi sinh vật + CO2 + H2O + năng lượng
Quá trình phân hủy nội sinh:
C5H7O2N + O2 → CO2 + H2O + NH3 + năng lượng
Ưu  điểm 
­

Chi phí vận hành thấp.

­

Có thể di dời hệ thống xử lý khi nhà máy chuyển địa điểm.

­

Khi mở  rộng quy mô, tăng công suất, có thể  nối lắp thêm các module hợp 

khối mà không phải dỡ bỏ để thay thế.
Nhược điểm
­

Yêu cầu diện tích xây dựng.

­

Sử  dụng kết hợp nhiều hệ  vi sinh, hệ  thống vi sinh nhạy cảm, dễ   ảnh  

hưởng lẫn nhau đòi hỏi khả năng vận hành của công nhân vận hành.

3.3.

16

Công nghệ xử lý nước thải UASB


Hình 1.5. Hê th
̣ ống xử lý nước thải áp dụng công nghệ UASB

Thuyết minh quy ưình công nghệ xử lý :
UASB là viết tắt của cụm từ Upflow Anaerobic Sludge Blanket, tạm dịch là bể xử 
lý sinh học dòng chảy ngược qua tầng bùn kỵ khí. UASB được thiết kế cho nước thải có 
nồng độ ô nhiễm chất hữu cơ cao và thành phần chất rắn thấp. Nồng độ COD đầu vào 
được giới hạn ở mức thấp nhất là 100mg/l; nếu SS>3000mg/l thì không thích hợp để xử 
lý bằng UASB.
UASB là quá trình xử lý sinh học kỵ khí, trong đó nước thải sẽ được phân phối từ 
dưới lên và được khống chế  vận tốc phù hợp (v<1m/h). Cấu tạo của bể  UASB thông  
thường bao gồm: hệ thống phân phối nước đáy bể, tầng xử lý và hệ thống tách pha.
Nước thải được phân phối từ dưới lên, qua lớp bùn kỵ khí, tại đây sẽ diễn ra quá 
trình phân hủy chất hữu cơ bởi các vi sinh vật, hiệu quả xử lý của bể được quyết định  
bởi tầng vi sinh này. Hệ  thống tách pha phía trên bể  làm nhiệm vụ  tách các pha rắn –  
lỏng và khí, tại đây thì các chất khí sẽ bay lên và được thu hồi, bùn sẽ rơi xuống đáy bể 
và nước sau xử lý sẽ theo máng lắng chảy qua công trình xử lý tiếp theo.

17


Ưu điểm :
­ Không tốn nhiều năng lượng;
­

Quá trình công nghệ không đòi hỏi kỹ thuật phức tạp;

­

Tạo ra lượng bùn có hoạt tính cao nhưng lượng bùn sản sinh không nhiều, giảm chi  
phí xử lý;

­

Loại bỏ chất hữu cơ với lượng lớn, hiệu quả. Xử lý BOD trong khoảng 600 ÷ 15000  
mg/l đạt từ 80­95%;

­

Có thể xử lý một số chất khó phân hủy;

­

Có thể thu hồi nguồn khí sinh học sinh ra từ hệ thống
Nhược điểm :

­

Cần diện tích và không gian lớn để xử lý chất thải;

­

Quá trình tạo bùn hạt tốn nhiều thời gian và khó kiểm soát.
Phạm vi áp dụng:  Ứng dụng cho hầu hết tất cả  các loại nước thải có nồng độ 
COD từ mức trung bình đến cao: thủy sản fillet, chả cá Surimi, thực phẩm đóng hộp,  
dệt nhuộm, sản xuất bánh tráng, sản xuất tinh bột,…

(Nguôn:  />̀
3.4.

Hê thông x
̣

́ ử ly n
́ ươc thai JOHKASOU (Nhât Ban):
́
̉
̣
̉

Hình 1.6. Bê JOHKASOU
̉
Johkasou ( giô­ca­su): la hê thông x
̀ ̣
́
ử  ly n
́ ươc thai sinh hoat tai nguôn. H
́
̉
̣ ̣
̀ ệ  thống  
Johkasou có thể áp dụng từng bước thay thế các hệ thống bể phốt hiện nay ở nước 
ta, trước hết là tại các chung cư  cao tầng, các khách sạn, khu du lịch sinh thái, các  

18


biệt thự và nhà nghỉ nhằm mang lại cho mọi người được hưởng một bầu không khí 
trong lành, góp phần bảo vệ tính bền vững cho môi trường thiên nhiên trong khu vực 
và của cả cộng đồng.
Câu tao gôm 
́ ̣
̀   5 ngăn (bể) chính:

o

Ngăn thứ  nhất (bể  lọc kỵ  khí): Tiếp nhận nguồn nước thải, sàng lọc các vật 

liệu rắn, kích thước lớn (giấy vệ sinh, tóc,...), đất, cát có trong nước thải;
o

Ngăn thứ hai (bể lọc kỵ khí): loại trừ các chất rắn lơ lửng bằng quá trình vật lý 

và sinh học.
o

Ngăn thứ ba (bể lọc màng sinh học): loại trừ BOD, loại trừ Nitơ, Phốtpho bằng 

phương pháp màng sinh học.
o

Ngăn thứ tư: Bể trữ nước đã xử lý

o

Ngăn thứ  năm (bể  khử  trùng): diệt một số vi khuẩn bằng Clo khô, thải nước 

xử lý ra ngoài.
Ưu điểm:
o

Thiết bị hiện đại, hiệu quả xử lý cao

o

Thiết bị không chỉ loại bỏ SS mà còn loại bỏ được các hợp chất khó phân huỷ 

như chất tẩy rửa bằng cách tăng thời gian lưu của bùn. Hơn nữa xử lý triệt để N và 
P có trong nước thải, nước thải có thể được tái sử dụng.
o

Không cần thiết phải tuần hoàn bùn để duy trì nồng độ vi sinh vật. Chỉ cần 

kiểm soát áp lực xuyên qua màng và chất lượng nước đầu vào. Mà kiểm soát 2 yếu 
tố này hoàn toàn có thể dễ dàng tìm hiểu.
o

Dễ dàng tự động hoá và điều khiển từ xa để kiểm soát toàn bộ quá trình xử lý.

o

Hệ thống lọc sinh học được thiết kế với nguyên tắc tiết kiệm năng lượng. Hệ 

thống cấp khí đóng vai trò tiết kiệm năng lương, vừa cung cấp ôxi cho quá trình xử 
lý, vừa có tác dụng làm sạch bề mặt màng lọc, không gây tắc nhờ tạo ra dòng chảy 
xoáy.
o

Lượng bùn hoạt tính sinh ra ít, cho nên chi phí của việc xử lý bùn là rất nhỏ.

Nhược điểm:

19

Chi phí đầu tư lớn
Yêu cầu chất lượng nước đầu vào chặt chẽ.
Hiện  ở  Việt Nam đã có công trình  ứng dụng hệ  thống Johkasou là nhà N­06 khu đô thị 
mới Dịch Vọng do Công ty Cổ  phần phát triển đô thị  Từ  Liêm (LIDECO) làm chủ  đầu  
tư. Với thể  tích 3,6 mét khối, công suất xử  lý 2m3/ngày đêm phù hợp cho 10­15 người  
sinh hoạt được đặt tại tầng 1. Kết quả  kiểm nghiệm của các cơ  quan quản lý môi 
trường Bộ TN&MT, Viện Khoa học và Công nghệ  môi trường (INEST) sau gần 2 năm  
khu đô thị  sử  dung hệ  thống này, cho thấy: Nước thải sau xử  lý của bộ  Johkasou đạt  
chất lượng tốt hơn tiêu chuẩn xả thải của Việt Nam: TCVN 6772:2000. 
3.5.

Công nghệ xử lý nước thải Bio­Sac (Hàn Quốc)

Thuyết minh công nghệ
Hình 1.7. Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải Bio – sac
Nước thải ==> Kị  khí ==> Thiếu khí ==> Hiếu khí (Bùn hoạt tính cùng với các hạt 
vật liệu dính bám Bio­SAC Media) ==> Lắng 2 ==> Khử trùng. Tại bể Kị khí, các hợp chất 
hữu cơ sẽ được hấp thu bởi các vi khuẩn yếm khí và đồng thời Photphat được giải phóng, 
là nguồn năng lượng cho sự phát triển của các vi sinh vật.
Tại bể thiếu khí, NO3­N có trong nước tái hồi từ bể giảm DO sẽ được làm giảm bởi  
các vì khuẩn loại khử Nitơ và chuyển thành khí N2.
Tại bể  phản  ứng Bio­SAC: các vi khuẩn oxy hóa các hợp chất trở  thành NO2­N và 
NO3­N. Lượng Photphat thừa sẽ  được hấp thu bởi các vật liệu trung gian bám dính và 

20


được lưu giữ  tại đấy. Tại đây các dòng khí từ  đáy kết hợp với các vách thiết kế  đặc biệt  
sẽ tạo dòng xoáy khuấy trộng bùn đáy.

Bể giảm DO: Nước thải đổ vào bể này vẫn còn lượng oxy hòa tan khá cao, lượng oxy 
này sẽ làm giảm đi và nước được làm giảm oxy hòa tan này sẽ quay vòng lại bể thiếu khí  
giúp cho các phản ứng khử Nitơ diễn ra thuận lợi hơn. 

Ưu điểm:
­  Được thiết kế với các tấm chắn đặc biệt để ngăn trở dòng chảy tạo ra lực xoáy đảo 
trộn.
­  Có lượng chất rắn huyền phù của chất lỏng hỗn hợp (bùn hoạt tính) cao (do các quá 
trình tái hồi bùn nội bộ) dẫn đến giảm đến tối thiểu thời gian lưu nước trong các bể 
phản ứng.
­   Có độ bền và khả năng xử lý cao đối với các nguồn thải ô nhiễm cao và chịu được 
sự biến động thất thường.
­  Hệ thống được thiết kế theo nguyên tắc modul có kích thước gọn nhẹ, dễ dàng nâng 
cấp mở rộng.
­  Dễ dàng tự động hóa, vận hành đơn giản.
­  Hệ thống có thể xây gầm dưới đất, tiết kiệm được quỹ đất không ảnh hưởng tới 
kiến trúc của các công trình xung quanh.
­  Giá thành hợp lý.
Nhược điêm:
̉
­

21

Yêu câu năng l
̀
ực vân hanh cao.
̣
̀

PHÂN II
̀ :  ĐÊ XUÂT CÔNG NGHÊ
̀
́
̣
I. Cac công đoan x
́
̣ ử lý
1.

Tiên x
̀ ử ly:́ 
có nhiệm vụ loại bỏ khỏi nước thải tất cả các vât có thể gây tắc nghẽn đường ống,  

làm hư  hại máy bơm, làm giảm hiệu quả  xử  lí của giai đoạn sau. Thương s
̀ ử  dung 
̣ song 
chăn rac hoăc l
́ ́
̣ ươi loc:
́ ̣
Song chắn rác, lưới chắn dùng để chắn giữ  các cặn bẩn có kích thước lớn hoặc ở 
dạng sợi như: giấy, rau, rác... được gọi chung là rác. Rác thường được chuyển tới máy 
nghiền rác, sau khi được nghiền nhỏ, cho đổ  trở  lại song chắn rác hoặc chuyển tới bể 
phân huỷ cặn.
Song chắn rác hoặc lưới chắn rác đặt trước trạm bơm trên đường tập trung nước  
thải chảy vào trạm bơm. Song chắn rác nên đặt nghiêng vê phia sau so v
̀ ́
ơi dong chay môt

́ ̀
̉
̣ 
goc 45­60°, song ch
́
ắn gồm các thanh kim loại (thép không rỉ) tiết diện 5x20mm đặt cách  
nhau 20­50mm trong một khung thép hàn hình chữ nhật, dễ dàng trượt lên xuống dọc theo  
hai khe  ở  thành mương dẫn, vận tốc nước qua song chăn rac thô w = 0,6­1,0m/s.
́ ́
  Lưới 
chắn rác min th
̣
ương co khe rông t
̀
́
̣
ừ  10­20mm, vân tôc n
̣
́ ươc qua:w=0,3­0,6 m/s. Làm s
́
ạch 
song chắn và lưới chắn bằng thủ  công hay bằng các thiết bị  cơ  khí tự  động hoặc bán tự 
động. Ở trên hoặc bên cạnh mương đặt song, lưới chắn rác phải bô trí sàn thao tác đủ chỗ 
để thùng rác và đường vận chuyển. 
2. Xử ly s
́ ơ bô:̣  

có nhiệm vụ lắng cát và tách dầu mỡ ra   khỏi   nước   thải,   đồng   thời   điều   hòa   lưu 
lượng và nồng độ nước thải. Cac thiêt bi chinh:
́

́ ̣ ́

22


2.1. Bể lắng cát 
Tách ra khỏi nước thải các chất bẩn vô cơ  có trọng lượng riêng lớn (như  xỉ  than, 
cát...). Chúng không có lợi đôi với các quá trình làm trong, xử lý sinh hoá nước thải và xử lý  
cặn bã cũng như không có lợi đôi với các công trình thiết bị công nghệ trên trạm xử lý. Cát  
từ  bể  lắng cát đưa đi phơi khô  ở  trên sân phơi và sau đó thường được sử  dụng lại cho  
những mục đích xây dựng.
Có 3 loại bể lắng cát: bể lắng cát ngang (cả hình vuông và hình chữ  nhật), bể lắng  
cát thổi khí và bể lắng cát dòng xoáy.
Bể lắng cát ngang: dòng chảy đi qua bể theo chiều ngang và vận tốc của dòng 

•

chảy được kiểm soát bởi kích thước của bể, ông phân phôi nước đầu vào và ông thu 
nước đầu ra. Bê l
̉ ắng cat ngang chỉ ứng dụng cho trạm xử ly công su
́
ất nhỏ nhưng hiệu  
quả xử ly không cao.
́
•

Bể  lắng cát thổi khí: bao gồm một bể  thổi khí dòng chảy xoắn  ốc có vận tôc  

xoắn được thực hiện và kiểm soát bởi kích thước bể và lượng khí cấp vào. Be lắng cát  
thối khí  ứng dụng được cho các trạm xử  lý công suất lớn, hiệu quả  cao không phụ 

thuộc vào lun lượng.
•

Bể  lắng cát dòng xoáy: bao gồm một bể hình trụ  dòng chảy đi vào tiếp xúc với 

thành bể  tạo nên mô hình dòng chảy xoáy, lực ly tâm và trọng lực làm cho cát được 
tách ra.
Thiết kê bể  lắng cát thường dựa trên việc loại bỏ  những phân tử  băng ph
̀
ương phaṕ  
lăng trong l
́
̣
ực, do đo quan trong nhât trong thiêt kê bê la th
́
̣
́
́ ́ ̉ ̀ ời gian lưu va thê tich bê v
̀ ̉ ́
̉ ới: 
V= Q . tlưu (m3) va t
̀ lưu thương chon 30~90s.
̀
̣
2.2. Bể điều hòa: 
Đặt sau bể lắng cát và trước bể lắng sơ cấp. Dùng để điều hòa lưu lượng cũng như 
nồng độ nước thải. Trong bể có hệ thống khuấy trộn để bảo đảm hòa tan và san đều 
nồng độ các chất bẩn trong thể tích toàn bể, không cho cặn lắng trong bể.
2.3.

Bê lăng câp I
̉ ́
́ :
La b
̀ ể  lắng tách các chất lơ  lửng có trọng lượng riêng khác với trọng lượng riêng  

của nước thải. Chất lơ  lửng nặng sẽ từ  từ lắng xuống đáy, các chất lơ  lửng nhẹ  sẽ 
nổi lên bề mặt. Cặn lắng và bọt nổi nhờ các thiết bị cơ học thu gom và vận chuyển lên  
23


công trình xử  lý cặnCác bể lắng có thể  bô trí n
́
ối tiếp nhau. Quá trình lắng tốt có thể 
loại bỏ đến 90 ­ 95% lượng cặn có trong nước thải. Vì vậy, đây là quá trình quan trọng  
trong xử  lý nước thải, thường bô trí x
́
ử  lý ban đầu hay sau khi xử  lý sinh học. Để  có  
thể tăng cường quá trình lắng ta có thể thêm vào chất đông tụ sinh học.
Thông thường trong bể lắng, người ta thường phân ra làm 4 vùng:
­

Vùng phân phôi nước vào

­

Vùng lắng các hạt cặn

­

Vùng chứa và cô đặc cặn

­

Vùng thu nước ra

­

Bể lắng được chia làm 3 loại:

­

Bể lắng ngang (có hoặc không có vách nghiêng): mặt bằng có dạng hình chữ 

nhật.
­

Bể lắng đứng:

Mặt bằng là hình tròn hoặc hình vuông (nhưng trên thực tế  thường sử  dụng bể 
lắng đứng hình tròn), trong bể lắng hình tròn nước chuyển động theo phương bán 
kính (radian).
­

Bể lắng li tâm:

Mặt bằng là hình tròn, nước thải được dẫn vào bể  theo chiều từ  tâm ra thành bể 
rồi thu vào máng tập trung rồi dẫn ra ngoài.
3.

Xử lí sinh học: 
Mục đích quá trình xử lí sinh học là lợi dụng các hoạt động sống và sinh sản của vi sinh  
vật để khử các hợp chất hữu cơ chứa Cacbon, Nito và Photpho trong nước thải. Đây là  
bước xử lý quan trọng cho nước thải sinh hoạt, quyết định chất lượng nước đầu ra.Có  
24


4.

rất nhiều công nghệ  khác nhau được áp dụng cho bước xử  lí sinh học nước thải như 
dung bể thổi khí lien tục (aeroten) bể sinh học hoạt động theo mẻ (SBR), công nghệ kết 
hợp quá trình yếm khí ­ thiếu khí ­ hiếu khí AAO, công nghệ thiếu khí, hiếu khí, kênh 
oxy hóa hoàn toàn... Mỗi công nghệ đều có ưu và nhược điểm khác nhau, việc lựa chọn  
thường dựa vào nồng độ  các trạng thái các chất hữu cơ dễ bị  oxi hóa trong nước thải, 
điều kiện môi trường khí hậu...
Xử lí cặn trong nước thải: 
Trong nước thải có các chất không hòa tan như  : cát, cặn lắng, rác...được phơi khô,  
hoặc giảm ép thể tích và vận chuyển về bãi chôn lấp.
5. Giai đoạn khử trùng: 

Nhằm tiêu diệt vi sinh vật có hại, là giai đoạn bắt buộc với một số  loại nước thải  
nhằm bảo đảm nước khi ra thải ra ngoài không gây hại đến môi trường xung quanh.
6. Xử lí mùi phát tán: 
Mùi sinh ra  ở  các bể  thu gom nước thải ban đầu được thu gom và hấp phụ  trước khi  
thải vào môi trường không khí.
II.

Đề xuất công nghệ.
Cac thông sô đâu vao cua n
́

́ ̀ ̀ ̉ ươc thai đ
́
̉ ược lựa chon đê lam c
̣
̉ ̀ ơ sở thiêt kê nh
́ ́ ư sau:
Bang 2.1: Cac thông sô n
̉
́
́ ước thai sinh hoat cân x
̉
̣ ̀ ử lý
TT

Các thông số

Đơn vị

Nồng độ nước thải đầu vào

m3/ngày

30000
7 ­ 8.5

1
2

Lưu lượng nước thải
pH

3

BOD

mg/1

150

4

COD

mg/1

250

5

Chất răń  lơ lửng

mg/1

200

6

Nito tổng

mg/1

30

7

Dầu mỡ

mg/1

40

8

Phosphat (PO43­)

mg/1

6

9

Tổng Coliform

MPN/100ml

106

 Muc tiêu x
̣
ử ly:́ 

­  Xử ly BOD, COD băng ph
́
̀
ương phap sinh hoc do BOD/COD >0,5.
́
̣
­   Xử  ly ham l
́ ̀ ượng chât răn l
́ ́ ơ  lửng từ 200 ­> 50 (mg/l) băng ph
̀
ương phaṕ  
lăng.
́

25