Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải tập trung KCN châu đức huyện châu đức huyện châu đức tỉnh bà rịa vũng tàu công suất 5000m3ngày đêm

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI

..

CHƯƠNG 1
MỞ ĐẦU
1.1

Đặt vấn đề
Tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu nằm trong vùng kinh tế trọng điểm phía Nam, trong

thời gian qua ln là một trong những tỉnh có tốc độ phát triển kinh tế cao, thu hút
vốn đầu tư trong và ngoài nước ngày càng tăng.
Hiện nay Bà Rịa vũng Tàu có rất nhiều khu cơng nghiệp đã và đang hình
thành như: khu công nghiệp Phú Mỹ, khu công nghiệp Mỹ Xuân A, khu công nghiệp
Mỹ Xuân A2, khu công nghiệp Cái Mép, khu cơng nghiệp Mỹ Xn B1… tuy
nhiên trong đó có một số khu công nghiệp hoạt động không hiệu quả dù thời gian
hoạt động đã tương đối dài. Chủ trương của tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu là tiếp tục công
cuộc cơng nghiệp hóa hiện đại hóa mà cụ thể là tiếp tục xây dựng những khu công
nghiệp mới phát triển một cách có hiệu quả đồng bộ các hệ thống hạ tầng kỹ thuật,
thay đổi chức năng sử dụng đất từ những khu sản xuất nông nghiệp kém hiệu quả
thành khu vực sản xuất cơng nghiệp có hiệu quả cao, trong đó có khu cơng nghiệp
Châu Đức.
Sự ra đời của khu công nghiệp Châu Đức thu hút hàng vạn lao động trực tiếp
trong các nhà máy và tạo thêm việc làm cho nhiều lao động trên công trường xây
dựng và các dịch vụ khác, đồng thời giải quyết việc làm cho người lao động tại chỗ
trong huyện, tỉnh và cả nước, là nơi thu hút các nhà đầu tư sử dụng các công nghệ
sạch và giảm tối đa các tác động gây ô nhiễm cho người dân và môi trường xung
quanh. Trong tương lai khu công nghiệp sẽ không ngừng lớn mạnh kéo theo sự gia

tăng các vấn đề môi trường. Hoạt động theo tôn chỉ: “Tôn trọng và bảo vệ môt
trường” các vấn đề môi trường của khu công nghiệp đều được Ban quản lý khu công
nghiệp quan tâm. Nước thải của các doanh nghiệp hoạt động trong khu công nghiệp
phải xử lý sơ bộ đạt tiêu chuẩn loại B (QCVN 24:2009/BTNMT), để từ đó nước thải
sau xử lý sơ bộ sẽ được tiếp tục làm sạch hơn trong hệ thống xử lý nước thải tập
trung của toàn khu cơng nghiệp, tương tự như mơ hình đã và đang áp dụng với hang
SVTH: NGUYỄN THÁI HƯNG

1


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI

loạt khu công nghiệp khác ở tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu cũng như các tỉnh khác của nước
ta.
Do đó, việc đầu tư xây dựng một trạm xử lý nước thải tập trung cho khu công
nghiệp Châu Đức trước khi xả vào hệ thống kênh, rạch thoát nước tự nhiên là một
yêu cầu cấp thiết, và phải tiến hành đồng thời với quá trình hình thành và hoạt động
của khu cơng nghiệp nhằm mục tiêu phát triển bền vững cho khu công nghiệp trong
tương lai và bảo vệ sức khỏe cộng đồng.
Chính vì lý do đó đề tài “Tính tốn thiết kế trạm xử lý nước thải tập trung
khu công nghiệp Châu Đức, huyện Châu Đức, tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu, công suất
5000 m3/ngày đêm” được lựa chọn làm đồ án tốt nghiệp trong báo cáo này.

1.2

Mục tiêu đề tài
Tính tốn thiết kế chi tiết trạm xử lý nước thải cho khu công nghiệp Châu Đức

đạt tiêu chuẩn xả thải loại A (QCVN 24:2009/BTNMT) trước khi xả ra nguồn tiếp
nhận để bảo vệ môi trường sinh thái và sức khỏe cộng đồng.

1.3

Đối tượng và phạm quy nghiên cứu
1.3.1 Đối tượng nghiên cứu
Công nghệ xử lý nước thải cho loại hình Khu Cơng nghiệp.
1.3.2 Phạm vi nghiên cứu
Đề tài giới hạn trong việc tính tốn thiết kế trạm xử lý nước thải tập trung cho

Khu Công nghiệp Châu Đức, huyện Châu Đức, tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu.
Nước thải đầu vào của hệ thống đã được xử lý sơ bộ đạt loại B (QCVN
24:2009/BTNMT) và được tập trung tại họng thu qua hệ thống cống dẫn từ các nhà
máy trong khu công nghiệp đến bể tiếp nhận của khu xử lý nước thải tập trung khu
công nghiệp Châu Đức.Nước thải phát sinh từ hoạt động sản xuất cũng như sinh hoạt
của các nhà máy trong khu công nghiệp Châu Đức.
Lượng nước mưa phát sinh sẽ được thốt trực tiếp ra sơng theo hệ thống cống
dẫn riêng biệt.

SVTH: NGUYỄN THÁI HƯNG

2


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI

1.4 Nội dung đề tài
Tìm hiểu về khu cơng nghiệp Châu Đức.
Xác định đặc tính nước thải: Lưu lượng, thành phần, tính chất nước thải, khả
năng gây ô nhiễm, nguồn xả thải.
Đề xuất dây chuyền công nghệ xử lý nước thải phù hợp với mức độ ơ nhiễm
của nước thải đầu vào.
Tính tốn thiết kế các cơng trình đơn vị trong hệ thống xử lý nước thải.
Dự tốn chi phí xây dựng, thiết bị, hóa chất, chi phí vận hành trạm xử lý nước
thải.

1.5 Phương pháp thực hiện


Phương pháp thu thập số liệu: Thu thập các tài liệu về khu cơng nghiệp, tìm
hiểu thành phần, tính chất nước thải và các số liệu cần thiết khác.



Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Tìm hiểu những công nghệ xử lý nước
thải cho các khu công nghiệp qua các tài liệu chuyên ngành.



Phương pháp so sánh: So sánh ưu, nhược điểm của công nghệ xử lý hiện có
và đề xuất cơng nghệ xử lý nước thải phù hợp.



Phương pháp tốn: Sử dụng cơng thức tốn học để tính tốn các cơng trình
đơn vị trong hệ thống xử lý nước thải, dự tốn chi phí xây dựng, vận hành

trạm xử lý.



Phương pháp đồ họa: Dùng phần mềm AutoCad để mơ tả kiến trúc các cơng
trình đơn vị trong hệ thống xử lý nước thải.

1.6

Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
Xây dựng trạm xử lý nước thải đạt tiêu chuẩn môi trường giải quyết được vấn

đề ô nhiễm mơi trường do nước thải Khu Cơng nghiệp.
Góp phần nâng cao ý thức về môi trường cho nhân viên cũng như Ban quản lý
Khu Cơng nghiệp.
Khi trạm xử lý hồn thành và đi vào hoạt động sẽ là nơi để các doanh nghiệp,
sinh viên tham quan, học tập.

SVTH: NGUYỄN THÁI HƯNG

3


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI

CHƯƠNG 2
TỔNG QUAN VỀ KHU CÔNG NGHIỆP CHÂU ĐỨC
2.1 Giới thiệu chung về khu cơng nghiệp Châu Đức

2.1.1 Vị trí địa lý
-Thuộc địa bàn hai xã Nghĩa Thành và Suối Nghệ, huyện Châu Đức tỉnh Bà
Rịa Vũng Tàu
-Phía Đơng giáp khu dân cư thuộc xã Suối Nghệ và xã Nghĩa Thành
- Phía Tây giáp sơng Dinh, sơng Xồi và ranh giới hành chính Xã Châu Pha
(Huyện Tân Thành).
- Phía Nam giáp Sơng Cầu và ranh giới hành chính của Xã Hồ Long (Thị xã
Bà Rịa).
- Phía Bắc giáp Hồ Đá Đen thuộc xã Suối Nghệ, huyện Châu Đức.
Diện tích: 2.288 ha
2.1.2 Khoảng cách đường bộ
- Cách quốc lộ 56: 06km
- Cách quốc lộ 51: 13 km
- Cách thành phố Vũng Tàu: 44km
- Cách Thành phố Hồ Chí Minh ( IDC Phước Long): 100km
2.1.3 Khoảng cách đường sông
- Cách cảng Thị Vải: 16km
- Cách cảng Cái Mép: 19km
- Cách cảng Gò Dầu: 21 km
2.1.4 Khoảng cách đến sân bay
- Cách sân bay quốc tế Long Thành:54 km
2.2 Cơ sở hạ tầng khu công nghiệp Châu Đức
2.2.1 Giao thơng
- Đường thảm nhựa nóng, tải trong 30 tấn
- Đường trục trung tâm của khu gồm 04 làn xe, dải phân cách 02m, lộ giới
50m
- các nhánh đường có 2 làn xe, lộ giới 29m
SVTH: NGUYỄN THÁI HƯNG

4

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI

2.2.2 Cấp điện
Hai trạm biến áp 110/22 KV công suất mỗi trạm 2x 63 MVA để cấp điện. Giá
điện: theo quy định của giá điện của nhà Việt Nam cho cấp điện áp tu7222KV đến
110 KV.
-

Giờ cao điểm (18:00 – 22:00): VND 1.830/kWh

-

Giờ thấp điển: (22:00 – 06:00) VND 510/kWh

-

Giờ bình thường(06:00 – 18:00): VND 920/kWh
2.2.3 Cấp nước
Hợp tác xây dựng nhà máy cấp nước sạch công suất giai đoạn I là 50.000 và
m3/ngày và tối đa khoảng 200.000 m3/ngày trong tương lai.
Gía nước tính theo đơn giá hiện hành trên địa bàn tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu
2.2.4 Xử lý nước thải
Dự kiến đầu tư 03 nhà máy xử lý nước thải tập trung có tổng cơng suất xử lý

dự kiến khoảng 45.000m3/ngày.đêm.
Nước thải phải xử lý: nước thải sinh hoạt và nước thải sản xuất.

Phí xử lý nước thải sẽ được tính tốn trên ngun tắc khơng thấp hơn phí xử
lý nước thải các khu công nghiệp tương tự của Việt Nam.
2.2.5 Định hướng phát triển của khu công nghiệp
Phân khu công nghệ sạch và cơng nghệ cao phía Bắc sẽ thu hút các ngành đầu
tư như:
-

Lắp ráp linh kiện điện tử, máy tính và chất bán dẫn.

-

Cáp và vật liệu viễn thông.

-

Dược phẩm thiết bị y tế.

-

Lắp ráp ô tô, xe máy , xe đạp.

-

Cơ khí chính xác.

-

Thiết bị điện gia dụng.

-

Các ngành nghề thủ công, chế tác vàng bạc, đá quý, kim cương và kim loại
quý.
Phân khu công nghiệp đa ngành phía Nam sẽ thu hút những ngành như:

-

Gia cơng cơ khí, cấu kiện thép.

-

Chế biến nơng sản, nơng dược(khơng bao gồm chế biến tinh bột sắn).

SVTH: NGUYỄN THÁI HƯNG

5


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

-

GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI

Sản xuất vật liệu xây dựng( không bao gồm sản xuất bê tong thương phẩm và
cấu kiện bê tong).

-

May mặc thời trang cao cấp, dệt, dày da( không bao gồm công đoạn nhuộm và

thuộc da).

-

Sản xuất sản phẩm nhựa.

-

Chế biến gỗ và đồ gỗ cao cấp.

-

Các sản phẩm hóa dầu, hóa chất các loại( khơng bao gồm sản xuất hóa chất cơ
bản, sản xuất hóa chất bảo vệ thực vật và sản xuất hóa chất bảo vệ thực vật có
phát sinh nước thải công nghiệp).
Các ngành nghề không tiếp nhận và hạn chế trong khu công nghiệp:

-

Sản xuất bột giấy.

-

Công nghệ xi mạ.

-

Sản xuất thủy sản.

-

Chế biến mủ cao su.

-

Luyện thép từ nguyên liệu là thép phế liệu sử dụng lị luyện cơng nghệ không
liên tục.

SVTH: NGUYỄN THÁI HƯNG

6


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI

CHƯƠNG 3
TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI VÀ CÁC PHƯƠNG
PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI ĐANG ÁP DỤNG TẠI
VIỆT NAM HIỆN NAY

3.1

Các thông số ô nhiễm đặc trưng của nước thải
3.1.1

Các thông số vật lý

a) Hàm lượng chất rắn lơ lửng

Các chất rắn lơ lửng trong nước ((Total) Suspended Solids – (T)SS - SS) có thể có
bản chất là:
-

Các chất vơ cơ khơng tan ở dạng huyền phù (Phù sa, gỉ sét, bùn, hạt sét)
- Các chất hữu cơ không tan.
- Các vi sinh vật (vi khuẩn, tảo, vi nấm, động vật nguyên sinh…).

Sự có mặt của các chất rắn lơ lửng cản trở hay tiêu tốn thêm nhiều hóa chất trong q
trình xử lý.

b) Mùi
Hợp chất gây mùi đặc trưng nhất là H2S _ mùi trứng thối. Các hợp chất khác, chẳng
hạn như indol, skatol, cadaverin và cercaptan được tạo thành dưới điều kiện yếm khí
có thể gây ra những mùi khó chịu hơn cả H2S.

c) Độ màu
Màu của nước thải là do các chất thải sinh hoạt, công nghiệp, thuốc nhuộm hoặc do
các sản phẩm được tao ra từ các quá trình phân hủy các chất hữu cơ. Đơn vị đo độ
màu thông dụng là mgPt/L (thang đo Pt _Co).
Độ màu là một thơng số thường mang tính chất cảm quan, có thể được sử dụng để
đánh giá trạng thái chung của nước thải.
3.1.2

Các thơng số hóa học

a) Độ pH của nước

SVTH: NGUYỄN THÁI HƯNG

7


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI

pH là chỉ số đặc trưng cho nồng độ ion H+ có trong dung dịch, thường được
dùng để biểu thị tính axit và tính kiềm của nước.
Độ pH của nước có liên quan dạng tồn tại của kim loại và khí hồ tan trong
nước. pH có ảnh hưởng đến hiệu quả tất cả q trình xử lý nước. Độ pH có ảnh
hưởng đến các quá trình trao chất diễn ra bên trong cơ thể sinh vật nước. Do vậy rất
có ý nghĩa về khía cạnh sinh thái mơi trường

b) Nhu cầu oxy hóa học (Chemical Oxygen Demand - COD)
Theo định nghĩa, nhu cầu oxy hóa học là lượng oxy cần thiết để oxy hóa các chất
hữu cơ trong nước bằng phương pháp hóa học (sử dụng tác nhân oxy hóa mạnh). Về
bản chất, đây là thông số được sử dụng để xác định tổng hàm lượng các chất hữu cơ
có trong nước, bao gồm cả nguồn gốc sinh vật và phi sinh vật.
Trong môi trường nước tự nhiên, ở điều kiện thuận lợi nhất cũng cần đến 20 ngày để
q trình oxy hóa chất hữu cơ được hoàn tất. Tuy nhiên, nếu tiến hành oxy hóa chất
hữu cơ bằng chất oxy hóa mạnh (mạnh hơn hẳn oxy) đồng thời lại thực hiện phản
ứng oxy hóa ở nhiệt độ cao thì q trình oxy hóa có thể hồn tất trong thời gian rút
ngắn hơn nhiều. Đây là ưu điểm nổi bật của thông số này nhằm có được số liệu
tương đối về mức độ ô nhiễm hữu cơ trong thời gian rất ngắn.
COD là một thông số quan trọng để đánh giá mức độ ô nhiễm chất hữu cơ nói chung
và cùng với thông số BOD, giúp đánh giá phần ô nhiễm không phân hủy sinh học
của nước từ đó có thể lựa chọn phương pháp xử lý phù hợp.

c) Nhu cầu oxy sinh học (Biochemical Oxygen Demand - BOD)

Về định nghĩa, thông số BOD của nước là lượng oxy cần thiết để vi khuẩn phân hủy
chất hữu cơ trong điều kiện chuẩn: 20oC, ủ mẫu 5 ngày đêm, trong bóng tối, giàu oxy
và vi khuẩn hiếu khí. Nói cách khác, BOD biểu thị lượng giảm oxy hịa tan sau 5
ngày. Thơng số BOD5 sẽ càng lớn nếu mẫu nước càng chứa nhiều chất hữu cơ có thể
dùng làm thức ăn cho vi khuẩn, hay là các chất hữu cơ dễ bị phân hủy sinh học
(Carbonhydrat, protein, lipid..)
BOD là một thông số quan trọng:
-

Là chỉ tiêu duy nhất để xác định lượng chất hữu cơ có khả năng phân huỷ sinh
học trong nước và nước thải.

SVTH: NGUYỄN THÁI HƯNG

8


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

-

GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI

Là tiêu chuẩn kiểm sốt chất lượng các dịng thải chảy vào các thuỷ vực thiên
nhiên.

-

Là thơng số bắt buộc để tính tốn mức độ tự làm sạch của nguồn nước phục
vụ công tác quản lý mơi trường.

d) Oxy hịa tan (Dissolved Oxygen - DO)
Tất cả các sinh vật sống đều phụ thuộc vào oxy dưới dạng này hay dạng khác
để duy trì các tiến trình trao đổi chất nhằm sinh ra năng lượng phục vụ cho quá trình
phát triển và sinh sản của mình. Oxy là yếu tố quan trọng đối với con người cũng
như các thủy sinh vật khác.
Oxy là chất khí hoạt động hóa học mạnh, tham gia mạnh mẽ vào các q trình hóa
sinh học trong nước:
-

Oxy hóa các chất khử vơ cơ: Fe2+, Mn2+, S2-, NH3..

-

Oxy hóa các chất hữu cơ trong nước, và kết quả của quá trình này là nước

nhiễm bẩn trở nên sạch hơn. Quá trình này được gọi là quá trình tự làm sạch của
nước tự nhiên, được thực hiện nhờ vai trò quan trọng của một số vi sinh vật hiếu khí
trong nước.
-

Oxy là chất oxy hóa quan trọng giúp các sinh vật nước tồn tại và phát triển.

Các quá trình trên đều tiêu thụ oxy hòa tan. Như đã đề cập, khả năng hòa tan của
Oxy vào nước tương đối thấp, do vậy cần phải hiểu rằng khả năng tự làm sạch của
các nguồn nước tự nhiên là rất có giới hạn. Cũng vì lý do trên, hàm lượng oxy hịa
tan là thông số đặc trưng cho mức độ nhiễm bẩn chất hữu cơ của nước mặt.

e) Nitơ và các hợp chất chứa nitơ
Nito là nguyên tố quan trọng trong sự hình thành sự sống trên bề mặt Trái

Đất. Nito là thành phần cấu thành nên protein có trong tế bào chất cũng như các acid
amin trong nhân tế bào. Xác sinh vật và các bã thải trong quá trình sống của chúng là
những tàn tích hữu cơ chứa các protein liên tục được thải vào môi trường với lượng
rất lớn. Các protein này dần dần bị vi sinh vật dị dưỡng phân hủy, khống hóa trở
thành các hợp chất Nito vơ cơ như NH4+, NO2-, NO3- và có thể cuối cùng trả lại N2
cho khơng khí.

SVTH: NGUYỄN THÁI HƯNG

9


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI

Như vậy, trong môi trường đất và nước, luôn tồn tại các thành phần chứa Nito: từ các
protein có cấu trúc phức tạp đến các acid amin đơn giản, cũng như các ion Nito vơ cơ
là sản phẩm q trình khống hóa các chất kể trên:
-

Các hợp chất hữu cơ thô đang phân hủy thường tồn tại ở dạng lơ lửng trong

nước, có thể hiện diện với nồng độ đáng kể trong các loại nước thải và nước tự nhiên
giàu protein.
-

Các hợp chất chứa Nito ở dạng hòa tan bao gồm cả Nito hữu cơ và Nito vô cơ

(NH4+, NO2-, NO3-).

Thuật ngữ “Nito tổng” là tổng Nito tồn tại ở tất cả các dạng trên. Nito là một chất
dinh dưỡng đa lượng cần thiết đối với sự phát triển của sinh vật.

f) Phospho và các hợp chất chứa phospho
Nguồn gốc các hợp chất chứa Phospho có liên quan đến sự chuyển hóa các
chất thải của người và động vật và sau này là lượng khổng lồ phân lân sử dụng trong
nông nghiệp và các chất tẩy rửa tổng hợp có chứa phosphate sử dụng trong sinh hoạt
và một số ngành công nghiệp trôi theo dòng nước.
Trong các loại nước thải, Phospho hiện diện chủ yếu dưới các dạng phosphate. Các
hợp chất Phosphat được chia thành Phosphat vô cơ và phosphat hữu cơ.
Phospho là một chất dinh dưỡng đa lượng cần thiết đối với sự phát triển của sinh vật.
Việc xác định P tổng là một thơng số đóng vai trị quan trọng để đảm bảo quá trình
phát triển bình thường của các vi sinh vật trong các hệ thống xử lý chất thải bằng
phương pháp sinh học (tỉ lệ BOD:N:P = 100:5:1).
Phospho và các hợp chất chứa Phospho có liên quan chặt chẽ đến hiện tượng phú
dưỡng hóa nguồn nước, do sự có mặt quá nhiều các chất này kích thích sự phát triển
mạnh của tảo và vi khuẩn lam.

g) Chất hoạt động bề mặt
Các chất hoạt động bề mặt là những chất hữu cơ gồm 2 phần: kị nước và ưa
nước tạo nên sự phân tán của các chất đó trong dầu và trong nước. Nguồn tạo ra các
chất hoạt động bề mặt là do việc sử dụng các chất tẩy rửa trong sinh hoạt và trong
một số ngành công nghiệp.

SVTH: NGUYỄN THÁI HƯNG

10


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

3.1.3

GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI

Các thông số vi sinh vật học

Nhiều vi sinh vật gây bệnh có mặt trong nước thải có thể truyền hoặc gây bệnh cho
người. Chúng vốn không bắt nguồn từ nước mà cần có vật chủ để sống ký sinh, phát
triển và sinh sản. Một số các sinh vật gây bệnh có thể sống một thời gian khá dài
trong nước và là nguy cơ truyền bệnh tiềm tàng, bao gồm vi khuẩn, virus, giun sán.
* Vi khuẩn
Các loại vi khuẩn gây bệnh có trong nước thường gây các bệnh về đường ruột, như
dịch tả (cholera) do vi khuẩn Vibrio comma, bệnh thương hàn (typhoid) do vi khuẩn
Salmonella typhosa...
* Virus
Virus có trong nước thải có thể gây các bệnh có liên quan đến sự rối loạn hệ thần
kinh trung ương, viêm tủy xám, viêm gan... Thơng thường sự khử trùng bằng các q
trình khác nhau trong các giai đoạn xử lý có thể diệt được virus.
* Giun sán
Giun sán là loại sinh vật ký sinh có vịng đời gắn liền với hai hay nhiều động
vật chủ, con người có thể là một trong số các vật chủ này. Chất thải của người và
động vật là nguồn đưa giun sán vào nước. Tuy nhiên, các phương pháp xử lý nước
hiện nay tiêu diệt giun sán rất hiệu quả.
Nguồn gốc của vi trùng gây bệnh trong nước là do nhiễm bẩn rác, phân người và
động vật. Trong người và động vật thường có vi khuẩn E.coli sinh sống và phát triển.
Đây là loại vi khuẩn vô hại thường được bài tiết qua phân ra môi trường. Sự có mặt
của E.Coli chứng tỏ nguồn nước bị nhiễm bẩn bởi phân rác và khả năng lớn tồn tại
các loại vi khuẩn gây bệnh khác, số lượng nhiều hay ít tuỳ thuộc vào mức độ nhiễm
bẩn. Khả năng tồn tại của vi khuẩn E.coli cao hơn các vi khuẩn gây bệnh khác. Do

đó nếu sau xử lý trong nước khơng cịn phát hiện thấy vi khuẩn E.coli chứng tỏ các
loại vi trùng gây bệnh khác đã bị tiêu diệt hết. Mặt khác, việc xác định mức độ nhiễm
bẩn vi trùng gây bệng của nước qua việc xác định số lượng số lượng E.coli đơn giản
và nhanh chóng. Do đó vi khuẩn này được chọn làm vi khuẩn đặc trưng trong việc
xác định mức độ nhiễm bẩn vi trùng gây bệnh của nguồn nước.

SVTH: NGUYỄN THÁI HƯNG

11


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

3.2

GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI

Tổng quan về các phương pháp xử lý nước thải
3.2.1 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 khơng hịa tan và một phần
các chất ở dạng keo ra khỏi nước thải
a) Song chắn rác và lưới lọc rác
Nhiệm vụ: nhằm loại bỏ các loại rác có kích thước lớn, nhằm bảo vệ các
công trình phía sau, cản các vật lớn đi qua có thể làm tắc nghẽn hệ thống (đường
ống, mương dẫn, máy bơm) làm ảnh hưởng đến hiệu quả xử lý của các công trình
phía sau

Song chắn rác làm bằng sắt trịn hoặc vng đặt nghiêng theo dịng chảy một
góc 60o nhằm giữ lại các vật thô. Lưới lọc giữ lại các cặn rắn nhỏ, mịn có kích thước
từ 1mm - 1,5mm. Phải thường xun cào rác trên mặt lọc để tránh tắc dòng chảy.
b) Bể lắng
Các loại bể lắng thường được dùng để xử lý sơ bộ nước thải trước khi xử lý
sinh học hoặc như một cơng trình xứ lý độc lập nếu chỉ yêu cầu tách các loại cặn
lắng khỏi nước thải trước khi xả ra nguồn nước mặt.
Dùng để xử lý các loại hạt lơ lửng. Nguyên lý làm việc dựa trên cơ sở trọng lực.
Các yếu tố ảnh hưởng đến việc lựa chọn bể lắng là nồng độ chất lơ lửng và
tính chất vật lý của chúng, kích thước hạt, động học quá trình nén cặn, độ ẩm của cặn
sau lắng và trọng lượng riêng của cặn khô.
Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lắng: Lưu lượng nước thải, thời gian lắng
(khối lượng riêng và tải trọng tính theo chất rắn lơ lửng), tải trọng thủy lực, sự keo tụ
các chất rắn, vận tốc, dòng chảy trong bể, sự nén bùn đặc, nhiệt độ nước thải và kích
thước bể lắng.

c) Bể vớt dầu mỡ
SVTH: NGUYỄN THÁI HƯNG

12


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI

Cơng 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 thốt nước (mạng lưới và các cơng trình xử lý). Vì vậy phải thu hồi
các chất này trước khi đi vào các cơng trình phía sau. Các chất này sẽ bịt kín lỗ hổng

giữa các hạt vật liệu lọc trong các bể sinh học và chúng cũng phá hủy cấu trúc bùn
hoạt tính trong bể Aerotank, gây khó khăn trong quá trình lên men cặn.
d) Lọc qua lớp vật liệu lọc
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, cơng trình này áp dụng chủ yếu cho 1 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 khơng hịa 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.
Nếu điều kiện vệ sinh cho phép, thì sau khi xử lý cơ học nước thải được khử
trùng và xả vào nguồn, nhưng thường thì xử lý cơ học chỉ là giai đoạn xử lý sơ bộ
trước khi cho qua xử lý sinh học
3.2.2 Phương pháp hóa lý
Bản chất của q trình xử lý hóa lý là áp dụng các quá trình vật lý và hóa
học để đưa vào nước thải chất phản ứng nào đó để gây tác động với các tạp chất
bẩn, biến đổi hóa học, tạo thành các chất khác dưới dạng cặn hoặc chất hịa tan
nhưng khơng độc hại hoặc gây ô nhiễm môi trường.
Các phương pháp hóa lý được áp dụng để xử lý nước thải là đông tụ, keo tụ,
hấp phụ, trao đổi ion, trích li, chưng cất, cơ đặc, lọc ngược và siêu lọc, kết tinh,
nhả hấp... Các phương pháp này được ứng dụng để loại ra khỏi nước thải các hạt lơ
lửng phân tán (rắn và lỏng), các khí tan, các chất vơ cơ và hữu cơ hịa tan.
a) Phương pháp đơng tụ và keo tụ
Q trình lắng chỉ có thể tách được các hạt rắn, huyền phù nhưng không thể
tách được các chất nhiễm bẩn dưới dạng keo và hịa tan vì chúng là những hạt rắn có
kích thước q nhỏ. Để tách các hạt rắn đó một cách hiệu quả bằng phương pháp

SVTH: NGUYỄN THÁI HƯNG

13

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI

lắng, cần tăng kích thước của chúng nhờ sự tác động tương hỗ giữa các hạt phân tán
liên kết thành tập hợp các hạt, nhằm làm tăng vận tốc lắng của chúng. Việc khử các
hạt keo rắn bằng lắng trọng lực đòi hỏi trước hết cần trung hịa điện tích của chúng,
thứ đến là liên kết chúng với nhau. Q trình trung hịa điện tích thường gọi là q
trình đơng tụ, cịn q trình tạo thành các bơng lớn hơn từ các hạt nhỏ gọi là q
trình keo tụ.
Phương pháp đơng tụ
Q trình thuỷ phân các chất đông 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+



Me(OH)3

+

3 H+

Me3+

+ 3HOH

Chất đông tụ thường 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 nước, pH .
Các muối nhôm được dùng làm chất đông tụ: Al2(SO4)3.18H2O, NaAlO2,
Al(OH)2Cl, Kal(SO4)2.12H2O, NH4Al(SO4)2.12H2O. Thường sunfat nhơm làm chất
đơng tụ vì hoạt động hiệu quả pH = 5 – 7.5, tan tốt trong nước, sử dụng dạng khô
hoặc dạng dung dịch 50% và giá thành tương đối rẻ.
Các muối sắt được 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%.
Phương pháp keo tụ
Keo tụ là quá trình kết hợp các hạt lơ lửng khi cho các chất cao phân tử vào
nước. 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 tương tác lẫn nhau giữa các phân tử chất keo tụ bị hấp phụ
trên các hạt lơ lửng .

SVTH: NGUYỄN THÁI HƯNG

14


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI

Chất keo tụ thường dùng có thể là hợp chất tự nhiên và tổng hợp chất keo tự

nhiên là tinh bột, ete, xenlulozơ, dectrin (C6H10O5)n và dioxyt silic hoạt tính
(xSiO2.yH2O).
b) Hấp phụ
Phương pháp hấp phụ được dùng rộng rãi để làm sạch triệt để nước thải khỏi
các chất hữu cơ hòa tan sau khi xử lý sinh học cũng như xử lý cục bộ khi trong nước
thải có chứa một hàm lượng rất nhỏ các chất đó. Những chất này khơng phân hủy
bằng con đường sinh học và thường có độc tính cao. Nếu các chất cần khử bị hấp
phụ tốt và khi chi phí riêng lượng chất hấp phụ khơng lớn thì việc ứng dụng phương
pháp này là hợp lý hơn cả.
Các chất hấp phụ thường được sử dụng như: than hoạt tính, các chất tổng
hợp và chất thải của vài ngành sản xuất được dùng làm chất hấp phụ (tro, rỉ, mạt cưa
…). Chất hấp phụ vô cơ như đất sét, silicagen, keo nhơm và các chất hydroxit kim
loại ít được sử dụng vì năng lượng tương tác của chúng với các phân tử nước lớn.
Chất hấp phụ phổ biến nhất là than hoạt tính.
c) Tuyển nổi
Tuyển nổi được ứng dụng để loại ra khỏi nước các tạp chất phân tán khơng
tan và khó lắng. Trong nhiều trường hợp tuyển nổi còn được sử dụng để tách chất
hòa tan như các chất hoạt động bề mặt. Về nguyên tắc, tuyển nổi được dùng để
khử các chất lơ lửng và làm đặc bùn sinh học.
Ưu điểm của phương pháp tuyển nổi là hoạt động liên tục, phạm vi ứng
dụng rộng rãi, chi phí đầu tư và vận hành khơng lớn, thiết bị đơn giản, vận tốc nổi
lớn hơn vận tốc lắng, có thể thu cặn với độ ẩm nhỏ (90 - 95%), hiệu quả xử lý cao
(95 - 98%), có thể thu hồi tạp chất. Tuyển nổi kèm theo sự thơng khí nước thải,
giảm nồng độ chất hoạt động bề mặt và các chất dễ bị oxi hóa.
Q trình tuyển nổi được thực hiện bằng cách sục các bọt khí nhỏ (thường là
khơng khí) vào pha lỏng. Các khí đó kết dính với các hạt và khi lực nổi của 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 lượng các hạt cao hơn trong chất lỏng ban
đầu.

SVTH: NGUYỄN THÁI HƯNG

15


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI

Hiệu suất của q trình tuyển nổi phụ thuộc kích thước và số lượng bọt khí.
Kích thước tối ưu của chúng nằm trong khoảng 15 - 30µm. Trong q trình tuyển
nổi, việc ổn định kích thước bọt khí có ý nghĩa quan trọng. Để đạt được mục đích
này, đơi khi người ta bổ sung vào nước các chất tạo bọt có tác dụng làm giảm năng
lượng bề mặt phân pha như dầu bạch dương, phenol, natri ankylsilicat, cresol…
Tùy thuộc vào khối lượng riêng của vật liệu, quá trình tuyển nổi sẽ đạt hiệu
suất cao đối với các hạt có kích thước từ 0,2 – 1,5mm. Điều kiện tốt nhất để tách các
hạt trong quá trình tuyển nổi là khi tỷ số giữa lượng pha khí và pha rắn
Gk/Gr = 0,01 ÷ 0,1.
3.2.3 Phương pháp hóa học
Thực chất của phương pháp xử lý hố 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 hồ tan nhưng khơng độc hại, khơng gây ơ nhiễm mơi trường.
Phương pháp xử lý hố 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 hố học có thể hồn tất ở giai đoạn cuối cùng hoặc chỉ là giai đoạn sơ bộ
ban đầu của việc xử lý nước thải.
a) Phương pháp trung hịa
Dùng để đưa mơi 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 hịa.
b) Phương pháp oxy hóa khử
Để làm sạch nước thải người ta có thể sử dụng các chất ơxy hóa như clo ở
dạng khí và hóa lỏng, dioxyt clo, clorat canxi, hypoclorit canxi và natri, permanganat
kali, bicromat kali, peoxyhyro (H2O2), ơxy của khơng khí, ơzon, pyroluzit
(MnO2),….
Trong q trình ơxy hóa, các chất độc hại trong nước thải được chuyển thành
các chất ít độc hại hơn và tách ra khỏi nước. Quá trình này tiêu tốn một lượng lớn

SVTH: NGUYỄN THÁI HƯNG

16


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI

các tác nhân hóa học, do đó q trình ơxy hóa hóa học chỉ được dùng trong những
trường hợp khi các tạp chất gây nhiễm bẩn trong nước không thể tách bằng những
phương pháp khác. Ví dụ khử xyanua hay hợp chất hịa tan của asen.
c) Phương pháp khử trùng bằng chất oxy hóa mạnh
Khử trùng bằng Clo
Tác dụng giữa Clo hơi và nước thải là phản ứng thuận nghịch
Cl2 + H2O

HCl +HOCl

Kết quả của phản ứng là cho ta axit clohydrit và axit hypoclorơ. Sự có mặt
của ion hypocloro và đặc biệt là ion OCl- tạo môi trường axit tiêu diệt vi khuẩn.mặt

khác axit hypocloro rất yếu dễ phân hủy thành axit clohydrit và oxy nguyên tử tự do.
Oxy nguyên tử này sẽ oxy hóa vi khuẩn. Ngồi ra trong q trình clo hóa nước thải,
thì bản chất clo trực tiếp tác động lên tế bào vi sinh vật và biến đổi liên kết với các
chất thuộc thành phần nguyên sinh tế bào đưa đến cái chết của vi khuẩn.
Khử trùng bằng ozon
Độ hòa tan của ozon vào nước gấp 13 lần độ hòa tan của oxy. Khi vừa mới
cho ozon vào nước, tác dụng khử trùng rất ít, nhưng khi ozon hòa tan đủ liều lượng
ứng với hàn lượng đủ để oxy hóa chất hữu cơ và vi khuẩn có trong nước, lúc đó tác
dụng khử trùng của ozon mạnh và nhanh hơn gấp 3100 lần so với clo và thời gian
khử trùng xảy ra trong khoảng 3 – 8 giây.
Liều lượng ozon cần để khử trùng nước thải sau khi lắng ở bể lắng đợt 2
thường dao động từ 5 – 15 mg/l tùy thuộc vào chất lượng nước đã xử lý. Ozon có tác
dụng tiêu diệt virut rất mạnh khi thời gian tiếp xúc đủ daì, khoảng 5 phút.
3.2.4 Phương pháp sinh học
Phương 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 nước thải. Quá trình phân hủy các chất
hữu cơ nhờ vi sinh vật gọi là q trình oxy hóa sinh hóa. Phương 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).
Phương pháp xử lý sinh học có thể ứng dụng để làm sạch hoàn toàn các loại
nước thải chứa chất hữu cơ hoà tan hoặc phân tán nhỏ. Do vậy phương pháp này

SVTH: NGUYỄN THÁI HƯNG

17


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI

thường được áp dụng sau khi loại bỏ các loại tạp chất thô ra khỏi nước thải có hàm
lượng chất hữu cơ cao.
3.2.4.1
nhiên.

Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học trong điều kiện tự

Để tách các chất bẩn hữu cơ dạng keo và hoà tan trong điều kiện tự nhiên
người ta xử lí nước thải trong ao, hồ ( hồ sinh vật) hay trên đất ( cánh đồng tưới,
cánh đồng lọc…).
a) Hồ sinh vật
Hồ sinh vật là các ao hồ có nguồn gốc tự nhiên hoặc nhân tạo, còn gọi là hồ
oxy hố, hồ ổn định nước thải, … xử lí nước thải bằng phương pháp sinh học. Trong
hồ sinh vật diễn ra q trình oxy hóa sinh hóa các chất hữu cơ nhờ các loài vi khuẩn,
tảo và các loại thủy sinh vật khác, tương tự như quá trình làm sạch nguồn nước mặt.
Vi sinh vật sử dụng oxy sinh ra từ rêu tảo trong quá trình quang hợp cũng như oxy từ
khơng khí để oxy hố các chất hữu cơ, rong tảo lại tiêu thụ CO2, 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 thường cần phải giữ giá trị pH và nhiệt độ tối ưu. Nhiệt độ không được
thấp hơn 60C.
Theo bản chất quá trình sinh hố, người ta chia hồ sinh vật ra các loại hồ hiếu
khí, hồ sinh vật tuỳ tiện (Faculative) và hồ sinh vật yếm khí.
b) Cánh đồng tưới - Cánh đồng lọc
Cánh đồng tưới là những khoảng đất canh tác, có thể tiếp nhận và xử lý nước
thải. Xử lý trong điều kiện này diễn ra dưới tác dụng của vi sinh vật, ánh sáng mặt
trời, khơng khí và dưới ảnh hưởng của các hoạt động sống thực vật, chất thải bị hấp
thụ và giữ lại trong đất, sau đó các loại vi khuẩn có sẵn trong đất sẽ phân huỷ chúng
thành các chất đơn giản để cây trồng hấp thụ. Nước thải sau khi ngấm vào đất, một
phần được cây trồng sử dụng. Phần còn lại chảy vào hệ thống tiêu nước ra sông hoặc

bổ sung cho nước nguồn.
3.2.4.2
nhân tạo.

Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học trong điều kiện

SVTH: NGUYỄN THÁI HƯNG

18


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI

a) Bể lọc sinh học
Bể lọc sinh học là cơng trình nhân tạo, trong đó nước thải được lọc qua vật
liệu rắn có bao bọc một lớp màng vi sinh vật. Bể lọc sinh học gồm các phần chính
như sau: phần chứa vật liệu lọc, hệ thống phân phối nước đảm bảo tưới đều lên toàn
bộ bề mặt bể, hệ thống thu và dẫn nước sau khi lọc, hệ thống phân phối khí cho bể
lọc.
Q trình oxy hóa chất thải trong bể lọc sinh học diễn ra giống như trên cánh
đồng lọc nhưng với cường độ lớn hơn nhiều. Màng vi sinh vật đã sử dụng và xác vi
sinh vật chết theo nước trôi khỏi bể được tách khỏi nước thải ở bể lắng đợt 2. Để
đảm bảo q trình oxy hố sinh hóa diễn ra ổn định, oxy được cấp cho bể lọc bằng
các biện pháp thơng gió tự nhiên hoặc thơng gió nhân tạo. Vật liệu lọc của bể lọc
sinh học có thể là nhựa Plastic, xỉ vịng gốm, đá Granit…
b) Bể hiếu khí bùn hoạt tính – Bể Aerotank
Là bể chứa hỗn hợp nước thải và bùn hoạt tính, khí được cấp liên tục vào bể
để trộn đều và giữ cho bùn ở trạng thái lơ lửng trong nước thải và cấp đủ oxy cho vi

sinh vật oxy hóa các chất hữu cơ có trong nước thải. Khi ở trong bể, các chất lơ lửng
đóng vai trị là các hạt nhân để cho các vi khuẩn cư trú, sinh sản và phát triển dần lên
thành các bông cặn gọi là bùn hoạt tính. Vi khuẩn và các vi sinh vật sống dùng chất
nền (BOD) và chất dinh dưỡng (N, P) làm thức ăn để chuyển hoá chúng thành các
chất trơ khơng hịa tan và thành các tế bào mới. Số lượng bùn hoạt tính sinh ra trong
thời gian lưu lại trong bể Aerotank của lượng nước thải ban đầu đi vào trong bể
không đủ làm giảm nhanh các chất hữu cơ do đó phải sử dụng lại một phần bùn hoạt
tính đã lắng xuống đáy ở bể lắng đợt 2, bằng cách tuần hoàn bùn về bể Aerotank để
đảm bảo nồng độ vi sinh vật trong bể. Phần bùn hoạt tính dư được đưa về bể nén bùn
hoặc các cơng trình xử lý bùn cặn khác để xử lý. Bể Aerotank hoạt động phải có hệ
thống cung cấp khí đầy đủ và liên tục.
Bể sinh học theo mẻ SBR (Sequence Batch Reactor)
Sequencing Batch Reactor (Lò phản ứng theo chuỗi) là hệ thống bùn hoạt tính
kiểu làm đầy-và-rút, một hệ thống phản ứng kiểu khuấy trộn hoàn toàn bao gồm tất
cả các bước của q trình bùn hoạt tính xảy ra trong một bể đơn nhất, hoạt động theo

SVTH: NGUYỄN THÁI HƯNG

19


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI

chu trình mỗi ngày. SBR không cần sử dụng bể lắng thứ cấp và q trình tuần hồn
bùn, thay vào đó là q trình xã cặn trong bể.
Thường có 5 pha xảy ra trong một chu kì hoạt động của bể, bao gồm: Pha đầy,
pha phản ứng, pha lắng, pha rút, pha để n
c) Bể xử lý sinh học kỵ khí dịng lội ngược – (Bể UASB)

Nước thải được đưa trực tiếp vào dưới đáy bể và được phân phối đồng đều ở
đó, sau đó chảy ngược lên xuyên qua lớp bùn sinh học hạt nhỏ (bông bùn) và các
chất bẩn hữu cơ được tiêu thụ ở đó.
Các bọt khí mêtan và cacbonic nổi lên trên được thu bằng các chụp khí để dẫn ra
khỏi bể.
Nước thải tiếp theo đó sẽ diễn ra sự phân tách 2 pha lỏng và rắn. Pha lỏng được
dẫn ra khỏi bể, cịn pha rắn thì hồn lưu lại lớp bơng bùn.
Sự tạo thành và duy trì các hạt bùn là vô cùng quan trọng khi vận hành bể UASB.
d) Bể xử lý sinh học thiếu khí – (Bể Anoxic)
Trong bể này xảy ra các quá trình khử BOD, COD, đặc biệt N và P. Nhu cầu
oxy cần thiết trong hệ thống sinh học làm chức năng chuyển hóa chất nền và phân
huỷ nội sinh để khử nitrat. Tiếp theo sau q trình nitrat hố, vùng khử nitrat cũng có
thể kết hợp chặt chẽ vào hệ thống bùn hoạt tính trước khi lọc thứ cấp. Sau khi nitrat
hố, nồng độ các chất hữu cơ ở mức thấp nhất và tốc độ khử nitrat phụ thuộc vào tốc
độ hô hấp của các vi khuẩn sử dụng thức ăn dữ trữ từ quá trình phân huỷ nội bào.
3.3 Xử lý bùn cặn
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
- Khử trùng và sử dụng lại cặn cho các mục đích khác nhau
Rác (gồm các tạp chất khơng tan kích thước lớn: cặn bã 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 chở đi sử dụng
vào mục đích khác.

SVTH: NGUYỄN THÁI HƯNG

20

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI

Để giảm thể tích cặn và làm ráo nước có thể ứng dụng các cơng trình xử lý
trong điều kiện tự nhiên như: sân phơi bùn, hồ chứa bùn, hoặc trong điều kiện nhân
tạo: thiết bị lọc chân không, thiết bị lọc ép dây đai, thiết bị ly tâm cặn…). Độ ẩm của
cặn sau xử lý đạt 55-75%.
Máy ép băng tải: bùn được chuyển từ bể nén bùn sang máy ép để giảm tối đa
lượng nước có trong bùn. Trong q trình ép bùn ta cho vào một số polyme để kết
dính bùn.
Lọc chân không: Thiết bị lọc chân không là trụ quay đặt nằm ngang. Trụ quay
đặt ngập trong thùng chứa cặn khoảng 1/3 đường kính. Khi trụ quay nhờ máy bơm
chân không cặn bị ép vào vải bọc.
Quay li tâm: Các bộ phận cơ bản là rơtơ hình cơn và ống rỗng ruột. Rôtơ và
ống quay cùng chiều nhưng với những tốc độ khác nhau. Dưới tác động của lực li
tâm các phần rắn của cặn nặng đập vào tường của rôtơ và được dồn lăn đến khe hở,
đổ ra thùng chứa bên ngoài.
Lọc ép: Thiết bị lọc gồm một số tấm lọc và vải lọc căng ở giữa nhờ các trục
lăn. Mỗi một tấm lọc gồm hai phần trên và dưới. Phần trên gồm vải lọc, tấm xốp và
ngăn thu nước thấm. Phần dưới gồm ngăn chứa cặn. Giữa hai phần có màng đàn hồi
khơng thấm nước.
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.
3.4 Một số hệ thống xử lý nước thải đang áp dụng tại các khu công nghiệp
3.6.1 Khu công nghiệp Tân Tạo

Thông số cơ bản
6000m3/ngđ

Tổng lưu lượng nước thải:

Lưu lượng trung bình giờ (24h): 250 m3/h
400 m3/2h

Lưu lượng tối đa:

Tính chất cơ bản của nước thải đầu vào
pH

≤

SVTH: NGUYỄN THÁI HƯNG

6-9

21


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI

SS

≤

200mg/l

BOD5

≤

400mg/l

COD

≤

600mg/l

Yêu cầu: nước thải đầu ra phải được: Xử lý đạt tiêu chuẩn loại B (TCVN
5945-2005)

Nước thải từ các nhà máy
(tiền xử lý)

Bể thu gom
Hệ điều chỉnh
(pH,NaOH, H2SO4 )
Bể điều hòa
Dinh dưỡng N/P
Bể bùn hoạt tính

Khí nén

Bể tách bùn

Bể gom bùn

Bể khử trùng

Máy ép bùn

Nguồn tiếp nhận

Bánh bùn

Clo

Thu gom xử lý
Hình 3.1 Sơ đồ công nghệ hệ thống xử lý nước thải khu công nghiệp Tân Tạo
Công nghệ chủ đạo: Công nghệ truyền thống xử lý sinh học với bùn hoạt tính
sinh trưởng lơ lửng.
Ưu điểm:

- Công nghệ đơn giản, dễ vận hành.
- Sử dụng trong trường hợp nước thải có lưu lượng lớn.

SVTH: NGUYỄN THÁI HƯNG

22


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI

- Hệ thống được điều khiển hoàn toàn tự động, vận hành đơn
giản, ít sửa chữa.
Nhược điểm

- Diện tích xây dựng lớn.
- Đòi hỏi nhiều năng lượng trong suốt quá trình hoạt động
- Khơng đề phịng được sự cố kim loại nặng, dễ gây chết bùn.

3.6.2 Khu công nghiệp Việt Nam – Singapore (VSIP)
Thơng số cơ bản
Lưu lượng dịng thải thiết kế: 6.000 m3/ngày.đêm.
Lưu lượng dịng thải thực tế hiện nay: 2.500 m3/ng.đêm.
Tính chất nước thải đầu vào
COD

≤

600 mg/l

BOD

≤

400 mg/l

SS

≤

400 mg/l

TDS

≤

400 mg/l

Dầu mỡ

≤

60 mg/l

Yêu cầu: nước thải đầu ra phải được: Đạt tiêu chuẩn loại B (TCVN 5945 –
2005)

SVTH: NGUYỄN THÁI HƯNG

23


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI

Hố thu gom

Tháp lọc sinhhọc

Máy ép bùn

Bể phân phối

Trống lọc

Bể tuần hoàn

Bể nén bùn

Bể điều hòa

Bể aerotank

Bể lắng

Bể lắng

Hố bơm
Nước thải sau xử lý
Hình 3.2 Sơ đồ cơng nghệ HTXLNT khu cơng nghiệp Việt Nam - Singapore
Công nghệ chủ đạo: Sử dụng công nghệ vi sinh bám dính (lọc sinh học) kết
hợp với bùn hoạt tính aerotank truyền thống.
Ưu điểm:

- Xử lý nước thải bằng biện pháp sinh học, kết hợp xử lý

bằng vi sinh vật lơ lửng và dính bám vì vậy hiệu quả xử lý rất cao.
- Hệ thống xử lý nước thải hoàn chỉnh, nước thải đầu ra đạt
chất lượng tốt

Nhược điểm:

- Khá tốn kém do phải thường xuyên thay vật liệu lọc.
- Chi phí đầu tư ban đầu cao, tốn nhiều diện tích xây dựng
- Sử dụng trong trường hợp lưu lượng nước thải không lớn.

3.6.3 Khu công nghiệp Linh Trung 1
Lưu lượng nước thải thiết kế: 5.000m3/ngđ
Tính chất nước thải đầu vào
BOD5

≤

500 mg/l

COD

≤

800 mg/l

SVTH: NGUYỄN THÁI HƯNG

24


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: ThS. VÕ HỒNG THI

SS

≤

300 mg/l

Nhiệt độ

≤

45C

pH

≤

5-9

Yêu cầu: nước thải đầu ra phải được: Xử lý đạt tiêu chuẩn loại A (TCVN
5945-2005)

Bể thu gom

Lưới chắn rác
tinh
Polymer
Bể điều hịa

Máy ép bùn

Bể nén bùn

Bánh bùn

Bể lọc than
hoạt tính

Bể SBR
Bể chứa sau xử
lý sinh học

Bộ lọc tinh

Bể đệm

Bể tiếp xúc
Clorine

Đầu ra

Hình 3.3 Sơ đồ cơng nghệ HTXLNT khu cơng nghiệp Linh Trung 1
Công nghệ chủ đạo: Sử dụng công nghệ bùn hoạt tính theo phương pháp SBR
là chủ yếu, có kết hợp cơ học - vật lý.
Ưu điểm:

- Khả năng xử lý nước thải có BOD cao, khử Nitơ, tiết kiệm

diện tích, khơng cần nhiều nhân viên.
- Khơng tốn chi phí cho việc tuần hồn bùn.
- Thời gian xử lý có thể điều chỉnh linh hoạt

Nhược điểm:

- Địi hỏi người vận hành phải có trình độ cao, vận hành phức

tạp, chi phí xây dựng tốn kém.
- Địi hỏi nhiều năng lượng để cấp cho máy thổi khí trong
suốt q trình hoạt động.
SVTH: NGUYỄN THÁI HƯNG

25