Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt cho khu dân cư mỹ lợi xã phước an huyện nhơn trạch tỉnh đồng nai công suất 1500m3ngày đêm

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CƠNG NGHỆ TP. HCM
..

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI:
TÍNH TỐN THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ NƢỚC THẢI
SINH HOẠT CHO KHU DÂN CƢ MỸ LỢI
XÃ PHƢỚC AN, HUYỆN NHƠN TRẠCH, TỈNH ĐỒNG NAI
CÔNG SUẤT 1.500 M3/NGÀY ĐÊM

Ngành:

MÔI TRƢỜNG

Chuyên ngành: KỸ THUẬT MÔI TRƢỜNG

Giảng viên hƣớng dẫn:

PGS.TS TRƢƠNG THANH CẢNH

Sinh viên thực hiện :

LƢƠNG NGUYỄN MỸ CHI

MSSV : 09B1080106

Lớp : 09HMT4

TP.HỒ CHÍ MINH, NĂM 2011

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐHKTCN TPHCM
KHOA: MT & CN SINH HỌC

CỘNG HÕA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
ĐỘC LẬP – TỰ DO – HẠNH PHÖC
---o0o---

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ và tên
: Lƣơng Nguyễn Mỹ Chi
MSSV: 09B1080106
Ngành
: Môi trƣờng
Lớp: 09HMT4
1. Đầu đề Đồ án tốt nghiệp
“Tính tốn, thiết kế trạm xử lý nƣớc thải sinh hoạt cho Khu dân cƣ Mỹ Lợi, xã
Phƣớc An, huyện Nhơn Trạch, tỉnh Đồng Nai, công suất 1.500m3/ngày.đêm”
2. Nhiệm vụ
Giới thiệu khu dân cƣ Mỹ Lợi;
Tổng quan về thành phần, tính chất và đặc trƣng nƣớc thải sinh hoạt;
Xây dựng phƣơng án công nghệ xử lý nƣớc thải cho khu dân cƣ Mỹ Lợi, xã
Phƣớc An, huyện Nhơn Trạch, tỉnh Đồng Nai, công suất 1.500m3/ngày.đêm;
Tính tốn các cơng trình đơn vị theo phƣơng án đề xuất;
Dự toán kinh tế hệ thống xử lý nƣớc thải sinh hoạt;
Bố trí cơng trình và vẽ mặt bằng tổng thể trạm xử lý theo phƣơng án đã chọn;
Vẽ sơ đồ mặt cắt công nghệ (theo nƣớc, cao độ cơng trình);
Vẽ chi tiết các cơng trình đơn vị hồn chỉnh.
3. Ngày giao Đồ án tốt nghiệp

: 31/05/2011
4. Ngày hoàn thành Đồ án tốt nghiệp
: 07/09/2011
5. Giáo viên hƣớng dẫn
: PGS.TS Trƣơng Thanh Cảnh
Nội dung và yêu cầu Đồ án tốt nghiệp đã đƣợc thông qua Bộ môn.
Tp.HCM, ngày … tháng … năm 2011
CHỦ NHIỆM BỘ MƠN
NGƢỜI HƢỚNG DẪN CHÍNH
(Ký và ghi rõ họ tên)

(Ký và ghi rõ họ tên)

Th.S Võ Hồng Thi

PGS.TS Trƣơng Thanh Cảnh

PHẦN DÀNH CHO KHOA
Ngƣời duyệt (chấm sơ bộ): ................................
Ngày bảo vệ: ......................................................
Điểm tổng kết: ....................................................
Nơi lƣu trữ Đồ án tốt nghiệp: .............................


LỜI CAM ĐOAN
Sau thời gian theo học tại trƣờng Đại học Kỹ thuật Cơng nghệ thành phố Hồ
Chí Minh, chun ngành Kỹ thuật mơi trƣờng, nay em đã hồn thành đồ án tốt
nghiệp của mình với đề tài: Tính tốn, thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt cho
Khu dân cư Mỹ Lợi, xã Phước An, huyện Nhơn Trạch, tỉnh Đồng Nai, cơng suất
1.500m3/ngày.đêm.

Em xin cam đoan:
-

Tự mình thực hiện đồ án, không sao chép đồ án, luận văn của bất cứ ai dƣới
bất kỳ hình thức nào;

-

Các số liệu sử dụng trong đồ án là số liệu thực đƣợc lấy từ quá trình khảo sát
và thực tế ở cơng ty;

-

Tài liệu tham khảo đều có trích dẫn nguồn một cách rõ ràng và cụ thể;

-

Em xin chịu trách nhiệm về sự cam đoan của mình.
Tp.HCM, ngày …. tháng ……. năm 2011
Sinh viên

Lương Nguyễn Mỹ Chi


LỜI CẢM ƠN
Trong quá trình thực hiện Đồ án tốt nghiệp, em đã nhận được sự giúp
đỡ và ủng hộ rất lớn của các Thầy, Cô, người thân và bạn bè. Đó là động lực
rất lớn giúp em hồn thành tốt Đồ án tốt nghiệp.
Lời đầu tiên, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Thầy PGS.TS
Trương Thanh Cảnh đã tận tình hướng dẫn, cung cấp cho em những kiến

thức và kinh nghiệm quý báu trong quá trình thực hiện Đồ án tốt nghiệp.
Em cũng xin gửi lời cám ơn đến Ban giám hiệu Trường Đại học Kỹ
Thuật Công Nghệ Tp. HCM, Ban chủ nhiệm khoa Môi trường và Công nghệ
sinh học, cùng tất cả các thầy cô trong khoa, đã tạo điều kiện để em hoàn
thành tốt Đồ án này.
Cuối cùng, khơng thể thiếu được là lịng biết ơn đối với gia đình, bạn
bè và những người thân yêu nhất đã động viên tinh thần và giúp đỡ em trong
quá trình thực hiện Đồ án tốt nghiệp.
Xin chân thành cảm ơn!
Tp.HCM, ngày …. tháng ……. năm 2011
Sinh viên

Lương Nguyễn Mỹ Chi


MỤC LỤC
Trang
TRANG PHỤ BÌA
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
LỜI CAM ĐOAN
LỜI CẢM ƠN
MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT..................................................................... iv
DANH MỤC BẢNG ..................................................................................................v
DANH MỤC HÌNH, SƠ ĐỒ .................................................................................. vi
TĨM TẮT LUẬN VĂN ............................................................................................1
CHƢƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG ......................................................................2
1.1

LÝ DO TIẾN HÀNH ĐỀ TÀI .....................................................................2

1.2

MỤC TIÊU CỦA NGHIÊN CỨU ...............................................................3

CHƢƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ NƢỚC THẢI SINH HOẠT VÀ CÁC
PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ NƢỚC THẢI SINH HOẠT .........................................4
2.1

TỔNG QUAN VỀ NƢỚC THẢI SINH HOẠT ..........................................4

2.1.1

Định nghĩa nƣớc thải sinh hoạt .............................................................4

2.1.2

Thành phần và tính chất của nƣớc thải sinh hoạt..................................4

2.2

TÁC ĐỘNG CỦA NƢỚC THẢI SINH HOẠT ĐẾN MÔI TRƢỜNG ......6

2.3

CÁC PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ NƢỚC THẢI SINH HOẠT......................7

2.3.1

Phƣơng pháp cơ học ..............................................................................7

2.3.2

Phƣơng pháp hóa lý ............................................................................10

2.3.3

Phƣơng pháp xử lý sinh học................................................................14

2.3.4

Xử lý nƣớc thải bằng phƣơng pháp hóa học .......................................21

CHƢƠNG 3: TỔNG QUAN VỀ KHU DÂN CƢ MỸ LỢI .................................24
VÀ NỘI DUNG, PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .............................................24
3.1

TỔNG QUAN VỀ KHU DÂN CƢ MỸ LỢI .............................................24

3.1.1

Điều kiện tự nhiên tại khu vực ............................................................24

i


3.1.2
3.2

Điều kiện kinh tế - xã hội xã Phƣớc An ..............................................29

NỘI DUNG NGHIÊN CỨU ......................................................................30

3.2.1

Dự báo nƣớc thải sinh hoạt khu dân cƣ Mỹ Lợi. ................................30

3.2.2

Xác định các thông số thiết kế hệ thống xử lý nƣớc thải. ...................30

3.2.3

Lựa chọn công nghệ xử lý và thiết kế hệ thống xử lý nƣớc thải.........31

3.3

PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..............................................................32

3.3.1

Phƣơng pháp thu thập thông tin ..........................................................32

3.3.2

Phƣơng pháp xác định các thông số thiết kế và lựa chọn công nghệ .32

3.3.3

Phƣơng pháp thiết kế các cơng trình đơn vị .......................................32

3.3.4

Phƣơng pháp xử lý số liệu ..................................................................33

CHƢƠNG 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU..............................................................34
4.1

DỰ BÁO NƢỚC THẢI KHU DÂN CƢ MỸ LỢI ....................................34

4.1.1

Tải lƣợng .............................................................................................34

4.1.2

Thành phần, tính chất nƣớc thải..........................................................34

4.2

XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ THIẾT KẾ ...............................................35

4.3

LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƢỚC THẢI SINH HOẠT KHU

DÂN CƢ MỸ LỢI.................................................................................................38
4.3.1

Tính chất nƣớc thải đầu vào. ...............................................................39

4.3.2

Tiêu chuẩn xả thải. ..............................................................................39

4.3.3

Đề xuất công nghệ xử lý .....................................................................39

4.3.4

Lý do lựa chọn công nghệ. ..................................................................41

4.3.5

Thuyết minh sơ đồ công nghệ. ............................................................41

4.4

TÍNH TỐN, THIẾT KẾ CÁC CƠNG TRÌNH ĐƠN VỊ. ........................42

4.4.1

Song chắn rác ......................................................................................42

4.4.2

Bể thu gom ..........................................................................................46

4.4.3

Lƣới chắn rác (lƣới lọc tinh) ...............................................................48

4.4.4

Bể lắng cát ngang ................................................................................48

4.4.5

Sân phơi cát .........................................................................................51

4.4.6

Bể điều hòa..........................................................................................53

4.4.7

Bể Aerotank ........................................................................................58

ii


4.4.8

Bể lắng II .............................................................................................69

4.4.9

Bể khử trùng........................................................................................74

4.4.10

Bể nén bùn ..........................................................................................75

4.4.11

Máy ép bùn .........................................................................................78

4.5

DỰ TỐN CHI PHÍ XÂY DỰNG VÀ THIẾT BỊ ....................................80

4.5.1

Phần xây dựng .....................................................................................80

4.5.2

Phần thiết bị ........................................................................................81

4.5.3

Tổng dự toán vốn đầu tƣ ban đầu .......................................................83

4.5.4

Suất đầu tƣ cho 1m3 nƣớc thải ............................................................83

4.5.5

Chi phí xử lý cho 1m3 nƣớc thải .........................................................83

4.6

QUY TRÌNH VẬN HÀNH VÀ BẢO DƢỠNG HỆ THỐNG ..................86

4.6.1

Quy trình vận hành ..............................................................................86

4.6.2

Quy trình vận hành giai đoạn khởi động ............................................86

4.6.3

Quy trình bảo dƣỡng ...........................................................................94

CHƢƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.........................................................97
5.1

KẾT LUẬN ................................................................................................97

5.2

KIẾN NGHỊ ...............................................................................................97

TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................99

iii

DANH MỤC CÁC 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 hịa tan, mg/l)

F/M

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

KCN

: Khu công nghiệp

MLSS

: Mixed Liquor Suspended Solid (Chất rắn lơ lửng trong bùn, mg/l)

MLVSS : Mixed Liquor Volatite Suspended Solid (Chất rắn lơ lửng bay hơi trong
bùn lỏng, mg/l)
N

: Nitơ

P

: Photpho

SCR

: Song chắn rác

SS

: Suspended Solid (Chất rắn lơ lửng, mg/l)

SVI

: Sludge Volume Index (Chỉ số thể tích bùn, ml/g)

VSS

: Volatite Suspended Solid (Chất rắn lơ lửng bay hơi, ml/g)

XLNT

: Xử lý nƣớc thải

QCVN

: Quy chuẩn Việt Nam

TCXD

: Tiêu chuẩn xây dựng

KDC

: Khu dân cƣ

iv


DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1. Tải lƣợng và nồng độ chất bẩn trong nƣớc thải sinh hoạt ..........................6
Bảng 3.1. Diện tích bố trí nhà ở KDC Mỹ Lợi .........................................................25
Bảng 4.1. Nhu cầu sử dụng nƣớc ..............................................................................34
Bảng 4.2. Thành phần và tính chất nƣớc thải sinh hoạt: ...........................................35
Bảng 4.3. Hệ số không điều hòa chung. ....................................................................36
Bảng 4.4. Thành phần nƣớc thải sinh hoạt đặc trƣng ...............................................39
Bảng 4.5. Các thông số thủy lực của mƣơng dẫn nƣớc thải ở SCR ..........................42
Bảng 4.6. Kết quả tính tốn thiết kế SCR ................................................................46
Bảng 4.7. Các thơng số thiết kế bể thu gom .............................................................48
Bảng 4.8. Kết quả tính tốn thủy lực mƣơng dẫn nƣớc thải đến bể lắng cát ............49
Bảng 4.9. Các thông số thiết kế bể lắng cát ..............................................................51
Bảng 4.10. Kết quả tính tốn các thơng số sân phơi cát ...........................................52
Bảng 4.11. Tổng hợp tính tốn bể điều hồ ..............................................................58
Bảng 4.12. Tổng hợp tính tốn bể Aerotank .............................................................69
Bảng 4.13. Tổng hợp tính tốn bể lắng đợt II ...........................................................73
Bảng 4.14. Tổng hợp tính tốn bể khử trùng ............................................................75
Bảng 4.15. Tổng hợp tính tốn bể nén bùn ...............................................................78

Bảng 4.17. Khái tốn các cơng trình hạng mục: .......................................................80
Bảng 4.18. Khái tốn chi phí thiết bị ........................................................................81
Bảng 4.19. Bảng tổng chi phí ....................................................................................83
Bảng 4.20. Chi phí năng lƣợng .................................................................................84
Bảng 4.21. Chi phí hố chất ......................................................................................85
Bảng 4.22. Chi phí cơng nhân ...................................................................................85
Bảng 4.23. Các sự cố do nhóm thiết bị xử lý ............................................................89
Bảng 4.24. Các sự cố do nhóm thiết bị điều khiển ...................................................90
Bảng 4.25. Các sự cố do nhóm thiết bị cơ điện ........................................................91

v


DANH MỤC HÌNH, SƠ ĐỒ
Sơ đồ 2.1. Thành phần các chất trong nƣớc thải sinh hoạt ........................................5
Sơ đồ 2.2. Sơ đồ chuyển hóa vật chất trong điều kiện kỵ khí. .................................19
Hình 4.1. Vị trí Khu dân cƣ Mỹ Lợi .........................................................................37
Hình 4.2. Phối cảnh mặt bằng Khu dân cƣ Mỹ Lợi ..................................................38
Hình 4.3. Dây chuyền cơng nghệ xử lý nƣớc thải sinh hoạt đề xuất ........................40

vi


Tính tốn, thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt cho khu dân cư Mỹ Lợi

TÓM TẮT LUẬN VĂN
Khu dân cƣ Mỹ Lợi tại xã Phƣớc An, huyện Nhơn Trạch, tỉnh Đồng Nai là
dự án xây dựng nằm trong kế hoạch quy hoạch chung đô thị mới Nhơn Trạch. Nƣớc
thải từ khu dân cƣ mang đặc tính chung của nƣớc thải sinh hoạt: Bị ô nhiễm bởi cặn
bã hữu cơ (SS), chất hữu cơ hoà tan (BOD), các chất dinh dƣỡng (Nitơ, Photpho),

và các vi trùng gây bệnh. Nƣớc thải từ khu dân cƣ sau xử lý thải ra nguồn tiếp nhận,
yêu cầu nƣớc thải đạt các chỉ tiêu loại A theo QCVN 14 : 2008/BTNMT.
Đề tài “Thiết kế trạm xử lý nƣớc thải sinh hoạt cho khu dân cƣ Mỹ Lợi, xã
Phƣớc An, huyện Nhơn Trạch, tỉnh Đồng Nai với công suất 1.500m3/ ngày.đêm”,
đƣợc thực hiện với sự hƣớng dẫn của Thầy PGS. TS Trƣơng Thanh Cảnh. Thời gian
thực hiện từ tháng 06/2011 đến 09/2011.
Cơng trình chung xử lý nƣớc thải sinh hoạt bao gồm: xử lý cơ học (song chắn
rác, bể lắng cát); xử lý sinh học (Aerotank); khử trùng nƣớc thải và các cơng trình
xử lý bùn cặn.
Tính tốn cụ thể các cơng trình đơn vị: thể tích các bể, các thiết bị thổi khí,
khuấy trộn, đƣờng ống. Bố trí hợp lý mặt bằng và cao trình cơng nghệ, khái tốn giá
thành xử lý, vận hành và bảo dƣỡng cơng trình.

GVHD: PGS. TS Trương Thanh Cảnh
SVTH : Lương Nguyễn Mỹ Chi

Trang 1


Tính tốn, thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt cho khu dân cư Mỹ Lợi

CHƢƠNG 1
GIỚI THIỆU CHUNG
1.1

LÝ DO TIẾN HÀNH ĐỀ TÀI
Theo định hƣớng phát triển hiện nay của t

Khu cơng nghiệp khác đang hình thành tại Nhơn Trạch sẽ thu hút rất nhiều các nhà
đầu tƣ. Hiện tƣợng này tạo ra một sự chuyển biến lớn về lƣợng dân cƣ từ các địa

phƣơng khác tập trung về đây. Trong thời điểm mà việc quy hoạch chung đơ thị
mới Nhơn Trạch đang đi vào giai đoạn hồn tất thì việc triển khai dự án Khu dân cƣ
Mỹ Lợi là rất cần thiết và phù hợp với nhu cầu chung. Đây sẽ là khu vực phát triển
về thƣơng mại, dịch vụ và là nơi ở tốt cho một bộ phận dân cƣ phục vụ trong các
Khu công nghiệp kế cận, phục vụ cho một bộ phận dân cƣ là cán bộ công nhân viên,
công nhân và một bộ phận dân cƣ từ các địa phƣơng khác nhập cƣ đến.
Dự án Khu dân cƣ Mỹ Lợi có quy mơ rộng 47,3 ha thuộc địa phận xã Phƣớc
An, huyện Nhơn Trạch, tỉnh Đồng Nai, nằm trong khu quy hoạch tổng thể Thành
phố Nhơn Trạch đƣợc Thủ tƣớng Chính phủ phê duyệt theo Quyết định số 323/TTg
ngày 17/5/1996. Với một bố cục quy hoạch tổng thể mặt bằng hợp lý, dự án dự kiến
sẽ đáp ứng nhu cầu ở cho 12.500 dân, góp phần vào việc giải quyết nhu cầu nhà ở
đang ngày càng gia tăng tại khu vực có hệ thống khu cơng nghiệp lớn tại tỉnh Đồng
Nai. Trong đó có dành riêng khu vực bệnh viện cho cả khu vực Thành phố mới
Nhơn Trạch; một trƣờng học cho cả khu vực dân cƣ mới phát triển; một khu vực
chợ phục vụ cho các khu dân cƣ xung quanh khu vực. Ngồi ra, hệ thống giao thơng
kết nối đƣợc tất cả hệ thống giao thông hiện hữu của các khu dân cƣ đã phát triển
trƣớc, đồng thời kết nối đƣợc với các tuyến giao thông nằm trong quy hoạch phát
triển giao thông của thành phố mới và liên vùng.

GVHD: PGS. TS Trương Thanh Cảnh
SVTH : Lương Nguyễn Mỹ Chi

Trang 2


Tính tốn, thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt cho khu dân cư Mỹ Lợi

Khu dân cƣ Mỹ Lợi tại xã Phƣớc An,
huyện Nhơn Trạch

. Do đó đề tài “Tính tốn thiết kế trạm xử

lý nƣớc thải sinh hoạt cho khu dân cƣ Mỹ Lợi, xã Phƣớc An, huyện Nhơn
Trạch, tỉnh Đồng Nai” đƣợc hình thành.
1.2

MỤC TIÊU CỦA NGHIÊN CỨU
Dự báo nƣớc thải Khu dân cƣ Mỹ Lợi tại xã Phƣớc An, huyện Nhơn Trạch,

tỉnh Đồng Nai; lựa chọn công nghệ và thiết kế hệ thống xử lý nƣớc thải công suất
1.500 m3/ngày.đêm. Nƣớc thải đạt tiêu chuẩn loại A theo QCVN 14:2008/BTNMT
trƣớc khi xả ra nguồn tiếp nhận để bảo vệ môi trƣờng và sức khỏe cộng đồng.

GVHD: PGS. TS Trương Thanh Cảnh
SVTH : Lương Nguyễn Mỹ Chi

Trang 3


Tính tốn, thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt cho khu dân cư Mỹ Lợi

CHƢƠNG 2
TỔNG QUAN VỀ NƢỚC THẢI SINH HOẠT VÀ CÁC
PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ NƢỚC THẢI SINH HOẠT

2.1

TỔNG QUAN VỀ NƢỚC THẢI SINH HOẠT

2.1.1 Định nghĩa nước thải sinh hoạt

Nƣớc thải sinh hoạt là nƣớc đƣợc thải bỏ sau khi sử dụng cho các mục đích
sinh hoạt của cộng đồng: tắm, giặt, tẩy rửa, vệ sinh cá nhân. Chúng thƣờng đƣợc
thải ra từ các căn hộ, cơ quan, trƣờng học, bệnh viện, chợ, và các cơng trình cơng
cộng khác.
2.1.2 Thành phần và tính chất của nước thải sinh hoạt
Thông thƣờng, nƣớc thải sinh hoạt của hộ gia đình đƣợc chia làm hai loại
chính:
-

Nƣớc đen là nƣớc thải từ nhà vệ sinh, chứa phần lớn các chất ô nhiễm,
chủ yếu là: chất hữu cơ, các vi sinh vật gây bệnh và cặn lơ lửng.

-

Nƣớc xám là nƣớc phát sinh từ quá trình rửa, tắm, giặt, với thành phần
các chất ơ nhiễm khơng đáng kể.

Đặc tính chung của nƣớc thải sinh hoạt là: Bị ô nhiễm bởi cặn bã hữu cơ
(SS), chất hữu cơ hoà tan (BOD5/COD), các chất dinh dƣỡng (Nitơ, Phốtpho), các
vi trùng gây bệnh (E.coli, Colifom).
Chất hữu cơ chứa trong nƣớc thải sinh hoạt chiếm khoảng 50-60% tổng các
chất bao gồm các chất hữu cơ thực vật: Cặn bã thực vật, rau quả, giấy...và các chất
hữu cơ động vật: Chất bài tiết của ngƣời và động vật, xác động vật,...Các chất hữu
cơ trong nƣớc thải theo đặc tính hóa học gồm chủ yếu là protein (40-50%), hydrat
cacbon (40-50%) gồm tinh bột, đƣờng, xenlulô và các chất béo (5-10%). Urê cũng
là chất hữu cơ quan trọng trong nƣớc thải sinh hoạt. Nồng độ chất hữu cơ trong

GVHD: PGS. TS Trương Thanh Cảnh
SVTH : Lương Nguyễn Mỹ Chi

Trang 4


Tính tốn, thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt cho khu dân cư Mỹ Lợi

nƣớc thải sinh hoạt dao động trong khoảng 150 ÷ 450 mg/l theo trọng lƣợng khơ.
Có khoảng 20 - 40 % chất hữu cơ khó phân hủy sinh học.
Các chất vơ cơ trong nƣớc thải chiếm 40 - 42% gồm chủ yếu: Cát, đất sét,
các axit, bazơ vơ cơ, dầu khống,...
Trong nƣớc thải có nhiều dạng vi sinh vật: Vi khuẩn, virut, nấm, rong tảo,
trứng giun sán,...Trong số các dạng vi sinh vật đó có thể có cả vi trùng gây bệnh, ví
dụ: lỵ, thƣơng hàn,... có khả năng gây thành dịch bệnh. Về thành phần hóa học thì
các loại vi sinh vật thuộc nhóm các chất hữu cơ.
Tải lƣợng và nồng độ chất bẩn trong nƣớc thải sinh hoạt từ các ngôi nhà hoặc
cụm dân cƣ độc lập.

Nƣớc thải sinh hoạt

99,9 %

0,1 %
Các chất
rắn

Nƣớc
50-70 %

30-50 %

Các chất hữu cơ

65%
Protein

10%
Các chất
béo

Các chất vô cơ

25%
Cacbonhydrat

Cát

Muối

Kim loại

Sơ đồ 2.1 Thành phần các chất trong nƣớc thải sinh hoạt
[Nguồn: Lâm Minh Triêt, 2006]

GVHD: PGS. TS Trương Thanh Cảnh
SVTH : Lương Nguyễn Mỹ Chi

Trang 5


Tính tốn, thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt cho khu dân cư Mỹ Lợi

Bảng 2.1 Tải lƣợng và nồng độ chất bẩn trong nƣớc thải sinh hoạt
Tải lƣợng, g/ngƣời.ngày

Nồng độ *, mg/l

115 – 117

680 – 1.000

Các chất rắn dễ bay hơi

65 – 85

380 – 500

Cặn lơ lửng

35 – 50

200 – 290

Cặn lơ lửng dễ bay hơi

25 – 40

150 – 240

BOD5

35 – 50

200 – 290

COD

115 – 125

680 – 730

Tổng Nitơ

6 – 17

35 – 100

Nitơ Amoni

1–3

6 – 18

Tổng Photpho

3–5

18 – 29

Photphat (tính theo photpho)

1–4

6 – 24

1011 – 4. 1012 **

108 – 1010 ***

Thông số
Tổng chất rắn

Tổng Coliform

[Nguồn: Trần Đức Hạ, 2002]

Ghi chú:
*

: Nồng độ tính khi tiêu chuẩn nước thải là 120l/người. ngày

** : Số Coliform
*** : Số Coliform/100ml

2.2

TÁC ĐỘNG CỦA NƢỚC THẢI SINH HOẠT ĐẾN MÔI TRƢỜNG
Theo Hội Bảo vệ thiên nhiên và môi trƣờng Việt Nam (VACNE), nƣớc thải

sinh hoạt chiếm khoảng 80% tổng số nƣớc thải ở các thành phố, là một nguyên nhân
chính gây nên tình trạng ơ nhiễm nƣớc và vấn đề này có xu hƣớng càng ngày càng
xấu đi. Ƣớc tính, hiện chỉ có khoảng 6% lƣợng nƣớc thải đơ thị đƣợc xử lý.

Các thành phần ơ nhiễm chính đặc trƣng thƣờng thấy ở nƣớc thải sinh hoạt là
BOD5, COD, Nito và Phốtpho. Trong nƣớc thải sinh hoạt, hàm lƣợng Nito và
Phốtpho rất lớn, nếu khơng đƣợc loại bỏ thì sẽ làm cho nguồn tiếp nhận nƣớc thải sẽ
bị phú dƣỡng.
Ngoài ra, một yếu tố gây ô nhiễm quan trọng trong nƣớc thải sinh hoạt, đặc
biệt là trong phân, đó là các loại mầm bệnh đƣợc lây truyền bởi các vi sinh vật có
trong phân. Vi sinh vật gây bệnh từ nƣớc thải có khả năng lây lan qua nhiều nguồn
GVHD: PGS. TS Trương Thanh Cảnh
SVTH : Lương Nguyễn Mỹ Chi

Trang 6


Tính tốn, thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt cho khu dân cư Mỹ Lợi

khác nhau, qua tiếp xúc trực tiếp, qua mơi trƣờng (đất, nƣớc, khơng khí, cây trồng,
vật nuôi, côn trùng…), thâm nhập vào cơ thế ngƣời qua đƣờng ăn, nƣớc uống, hô
hấp, … và sau đó có thể gây bệnh. Vi sinh vật gây bệnh cho ngƣời bao gồm các
nhóm chính là virus, vi khuẩn, nguyên sinh bào và giun sán.
Các chất hữu cơ hoà tan (BOD/ COD): Diễn ra sự khoáng hoá, ổn định chất
hữu cơ dẫn đến thiếu hụt oxy hoà tan trong nƣớc (DO), gây ảnh hƣởng đến thủy
sinh. Nếu thiếu hụt DO trầm trọng sẽ hình thành điều kiện yếm khí, gây mùi hôi.
Các chất dinh dƣỡng (Nitơ, Photpho): Hàm lƣợng cao sẽ gây ra hiện tƣợng
phú dƣỡng hoá - các loài thực vật thủy sinh phát triển mạnh rồi chết đi, thối rữa,
làm cho nguồn nƣớc trở nên ô nhiễm.
Chất rắn lơ lửng (SS): Làm đục nƣớc, mất mỹ quan.
Vi sinh vật gây bệnh: Lan truyền các bệnh trong môi trƣờng nƣớc nhƣ:
thƣơng hàn, tả lị…, gây ra những trận dịch, ảnh hƣởng đến sức khỏe con ngƣời.
2.3

CÁC PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ NƢỚC THẢI SINH HOẠT

2.3.1 Phương pháp cơ học
Phƣơng pháp xử lý cơ học sử dụng nhằm mục đích tách các chất khơng hịa tan
và một phần các chất ở dạng keo ra khỏi nƣớc thải .Những cơng trình xử lý cơ học bao
gồm:

A. Song chắn rác
Song chắn rác nhằm chắn giữ các cặn bẩn có kích thƣớc lớn hay ở dạng sợi:
giấy, rau cỏ, rác … đƣợc gọi chung là rác. Rác đƣợc chuyển tới máy nghiền để
nghiền nhỏ, sau đó đƣợc chuyển tới bể phân hủy cặn (bể mêtan). Đối với các tạp
chất < 5 mm thƣờng dùng lƣới chắn rác. Cấu tạo của thanh chắn rác gồm các thanh
kim loại tiết diện hình chữ nhật, hình tròn hoặc bầu dục… Song chắn rác đƣợc chia
làm 2 loại di động hoặc cố định, có thể thu gom rác bằng thủ cơng hoặc cơ khí.
Song chắn rác đƣợc đặt nghiêng một góc 60 – 900 theo hƣớng dịng chảy.

B. Bể lắng cát
GVHD: PGS. TS Trương Thanh Cảnh
SVTH : Lương Nguyễn Mỹ Chi

Trang 7


Tính tốn, thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt cho khu dân cư Mỹ Lợi

Bể lắng cát dùng để tách các chất bẩn vơ cơ có trọng lƣợng riêng lớn hơn
nhiều so với trọng lƣợng riêng của nƣớc nhƣ xỉ than, cát ... ra khỏi nƣớc thải. Cát từ
bể lắng cát đƣợc đƣa đi phơi khô ở sân phơi và cát khô thƣờng đƣợc sử dụng lại cho
những mục đích xây dựng.
Bể lắng dùng để tách các chất lơ lửng có trọng lƣợng riêng lớn hơn trọng

lƣợng riêng của nƣớc. Chất lơ lửng nặng hơn sẽ từ từ lắng xuống đáy, còn chất lơ
lửng nhẹ hơn sẽ nổi lên mặt nƣớc hoặc tiếp tục theo dòng nƣớc đến cơng trình xử lý
tiếp theo. Dùng những thiết bị thu gom và vận chuyển các chất bẩn lắng và nổi (ta
gọi là cặn ) tới cơng trình xử lý cặn.
-

Dựa vào chức năng, vị trí có thể chia bể lắng thành các loại: bể lắng đợt 1
trƣớc cơng trình xử lý sinh học và bể lắng đợt 2 sau công trình xử lý sinh
học;

-

Dựa vào nguyên tắc hoạt động, ngƣời ta có thể chia ra các loại bể lắng
nhƣ: bể lắng hoạt động gián đoạn hoặc bể lắng hoạt động liên tục;

-

Dựa vào cấu tạo có thể chia bể lắng thành các loại nhƣ sau: bể lắng đứng,
bể lắng ngang, bể lắng ly tâm và một số bể lắng khác.

 Bể lắng đứng
Bể lắng đứng có dạng hình trịn hoặc hình chữ nhật trên mặt bằng. Bể lắng
đứng thƣờng dùng cho các trạm xử lý có cơng suất dƣới 20.000 m3/ngàyđêm. Nƣớc
thải đƣợc dẫn vào ống trung tâm và chuyển động từ dƣới lên theo phƣơng thẳng
đứng. Vận tốc dòng nƣớc chuyển động lên phải nhỏ hơn vận tốc của các hạt lắng.
Nƣớc trong đƣợc tập trung vào máng thu phía trên. Cặn lắng đƣợc chứa ở phần hình
nón hoặc chóp cụt phía dƣới.
 Bể lắng ngang
Bể lắng ngang có hình dạng chữ nhật trên mặt bằng, tỷ lệ giữa chiều rộng và
chiều dài khơng nhỏ hơn ¼ và chiều sâu đến 4m. Bể lắng ngang dùng cho các trạm

xử lý có cơng suất lớn hơn 15.000m3/ ngày.đêm. Trong bể lắng nƣớc thải chuyển
động theo phƣơng ngang từ đầu bể đến cuối bể và đƣợc dẫn tới các cơng trình xử lý
tiếp theo, vận tốc dịng chảy trong vùng cơng tác của bể không đƣợc vƣợt quá
GVHD: PGS. TS Trương Thanh Cảnh
SVTH : Lương Nguyễn Mỹ Chi

Trang 8


Tính tốn, thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt cho khu dân cư Mỹ Lợi

40mm/s. Bể lắng ngang có hố thu cặn ở đầu bể và nƣớc trong đƣợc thu vào ở máng
cuối bể.
 Bể lắng ly tâm
Bể lắng ly tâm có dạng hình trịn trên mặt bằng. Bể lắng ly tâm đƣợc dùng
cho các trạm xử lý có cơng suất lớn hơn 20.000m3/ngàyđêm. Trong bể lắng nƣớc
chảy từ trung tâm ra quanh thành bể. Cặn lắng đƣợc dồn vào hố thu cặn đƣợc xây
dựng ở trung tâm đáy bể bằng hệ thống cào gom cặn ở phần dƣới dàn quay hợp với
trục 1 góc 450. Đáy bể thƣờng đƣợc thiết kế với độ dốc i = 0,02 – 0,05. Dàn quay
với tốc độ 2-3 vòng trong 1 giờ. Nƣớc trong đƣợc thu vào máng đặt dọc theo thành
bể phía trên.
 Bể vớt dầu mỡ
Bể vớt dầu mỡ thƣờng đƣợc áp dụng khi xử lý nƣớc thải có chứa dầu mỡ
(nƣớc thải công nghiệp), nhằm tách các tạp chất nhẹ. Đối với thải sinh hoạt khi hàm
lƣợng dầu mỡ khơng cao thì việc vớt dầu mỡ thực hiện ngay ở bể lắng nhờ thiết bị
gạt chất nổi.
 Bể lọc
Bể lọc nhằm tách các chất ở trạng thái lơ lửng kích thƣớc nhỏ bằng cách cho
nƣớc thải đi qua lớp lọc đặc biệt hoặc qua lớp vật liệu lọc. Bể này đƣợc sử dụng chủ
yếu cho một số loại nƣớc thải cơng nghiệp. Q trình phân riêng đƣợc thực hiện

nhờ vách ngăn xốp, nó cho nƣớc đi qua và giữ pha phân tán lại. Quá trình diễn ra
dƣới tác dụng của áp suất cột nƣớc.


Hiệu quả của phƣơng pháp xử lý cơ học

Có thể loại bỏ đƣợc đến 60% tạp chất khơng hồ tan có trong nƣớc thải và
giảm BOD đến 30%. Để tăng hiệu suất công tác của các cơng trình xử lý cơ học có
thể dùng biện pháp làm thống sơ bộ, thống gió đơng tụ sinh học, hiệu quả xử lý
có thể đạt tới 75% theo hàm lƣợng chất lơ lửng và 40-50% theo BOD.

GVHD: PGS. TS Trương Thanh Cảnh
SVTH : Lương Nguyễn Mỹ Chi

Trang 9


Tính tốn, thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt cho khu dân cư Mỹ Lợi

Trong số các công trình xử lý cơ học có thể kể đến bể tự hoại, bể lắng hai vỏ,
bể lắng trong có ngăn phân huỷ là những cơng trình vừa để lắng vừa để phân huỷ
cặn lắng.
2.3.2 Phương pháp hóa lý
Bản chất của q trình xử lý nƣớc thải bằng phƣơng pháp hố lý là áp dụng
các q trình vật lý và hố học để đƣa vào nƣớc thải chất phản ứng nào đó để gây
tác động với các tạp chất bẩn, biến đổi hoá học, tạo thành các chất khác dƣới dạng
cặn hoặc chất hồ tan nhƣng khơng độc hại hoặc gây ơ nhiễm mơi trƣờng. Giai đoạn
xử lý hố lý có thể là giai đoạn xử lý độc lập hoặc xử lý cùng với các phƣơng pháp
cơ học, hoá học, sinh học trong cơng nghệ xử lý nƣớc thải hồn chỉnh.
Những phƣơng pháp hoá lý thƣờng đƣợc áp dụng để xử lý nƣớc thải là: keo

tụ, đông tụ, tuyển nổi, hấp phụ, trao đổi ion, thấm lọc ngƣợc và siêu lọc …

A. Phƣơng pháp keo tụ và đơng tụ
Q trình lắng chỉ có thể tách đƣợc các hạt rắn huyền phù nhƣng không thể
tách đƣợc các chất gây nhiễm bẩn ở dạng keo và hịa tan vì chúng là những hạt rắn
có kích thƣớc q nhỏ. Để tách các hạt rắn đó một cách có hiệu quả bằng phƣơng
pháp lắng, cần tăng kích thƣớc của chúng nhờ sự tác động tƣơng hỗ giữa các hạt
phân tán liên kết thành tập hợp các hạt, nhằm tăng vận tốc lắng của chúng. Việc khử
các hạt keo rắn bằng lắng trọng lƣợng đòi hỏi trƣớc hết cần trung hịa điện tích của
chúng, thứ đến là liên kết chúng với nhau. Q trình trung hồ điện tích thƣờng
đƣợc gọi là q trình đơng tụ (coagulation), cịn q trình tạo thành các bơng lớn
hơn từ các hạt nhỏ gọi là quá trình keo tụ (flocculation).

B. Phƣơng pháp keo tụ
Keo tụ là quá trình kết hợp các hạt lơ lửng khi cho các chất cao phân tử vào
nƣớc. Khác với q trình đơng tụ, khi keo tụ thì sự kết hợp diễn ra khơng chỉ do tiếp
xúc trực tiếp mà còn do tƣơng tác lẫn nhau giữa các phân tử chất keo tụ bị hấp phụ
trên các hạt lơ lửng .

GVHD: PGS. TS Trương Thanh Cảnh
SVTH : Lương Nguyễn Mỹ Chi

Trang 10


Tính tốn, thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt cho khu dân cư Mỹ Lợi

Chất keo tụ thƣờng dùng có thể là hợp chất tự nhiên và tổng hợp chất keo tự
nhiên là tinh bột, ete, xenlulozơ, dectrin (C6H10O5)n và dioxit silic hoạt tính
(xSiO2.yH2O).

C. Phƣơng pháp đơng tụ
Q trình thuỷ phân các chất đơng tụ và tạo thành các bông keo xảy ra theo
các giai đoạn sau :
Me3+

+

HOH

Me(OH)2+

+

H+

Me(OH)2+ +

HOH

Me(OH)+

+

H+

Me(OH)+ +

HOH

Me(OH)3

+

H+

Me3+

3HOH

Me(OH)3

+

+

3H+

Chất đông tụ thƣờng dùng là muối nhôm, sắt hoặc hoặc hỗn hợp của chúng.
Việc chọn chất đông tụ phụ thuộc vào thành phần, tính chất hố lý, giá thành, nồng
độ tạp chất trong nƣớc, pH .
Các muối nhôm đƣợc dùng làm chất đông tụ: Al2(SO4)3.18H2O, NaAlO2,
Al(OH)2Cl, Kal(SO4)2.12H2O, NH4Al(SO4)2.12H2O. Thƣờng sunfat nhơm làm chất
đơng tụ vì hoạt động hiệu quả pH = 5 – 7,5, tan tốt trong nƣớc, sử dụng dạng khô
hoặc dạng dung dịch 50% và giá thành tƣơng đối rẻ.
Các muối sắt đƣợc dùng làm chất đông tụ: Fe(SO3).2H2O, Fe(SO4)3.3H2O,
FeSO4.7H2O và FeCl3. Hiệu quả lắng cao khi sử dụng dạng khô hay dung dịch 10 15%.

D. Tuyển nổi
Phƣơng pháp tuyển nổi thƣờng đƣợc sử dụng để tách các tạp chất (ở dạng rắn

hoặc lỏng) phân tán không tan, tự lắng kém ra khỏi pha lỏng. Trong xử lý nƣớc thải,
tuyển nổi thƣờng đƣợc sử dụng để khử các chất lơ lửng và làm đặc bùn sinh học.
Ƣu điểm cơ bản của phƣơng pháp này so với phƣơng pháp lắng là có thể khử đƣợc
hồn tồn các hạt nhỏ hoặc nhẹ, lắng chậm, trong một thời gian ngắn. Khi các hạt
đã nổi lên bề mặt, chúng có thể thu gom bằng bộ phận vớt bọt.
Quá trình tuyển nổi đƣợc thực hiện bằng cách sục các bọt khí nhỏ (thƣờng là
khơng khí) vào trong pha lỏng. Các khí đó kết dính với các hạt và khi lực nổi của
GVHD: PGS. TS Trương Thanh Cảnh
SVTH : Lương Nguyễn Mỹ Chi

Trang 11


Tính tốn, thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt cho khu dân cư Mỹ Lợi

tập hợp các bóng khí và hạt đủ lớn sẽ kéo theo hạt cùng nổi lên bề mặt, sau đó
chúng tập hợp lại với nhau thành các lớp bọt chứa hàm lƣợng các hạt cao hơn trong
chất lỏng ban đầu .

E. Hấp phụ
Phƣơng pháp hấp phụ đƣợc dùng rộng rãi để làm sạch triệt để nƣớc thải khỏi
các chất hữu cơ hoà tan sau khi xử lý sinh học cũng nhƣ xử lý cục bộ khi nƣớc thải
có chứa một hàm lƣợng rất nhỏ các chất đó. Những chất này khơng phân huỷ bằng
con đƣờng sinh học và thƣờng có độc tính cao. Nếu các chất cần khử bị hấp phụ tốt
và chi phí riêng cho lƣợng chất hấp phụ khơng lớn thì việc ứng dụng phƣơng pháp
này là hợp lý hơn cả.
Các chất hấp phụ thƣờng đƣợc sử dụng nhƣ: than hoạt tính, các chất tổng
hợp và chất thải của vài ngành sản xuất đƣợc dùng làm chất hấp phụ (tro, rỉ, mạt
cƣa …). Chất hấp phụ vô cơ nhƣ đất sét, silicagen, keo nhơm và các chất hydroxit
kim loại ít đƣợc sử dụng vì năng lƣợng tƣơng tác của chúng với các phân tử nƣớc

lớn. Chất hấp phụ phổ biến nhất là than hoạt tính, nhƣng chúng cần có các tính chất
xác định nhƣ: tƣơng tác yếu với các phân tử nƣớc và mạnh với các chất hữu cơ, có
lỗ xốp thơ để có thể hấp phụ các phân tử hữu cơ lớn và phức tạp, có khả năng phục
hồi. Ngồi ra, than phải bền với nƣớc và thấm nƣớc nhanh. Quan trọng là than phải
có hoạt tính xúc tác thấp đối với phản ứng oxy hóa bởi vì một số chất hữu cơ trong
nƣớc thải có khả năng bị oxy hố và bị hố nhựa. Các chất hố nhựa bít kín lỗ xốp
của than và cản trở việc tái sinh nó ở nhiệt độ thấp.

F. Phƣơng pháp trao đổi ion
Trao đổi ion là một q trình trong đó các ion trên bề mặt của chất rắn trao
đổi với ion có cùng điện tích trong dung dịch khi tiếp xúc với nhau. Các chất này
gọi là các ionit (chất trao đổi ion), chúng hồn tồn khơng tan trong nƣớc.
Các chất có khả năng hút các ion dƣơng từ dung dịch điện ly gọi là cationit,
những chất này mang tính axit. Các chất có khả năng hút các ion âm gọi là anionit
và chúng mang tính kiềm. Nếu nhƣ các ionit nào đó trao đổi cả cation và anion gọi
là các ionit lƣỡng tính.

GVHD: PGS. TS Trương Thanh Cảnh
SVTH : Lương Nguyễn Mỹ Chi

Trang 12


Tính tốn, thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt cho khu dân cư Mỹ Lợi

Phƣơng pháp trao đổi ion thƣờng đƣợc ứng dụng để loại ra khỏi nƣớc các
kim loại nhƣ: Zn, Cu, Cr, Ni, Pb, Hg, M, …, các hợp chất của Asen, Photpho,
Cyanua và các chất phóng xạ.
Các chất trao đổi ion là các chất vơ cơ hoặc hữu cơ có nguồn gốc tự nhiên
hay tổng hợp nhân tạo. Các chất trao đổi ion vô cơ tự nhiên gồm có các zeolit, kim

loại khống chất, đất sét, fenspat, chất mica khác nhau … vô cơ tổng hợp gồm
silicagen, pecmutit (chất làm mềm nƣớc ), các oxyt khó tan và hydroxyt của một số
kim loại nhƣ nhơm, crôm, ziriconi … Các chất trao đổi ion hữu cơ có nguồn gốc tự
nhiên gồm axit humic và than đá chúng mang tính axit, các chất có nguồn gốc tổng
hợp là các nhựa có bề mặt riêng lớn là những hợp chất cao phân tử.

G. Các quá trình tách bằng màng
Màng đƣợc định nghĩa là một pha đóng vai trị ngăn cách giữa các pha khác
nhau . Việc ứng dụng màng để tách các chất phụ thuộc vào độ thấm của các hợp
chất đó qua màng. Ngƣời ta dùng các kỹ thuật nhƣ: điện thẩm tích, thẩm thấu
ngƣợc, siêu lọc và các quá trình tƣơng tự khác.
Thẩm thấu ngƣợc và siêu lọc là quá trình lọc dung dịch qua màng bán thẩm
thấu, dƣới áp suất cao hơn áp suất thấm lọc. Màng lọc cho các phân tử dung môi đi
qua và giữ lại các chất hoà tan. Sự khác biệt giữa hai quá trình là ở chỗ siêu lọc
thƣờng đƣợc sử dụng để tách dung dịch có khối lƣợng phân tử trên 500 và có áp
suất thẩm thấu nhỏ (ví dụ nhƣ các vi khuẩn, tinh bột, protein, đất sét …). Còn thẩm
thấu ngƣợc thƣờng đƣợc sử dụng để khử các vật liệu có khối lƣợng phân tử thấp và
có áp suất cao.

H. Phƣơng pháp điện hố
Mục đích của phƣơng pháp này là xử lý các tạp chất tan và phân tán trong
nƣớc thải, có thể áp dụng trong quá trình oxy hố dƣơng cực, khử âm cực, đơng tụ
điện và điện thẩm tích. Tất cả các q trình này đều xảy ra trên các điện cực khi cho
dòng điện 1 chiều đi qua nƣớc thải.
Nhƣợc điểm lớn của phƣơng pháp này là tiêu hao điện năng lớn.

GVHD: PGS. TS Trương Thanh Cảnh
SVTH : Lương Nguyễn Mỹ Chi

Trang 13

Tính tốn, thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt cho khu dân cư Mỹ Lợi

2.3.3 Phương pháp xử lý sinh học
Phƣơng pháp xử lí sinh học là sử dụng khả năng sống, hoạt động của vi sinh
vật để phân huỷ các chất bẩn hữu cơ có trong nƣớc thải. Các vi sinh vật sử dụng
các hợp chất hữu cơ và một số khoáng chất làm nguồn dinh dƣỡng và tạo năng
lƣợng. Trong quá trình dinh dƣỡng, chúng nhận các chất dinh dƣỡng để xây dựng tế
bào, sinh trƣởng và sinh sản vì thế sinh khối của chúng đƣợc tăng lên. Quá trình
phân hủy các chất hữu cơ nhờ vi sinh vật gọi là q trình oxy hóa sinh hóa. Phƣơng
pháp xử lý sinh học có thể thực hiện trong điều kiện hiếu khí (với sự có mặt của
oxy) hoặc trong điều kiện kỵ khí (khơng có oxy).
Phƣơng pháp xử lý sinh học có thể ứng dụng để làm sạch hoàn toàn các loại
nƣớc thải chứa chất hữu cơ hoà tan hoặc phân tán nhỏ. Do vậy phƣơng pháp này
thƣờng đƣợc áp dụng sau khi loại bỏ các loại tạp chất thơ ra khỏi nƣớc thải có hàm
lƣợng chất hữu cơ cao.
Quá trình xử lý sinh học gồm các bƣớc:
-

Chuyển hố các hợp chất có nguồn gốc cacbon ở dạng keo và dạng hồ
tan thành thể khí và thành các vỏ tế bào vi sinh;

-

Tạo ra các bông cặn sinh học gồm các tế bào vi sinh vật và các chất keo
vô cơ trong nƣớc thải;

-

Loại các bông cặn ra khỏi nƣớc thải bằng q trình lắng.

A. Xử lí nƣớc thải bằng phƣơng pháp sinh học trong điều kiện tự nhiên
Để tách các chất bẩn hữu cơ dạng keo và hoà tan trong điều kiện tự nhiên
ngƣời ta xử lí nƣớc thải trong ao, hồ (hồ sinh vật) hay trên đất (cánh đồng tƣới, cánh
đồng lọc…).
a. Hồ sinh vật
Hồ sinh vật là các ao hồ có nguồn gốc tự nhiên hoặc nhân tạo, cịn gọi là hồ
oxy hố, hồ ổn định nƣớc thải, … xử lí nƣớc thải bằng phƣơng pháp sinh học.
Trong hồ sinh vật diễn ra quá trình oxy hóa sinh hóa các chất hữu cơ nhờ các loài vi
khuẩn, tảo và các loại thủy sinh vật khác, tƣơng tự nhƣ quá trình làm sạch nguồn
GVHD: PGS. TS Trương Thanh Cảnh
SVTH : Lương Nguyễn Mỹ Chi

Trang 14


Tính tốn, thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt cho khu dân cư Mỹ Lợi

nƣớc mặt. Vi sinh vật sử dụng oxy sinh ra từ rêu tảo trong q trình quang hợp cũng
nhƣ oxy từ khơng khí để oxy hoá các chất hữu cơ, rong tảo lại tiêu thụ CO 2,
photphat và nitrat amon sinh ra từ sự phân huỷ, oxy hoá các chất hữu cơ bởi vi sinh
vật. Để hồ hoạt động bình thƣờng cần phải giữ giá trị pH và nhiệt độ tối ƣu. Nhiệt
độ không đƣợc thấp hơn 60C.
Theo bản chất q trình sinh hố, ngƣời ta chia hồ sinh vật ra các loại hồ
hiếu khí, hồ sinh vật tuỳ tiện (Faculative) và hồ sinh vật yếm khí.
 Hồ sinh vật hiếu khí
Q trình xử lí nƣớc thải xảy ra trong điều kiện đầy đủ oxy, oxy đƣợc cung
cấp qua mặt thoáng và nhờ quang hợp của tảo hoặc hồ đƣợc làm thoáng cƣỡng bức
nhờ các hệ thống cấp khí. Độ sâu của hồ sinh vật hiếu khí khơng lớn từ 0,5-1,5m.

 Hồ sinh vật tuỳ tiện
Có độ sâu từ 1,5 – 2,5m, trong hồ sinh vật tùy tiện, theo chiều sâu lớp nƣớc
có thể diễn ra hai q trình: oxy hố hiếu khí và lên men yếm khí các chất bẩn hữu
cơ. Trong hồ sinh vật tùy tiện vi khuẩn và tảo có quan hệ tƣơng hỗ đóng vai trị cơ
bản đối với sự chuyển hóa các chất.
 Hồ sinh vật yếm khí
Có độ sâu trên 3m, với sự tham gia của hàng trăm chủng loại vi khuẩn kỵ khí
bắt buộc và kỵ khí không bắt buộc. Các vi sinh vật này tiến hành hàng chục phản
ứng hoá sinh học để phân huỷ và biến đổi các hợp chất hữu cơ phức tạp thành
những chất đơn giản, dễ xử lý. Hiệu suất giảm BOD trong hồ có thể lên đến 70%.
Tuy nhiên nƣớc thải sau khi ra khỏi hồ vẫn có BOD cao nên loại hồ này chỉ chủ yếu
áp dụng cho xử lý nƣớc thải công nghiệp rất đậm đặc và dùng làm hồ bậc 1 trong tổ
hợp nhiều bậc.
b. Cánh đồng tưới - Cánh đồng lọc
Cánh đồng tƣới là những khoảng đất canh tác, có thể tiếp nhận và xử lý nƣớc
thải. Xử lý trong điều kiện này diễn ra dƣới tác dụng của vi sinh vật, ánh sáng mặt
trời, khơng khí và dƣới ảnh hƣởng của các hoạt động sống thực vật, chất thải bị hấp
GVHD: PGS. TS Trương Thanh Cảnh
SVTH : Lương Nguyễn Mỹ Chi

Trang 15