Thiết kế nhà máy xử lý nước thải sinh hoạt công nghệ hồ sinh học đạt tiêu chuẩn

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (510.23 KB, 25 trang )

MỤC LỤC
MỞ ĐẦU....................................................................................................................... 1
1. Lý do chọn đề tài......................................................................................................1
2. Mục tiêu của đề tài...................................................................................................1
3. Nội dung của đề tài..................................................................................................1
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN........................................................................................2
1.1 Nhiệm vụ thiết kế...................................................................................................2
1.2. Sơ lược về thị xã Hồng Lĩnh.................................................................................2
1.2.1. Điều kiện tự nhiên, xã hội thị xã Hồng Lĩnh....................................................2
1.2.2. Lựa chọn vị trí xây dựng nhà máy xử lý nước thải.........................................4
CHƯƠNG II: LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ..................................................5
2.1. Nguồn gốc, thành phần và tính chất nước thải sinh hoạt..................................5
2.2. Lựa chọn dây chuyền công nghệ..........................................................................5
2.2.1. Phương án 1........................................................................................................5
2.2.2. Phương án 2........................................................................................................7
2.2.3. Lựa chọn phương án phù hợp...........................................................................8
CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH XỬ LÝ.....................................9
3.1. Tính toán các công trình sơ bộ.............................................................................9
3.1.1. Mương dẫn nước................................................................................................9
3.1.2. Song chắn rác...................................................................................................10
3.1.3. Bể lắng cát........................................................................................................13
3.2. Tính toán hồ sinh học..........................................................................................16
3.2.1. Thiết kế hồ kỵ khí............................................................................................18
3.2.2. Thiết kế hồ tùy tiện..........................................................................................21
3.2.3. Thiết kế hồ nuôi cá (hồ hiếu khí xử lý triệt để)..............................................23
CHƯƠNG IV: BỐ TRÍ CÔNG TRÌNH...................................................................27
4.1. Bố trí mặt bằng nhà máy....................................................................................27
4.2. Tính cao trình các công trình.............................................................................27

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1: Chất lượng nước thải............................................................................2
Bảng 2: Bảng tổng hợp lưu lượng nước thải.....................................................2
Bảng 3: So sánh lựa chọn địa điểm:...................................................................4
Bảng 4: Ưu, nhược điểm của các phương án....................................................8
Bảng 5: Các thông số tính toán mương dẫn nước thải...................................10
Bảng 6: Các thông số tính toán song chắn rác................................................12
Bảng 7: Các thông số thiết kế bể lắng cát ngang.............................................16
Bảng 9: Thông số thiết kế hồ kỵ khí.................................................................20
Bảng 10: Thông số thiết kế hồ tùy tiện............................................................23
Bảng 11: Thông số thiết kế hồ hiếu khí............................................................25
DANH MỤC HÌNH
Hình 1: Bản đồ vị trí thị xã Hồng Lĩnh..............................................................3
Hình 2: Khu vực 1...............................................................................................4
Hình 3: Khu vực 2...............................................................................................4
Hình 4: Sơ đồ dây chuyền phương án 1.............................................................5
Hình 5: Sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lý phương án 1.................................6
Hình 6: Sơ đồ dây chuyền xử lý phương án 2...................................................7
Hình 7: Hồ kỵ khí..............................................................................................18
Hình 8: Quá trình xử lý trong hồ tùy tiện.......................................................21
Hình 9: Quá trình xử lý nito trong hồ sinh học...............................................25

Đồ án công nghệ xử lý nước thải

GVHD: T.S. Đỗ Thuận An

MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Trong những thập niên gần đây, ô nhiễm môi trường nói chung và ô nhiễm
nước nói riêng đang trở thành mối lo chung của nhân loại. Vấn đề ô nhiễm môi trường

và bảo vệ sự trong sạch cho các thủy vực hiện nay đang là những vấn đề cấp bách
trong quá trình phát triển kinh tế xã hội trong giai đoạn khoa học kỹ thuật đang phát
triển như vũ bão. Để phát triển bền vững chúng ta cần có những giải pháp, trong đó có
giải pháp kỹ thuật nhằm hạn chế, loại bỏ các chất ô nhiễm do hoạt động sống và sản
xuất thải ra môi trường.
Những năm gần đây, tốc độ đô thị hóa tại thị xã Hồng Lĩnh diễn ra nhanh
chóng, với bước phát triển từ thị xã trở thành thành phố trực thuộc tỉnh đạt chuẩn đô
thị loại 3. Kéo theo đó là sự gia tăng dân số nhanh chóng, nhất là sự gia tăng dân số do
di cư đến thị xã Hồng Lĩnh. Nước thải, rác thải sinh ra từ quá trình sản xuất, sinh hoạt
của người dân chưa được thu gom xử lý, hoặc có nhưng ở quy mô rất nhỏ, điều này
làm cho môi trường tại đây ngày càng ô nhiễm nghiêm trọng.
Vấn đề đặt ra là phải thiết kế xây dựng cho thị xã Hồng Lĩnh một hệ thống xử
lý nước thải sinh hoạt nhằm cải thiện tình trạng ô nhiễm của nước thải khi xả ra nguồn
tiếp nhận.
2. Mục tiêu của đề tài
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt mới cho thị xã Hồng Lĩnh,
đáp ứng được yêu cầu xử lý đặt ra hiện nay.
3. Nội dung của đề tài
- Tìm hiểu đặc tính nước thải sinh hoạt nói chung và phân tích thành phần tích
chất nước thải sinh hoạt của thị xã Hồng Lĩnh.
- Đề xuất các phương án xử lý nước thải sinh hoạt cho thị xã Hồng Lĩnh.
- Tính toán thiết kế các công trình, lựa chọn công nghệ xử lý phù hợp để thiết
kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt cho thị xã Hồng Lĩnh.
- Thể hiện sơ đồ công nghệ xử lý trên các bản vẽ kỹ thuật.

Đồ án công nghệ xử lý nước thải

GVHD: T.S. Đỗ Thuận An

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN
1.1 Nhiệm vụ thiết kế
Thiết kế nhà máy xử lý nước thải sinh hoạt công nghệ Hồ sinh học đạt tiêu chuẩn
loại A, B cho thị xã Hồng Lĩnh. Công suất 17000 m3/ngđ.
Chất lượng nước thải được thể hiện trong bảng sau:
Bảng 1: Chất lượng nước thải
Mức độ cần
xử lý
(%)

Các đại lượng

Đơn vị

Hàm lượng

TCVN 14:
2008

Chất lơ lửng SS

Mg/l

298

50

84

Mg/l

174

Mg/l

323

30

91

Mg/l

40

5

88

Mg/l
Mg/l

17
50

6

65

Chất hoạt động bề mặt

Mg/l

13

5

62

Fecal Coliform

MPN/l

9 �108

3 �106

Độ kiểm

mg CaCO3/l

150

BOD5 của nước thải
đã lắng
BOD5 của nước thải
chưa lắng
Nitơ của các muối
amoni (N_NH4)
Phốt phát (P2O5)

Clorua (Cl-)

o
Nhiệt độ
C
20
Theo bảng 2, TCVN 7957: 2015/BXD – Tiêu chuẩn thiết kế, lấy theo lưu lượng

nước thải trung bình giây thì Kmax = 1,38 , K min =0,57 ta có bảng tổng hợp sau:
Bảng 2: Bảng tổng hợp lưu lượng nước thải
Loại

m3/ ngày đêm

m3/h

m3/s

l/s

Lưu lượng trung bình

17000

708,4

0,197

197

0,272
0,112

272
112

Lưu lượng lớn nhất
23460
977,5
Lưu lượng bé nhất
9690
403,75
1.2. Sơ lược về thị xã Hồng Lĩnh
1.2.1. Điều kiện tự nhiên, xã hội thị xã Hồng Lĩnh

a. Vị trí địa lý
Thị xã Hồng Lĩnh nằm ở toạ độ 105,45 kinh độ đông - 18,32 vĩ độ Bắc, là nơi
giao nhau của Quốc lộ 1A và 8A.
Phía bắc giáp huyện Hưng Nguyên (Nghệ An), phía đông giáp huyện Nghi Xuân,
phía tây giáp huyện Đức Thọ, phía nam giáp huyện Can Lộc.

Đồ án công nghệ xử lý nước thải

GVHD: T.S. Đỗ Thuận An

Trung tâm Thị xã cách Thành phố Vinh 15 km về phía bắc và Thành phố Hà
Tĩnh 35 km về phía Nam, Cửa khẩu Quốc tế Cầu Treo 92 km về phía Tây;
Hồng Lĩnh là trung tâm kinh tế, văn hoá - xã hội phía Bắc tỉnh Hà Tĩnh.

Hình 1: Bản đồ vị trí thị xã Hồng Lĩnh
Tỉ lệ:1/25000
b. Diện tích:
Thị xã Hồng Lĩnh có diện tích tự nhiên khoảng 58,5 km².
c. Dân số:
Theo kết quả điều tra dân số 2012 dân số Thị xã Hồng Lĩnh là 40.805 người,
với mật độ dân số 698 người/km². Tỷ lệ nam/nữ khoảng 49,5/50,5.
d. Địa hình
Hồng Lĩnh là Thị xã miền núi, có độ dốc từ Đông sang Tây, bao gồm 3 dạng
chính: Địa hình núi cao, địa hình thung lũng hẹp và một phần đồng bằng.
e. Địa chất, thủy văn
Thị xã Hồng Lĩnh chịu ảnh hưởng của chế độ thuỷ văn Sông La, Sông Lam
(thuộc hệ thống sông Cả). Phía tây bắc có kênh nhà Lê, kênh 19/5 nhập với sông
Minh, nối với sông La với chiều dài hàng chục km, chủ yếu phục vụ thuỷ lợi và vận tải
đuờng sông bằng phương tiện thuyền bè.
Gió:
+ Hướng gió chủ đạo trong mùa hạ là tây và tây nam, mùa đông là gió đông bắc.
+ Tốc độ gió trung bình: 1,5 - 2,5m/s. Tốc độ gió mạnh nhất khi có bão có thể từ
30¸ 40m/s.

Đồ án công nghệ xử lý nước thải

GVHD: T.S. Đỗ Thuận An

1.2.2. Lựa chọn vị trí xây dựng nhà máy xử lý nước thải

Hình 2: Khu vực 1

Hình 3: Khu vực 2

Bảng 3: So sánh lựa chọn địa điểm:
Khu vực 1
Khu vực 2
Vị trí địa Là khu vực đồng bằng rộng lớn, Khu vực đồng bằng, cách xa trung
lý
gần với trung tâm đô thị, phía Bắc tâm đô thị, phía Nam giáp sông
giáp sông Lam là một hệ thống Thuận Lộc, là một sông bé, hệ số
sông rộng lớn ở Nghệ An và Hà pha loãng thấp.
Tĩnh, có hệ số pha loãng lớn.
Không thuận lợi đối với hướng gió.
Vị trí phù hợp với điều kiện cuối
hướng gió khi gió Tây và Tây
Nam thổi vào mùa hạ và gió Đông
Bắc thổi vào mùa Đông.
Địa hình
Bằng phẳng, độ cao từ 5  8
Bằng phẳng, độ cao từ 5  10
Qua so sánh, xét thấy khu vực 1 là nơi thuận lợi cho việc xây dựng nhà máy xử
lý nước thải, phù hợp với mạng lưới thoát nước của khu vực, gần nguồn tiếp nhận.

Đồ án công nghệ xử lý nước thải

GVHD: T.S. Đỗ Thuận An

CHƯƠNG II: LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ
2.1. Nguồn gốc, thành phần và tính chất nước thải sinh hoạt.
Nước thải sinh hoạt là nước được thải bỏ sau khi sử dụng cho các mục đích sinh
hoạt của công cộng: tắm, giặt giũ, tẩy rửa, vệ sinh cá nhân,... Chúng thường được thải

ra từ các căn hộ, cơ quan, trường học, bệnh viện, chợ và các công trình công cộng
khác. Lượng nước thải sinh hoạt của một khu dân cư phụ thuộc vào dân số, vào tiêu
chuẩn cấp nước và đặc điểm của hệ thống thoát nước.
Thành phần của nước thải sinh hoạt gồm hai loại:
+ Nước thải nhiễm bẩn do bài tiết của con người từ các phòng vệ sinh.
+ Nước thải nhiễm bẩn do các chất thải sinh hoạt: Cặn bã từ nhà bếp, các chất trôi
nổi kể cả làm vệ sinh sàn nhà.
Nước thải sinh hoạt chứa nhiều chất hữu cơ dễ 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. Các chất
hữu cơ chứa trong nước thải sinh hoạt bao gồm các hợp chất như protein (40 – 50%),
hydratcacbon(40 – 50%), gồm tinh bột, đường và xenlulo và các hợp chất béo (5 –
10%). Nồng độ chất hữu cơ trong nước thải sinh hoạt dao động trong khoảng 150 –
450mg/L theo trọng tải khô. Có khoảng 20 – 40% chất hữu cơ khó bị phân hủy sinh
học. Ở những khu dân cư đông đúc, điều kiện vệ sinh thấp kém, nước thải sinh hoạt
không được xử lý thích đáng là một trong những nguồn gây ô nhiễm môi trường
nghiêm trọng.
Nước thải sinh hoạt có nguồn gốc phát sinh từ nhu cầu sử sụng nước cho các hoạt
động sống của con người, có các tính chất đặc trưng sau: do thải ra từ các thiết bị vệ
Nguồn thải
sinh trong hộ gia đình như bồn tắm, chậu rửa, lavabo, nhà xí, máy giặt, … nên chứa
nhiều chất ô nhiễm hữu cơ và vi trùng; là dị thể phức hợp gồm nhiều chất bẩn dưới
nhiều dạng khác nhau, các chất
córác
thể là sản phẩm Sân
thảiphơi
bỏ từbùn
cơ chế sinh hoá từ
Songbẩn
chắn
quá trình sống con người và vật nuôi, protein, hydrate carbon, lipid, khoáng chất,…

hoặc là các loại chất thải rắn lẫn vào như: giấy, gỗ, nylon, các chất tẩy rửa, các chất
hoạt động
bề mặt
là các
Sân phơi
cát và đặc biệt Bể
lắngloại
cát vi khuẩn gây bệnh, trứng giun, các loại nấm
mốc, rong rêu, ký sinh trùng,…Lưu lượng thải phụ thuộc vào tiêuLàm
chuẩn
dùng
phân
bónnước
tính trên đầu người.
2.2. thổi
Lựakhí
chọn dây chuyền
cônghoà
nghệ
Bể điều
Máy
2.2.1. Phương án 1

Bùn tươi
Bể lắng 1

Máy thổi khí

Bể aerotank
Tuần hoàn bùn

Bể lắng 2

Châm clo
Bể khử trùng

Nguồn tiếp nhận

Hình 4: Sơ đồ dây chuyền phương án 1

Đồ án công nghệ xử lý nước thải

GVHD: T.S. Đỗ Thuận An

Hình
Sơ đồ công
dây chuyền
 Thuyết minh
dây5:chuyền
nghệ: công nghệ xử lý phương án 1
Nước thải được đưa qua song chắn rác nhằm loại bỏ một phần rác có kích thước
lớn, rác từ đây được thu gom và đem đi chôn lấp. Sau đó nước thải được đưa qua bể
lắng cát. Tại đây lượng cát có trong nước thải sẽ được lắng xuống và đem đến sân phơi
cát. Nước từ bể lắng cát được đưa sang bể điều hoà để ồn định lưu lượng và nồng độ.
Sau đó nước thải được đưa đến bể lắng đợt 1 để tách một phần chất hữu cơ dễ lắng.
Bùn thu được ở đây là bùn tươi được đưa vào bể nén bùn. Nước thải tiếp tục được đưa
qua bể aerotank. Tại diễn ra quá trình phân huỷ hiếu khí các hợp chất hữu cơ. Bể được
thổi khí liên tục để duy trì sự phát triển của vi sinh vật. Nước thải sau đó được đưa qua
bể lắng 2. Ở đây diễn ra quá trình tách nước thải và bùn hoạt tính. Bùn hoạt tính lắng
xuống đáy, nước thải ở phía trên được dẫn qua hồ sinh học để xử lí tiếp. Nước thải sau

Nguồn thải
khi đưa qua hồ lọc sinh học đạt tiêu chuẩn loại A của QCVN 14: 2008/BTNMT được
thải ra nguồn tiếp nhận.
2.2.2. Phương ánSong
2 chắn rác

Bể lắng cát
Hồ kỵ khí
Hồ thiếu khí
Hồ nuôi cá
Nguồn tiếp nhận

Thùng thu rác

Sân phơi cát

Đồ án công nghệ xử lý nước thải

GVHD: T.S. Đỗ Thuận An

Hình
Sơ đồ dây
 Thuyết minh
dây6:chuyền
côngchuyền
nghệ: xử lý phương án 2
Nước thải được đưa qua song chắn rác nhằm loại bỏ một phần rác có kích thước
lớn, rác từ đây được thu gom và đem đi chôn lấp. Sau đó nước thải được đưa qua bể
lắng cát. Tại đây lượng cát có trong nước thải sẽ được lắng xuống và đem đến sân phơi

cát. Nước từ bể lắng cát được đưa sang bể điều hoà để ồn định lưu lượng và nồng độ.
Sau đó nước thải được đưa đến bể lắng đợt 1 để tách một phần chất hữu cơ dễ lắng.
Bùn thu được ở đây là bùn tươi được đưa vào máy ép bùn. Nước thải sau đó được đưa
qua hồ sinh học kỵ khí và thiếu khí để xử lý các thành phần dinh dưỡng và các chất ô
nhiễm. Sau đó, qua hồ hiếu khí để xử lí gần như hoàn toàn lượng coliform có mặt
trong nước thải, ở đây kết hợp nuôi cá nước thải, phù hợp với điều kiện của khu vực.
Bùn tươi các hồ được đưa ra sân phơi bùn. Nước thải sau xử lí đạt tiêu chuẩn loại B
của QCVN 14:2008/BTNMT được thải ra nguồn tiếp nhận.
2.2.3. Lựa chọn phương án phù hợp
Bảng 4: Ưu, nhược điểm của các phương án
Giai đoạn Phương án 1
Phương án 2
Nước thải đi qua song chắn rác, bể lắng cát:

Ưu điểm: Xử lí thô chất rắn có trong nước thải. Phân loại được
thành phần chất rắn lơ lửng giúp ứng dụng được nhiều hơn.

Nhược điểm:Tốn kinh phí xây dựng từng bể, chi phí vận hành.
Xử lí sơ
Kinh nghiệm vận hành.
bộ
Bể điều hòa, Bể lắng 1:

Ưu điểm: Đảm bảo nồng
độ của nước thải của bể sau đó.
Không cần bể lắng 1 và bể điều

Nhược điểm:Tốn kém chi
hòa
phí xây dựng, vận hành. Đòi hỏi

người vận hành có kinh nghiệm.
Bể aerotank:

Ưu điểm: Tải trọng chất
hữu cơ cao.
Xử
lí

Nhược điểm: Không xử lí
hiếu khí
hết được N và P.
Bùn sau xử lí có tính ổn định thấp.
Tốn năng lượng cho sục khí.
Lắng

Bể lắng II:

Hồ sinh học

Ưu điểm: Hiệu quả xử lí
cao, có thể cấp khí cho hệ thống
làm thoáng bằng khí tự nhiên.

Nhược điểm: Tải trọng bề
mặt thấp.
Không chịu được nước thải có
hàm lượng BOD cao.
Hồ lắng tự nhiên:

Đồ án công nghệ xử lý nước thải

GVHD: T.S. Đỗ Thuận An

Ưu điểm : Kinh phí xây dụng ít
Nhược điểm: Bùn sau bể aerotank tốn kém, nước đầu ra đảm bảo đạt
hay bị hiện tượng khó lắng nên bể tiêu chuẩn. Xử lí tự nhiên nên
lắng 2 hoạt động kém hiệu quả. không ảnh hưởng xấu đến môi
Chi phí xây dựng cao
trường. Thực vật thuỷ sinh được
thả trên mặt hồ tạo cảnh quan.
Bể khủ trùng:

Ưu điểm: Nước đầu ra Hồ sinh học hiếu khí
Ưu điểm: Dễ vận hành, tạo
Xử
lí được khủ mùi cũng như dinh 
tăng
dưỡng.
quang cảnh đẹp, tạo thêm nguồn
cường

Nhược điểm: Chi phí cao thu nhập từ việc nuôi sinh vật
do mua hoá chất, nước ra ó mùi thuỷ sinh. Chi phí thấp.
của hoá chất
 So sánh phương án:
 Phương án 1: Hiệu quả xử lí BOD, COD cao. Hiệu quả xử lí N và P thấp. Tốn
năng lượng cấp khí cho bể aerotank. Bùn sau xử lí có độ ổn định thấp. Tốn chi phí cho
bể lắng 2.
 Phương án 2: Hiệu quả xử lí tốt, khối tích công trình lớn, vận hành dễ dàng, chi

phí thấp. Tuy nhiên đòi hỏi nơi xây dựng phải trong khu đất rộng.
 Lựa chọn phương án: xử lý theo phương pháp tự nhiên
CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH XỬ LÝ
3.1. Tính toán các công trình sơ bộ
3.1.1. Mương dẫn nước
Mương dẫn nước có nhiệm vụ đưa nước thải đến các công trình xử lý, mương
dẫn có tiết diện hình chữ nhật.
Lưu lượng nước thải lớn nhất vào mương:

Qmax  997,5(m3 / h)  272(m3 / s)
Vận tốc dòng chảy trước song chắn rác với vớt rác thủ công: v = 0,6 ÷ 1 m/s .
Chọn v = 0,8 m/s . Chọn mương có tiết diện hình chữ nhật. Thiết kế mương dẫn nước
thải với 2 đơn nguyên.
Ta có: Q = A x v
v : vận tốc dòng nước
A: diện tích mặt cắt ướt của mương dẫn
Qs
0, 272
A  max 
 0,17 m 2
n �v 2 �0,8
Kênh tiết diện hình chữ nhật sẽ có B = 2h sẽ có tiết diện lớn nhẩt về mặt thủy lực
(Thoát nước tập 2, Tr 522, Hoàng Văn Huệ, Trần Đức Hạ 2002)
Trong đó: B: chiều rộng mương dẫn nước (m)
h: chiều cao mương dẫn nước (m)
Ta có:   B �h  2 �h �h

Đồ án công nghệ xử lý nước thải
h

GVHD: T.S. Đỗ Thuận An
A
0,17

 0,3(m)  30(cm)
2
2

B  2 �h  2 �0,3  0,6(m)  60(cm)

Độ dốc tối thiểu của mương dẫn để tránh quá trình lắng cặn trong mương :
1 1
imin  
1,7
B 0,6
'
Chiều cao xây dựng mượng : H  h  h
'
Với h  0,1  0, 2 m . Chọn h’ = 0,2 m
Chiều cao xây dựng mương : H = 0,3 + 0,2 = 0,5 m

Bảng 5: Các thông số tính toán mương dẫn nước thải
Thông số
Vận tốc nước chảy trong mương, vmax
Chiều cao mực nước trong mương, h
Chiều rộng mương, B
Chiều cao xây dựng, H
Độ dốc, imin
Số đơn nguyên

3.1.2. Song chắn rác

Đơn vị
m/s
m
m
m

Giá trị
0,8
0,3
0,6
0,5
1,67
2

Song chắn rác có nhiệm vụ giữ lại các tạp chất thô có kích thước lớn như rác, vỏ,
… trước khi đi vào các công trình xử lý phía sau. Các tạp chất này có thể gây ra sự cố
cho quá trình vận hành hệ thống xử lý nước thải như làm hỏng bơm, tắc nghẽn đường
ống…
Song chắc rác được làm từ kim loại và đặt dưới đường chảy của nước thải theo
phương thẳng đứng.
Kích thước và khối lượng rác giữ lại ở song chắc rác phụ thuộc vào kích thước
khe hở giữa các thanh đan. Tránh ứ đọng rác và gây tổn thất áp lực cần thường xuyên
làm vệ sinh song chắn rác.
hs

h1

h1

α

  (30o �45o ) chọn   45o
Góc nghiêng:
B
Bs
Vận tốc trung bình qua song chắc rác: v = (0,6 ÷ 1 m/s) chọn v = 0,8 m/s
Ls
L1

L1

Đồ án công nghệ xử lý nước thải

GVHD: T.S. Đỗ Thuận An

Khe hở giữa các thanh chắn rác: b = (16 – 25 mm). Chọn b = 20 mm = 0.02m
Chiều rộng và chiều sâu mương dẫn: B x h = 0,6 x 0,5 m

b
 3 �5
Độ dày các thanh: s
chọn s = 6 mm = 0,006 m
Chiều cao lớp nước trong mương h1 :
Qs
0, 272
h1  max 
 0,57(m)

v �B 0,8 �0,6
Số khe hở song chắn rác:
s
Qmax
0, 272
n
�k z 
�1, 05  32(khe)
b �h1 �v
0,02 �0,57 �0,8

kz: hệ số tính đến sự thu hẹp dòng chảy. kz = 1,05
Số thanh của song chắn rác: N '  n  1  32  1  31(thanh)
Bề rộng tổng cộng của song chắn rác:
Bs  s �(n  1)  b �n  0,006 �(32  1)  0,02 �32  0,826(m)
Chiều dài phần mở rộng trước song chắn rác: l1
B B
0,826  0,6
l1  s

 0,3(m)
2 �tag 2 �tag 20o
Trong đó: Bs: Chiều rộng song chắn rác
Bk = B: chiều rộng mương dẫn
o
 : góc nghiêng đoạn mở rộng mương dẫn ( 15 ÷ 20 o ). Chọn   20 Chiều dài

đoạn thu hẹp sau song chắn rác: l2
l2  0,5 �l1  0,5 �0,3  0,15(m)
Chiều dài xây dựng mương đặt song chắn rác:

l  l1  l2  ls  0,3  0,15  1,5  1,95(m)
ls =1,5 m . Chiều dài phần mương đặt song chắn rác
2
vmax
hs   � �K
2g
Tổn thấp áp lực qua song chắn rác:
Trong đó:
vmax là vận tốc nước thải trước song chắn rác ứng với Qmax, chọn vmax = 0,8 m/s
K : hệ số tính tới sự tăng tổn thấp áp lực do rác mắc phải song chắc rác ( k = 2 ÷
3) . Chọn K = 2 (ThS. Lâm Vĩnh Sơn, Giáo trình xử lý nước thải)
 hệ số tổn thất áp suất cục bộ, xác định theo công thức:
4

4

�0,006 �3
�s �3
   � � �sin   2, 42 ��
�sin 450  0,35
�
�b �
�0,02 �
β: hằng số phụ thuộc hình dạng thanh chắn rác, chọn thanh chắn rác có hình
dạng hình chữ nhật, β = 2,42g
α: góc nghiêng đặt songg chắn rác. α = 45o
2
vmax
0,82
hs   �

�K  0,35 �
�2  0,023( m)
2g
2 �9,81
Chiều sâu xây dựng mương:
H  hmax  hs  hbv  0,3  0,023  0,5  0,823( m)

Đồ án công nghệ xử lý nước thải

GVHD: T.S. Đỗ Thuận An

Chọn H =0,9 m
Trong đó:
hmax : độ đầy ứng với chế độ Qmax, hmax = 0,3 m
hs: tổn thất áp lực qua song chắn rác
hbv: chiều cao bảo vệ: Chọn hbv = 0,5 m
Hiệu quả xử lý nước thải sau khi qua song chắn rác:
Chất lơ lửng giảm 4%:
TSS1  TSS �(100  4)%  298 �0,96  286(mg / l )
BOD5 giảm 4% còn lại:

L1  BOD5 �(100  4)%  323 �0,96  310( mg / l )

(Theo xử lý nước thải đô thị và công nghiệp tính toán và thiết kế công trình –
Lâm Minh Triết)
Bảng 6: Các thông số tính toán song chắn rác
Thông số
Vận tốc qua song chắn rác, v
Khe hở giữa các thanh chắn rác

Độ dày các thanh, s
Số thanh chắn rác
Chiều rộng tổng cộng song chắn rác, Bs
Chiều dài xây dựng mương đặt song chắn rác
Chiều sâu xây dựng mương, H
Góc nghiêng đặt song chắn rác, α
Góc mở rộng mương, 
3.1.3. Bể lắng cát

Đơn vị
m/s
mm
mm
Thanh
m
m
m

Giá trị
0,8
32
6
31
0,826
1,95
0,9
45o
20o

Bể lắng cát có nhiệm vụ loại bỏ cát, cuội và những mảnh vụn vô cơ khó phân

huỷ trong nước thải. Nếu cát không được tách ra khỏi nước thải có thể gây ảnh hưởng
đến các công trình phía sau như mài mòn thiết bị, làm bơm nhanh hỏng, gây lắng cặn
trong mượng. Do đó cần phải sử dụng bể lắng cát để đảm bảo cho các công trình xử lý
tiếp theo đạt được hiệu quả tốt và hoạt động ổn định.
Bể lắng cát được tính toán với vận tốc dòng chảy trong đó đủ lớn để các phần tử
hữu có nhỏ không lắng được và đủ nhỏ để cát và tạp chất rắn vô cơ được giữ lại trong
bể. Trong bể lắng cát ngang, dòng chảy theo hướng ngang và vận tốc được kiểm soát
theo kích thước của bể, của phân phối đầu vào và máng tràn đầu ra. Vận tốc chảy
thường gần bằng 0,15 – 0,3 mm/s, thời gian lưu nước 30 – 90 giây.
Cát sau khi lắng được lấy ra khỏi bể bằng phương pháp thủ công, thiết bị bơm
thủy lực hoặc sử dụng các thiết bị cơ khí như gàu cạp trục bơm vít, bơm khí nén,.. Cát
sau đó sẽ được đem đến ngăn chứa cát sau đó chuyển đến sân phơi cát.
Chọn bể lắng cát ngang, theo mục 9.3.4 TCVN 7957: 2015 thì khi thiết kế bể
lắng cát ngang, cần để ý các thông số:
- Độ lớn thủy lực hạt cát Uo lấy từ 18  24 mm/s

Đồ án công nghệ xử lý nước thải
-

GVHD: T.S. Đỗ Thuận An

Thời gian lắng cát không nhỏ hơn 30s khi lưu lượng lớn nhất
Chiều sâu tính toán Hn bằng 0,25  1 m
Vận tốc dòng chảy trong bể khi lưu lượng lớn nhất là 0,3 m/s, khi lưu lượng
nhỏ nhất là 0,15 m/s

1. Song phân phối nước đều theo mặt cắt ngang
2. Mương thu hẹp để giữ vận tốc không đổi trong bể lắng cát
3. Thể tích vùng chứa cát

Chiều dài bể lắng cát :
1000 �K �v �H n 1000 �1,3 �0,1 �1
L

 5, 4(m)
U0
24, 2
Chọn L = 5,5 m
Trong đó:
K: hệ số tỷ lệ U0: U. Chọn K = 1,3 theo bảng 29, TCXDVN 7957: 2015
v: vận tốc chuyển động của nước thải trong bể, Chọn v = 0,1 m/s
Hn: Chiều cao tính toán của bể lắng cát, chọn Hn = 1m.
U0 và U: độ lớn thủy lực của hạt (mm/s). U0 = 24,2 mm/s theo TCVN 7957: 2015
Chọn bể lắng cát có 2 đơn nguyên công tác, diện tích mặt thoáng của mỗi đơn
nguyên là:
s
1000 �Qmax
1000 �0, 272
F=K �
 1,3
 7,3( m 2 )
U0
24, 2 �2

Trong đó:
n : số ngăn làm việc đồng thời, n = 2
Chiều rộng mỗi đơn nguyên:
B

F 7,3

 1, 4m
L 5,5

Lượng cát sinh ra mỗi ngày:

Wc 

Qtb �q0 17000 �0,15

 2,55
1000
1000
(m3/ngày đêm)

Đồ án công nghệ xử lý nước thải

GVHD: T.S. Đỗ Thuận An

q0 : lượng cát trong 1000m3 nước thải, q0  0,15m3
Chiều cao lớp cát trong bể lắng cát ngang trong 1 ngày đêm
Wc �t
2,55 �1
hc 

 0,17(m)
L �B �n 5,5 �1, 4 �2
n : số ngăn làm việc

t : chu kỳ lấy cát, t = 1 ngày
Chiều cao xây dựng bể lắng cát ngang :
H xd  H n  hc  hbv  1  0,17  0,3  1,47( m)
Chiều rộng cửa tràn thu hẹp từ B xuống b :
Đáy cửa tràn có độ chênh với đáy bể lắng cát P để tạo độ chênh áp đủ đưa

-

nước ra khỏi bể lắng cát với vận tốc không đổi, theo trang 36, Xử lý nước thải, Trịnh
Xuân Lai, ta có:
Bv
b
m 2g

3/2

Bv �
1  K 2/3 �
�
�
Qmax �1  K �

3/2

1, 4 �0, 2
1, 4 �0, 2 �2 �
1  0, 4 2/3 �

�
�  0,17 m

0, 272 �1  0, 4 �
0,352 19, 62

Độ chênh đáy:
Qmax K  K 1/3
0, 272
1  0, 4 1/3
P 
.

�
 0, 76m
Bv 1  K 2/3
2 �1, 4 �0, 2 1  0, 42/3

Trong đó:
-

-

Qmax: lưu lượng tối đa đi qua bể lắng cát, khi đó tốc độ nước chạy qua bể là v
không đổi = 0,1 m/s
K

Qmin
 0, 4
Qmax

m: Hệ số lưu lượng của cửa tràn phụ thuộc vào góc tới  , chọm góc tới =
45o, cotg =1,  m = 0,352, tra theo bảng 4-2, tr 36, Xử lý nước thải, Trịnh

Xuân Lai

Cát ở bể lắng cát ngang được thu gom về hố tập trung cát ở đầu bể rồi lấy ra
bằng thiết bị van xả cặn 1 lần/1 ngày và được đưa đến sân phơi cát. Cát được lấy ra
khỏi bể lắng cát có chứa nước cần phải làm khô trước khi vận chuyển đi nơi khác. Quá
trình làm khô được tiến hành ở sân phơi cát.
Diện tích hữu ích sân phơi cát :

F

Qtb �q0 �365 17000 �0,15 �365

 233( m 2 )
1000 �h
1000 �4

h: chiều cao lớp bùn cát trong năm, h = 4 – 5m/năm. Chọn h = 4 m/năm

233
 58, 25(m 2 )
Sân phơi cát gồm 4 ô, diện tích mỗi ô: 4

Đồ án công nghệ xử lý nước thải

GVHD: T.S. Đỗ Thuận An

Kích thước mỗi ô là: 10 m x 6 m
Hiệu quả xử lý nước thải sau khi qua bể lắng cát ngang:
Chất lơ lửng giảm 5%:

TSS2  TSS1 �(100  5)%  286 �0,95  271(mg / l )
BOD5 giảm 5% còn lại:
L2  L1 �(100  5)%  310 �0,95  295(mg / l )
Bảng 7: Các thông số thiết kế bể lắng cát ngang
Thông số

Đơn vị

Giá trị

Chiều cao
Chiều dài
Chiều rộng
Chu kỳ lấy cát
Số đơn nguyên
3.2. Tính toán hồ sinh học

M
M
M
Lần/ngày
Cái

1,47
5,5
1,4
1
2

Hồ sinh học được áp dụng để xử lý hoàn toàn hoặc không hoàn toàn các loại

nước thải. Hồ sinh học còn được áp dụng để xử lý triệt để nước thải khi có yêu cầu xử
lý nước thải ở mức độ cao.
Hồ sinh học có các dạng: Hồ kỵ khí, hồ thiếu khí và hồ hiếu khí. Khi thiết kế hồ
sinh học nên nghiên cứu kết hợp chức năng xử lý nước thải với các mục đích khác
như: điều hòa nước mưa, nuôi trồng thủy sản, trữ nước để tưới cho nông nghiệp,...
Với nguồn nước vào là nước thải sinh hoạt, BOD5 đầu vào là 295 �300, theo phụ
lục V, TCVN 51: 2008, lựa chọn chuỗi hồ gồm hồ kỵ khí, hồ thiếu khí và hồ hiếu khí
xử lý nối tiếp nhau.
Bản chất của hồ kỵ khí và hồ tùy tiện là xử lý BOD và hồ xử lý triệt để là tiêu
diệt các loại vi khuẩn gây bệnh (chỉ tiêu faecal coliform thường được sử dụng để chỉ
thị ch0 quá trình xử lý). Tất nhiên, quá trình xử lý BOD vẫn tiếp tục diễn ra trong hồ
xử lý triệt để và quá trình xử lý vi khuẩn gây bệnh và các chất dinh dưỡng vẫn có trong
các hồ kỵ khí và hồ tùy tiện.
Hồ sinh học kỵ khí có ưu điểm chính là xử lý được nước thải ô nhiễm hữu cơ cao
có hàm lượng chất lơ lửng lớn. Trong hồ không có ôxy hòa tan và không chứa hoặc
chứa một lượng rất nhỏ vi tảo. Hồ sinh học tùy tiện và hồ sinh học xử lý triệt để có
quần thể tảo lớn. Tảo đóng vai trò chủ yếu trong quá trình ổn định nước thải. Các hồ
này đôi khi còn được gọi là hồ sinh học quang hợp hay là hồ sinh học làm thoáng tự
nhiên. Hồ xử lý triệt để đôi khi được sử dụng để tăng cường hiệu quả xử lý bằng vi
sinh vật đối với dòng ra từ các hệ thống xử lý nước thải truyền thống. Cũng vì vậy các
loại hồ này còn được gọi là hồ xử lý bậc cuối.

Đồ án công nghệ xử lý nước thải

GVHD: T.S. Đỗ Thuận An

Các cơ chế xử lý nước thải chính của hồ sinh học như sau [Arthur, 1983]:
1. Sức chứa của hồ cho phép hồ hấp phụ được cả độ sốc tải lượng hữu cơ lẫn tải
lượng thủy lực của nước thải đầu vào;

2. Lắng sơ bộ nước thải, theo đó các chất lơ lửng sẽ trầm tích xuống đáy hồ;
3. Xử lý các chất hữu cơ trong nước thải bằng các vi khuẩn ôxy hóa hiếu khí
(trong điều kiện có ôxy tự do) và lên men kỵ khí (trong điều kiện không có ôxy).
Cấu tạo hình học của hồ rất quan trọng; hình dạng của hồ và vị trí cống dẫn nước
vào, cống dẫn nước ra phải được thiết kế để hạn chế đến mức tối thiểu lượng nước
chảy cắt ngang qua hồ. Nói chung, hồ sinh học kỵ khí và hồ sinh học tùy tiện sơ cấp
nên có dạng hình chữ nhật với tỷ lệ giữa chiều dài và chiều rộng từ 3 đến 1 để tránh
lắng và tích tụ bùn cặn gần đường ống dẫn nước thải vào. Hồ sinh học tùy tiện thứ cấp
và hồ xử lý triệt để, nếu có thể nên đảm bảo tỷ lệ giữa chiều dài và chiều rộng lớn (từ
10 đến 20) để đảm bảo cho hoạt động của hồ gần với điều kiện bể phản ứng đẩy.
Không nên chọn các hồ có dạng không đều làm hồ sinh học vì thường có nhiều vùng
chết và tảo hay tích tụ ở góc hồ nên khi chết sẽ gây nên mùi khó chịu. Để tận dụng gió
làm xáo trộn các lớp nước trong hồ, hồ cần được bố trí sao cho kích thước lớn nhất của
hồ (đường chéo) nằm trùng với hướng gió chủ đạo của địa phương. Đường ống dẫn
nước vào cũng được bố trí trực diện với hướng gió để cho dòng nước thải và gió được
tiếp xúc trực tiếp với nhau. Diện tích hồ xác định được trong quy trình thiết kế là diện
tích ở một phần hai độ sâu hồ; nó được làm cơ sở để điều chỉnh độ dốc bờ hồ.

Đồ án công nghệ xử lý nước thải

GVHD: T.S. Đỗ Thuận An

3.2.1. Thiết kế hồ kỵ khí

Hình 7: Hồ kỵ khí
Hồ kỵ khí được dùng để xử lý nước thải kết hợp bùn lắng. Thời gian lưu nước lại
trong hồ từ 2 – 5 ngày. Thiết kế hệ thống hồ kỵ khí gồm 2 hồ song song.
Diện tích bề mặt trung bình của hồ:
Aa 

La �Qmax 295 �23460

 2916m 2
v �D
2 �300 �4

Tỉ lệ L/B lấy trong khoảng 1 – 3, chọn L/B = 2  L =54 m, B = 27 m. Lúc đó,
diện tích bề mặt của hồ là: 23 �46 = 1458 m2
Thể tích công tác của hồ:
W  A �D  2916 �4  11664m3

Trong đó:
- Aa: diện tích bề mặt trung bình của hồ kỵ khí
- W : thể tích công tác của hồ
- La: BOD5 của dòng nước thải vào hồ - 295 mg/l
- Q: lưu lượng nước thải
- D: chiều sâu của hồ, từ 3 – 5 m, chọn D = 4m
- v : tải trọng hữu cơ bề mặt của hồ, với nhiệt độ trung bình vào mùa đông
của thị xã Hồng Lĩnh là 20 0C, tra theo bảng 44 – TCVN 7957: 2015, v =
300 gBOD5/m3.d, hiệu quả xử lý BOD5 là 60%.
Thời gian lưu nước của hồ:
t

n �W 2 �11664

 23,86 h
Q
23460

Thời gian lưu tối thiểu trong bể là 1 ngày, vì vậy ta tính lại theo công thức:
Aa 

Q �t 23460 �1

 2932,5m2
D
4 �2

Chọn chiều dài: 77 m, chiều rộng 38,5 m.
Chiều dài đáy hồ: L  nH  77  1�4  73m
Chiều rộng đáy hồ: L  nH  38,5  1�4  34,5m
Chiều dài mặt hồ:

L  n( H  2 F )  77  1�(4  2 �0,5)  82m

Đồ án công nghệ xử lý nước thải

GVHD: T.S. Đỗ Thuận An

L  n( H  2 F )  38,5  1�(4  2 �0,5)  43,5m

Chiều rộng mặt hồ:
Chọn góc nghiêng cạnh hồ là 45o,  n=1
Trong đó: F là chiều cao bờ hồ, Các kích thước và mức nước mà người xây dựng
cần biết là các giá trị tại đáy và bề mặt bờ hồ; tất nhiên bờ hồ bao gồm cả đường đi lại
tự do. Chiều cao tối thiểu của bờ hồ phải ngăn được sóng tràn tạo nên do gió thổi. Đối
với hồ bé (diện tích dưới 1 ha) bờ hồ phải được tôn cao 0,5 m.
Gia cố lớp lót vải địa kỹ thuật dưới đáy hồ để chống thấm, làm ảnh hưởng đến

chất lượng xung quanh. Mặt hồ được phủ bằng các tấm PVC. Độ dốc đáy hồ = 0,007
Nồng độ BOD5 sau khi qua xử lý:
BOD5 = 295.(100% - 60%) = 118 mg/l.
Lượng bùn sinh ra trong hồ sau khi khử BOD5 tính theo công thức:
Pt 

Q Y �( S 0  S )
23460 0, 65 �(295  118)
�
�103 
�
�106  0,38
 �n 1  K d �t
1�2
1  0, 25 �10, 45
m3/ngày

Trong đó: Kd: hệ số phân hủy nội bào
Tỷ trọng bùn chọn   1 tấn/ m3
Y: hệ số tạo bùn max tính theo bùn được tạo ra khi khử 1 mg BOD5 mg/mg
Bùn trong hồ được nạo vét định kỳ 4 năm 1 lần và đưa đi xử lý bởi công ty môi
trường. chiều cao lớp bùn trong hồ sau 4 năm là:
hc 

Pt 0,38 �365 �4

 0,38 �0, 4m
Aa
1466, 25

Chiều sâu xây dựng hồ:

H xd  D  hc  F  4  0, 4  0,5  4,9m

Trong đó, F là chiều cao bảo vệ hồ, lấy bằng 0,5 m.
 Cửa dẫn nước vào và cửa dẫn nước ra của hồ có cấu tạo như sau:
Cửa dẫn nước vào hồ có thể thiết kế dạng ngập hoặc không ngập. Trong
thiết kế này, chọn cửa dẫn nước vào dạng ngập, đặt khoảng giữa chiều sâu hồ.
Bố trí cửa vào phải đảm bảo việc phân phối đều cặn lắng trên toàn bộ diện
tích hồ. Trong trường hợp này diện tích hồ < 0,5 ha, cho phép bố trí cửa vào ở giữa hồ.
Cửa ra thiết kế dạng không ngập và có thiết bị ngăn ngừa lớp bọt và màng
nổi trên mặt hồ chảy ra dòng nước.
 Tính toán ống dẫn nước:
- Ống dẫn nước vào và ra:
 Chọn v = 0,1m/s  [ 0,05 -0,1] (Bài giảng Kỹ Thuật xử lý nước thải – Thạc sỹ
Lâm Vĩnh Sơn), thiết kế 4 ống dẫn nước vào và 4 ống dẫn nước ra để phân phối
nước đều, không gây cặn lắng đầu bể
d

4 �Q
4 �0, 292

 0, 7m
n � �v
4 �2 �3,14 �0,1

Đồ án công nghệ xử lý nước thải

GVHD: T.S. Đỗ Thuận An

Bảng 8: Thông số thiết kế hồ kỵ khí
Chiều dài
Chiều rộng
Chiều cao
Đường kính ống dẫn
Số đơn nguyên
3.2.2. Thiết kế hồ tùy tiện

M
M
M
M

77
37,5
4,9
0,5
2

Hình 8: Quá trình xử lý trong hồ tùy tiện
Hồ thiếu khí được dùng để xử lý nước thải đã được xử lý qua hồ kỵ khí, mức độ
xử lý tính theo BOD5 thường không quá 70 – 85%. Với công suất > 500 m3/ ngày,
chọn thiết kế hồ với 4 đơn nguyên, tương ứng với 4 chuỗi hồ.
Diện tích bề mặt công tác của hồ:
Af 

L
Q
23460

118
�( a  1) 
�(
 1)  22873,5m 2
n �H �K
Lt
4 �2 �0, 25 40

Trong đó:
- La: BOD5 của nước thải vào hồ, 118 mg/l
- Lt: BOD5 của nước thải sau khi xử lý, chọn 40 mg/l
- Q: lưu lượng nước thải, 17000 m3/ ngày.
- D: chiều sâu hồ, tra theo bảng 45, TCVN 7957: 2008, nước thải ở đây đã
qua xử lý sơ bộ và có sự thay đổi nhiệt theo mùa, nên chọn độ sâu hồ là 2m.
- K: hệ số phân hủy chất hữu cơ trong hồ, ở nhiệt độ 200C, k chọn bằng 0,25.
Thời gian lưu nước của hồ:
t

n �Ff �D
Q



4 �22873,5 �2
 6,5
23460
ngày

Thời gian lưu nước tối thiểu hồ thiếu khí tối thiểu là 4 ngày thoả mãn yêu cầu.
Chọn L/B =3 ( trong khoảng 2 – 4),  L=262,5 m, B = 87,5 m.  Ff=22968,75 m2

Đồ án công nghệ xử lý nước thải

GVHD: T.S. Đỗ Thuận An

Chiều dài đáy hồ: L  nH  262,5  1�2  260,5m
Chiều rộng đáy hồ: L  nH  87,5  1�2  85,5m
Chiều dài mặt hồ:

L  n( H  2 F )  262,5  1�(2  2 �1)  266,5m
L  n( H  2 F )  87,5  1�(2  2 �1)  91,5m

Chiều rộng mặt hồ:
Chọn góc nghiêng cạnh hồ là 45o,  n=1
Trong đó: F là chiều cao bờ hồ, Các kích thước và mức nước mà người xây dựng
cần biết là các giá trị tại đáy và bề mặt bờ hồ; tất nhiên bờ hồ bao gồm cả đường đi lại
tự do. Chiều cao tối thiểu của bờ hồ phải ngăn được sóng tràn tạo nên do gió thổi. Đối
với hồ bé (diện tích dưới 1 ha) bờ hồ phải được tôn cao 0,5 m. Đối với hồ diện tích từ
1 đến 3 ha, bờ hồ nên tôn cao từ 0,5 đến 1,0 m, phụ thuộc vào các điều kiện cụ thể tại
khu vực. Chọn chiều sâu bờ hồ là 1 m.
Gia cố lớp lót vải địa kỹ thuật dưới đáy hồ để chống thấm, làm ảnh hưởng đến
chất lượng xung quanh.
Lượng bùn sinh ra trong hồ sau khi khử BOD5 tính theo công thức:
Pt 

Q Y �( S 0  S )
23460 0, 65 �(108, 4  30)
�
�103 

�
�106  0, 084
 �n 1  K d �t
1�4
1  0, 25 �10, 45
m3/ngày

Trong đó: Kd: hệ số phân hủy nội bào
Tỷ trọng bùn chọn   1 tấn/ m3
Y: hệ số tạo bùn max tính theo bùn được tạo ra khi khử 1 mg BOD5 mg/mg
Bùn trong hồ được nạo vét định kỳ 4 năm 1 lần và đưa đi xử lý bởi công ty môi
trường. chiều cao lớp bùn trong hồ sau 1 năm là:
hc 

Pt 0, 084 �365 �4

 0, 004 m
Ff
34992

Chiều sâu xây dựng hồ:

H xd  D  hc  F  2  0, 004  1  3m

Ở Việt Nam thường không sử dụng hồ hiếu khí mà sử dụng phương pháp nuôi cá
nước thải sau xử lý ở hồ thiếu khí.
 Tính toán ống dẫn nước:
- Ống dẫn nước vào và ra: Chọn mỗi hồ có 4 ống dẫn nước vào và 4 ống dẫn
nước ra.
 Chọn v = 0,1 m/s  [ 0,05 -0,1] (Bài giảng Kỹ Thuật xử lý nước thải – Thạc sỹ

Lâm Vĩnh Sơn)
d

4 �Q
4 �0, 292

 0, 65m
n � �v
4 �4 �3,14 �0, 06

Bảng 9: Thông số thiết kế hồ tùy tiện
Chiều dài
Chiều rộng

m
m

262,5
87,5

Đồ án công nghệ xử lý nước thải

GVHD: T.S. Đỗ Thuận An

Chiều cao
m
Đường kính ống dẫn
m
Số đơn nguyên

3.2.3. Thiết kế hồ nuôi cá (hồ hiếu khí xử lý triệt để)

3
0,65
4

Thiết kế hồ xử lý triệt để xử lý qua 2 chuỗi hồ với 2 bậc hồ có kích thước giống
nhau. Tính toán thời gian lưu của hồ:
�
t  n / k ��
(C0 / Cn )1/ n  1) �
 40 / 20 
�
� 2 / 2, 6 ��

1/2

 1� 1,19
�
ngày

Khả năng loại bỏ Coliform sau khi qua xử lý chuỗi hồ:
Ne( f ) 

Ni
(1  k B � a ) �(1  k B � f ) �(1  kB � m ) n

105

 92, 6  3000( MPN /100 ml )

(1  2, 6 �1) �(1  2, 6 �6,5) �(1  2, 6 �1,19) n

 Lượng Coliform sau xử lý đã đạt tiêu chuẩn.
Trong đó:
- Ni và Ne là số lượng gây bệnh trong nước thải vào hồ và ra khỏi hồ

-  a , f ,  m thời gian lưu nước của lần lượt các hồ kỵ khí, tùy tiện và hiếu khí
-

Kb: hệ số diệt khuẩn Coliform
K b  2, 6 �1,19T  20 ( d 1 )  2,6 �1,190  2, 6

 Tính toán kích thước hồ:
Theo TCVN 7957: 2015, hồ hoạt động trong điều kiện làm thoáng tự nhiên có độ
sâu từ 1– 1,5 m, chọn độ sâu hồ là 1 m.
Thể tích của hồ được xác định:
V

t �Q 1,19 �23460

 13960m3
n
2

Diện tích bề mặt hồ:
Am 

V 13960

 13960m2

D
1

Trong đó: n là số đơn nguyên.
Tỉ lệ L/B chọn trong khoảng từ 1 – 2 , chọn bằng 2  L=168 m, B = 84 m.
Diện tích bề mặt thực tế: Am  L �B  168 �84  14112m
Chiều rộng đáy hồ: L  nH  84  1�1  83m
Chiều dài đáy hồ: L  nH  168  1�1  167m
rộng mặt hồ: L  n( H  2 F )  84  1�(1  2 �0,5)  86m
Chiều

L  n( H  2 F )  168  1�(1  2 �0,5)  170m

Chiều dài mặt hồ:
Chọn góc nghiêng cạnh hồ là 45o,  n=1
Trong đó: F là chiều cao bờ hồ, Các kích thước và mức nước mà người xây dựng
cần biết là các giá trị tại đáy và bề mặt bờ hồ; tất nhiên bờ hồ bao gồm cả đường đi lại
tự do. Chiều cao tối thiểu của bờ hồ phải ngăn được sóng tràn tạo nên do gió thổi. Đối
với hồ bé (diện tích dưới 1 ha) bờ hồ phải được tôn cao 0,5 m.

Đồ án công nghệ xử lý nước thải

GVHD: T.S. Đỗ Thuận An

Gia cố lớp lót vải địa kỹ thuật dưới đáy hồ để chống thấm, làm ảnh hưởng đến
chất lượng xung quanh.

Chiều cao xây dựng hồ: H xd  H ct  H bv  1  0,5  1,5m

 Tính toán ống dẫn nước:
- Ống dẫn nước vào và ra: thiết kế mỗi hồ có 32 ống dẫn nước vào và 32 ống dẫn
nước ra.
 Chọn v = 0,06 m/s  [ 0,05 -0,1] (Bài giảng Kỹ Thuật xử lý nước thải – Thạc sỹ
Lâm Vĩnh Sơn)
d


4 �Q
4 �0, 292
1
 0,35m
n � �v
32 �2 �3,14 �0, 06

Xử lý Nito

Hình 9: Quá trình xử lý nito trong hồ sinh học
Theo trang 117, Volum 3, Waste Stabilisation Ponds, hiệu quả xử lý Amoni của
hồ tùy tiện là 30 – 50 % và ở hồ hiếu khí là 70 – 80 %. Chọn hiệu suất xử lý ở hồ lần
lượt là 40% và 80%, ta có hàm lượng sau khi ra khỏi hồ là:

Ce  Ci �(1  E f ) �(1  Em )  40 �(1  0, 4) �(1  0,8)  4,8mg / l  5mg / l

 Hàm lượng amoni đã đạt chuẩn đầu ra theo TCVN 14: 2008


Xử lý Photpho

Theo trang 122, Volum 3, Waste Stabilisation Ponds, hiệu quả xử lý Photpho của

hồ chuỗi hồ là 60 – 80 %. Chọn hiệu suất xử lý là 70%, ta có hàm lượng sau khi ra
khỏi hồ là:

Ce  Ci �(1  E )  40 �(1  0, 7)  5,1mg / l  6mg / l

Đồ án công nghệ xử lý nước thải

GVHD: T.S. Đỗ Thuận An

 Hàm lượng amoni đã đạt chuẩn đầu ra theo TCVN 14: 2008
Bảng 10: Thông số thiết kế hồ hiếu khí
Chiều dài
Chiều rộng
Chiều cao
Đường kính ống dẫn
Số đơn nguyên
-

m
m
m
m

168
84
1,5
0,35
2

Tấm chắn

Thường với một đường dẫn nước vào và một đường dẫn nước ra vẫn đảm bảo
hiệu quả hoạt động của hồ. Việc thiết kế chính xác các đường nước vào và ra không
đóng vai trò quan trọng. Tuy nhiên, sự sắp xếp không hợp lý vị trí đường ống dẫn nước
vào và ra sẽ gây ra hiện tượng thủy động học như nước quẩn, giảm dung tích vùng xử
lý hiệu quả cũng như thời gian lưu nước trung bình. Để tránh hiện tượng trên, vị trí
nước vào và ra khỏi hồ sinh học cần được bố trí ở hai góc đối diện nhau theo phương
chéo của hồ. Các đường dẫn nước ra cần được gia cố bằng tấm chắn để ngăn váng bọt
không bị xả ra ngoài. Độ sâu tấm chắn kiểm soát mực nước xả ra và có ảnh hưởng
quan trọng đến BOD đầu ra. Mức nước xả ra này nên nằm gần mặt hồ (phía trên lớp
bùn trong hồ sinh học kỵ khí và phía dưới lớp tảo trong hồ sinh học tùy tiện). Chiều
sâu mực nước xả được điều chỉnh hợp lý trong quá trình hoạt động của chuỗi hồ sinh
học [Mara et al., 1992]. Theo [Mara et al., 1992], chiều sâu mực nước xả được đề xuất
là: Hồ sinh học kỵ khí: 30cm; Hồ sinh học tùy tiện: 60cm; Hồ sinh học xử lý triệt để:
5cm.

Đồ án công nghệ xử lý nước thải

GVHD: T.S. Đỗ Thuận An

CHƯƠNG IV: BỐ TRÍ CÔNG TRÌNH
4.1. Bố trí mặt bằng nhà máy
Nhà máy với công suất 17000 m 3/ ngày đêm, bố trí các công trình phụ trợ như
sau:
Phòng thí nghiệm hóa lý: 50 m2
Phòng thí nghiệm vi sinh: 50 m2
Kho hóa chất và dụng cụ thí nghiệm: 15 m2
Xưởng sửa chữa: 50 m2

Phòng bảo vệ: 25 m2
Nhà để xe: 200 m2
Nhà hành chính, hội trường và làm việc: 800 m2
Nhà ở công nhân: 800 m2

-

4.2. Tính cao trình các công trình.

Công
trình
Ngăn
tiếp
nhận
sông
Hồ hiếu
khí bậc
1
Hồ hiếu
khí bậc
2
Hồ tùy
tiện
Hồ kỵ
khí
Bể lắng
cát
Song
chắn rác