TÍNH TOÁN hệ THỐNG xử lý nước THẢI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
CHUYÊN NGÀNH CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG
Đề tài:TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI
TRUNG TÂM THƯƠNG MẠI, TRƯNG BÀY VÀ GIỚI THIỆU SẢN
PHẨM THÀNH CÔNG AUTO PHƯỜNG YÊN SỞ - QUẬN HOÀNG
MAI - THÀNH PHỐ HÀ NỘI CÔNG SUẤT 60 /NG. ĐÊM

Giáo viên hướng dẫn: Ths. Nguyễn Hùng Ngạn
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Xuân Quyền
Mã số sinh viên: 1141440020
Lớp: CNKT Môi Trường

Hà Nội-2020

1


LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành được đồ án tốt nghiệp này, em xin chân thành cảm ơn
trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội cũng như Khoa Công Nghệ Hóa đã tạo điều
kiện thời gian, cơ sở vật chất để em có thể làm xong đồ án như ý muốn. Em
xin chân thành cảm ơn cơ sở thực tập (Công ty cổ phần HKS Việt Nam) đã
cung cấp các điều kiện thực tế, bổ sung những kiến thức chuyên ngành bám
sát với đề tài làm đồ án giúp em có nhiều cở sở để hoàn thiện đồ án của mình.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô khoa Công Nghệ Hóa đã truyền
đạt bổ sung những kiến thức chuyên môn giúp em có những nền tảng vững
chắc để thực hiện đồ án. Đặc biệt em xin chân thành cảm ơn thầy giáo
Nguyễn Hùng Ngạn, người đã trực tiếp giảng dạy và bổ sung kiến thúc

chuyên ngành cũng như tận tình dìu dắt giúp đỡ em trong suốt quá trình hoàn
thành đồ án.
Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn bạn bè và gia đình đã tích cực động
viên cũng như làm chỗ dựa tinh thần để em tự tin thực hiện đồ án của mình
một cách thuận lợi nhất.
Em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày…. Tháng …năm 2020
Sinh viên thực hiện

Nguyễn Xuân Quyền

2


MỤC LỤC

MỤC LỤC.........................................................................................................3
DANH MỤC CÁC HÌNH.................................................................................5
DANH MỤC ẢNH............................................................................................5
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT............................................................................6
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ DỰ ÁN TRUNG TÂM THƯƠNG MẠI,
TRƯNG BÀY VÀ GIỚI THIỆU SẢN PHẨM THUỘC DỰ ÁN CDA...........7
1.1. Tổng quan về dự án.................................................................................7
1.1.1. Quy mô dự án........................................................................................7
1.2. Đặc trưng của nước thải........................................................................8
1.2.1. Các nguồn phát sinh nước thải...........................................................8
1.2.2. Khả năng gây ô nhiễm môi trường.....................................................8
1.2.3. Các thông số ô nhiễm đầu vào............................................................9
CHƯƠNG 2. CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI.........................11

2.1. Các phương pháp xử lý nước thải trong môi trường.............................11
2.1.1. Phương pháp cơ học.........................................................................11
2.1.2. Phương pháp hóa lý..........................................................................13
2.1.3. Phương pháp tuyển nổi.....................................................................14
2.1.4. Phương pháp hóa học.......................................................................15
2.1.5. Phương pháp sinh học......................................................................15
2.1.6. Khử trùng nước thải..........................................................................17
2.2. Một số công nghệ xử lý nước thải trong xử lý nước thải sinh hoạt......18
2.2.1. Công nghệ AAO...............................................................................18
2.2.2. Công nghệ UASB.............................................................................19
2.2.3. Công nghệ MBBR............................................................................19
2.2.4. Công nghệ USBF..............................................................................20
CHƯƠNG 3. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC CÔNG TRÌNH THIẾT BỊ......21
3.1. Đề xuất công nghệ xử lý nước thải.......................................................21
3.2. Đề xuất phương án xử lý.......................................................................23
3.3. Lựa chọn công nghệ xử lý....................................................................28
3


3.4. Mức độ cần xử lý của nước thải.........................................................29
3.5. Tính toán và thiết kế các công trình, thiết bị.........................................32
3.5.1. Bể phốt 3 ngăn..................................................................................32
3.5.2. Hố thu gom nước thải sinh hoạt.......................................................33
3.5.3. Bể điều hòa hóa lý............................................................................37
3.5.4. Bể keo tụ...........................................................................................39
3.5.5. Bể lắng hóa lý...................................................................................45
3.5.6. Bể chứa bùn......................................................................................47
3.5.7. Bể điều hòa nước thải sinh hoạt.......................................................49
3.5.8. Bể hiếu khí MBBR...........................................................................52
3.5.9. Bể thiếu khí.......................................................................................57

3.5.10. Bể lắng..............................................................................................61
3.5.11. Bể khử trùng.....................................................................................63
3.5.12. Tính toán tháp lọc.............................................................................65
3.5.13. Tổng hợp các thông số thiết kế.........................................................68
3.6. Nguyên lý hoạt động của hệ thống........................................................70
3.6.1. Quy định chung...................................................................................70
3.6.2. Nguyên lý hoạt động các bể................................................................71
3.6.3. Các bơm định lượng, máy khuấy, máy thổi khí..................................72
CHƯƠNG 4. CHI PHÍ XÂY DỰNG VÀ VẬN HÀNH.................................73
4.1. Chi phí đầu tư........................................................................................73
4.1.1. Chi phí xây dựng.................................................................................73
4.1.2. Chi phí thiết bị.....................................................................................75
4.2. Chi phí vận hành...................................................................................77
4.2.1. Chi phí nhân công...............................................................................77
4.2.2. Chi phí hóa chất..................................................................................77
4.2.3. Chi phí điện năng tiêu thụ...................................................................78
4.3. Chi phí bảo trì........................................................................................79
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.........................................................................80
TÀI LIỆU THAM KHẢO...............................................................................82

4


DANH MỤC CÁC HÌ
Bảng 1.1: Các thông số ô nhiễm đầu vào của nước thải sinh hoạt........................9
Bảng 1.2: Các thông số ô nhiễm đầu vào nước thải rửa xe................................9Y
Bảng 3.1: Chỉ tiêu nước thải sau xử lý................................................................22
Bảng 3.2: Bảng hệ số không điều hòa chung

2

Bảng 3.5.1: Tổng hợp các thông số thiết kế bể tự hoại...................................33
Bảng 3.5.2: Tổng hợp các thông số thiết kế hố thu gom nước sinh hoạt........34
Bảng 3.5.3: Tổng hợp các thông số thiết kế hố thu gom nước thải rửa xe.....36
Bảng 3.5.4: Tổng hợp các thông số thiết kế bể điều hòa hóa lý:.....................39
Bảng 3.5.5: Tổng hợp các thông số thiết kế bể keo tụ....................................41
Bảng 3.5.6: Các thông số thiết kế bể tạo bông................................................44
Bảng 3.5.7: Tổng hợp các thông số thiết kế bể lắng.......................................47
Bảng 3.5.8: Thông số thiết kế bể ổn định cặn.................................................47
Bảng 3.5.9: Tổng hợp các thông số thiết kế bể chứa bùn...............................48
Bảng 3.5.10: Tóm tắt các thông số thiết kế bể điều hòa..................................51
Bảng 3.5.11: Tổng hợp các thông số tính toán bể hiếu khí.............................57
Bảng 3.5.12: Tổng hợp các thông số thiết kế bể thiếu khí..............................61
Bảng 3.5.13: Tổng hợp các thông số thiết kế bể lắng.....................................63
Bảng 3.5.14: Tổng hợp các thông số thiết kế bể khử trùng.............................64
Bảng 3.5.15. Tổng hợp thông số thiết kế 6

Bảng 4. 1. Chi phí xây dựng công trình (VNĐ)..................................................71
Bảng 4. 2. Chi phí thiết bị...................................................................................73
Bảng 4. 3. Chi phí điện năng tiêu thụ..................................................................76

DANH MỤC ẢN

5


Hình ảnh 1. 1. Trung tâm thương mại CDA từ google ma
Y
Hình ảnh 3. 1. Sơ đồ hệ thống xử lý nước thải AO kết hợp hóa lý.....................23
Hình ảnh 3. 2.Sơ đồ công nghệ xử lý bằng phương pháp hóa lý........................26

Hình ảnh 3. 4: Tỷ lệ F/M.....................................................................................57
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

CCKV

Công cộng khu vực

DO
BOD

(Dissolved Oxygen - Nồng độ oxy hòa tan), đơn vị mgO2/l
BOD (Biochemical oxygen Demand - Nhu cầu oxy hóa sinh
học): Lượng oxy cần thiết cho vi sinh vật sử dụng để oxy hóa
chất hữu cơ có trong nước thải.
BOD5
(Biochemical Oxygen Demand nhu cầu oxy sinh hóa ở ngày
thứ 5
COD
(Chemical Oxygen Demand - Nhu cầu oxy hóa hóa học):
Lượng oxy cần thiết để oxy hóa chất hữu cơ có trong nước
thải.
NTSH Nước thải sinh hoạt
QCVN Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia
TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam
VSV
Vi sinh vật
SCR
Song chắn rác
KCN
Khu công nghiệp

MLVSS (Mixed Liquoz Suspended Solids - Hàm lượng chất rắn lơ
lửng trong bùn lỏng): Nồng độ vi sinh vật (hay bùn hoạt tính)
trong bể.
SS
(Suspended solid): hàm lượng chất rắn lơ lửng.

6


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ DỰ ÁN TRUNG TÂM THƯƠNG MẠI,
TRƯNG BÀY VÀ GIỚI THIỆU SẢN PHẨM THUỘC DỰ ÁN CDA
1.1. Tổng quan về dự án
1.1.1. Quy mô dự án
Tên chính thức: Tòa nhà Thành Công Group
Dự án trung tâm thương mại, trưng bày và giới thiệu sản phẩm thuộc quản
lý của tập đoàn Thành Công, nơi chuyên cung cấp, sản xuất và trưng bày các
dòng xe cao cấp của thương hiệu Huyn Đai.
Dự án đầu tư xây dựng công trình Trung tâm thương mại, siêu thị và
trưng bày giới thiệu sản phẩm tại ô đất C11/CCKV3 trên địa bàn phường Yên
Sở, quận Hoàng Mai, TP Hà Nội. Công trình được xây dựng từ năm 2010
gồm 5 tầng trên và 1 tầng hầm. Trong đó, diện tích xây dựng tầng hầm 3441,6
diện tích sàn xây dựng tầng 1 là 3326. Tổng diện tích xây dựng 5 tầng là
16105,4 (không tính tầng hầm). Tổng chiều cao công trình là 22,8 Phần cổng,
tường rào bảo vệ có chiều dài 313,56 chiều cao 2m; Nhà bảo vệ có diện tích
38,8 chiều cao 3,9m.
Chủ đầu tư: Công ty TNHH xây dựng CDA (công ty CDA).
Công ty TNHH CDA được UBND TP. Hà Nội cho phép chuyển mục đích
sử dụng đất theo quyết định số 3826/QĐ-UBND ngày 27/9/2009.
Ngày 4/9/2010, Sở Xây dựng TP Hà Nội cấp giấy phép xây dựng cho
Công ty TNHH CDA (Công ty CDA) xây dựng công trình.

1.1.2. Vị trí dự án
Tòa nhà Thành Công Group từ đây bạn dễ dàng di chuyển đến nhiều địa
điểm với những cung đường cực kỳ thoáng đãng không sợ ách tắc giao thông
tiết kiệm rất nhiều thời gian di chuyển trên đường như:
- Đi cầu Thanh Trì 3km (theo đường vành đai 3)
- Đi bến xe Mĩ Đình 15km ( theo đường vành đai 3)
- Đi bến xe Giáp Bát 4 km ( theo quốc lộ 1A giao với Giải Phóng )
- Đi bến xe Nước Ngầm 3 km ( theo quốc lộ 1A )
7


- Đi thẳng đường Tam Trinh vào nội thành Hà Nội.

Hình ảnh 1. 1. Trung tâm thương mại CDA từ google map
1.2. Đặc trưng của nước thải
1.2.1. Các nguồn phát sinh nước thải
Nước thải từ hoạt động sinh hoạt của con người
Nước thải từ hoạt động nấu ăn, tẩy rửa
Nước thải từ hoạt động rửa xe
1.2.2. Khả năng gây ô nhiễm môi trường


Thành phần của nước thải sinh hoạt

Các chất thải rắn: Những chất rắn có trong nước thải sinh hoạt như đất,
cát, rác, lá cây, rau thừa… luôn có mặt trong nước thải sinh hoạt. Các chất này
sẽ làm cho dòng nước thải ngưng chảy giữa chừng. Chính vì lẽ đó nên dùng
lưới lọc để loạt bỏ các chất thải rắn này.
Các vi khuẩn gây hại: Thông thường vi khuẩn gây hại chỉ được hình
thành khi nước thải sinh hoạt có thời gian tồn tại bên ngoài lâu. Nếu nước thải

này được tiếp xúc trực tiếp với ánh nắng mặt trời hay nước mưa sẽ tạo nên
8


mùi hôi khó chịu. Nguy hiểm nhất là vi rút gây bệnh từ cơ thể người bệnh thải
ra bên ngoài.
Các hợp chất lơ lửng: Những hợp chất lơ lửng này chúng ta rất khó nhìn
thấy bằng mắt thường được. Các chất này có cấu tạo rất bền vững và gây hại
vào lâu dài cho cơ thể người. Thậm chí nó tạo ra ảnh hưởng của nước thải
sinh hoạt đến môi trường như nước, cây cỏ, thực phẩm ăn hằng ngày.
 Thành phần của nước thải rửa xe
Trong nước thải rửa xe có các thông sô gây ô nhiễm môi trường như: chất tẩy
rửa tổng hợp từ các chất tạo bọt, xà phòng…, các dung môi, dầu nhớt từ xe
máy ô nhiễm vào nguồn nước thải, hàm lượng cặn lơ lửng từ bánh xe, gầm xe
rất cao…Nếu không xử lý nước thải trước khi xả vào hệ thống thoát nước của
khu dân cư, thành phố thì mức độ ảnh hưởng của nguồn nước thải này rất cao.
Không những ảnh hưởng tới hệ thống thoát nước, khu vực đất xung quanh mà
còn gây ảnh hưởng tới một khu vực rộng lớn mà dòng nước thải này đi qua.
1.2.3. Các thông số ô nhiễm đầu vào
Về nước thải sinh hoạt (nước thải sinh hoạt, nước thải nhà bếp, nước
mưa)
Bảng 1.1: Các thông số ô nhiễm đầu vào của nước thải sinh hoạt
Thông số

Đơn vị

Giá trị

QCVN, 14-2008
BTNMT,CỘT B

5-9

pH

-

6-9

BOD5 (200C)

mg/l

300

50

COD

Mg/l

200

100

Tổng chất rắn lơ lửng (TSS)

mg/l

350

75

Amoni (tính theo N)

mg/l

35

10

Tổng Nitơ

mg/l

75

10

Phosphat (PO43-) (tính theo P)

mg/l

8 - 15

10
9


Thông số

Đơn vị

Giá trị

QCVN, 14-2008
BTNMT,CỘT B

Dầu mỡ dộng thực vật

mg/l

20 - 40

20

(nguồn: Kết quả phân tích chất lượng nước thải đầu vào ngày
17/03/2019)
Về nước thải rửa xe
Bảng 1. 2: Các thông số ô nhiễm đầu vào nước thải rửa xe
STT

Thông Số

Đơn Vị

1

pH

--

2
3
5
6
7
8
9
(nguồn: Kết

TSS
Mg/l
BOD
Mg/l
NH4
Mg/l
PO4
Mg/l
Tổng P
Mg/l
Tổng N
Mg/l
Dầu mỡ
Mg/l
quả phân tích chất lượng

Gía Trị
6-9

QCVN, 14-2008

BTNMT, CỘT A
5-9

600
100
200
50
35
5
8
10
15
6
75
5
40
10
nước thải đầu vào ngày

17/03/2019)
Kết luận
Sự có mặt của các chất độc hại xả vào nguồn nước sẽ làm phá vỡ cân
bằng sinh học tự nhiên của nguồn nước và kìm hãm quá trình tự làm sạch của
nguồn nước. Khả năng tự làm sạch của nguồn nước phụ thuộc vào các điều
kiện xáo trộn và pha loãng của nước thải với nguồn tiếp nhận. Sự có mặt của
các vi sinh vật, trong đó có các vi khuẩn gây bệnh sẽ đe dọa tính an toàn vệ
sinh nguồn nước. Vì vậy, để đảm bảo nguồn nước mặt không bị ô nhiễm bởi
nước thải từ cơ sở, ta cần xây dựng hệ thống xử lý đảm bảo nước thải đạt tiêu
chuẩn hiện hành trước khi đưa nguồn thải ra môi trường.

10


CHƯƠNG 2. CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI
1.2. Các phương pháp xử lý nước thải trong môi trường
Nước thải nói chung có chứa nhiều chất ô nhiễm khác nhau, đòi hỏi phải
xử lý bằng những phương pháp thích hợp khác nhau. Một cách tổng quát, các
phương pháp xử lý nước thải được chia thành các loại sau:
− Phương pháp cơ học.
− Phương pháp hóa lý.
− Phương pháp hóa học.
− Phương pháp sinh học.
2.1.1. Phương pháp cơ học
Mục đích của xử lý cơ học là loại bỏ các tạp chất có kích thước lớn và
đầu ra khỏi nước thải, cân bằng lưu lượng và hàm lượng nước thải đi vào hệ
thống xử lý nước thải tạo điều kiện thuận lợi cho các quá trình xử lý tiếp theo.
Phương pháp xử lý cơ học dùng để tách các chất không hòa tan và một
phần các chất ở dạng keo ra khỏi nước thải.
 Song chắn rác và lưới lọc rác
Song chắn rác làm bằng sắt tròn hoặc vuông đặt nghiêng theo dòng chảy
một góc 600 nhằm giữ lại các vật thô. Vận tốc dòng nước chảy qua thường lấy
0,3-0,6m/s. Lưới lọc giữ lại các cặn rắn nhỏ, mịn có kích thước từ 1mm 1,5mm. Phải thường xuyên cào rác trên mặt lọc để tránh tắc dòng chảy.
 Bể lắng cát
Bể lắng cát có dạng là các loại bể, hố, giếng cho nước chảy vào theo
nhiều cách khác nhau: Theo tiếp tuyến, theo dòng ngang, theo dòng từ trên
xuống và toả ra xung quanh dưới tác dụng của trọng lực cát nặng sẽ lắng
xuống đáy.
Các loại bể lắng:
- 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, ống phân phối nước đầu vào

11


và ống thu nước đầu ra. Bể lắng cát ngang chỉ ứng dụng cho trạm xử lý có
công suất nhỏ nhưng hiệu quả xử lý không cao.
- Bể lắng cát thổi khí: Bao gồm một bể thổi khí dòng chảy xoắn ốc có vận
tốc xoắn được thực hiện và kiểm soát bởi kích thước bể và lượng khí cấp vào.
Bể lắng cát thổi khí ứng dụng cho các trạm xử lý công suất lớn, hiệu quả cao
không phụ thuộc vào lưu 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 li tâm và trọng lực làm
cho cát được tách ra.
 Bể lắng
Bể 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 trên bề mặt. Cặn lắng và bọt nổi nhờ các thiết bị cơ học
thu gom và vận chuyển đến công trình xử lý cặn.
Các bể lắng có bố trí nối tiếp nhau. Quá trình lắng tốt có thể loại bỏ đến
90-95% lượng cặn trong nước thải. Vì vậy, đây là quá trình quan trọng trong
xử lý nước thải thường được bố trí xử lý ban đầu hay sau khi xử lý sinh học.
Để có thể tăng cường quá trình lắng ta có thể thêm vào các chất đông tụ.
Thông thường trong bể lắng, người ta chia làm 4 vùng:
- Vùng phân phối nước vào.
- Vùng lắng các hạt cặn.
- Vùng chứa và cô đặc cặn.
- Vùng thu nước ra.
 Bể vớt dầu mỡ
Công trình này thường được ứng dụng khi xử lý nước thải công nghiệp,
nhằm loại bỏ các tạp chất có khối lượng riêng nhỏ hơn nước, chúng gây ảnh
hưởng xấu tới các công trình thoát nước (mạng lưới và các công trình xử lý).

Vì vậy ta phải thu hồi các chất này trước khi đi vào các công trình phía sau.
Các chất này sẽ bịt kín lỗ hổng giữa các hạt vật liệu lọc trong các bể sinh học
12


và chúng cũng phá hủy cấu trúc bùn hoạt tính trong bể Aerotank, gây khó
khăn trong quá trình lên men cặn.
 Lọc cơ học
Bể lọc có tác dụng tách các chất ở trạng thái lơ lửng kích thước nhỏ bằng
cách cho nước thải đi qua lớp vật liệu lọc, công trình này sử dụng chủ yếu cho
một số loại nước thải công nghiệp.
Phương pháp xử lý nước thải bằng cơ học có thể loại bỏ khỏi nước thải
được 60% các tạp chất không hòa tan và 20% BOD.
Hiệu quả xử lý có thể đạt tới 75% theo hàm lượng chất lơ lửng và 30-35%
theo BOD bằng các biện pháp làm thoáng sơ bộ hoặc đông tụ sinh học.
Các loại thiết bị lọc: Lọc chậm, lọc nhanh, lọc kín, lọc hở. Ngoài ra còn
có lọc ép khung bản, lọc quay chân không, các máy vi lọc hiện đại.
2.1.2. Phương pháp hóa lý
Dùng để xử lý nước thải có nhiều chất lơ lửng, chất độc hại, độ màu cao
và là tiền đề cho xử lý sinh học phía sau.
 Keo tụ
Có hai dạng keo:
Keo kị nước (Hidropholic): Không kết hợp với nước để tạo ra vỏ bọc
hydrat, các hạt keo mang điện tích lớn và khi điện tích này được trung hoà thì
độ bền của hạt keo bị phá vỡ.
Keo háo nước (Hidrophilic): Kết hợp với các phân tử nước tạo thành vỏ
bọc hydrat các hạt keo riêng biệt mang điện tích bé và dưới tác dụng của các
chất điện phân không bị keo tụ.
Quá trình keo tụ xảy ra theo hai giai đoạn:
Chất keo tụ thủy phân khi cho vào nước, hình thành dung dịch keo và

ngưng tụ.Trung hoà, hấp phụ, lọc, các tạp chất trong nước.
Các loại hoá chất keo tụ:
- Phèn nhôm Al2(SO4)3.
- Phèn sắt (Fe2SO4) Ferrous sulfate.
13


- Phèn sắt Ferric chloride – FeCl3.
Hoá chất trợ keo tụ:
Dùng để tạo bông căn lớn, ổn định nhanh bảo đảm quá trình keo tụ đạt
hiệu quả cao. Bản chất trợ keo tụ là liên kết các bông cặn được tạo thành
trong quá trình keo tụ.
2.1.3. Phương pháp tuyển nổi
Phương pháp thường được áp dụng trong xử lý nước thải chứa dầu, nước
công nghiệp thuộc da,.. bản chất của quá trình tuyển nổi ngược với quá trình
lắng và được áp dụng trong trường hợp quá trình lắng diễn da rất chậm hoặc
rất khó thực hiện. Các chất lơ lửng, dầu mỡ sẽ được nổi lên trên bề mặt của
nước thải dưới tác dụng nâng của các bọt khí.
Các phương pháp tuyển nổi thường được áp dụng là:
- Tuyển nổi chân không.
- Tuyển nổi áp lực.
- Tuyển nổi cơ giới.
- Tuyển nổi với cung cấp không khí qua lớp vật liệu xốp.
- Tuyển nổi điện.
- Tuyển nổi sinh học.
- Tuyển nổi hóa học.
 Hấp phụ
Chất bẩn lỏng hoặc rắn được giữ lại trên bề mặt chất rắn.
Dùng để hấp phụ: Chất tẩy rửa, thuốc nhuộm, hợp chất chlorinated, dẫn
xuất phenol hoặc hydroxyl, hợp chất sinh mùi và vị, chất ô nhiễm vi lượng,

kim loại nặng.
Các loại hấp phụ:
+ Hấp phụ lý học: Một phân tử qua bề mặt chất hấp phụ đi vào khe rỗng
và dính lên bề mặt bằng các lực lý học.
+ Hấp phụ hoá học: Lực hoá học gây nên sự dính bám do các phản ứng
hoá học giữa chất hấp phụ và chất bị hấp phụ.
14


2.1.4. Phương pháp hóa học
Thực chất của phương pháp xử lý hoá học là đưa vào nước thải chất phản
ứng nào đó để gây tác động với các tạp chất bẩn, biến đổi hoá học và tạo cặn
lắng hoặc tạo dạng chất hoà tan nhưng không độc hại, không gây ô nhiễm môi
trường.
Phương pháp xử lý hoá học thường được áp dụng để xử lý nước thải công
nghiệp. Tuỳ thuộc vào điều kiện địa phương và điều kiện vệ sinh cho phép,
phương pháp xử lý hoá học có thể hoàn tất ở giai đoạn cuối cùng hoặc chỉ là
giai đoạn sơ bộ ban đầu của việc xử lý nước thải.
 Phương pháp trung hòa
Dùng để đưa môi trường nước thải có chứa các axit vô cơ hoặc kiềm về
trạng thái trung tính pH = 6,5 - 8,5. Phương pháp này có thể thực hiện bằng
nhiều cách; trộn lẫn nước thải chứa axit và chứa kiềm, bổ sung thêm tác nhân
hóa học, lọc nước qua lớp vật liệu lọc có tác dụng trung hòa.
 Phương pháp oxi hóa - khử
Dùng để đưa môi trường nước thải có chứa các axit vô cơ hoặc kiềm về
trạng thái trung tính pH = 6,5 - 8,5. Phương pháp này có thể thực hiện bằng
nhiều cách; trộn lẫn nước thải chứa axit và chứa kiềm, bổ sung thêm tác nhân
hóa học, lọc nước qua lớp vật liệu lọc có tác dụng trung hòa.
2.1.5. Phương pháp sinh học
Phương pháp này sử dụng khả năng sống, hoạt động của vi sinh vật để

phân hủy những chất bẩn hữu cơ trong nước thải. Các sinh vật sử dụng các
chất khoáng và hữu cơ để làm dinh dưỡng và tạo năng lượng. Trong quá trình
dinh dưỡng chúng nhận được các chất làm vật liệu để xây dựng tế bào, sinh
trưởng sinh sản nên sinh khối tăng lên.
Quá trình sau là quá trình khoáng hóa chất hữu cơ còn lại thành chất vô
cơ (sunfit, muối amon, nitrat...), các chất khí đơn giản (CO 2, N2, ...) và nước.
Quá trình này được gọi là quá trình oxy hóa. Căn cứ vào hoạt động của vi sinh
vật có thể chia phương pháp sinh học thành 3 nhóm chính như sau:
15


 Các phương pháp hiếu khí
Phương pháp hiếu khí dựa trên nguyên tắc là các vi sinh vật hiếu khí phân
hủy các chất hữu cơ trong điều kiện có oxy.
Chất hữu cơ + O2 H2O + CO2 + NH3 +...
Các phương pháp xử lý hiếu khí thường hay sử dụng: Phương pháp bùn
hoạt tính: dựa trên quá trình sinh trưởng lơ lửng của vi sinh vật và phương
pháp lọc sinh học: dựa trên quá trình sinh trưởng bám dính của vi sinh vật.
 Phương pháp bùn hoạt tính
Bùn hoạt tính là tập hợp những vi sinh vật khác nhau, chủ yếu là vi
khuẩn, kết lại thành các bông với trung tâm là các hạt chất rắn lơ lửng trong
nước (cặn lắng chiếm khoảng 30 – 40% thành phần cấu tạo bông, nếu hiếu
khí bằng thổi khí và khuấy đảo đầy đủ trong thời gian ngắn thì con số này
khoảng 30%, thời gian dài khoảng 35%, kéo dài tới vài ngày có thể tới 40%).
Các bông này có màu vàng nâu dễ lắng có kích thước từ 3 - 100 μm. Bùn hoạt
tính có khả năng hấp phụ (trên bề mặt bùn) và oxy hóa các chất hữu cơ có
trong nước thải với sự có mặt của oxy.
Quá trình xử lý nước thải bằng bùn hoạt tính bao gồm các bước:
Giai đoạn khuếch tán và chuyển chất từ dịch thể (nước thải) tới bề mặt
các tế bào vi sinh vật.

Hấp phụ: khuếch tán và hấp phụ các chất bẩn từ bề mặt ngoài các tế bào
qua màng bán thấm.
Quá trình chuyển hóa các chất đã được khuếch tán và hấp phụ ở trong tế
bào vi sinh vật sinh ra năng lượng và tổng hợp các chất mới của tế bào.
 Các phương pháp kị khí
Dựa trên sự chuyển hoá vật chất hữu cơ trong điều kiện không có oxy nhờ
rất nhiều loài vi sinh vật yếm khí tồn tại trong nước thải. Sản phẩm của quá
trình là CH4, CO2, N2, H2S, NH3 trong đó CH4 chiếm nhiều nhất.
Quá trình lên men Metan gồm 3 giai đoạn:
Pha phân hủy: Chuyển các chất hữu cơ thành hợp chất dễ tan trong nước.
16


Pha chuyển hóa axit: các vi sinh vật tạo thành axit gồm cả vi sinh vật kỵ
khí và vi sinh vật tùy nghi. Chúng chuyển hóa các sản phẩm phân hủy
trung gian thành các axít hữu cơ bậc thấp, cùng các chất hữu cơ khác như
axit hữu cơ, axit béo, rượu, axit amin, glyxerin, H2S, CO2, H2.
Pha kiềm: Các vi sinh vật Metan đích thực mới hoạt động. Chúng là
những vi sinh vật kỵ khí cực đoan, chuyển hóa các sản phẩm của pha axit
thành CH4 và CO2. Các phản ứng của pha này chuyển pH của môi trường
sang kiềm.
Bể lọc sinh học
Bể lọc sinh học là công trình mà trong đó nước thải được lọc qua lớp vật
liệu. Lớp vật liệu được bao phủ bởi màng sinh vật, vi sinh trong màng sinh
học oxi hóa các chất hữu cơ, sử dụng chúng làm nguồn dinh dưỡng và năng
lượng. Như vậy, chất hữu cơ được tách ra khỏi nước thải còn khối lượng
màng vi sinh vật tăng lên. Màng sinh vật chết được cuốn theo nước và đưa ra
khỏi thiết bị lọc sinh học.
Màng sinh học đóng vai trò như bùn hoạt tính, nó hấp thụ và phân hủy
các chất hữu cơ trong nước thải. Cường độ oxi hóa trong thiết bị lọc thấp hơn

trong bể Aerotank.
2.1.6. Khử trùng nước thải
Khử trùng nước thải là giai đoạn cuối cùng của công nghệ xử lý nước thải
nhằm loại bỏ vi trùng và virut gây bệnh trước khi xả ra nguồn tiếp nhận. Để
khử trùng nước thải có thể sử dụng clo và các hợp chất chứa clo, có thể tiến
hành khử trùng bằng ozon, tia hồng ngoại, ion bạc,... nhưng cần phải cân nhắc
về điều kiện kinh tế.
Xử lý cặn nước thải
Nhiệm vụ của xử lý cặn (cặn được tạo nên trong quá trình xử lý nước
thải):
Làm giảm thể tích và độ ẩm của cặn.
Ổn định cặn.
17


Khử trùng và sử dụng lại cặn cho các mục đích khác nhau.
Rác (gồm các tạp chất không tan kích thước lớn: cặn bả thực vật, giấy, giẻ
lau...) được giữ lại ở song chắn rác có thể chở đến bãi rác (nếu lượng rác
không lớn) hay nghiền rác và sau đó dẫn đến bể mêtan để tiếp tục xử lý.
Cát từ bể lắng được dẫn đến sân phơi cát để làm ráo nước và được đưa đi
xử lý tiếp theo đúng quy chuẩn.
Để tiếp tục làm giảm thể tích cặn có thể thực hiện sấy bằng nhiệt với
nhiều dạng khác nhau: thiết bị sấy dạng trống, dạng khí nén, băng tải.... Sau
khi sấy, độ ẩm còn 25-30% và cặn ở dạng hạt dễ dàng vận chuyển.
Đối với trạm xử lý công suất nhỏ, việc xử lý cặn có thể tiến hành đơn giản
hơn: nén sau đó làm ráo nước ở sân phơi cặn trên nền cát.
2.2. Một số công nghệ xử lý nước thải trong xử lý nước thải sinh
hoạt
2.2.1. Công nghệ AAO
AAO là viết tắt của Anaerobic (kỵ khí) – Anoxic (yếm khí) – Oxic

(hiếu khí). Công nghệ xử lý AAO là quá trình xử lý sinh học liên tục sử dụng
các hệ vi sinh vật kị khí, yếm khí và hiếu khí để phân hủy các chất ô nhiễm
trong nước thải. Dưới tác dụng phân giải các chất ô nhiễm của hệ vi sinh vật
mà chất ô nhiễm được xử lý trước khi thải ra môi trường.
Nước thải được xử lý triệt để qua hoạt động phân hủy các chất ô nhiễm
có trong nước thải của hệ vi sinh vật kỵ khí, thiếu khí và hiếu khí.
- Quá trình xử lý kỵ khí: Khử hydrocacbon, kết tủa kim loại nặng, kết
tủa photpho, khử Clo hoạt động…
- Quá trình xử lý yếm khí: Khử nitrat thành khí nitơ N2, giảm hàm
lượng BOD, COD trong nước thải.
- Quá trình hiếu khí: để chuyển hóa NH 4 thành NO3, khử BOD, COD,
sunfua…
- Tiệt trùng: bằng lọc vi lọc hoặc bằng hóa chất – chủ yếu dùng
hypocloride canxi (Ca(OCl)2) để khử các vi trùng gây bệnh…
18


2.2.2. Công nghệ UASB
UASB là viết tắc của cụm từ Upflow anearobic 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 min
là 100mg/l, nếu SS>3000mg/l không thích hợp để xử lý bằng UASB.
Xử lý nước thải 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, qua đó 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.
2.2.3. Công nghệ MBBR
MBBR là từ viết tắt của cụm từ Moving Bed Biofilm Reactor, là quá trình
xử lý nhân tạo trong đó sử dụng các vật liệu làm giá thể cho vi sinh bám dính
vào để sinh trưởng và phát triển, là sự kết hợp giữa Aerotank truyền thống và
lọc sinh học hiếu khí.
Công nghệ MBBR là công nghệ mới nhất hiện nay trong lĩnh vực xử lý
nước thải vì tiết kiệm được diện tích và hiệu quả xử lý cao. Vật liệu làm giá
thể phải có tỷ trọng nhẹ hơn nước đảm bảo điều kiện lơ lửng được. Các giá
thể này luôn chuyển động không ngừng trong toàn thể tích bể nhờ các thiết bị
thổi khí và cánh khuấy. Mật độ vi sinh ngày càng gia tăng, hiệu quả xử lý
ngày càng cao.
Tương tự Aerotank truyền thống, bể MBBR hiếu khí cũng cần một
MBBR thiếu khí (Anoxic) để đảm bảo khả năng xử lý nitơ trong nước thải.
19


Thể tích của màng MBBR so với thể tích bể được điều chỉnh theo tỷ lệ phù
hợp, thường là <50% thể tích bể.
2.2.4. Công nghệ USBF
USBF (Upflow Sludge Blanket Filtration) được cải tiến từ quy trình bùn
hoạt tính cổ điển kết hợp với quá trình anoxic và vùng lắng bùn lơ lửng trong
một công trình xử lý sinh học. Là một hệ thống kết hợp nên chiếm ít không
gian và các thiết bị đi kèm. Quy trình USBF được thiết kế để khử BOD,
nitrate hóa/ khử nitrtate và khử phốt pho.
Để khử carbonate, vùng anoxic được xem như vùng lựa chọn mà ở đó sự
pha trộn dòng thải sẽ làm tăng khả năng lắng và khống chế quá trình tăng
trưởng vi sinh vật.

Để nitrate hóa, khử nitrate và khử phospho, vùng anoxic có thể đảm
đương được vai trò này. Trong quy trình này, NH 3-N bị oxy hóa thành nitrite
và sau đó thành nitrate bởi vi khuẩn Nitrosomonas và Nitrobacter trong từng
vùng sục khí riêng biệt. Nitrate được tuần hoàn trở lại vùng anoxic và được
khử liên tục tối đa. Trong phản ứng này BOD đầu vào được xem như nguồn
carbon hay nguồn năng lượng để khử nitrate thành những phân tử nitơ.
Quy trình USBF được thiết lập trên nguyên lý bể lắng dòng chảy lên có
lớp bùn lơ lửng (upflow sludge blanket clarifier) ngăn này có dạng hình
thang, nước thải sau khi được xáo trộn đi từ dưới đáy bể lắng qua hệ thống
vách ngăn thiết kế đặc biệt mà ở đó xảy ra quá trình tạo bông thủy lực. Bể
lắng hình thang tạo ra tốc độ dâng dòng chảy ổn định trên toàn bề mặt từ đáy
đến mặt trên bể lắng, điều này cho phép sự giảm vận tốc dần dần trong suốt
bể lắng.

20


CHƯƠNG 3. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC CÔNG TRÌNH THIẾT
BỊ
1.3. Đề xuất công nghệ xử lý nước thải
Cơ sở lựa chọn
Lưu Lượng Nước Thải
Lưu lượng ngày: 60m3/ngày. đêm
Lưu lượng trung bình giờ : 2.5 m³/giờ
Tính chất nước thải đầu vào
Bảng 1.3: Các thông số ô nhiễm đầu vào của nước thải sinh hoạt
Thông số

Đơn vị

Giá trị

QCVN, 14-2008
BTNMT,

CỘT

B
pH

-

8

5-9

BOD5 (200C)

mg/l

300

50

COD

Mg/l

200

100

Tổng chất rắn lơ lửng (TSS)

mg/l

350

100

Amoni (tính theo N)

mg/l

35

10

Tổng Nitơ

mg/l

75

10
21


Thông số

Đơn vị

Giá trị

QCVN, 14-2008
BTNMT,

CỘT

B
3-

Phosphat (PO4 ) (tính theo P)

mg/l

15

10

Dầu mỡ dộng thực vật

mg/l

35

20

(nguồn: Kết quả phân tích chất lượng nước thải đầu vào ngày
17/03/2019)

Bảng 1.4: Các thông số ô nhiễm đầu vào nước thải rửa xe
STT

Thông Số

Đơn Vị

Gía Trị

--

10

1

pH

2
3
5
6
7
8
9
(nguồn: Kết

TSS
Mg/l
BOD
Mg/l

NH4
Mg/l
PO4
Mg/l
Tổng P
Mg/l
Tổng N
Mg/l
Dầu mỡ
Mg/l
quả phân tích chất lượng

QCVN, 14-2008
BTNMT, CỘT B
5-9

600
100
200
50
35
10
8
10
10
10
60
10
40
10

nước thải đầu vào ngày

17/03/2019)
Mức Độ Yêu Cầu Xử Lý
Mức độ yêu cầu xử lý nước thải của Hệ Thống Xử Lý Nước Thải phụ
thuộc vào mục đích nguồn tiếp nhận. Nước thải sau xử lý đạt tiêu chuẩn Cột
B, QCVN 14:2008/BTNMT, dẫn ra môi trường tiếp nhận.
Bảng 3. 1: Chỉ tiêu nước thải sau xử lý
ST

Chỉ tiêu

Đơn vị

1

pH

mg/l

2

BOD

mg/l

3

TSS

mg/l

4

COD

Mg/l

T

Kết quả
Loại B
5-9
50
100
50

22


ST
T
4

Chỉ tiêu

Đơn vị

TDS

mg/l

Sunfua

5

(tính

theo

mg/l

H2S)

6

NH3 - N

mg/l

7

NO3- -N

mg/l

8

Dầu mỡ động thực vật

mg/l

Tổng các chất hoạt

9

mg/l

động bề mặt

10

PO43- - P

11

Tổng Coliform

mg/l
MPN/100m
l

Kết quả
Loại B
1000
4.0
10
50
20
10

10
5.000

3.2. Đề xuất phương án xử lý
Dựa vào các thông số dòng thải đầu vào và những nhận xét yêu cầu ở
trên, ta có thể đưa ra 2 quy trình công nghệ xử lý:
 Công nghệ 1:
NƯỚC THẢI

NƯỚC THẢI VỆ

NƯỚC THẢI

NHÀ BẾP

SINH

RỬA XE

RỌ CHẮN RÁC

BỂ GOM

BỂ TÁCH DẦU
BỂ PHỐT 3
NGĂN

BỂ ĐIỀU HÒA
BỂ CHỨA

BỂ ĐIỀU HÒA

BỂ THIẾU KHÍ
BƠM
BƠM

BỂ HÓA LÝ

BÙN HÓA LÝ

23

BỂ KHỬ TRÙNG
THÁP
NƯỚCLỌC
RA
Đạt QCVN 14-2014 giá trị cột A


BỂ HIẾU KHÍ
MBBR

BỂ LẮNG

Hình ảnh 3. 1. Sơ đồ hệ thống xử lý nước thải AO kết hợp hóa lý
Thuyết minh công nghệ xử lý nước thải
Nước thải được chia làm 2 nguồn chính là nước thải sinh hoạt và nước
thải rửa xe. Hai nguồn này sẽ được đưa vào 2 hệ thống xử lý riêng trước khi
đưa về bể khử trùng dung chung cho toàn bộ hệ thống.
Nước thải từ khu rửa và bảo dưỡng xe được thu gom về hệ thống bể

tách dầu. Tại đây, dầu và các chất hoạt động bề mặt được tách khỏi dòng nước
thải. Sau khi tách dầu mỡ, nước thải được dẫn về bể điều hòa nước thải rửa
xe.
Nước thải từ nhà bếp được đưa về bể tách mỡ ở đây lớp mỡ được giữ
lại bên trên bề mặt và được thu gom định kỳ, nước thải sau khi tách mỡ được
dẫn về bể điều hòa nước thải.
Nước thải từ các nhà vệ sinh, và các khu vực khác theo ống dẫn về bể
phốt, rồi từ bể phốt chảy tràn sang bể điều hòa nước thải.
Tại bể điều hòa nồng độ các chất được hòa trộn đồng đều, ổn định lưu
lượng và được bơm nước thải nhúng chìm bơm sang công đoạn xử lý sinh học
đối với nước thải sinh hoạt và hóa lý với nước thải rửa xe.

24


Để tránh hiện tượng lắng cặn và phân hủy yếm khí sinh mùi hôi thối,
tại đáy bể điều hòa nước thải sinh họt và bể điều hòa nước thải rửa xe lắp đặt
hệ thống phân phối khí dạng bọt khí mịn hòa trộn dòng nước.
Nước thải đi từ bể điều hoà nước thải sinh hoạt sang bể xử lý thiếu khí
(Anoxic). Sự sinh trưởng và phát triển của hệ vi sinh vật thiếu khí trong bể là
tác nhân chính xử lý chất ô nhiễm trong nước thải. Kết quả là lượng Nitơ và
photpho trong nước thải được xử lý. Để tăng hiệu quả xử lý của bể thiếu khí,
trong bể lắp đặt hệ thống máy khuấy chìm khuấy trộn nước thải, tạo môi
trường thiếu khí kích thích hệ vi sinh vật phát triển. Từ bể sinh học thiếu khí
nước thải theo ống dẫn sang bể sinh học hiếu khí (Aeroten).
Tại bể Aeroten vi sinh vật hiếu khí sinh trưởng phát triển lấy sinh khối
là chất hữu cơ trong nước thải (đặc trưng là thành phần BOD) làm thức ăn.
Kết quả là chất hữu cơ trong nước thải được xử lý đến hàm lượng cho phép.
Oxi được cung cấp mãnh liệt vào bể bằng máy thổi khí đặt cạn và hệ thống
phân phối khí dạng đĩa, khí bọt mịn lắp đặt cố định dưới đáy bể. Ngoài ra

trong bể sinh học hiếu khí có thêm đệm sinh học MBBR, là loại vật liệu bằng
PVC có diện tích bề mặt lớn làm nơi bám dính cho hệ vi sinh vật hiếu khí.
Bể hiếu khí còn được bố chí thêm bơm chìm để hồi lưu nước lại bể thiếu
khí trong trường hợp hàm lương nito trong nước thải vẫn chưa đạt, nước từ bể
hiếu khí chảy tràn sang bể lắng.
Tại đây, phần bùn lắng xuống đáy bể, phần nước trong phía trên chảy
vào máng thu theo ống dẫn sang bể khử trùng. Phần bùn lắng xuống đáy được
bơm về bể phốt và bể anoxic. Phần bùn này, một phần được tuần hoàn bổ
sung vào phần thiếu hụt trong quá trình xử lý của bể sinh học hiếu khí. Phần
bùn dư từ bể lắng được đưa về bể chứa bùn. Tại đây bùn sẽ phân hủy yếm khí
giảm thể tích bùn. Phần nước dư tuần hoàn lại bể điều hòa, phần bùn định kỳ
hút đi xử lý theo quy trình xử lý chất thải rắn.
Nước thải rửa xe từ bể điều hòa nước thải rửa xe sang bể keo tụ

25