Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt Tp Quảng Ngãi công suất 3000m3ngày đêm

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

LỜI MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài:
Cùng với sự phát triển kinh tế của cả nước nói chung và thành phố Quảng Ngãi
nói riêng.Cùng với sự gia tăng về nhu cầu nhà ở và việc đô thị hóa là q trình
tất yếu của việc phát triển khu vực hiện nay thì ngồi việc xây dựng hệ thống hạ
tầng kỹ thuật, hệ thống thoát nước và xử lý nước thải cần phải được tổ chức và
đầu tư xây dựng một cách đồng bộ và hồn chỉnh góp phần làm cho đô thị tồn tại
và phát triển ngày càng văn minh hơn,hiện đại hơn.
Chính vì vậy việc thu gom và xử lý nước thải là yêu cầu không thể thiếu được
của vấn đề vệ sinh môi trường.Nước thải đô thị được thải ra ở dạng ô nhiễm hữu
cơ,vô cơ cần phải được thu gom và xử lý đạt tiêu chuẩn xả thải trước khi thải
chúng ra môi trường bên ngồi.
Do đó đề tài này được đưa ra là thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt cho
TP Quảng Ngãi cơng suất 3000 m3/ngđ với mục đích thu gom và xử lý nước thải
sinh hoạt ở 2 phường Trần Hưng Đạo và phường Nguyễn Nghiêm để giải quyết
một phần nhỏ lượng nước thải của thành phố.
2. Mục tiêu của đề tài:
Mục tiêu của đề tài là đưa ra phương án xử lý nước thải một cách hợp lý và hiệu
quả phù hợp với định hướng phát triển của thành phố Quảng Ngãi, góp phần cải
thiện chất lượng môi trường, nâng cao chất lượng đời sống cho con người
3. Nội dung và phạm vi thực hiện:
Nội dung thực hiện:

1


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Tìm hiểu về đặc điểm tự nhiên,đặc điểm kinh tế-xã hội của thành phố Quảng

Ngãi,đặc biệt là hiện trạng phát sinh nước thải sinh hoạt tại 2 phường Trần Hưng
Đạo và Nguyễn Nghiêm.
Xác định đặc tính ,khả năng gây ô nhiễm của nước thải sinh hoạt và các phương
pháp xử lý nước thải thường được sử dụng.
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.
Thể hiện các cơng trình xử lý đã tính tốn trên các bản vẽ kỹ thuật.
Phạm vi thực hiện:
Đề tài giới hạn trong việc tính tốn thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt cho 2
phường Trần Hưng Đạo và Nguyễn Nghiêm của thành phố Quảng Ngãi.
Nước thải sinh hoạt đã được xử lý sơ bộ ở hầm tự hoại sau đó dẫn vào trạm xử lý
nước thải cơng suất 3000m 3 /ngày đêm.
4. Phương pháp thực hiện đề tài:
Phương pháp thu thập số liệu: Thu thập các tài liệu,số liệu về nước thải sinh hoạt
và các số liệu cần thiết khác.
Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Tìm hiểu những công nghệ xử lý nước thải
qua các tài liệu chuyên ngành.
Phương pháp so sánh : So sánh ưu nhược điểm của phương pháp xử lý hiện và
đề xuất công nghệ xử lý nước thải phù hợp
Phương pháp toán: Sử dụng cơng thức tốn học để tính tốn các cơng trình đơn
vị trong hệ thống xử lý nước thải,dự toán chi phí xây dựng,vận hành trạm xử lý.

2


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Phương pháp đồ họa: Dùng phầm mềm Autocad để mơ tả kiến trúc các cơng

trình đơn vị trong hệ thống xử lý nước thải.

3


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

CHƯƠNG 1 : GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ THÀNH PHỐ QUẢNG NGÃI
1.1

Đặc điểm tự nhiên:

1.1.1 Vị trí địa lý:
Thành phố Quảng Ngãi là tỉnh lỵ của tỉnh Quảng Ngãi.Ngày 26/08/2005 thị xã
Quảng Ngãi được nâng cấp lên thành phố trực thuộc tỉnh bằng quyết định số
112/2005/ND-CP của chính phủ Việt Nam.
Thành phố Quảng Ngãi nằm ở phía đơng tỉnh,hữu ngạn sơng Trà Khúc,3 phía
đơng, tây, nam đều giáp huyện Tư Nghĩa,phía bắc giáp huyện Sơn Tịnh
Dân số TP Quảng Ngãi khoảng 122567 người.Đơn vị hành chính trực thuộc gồm
2 xã Nghĩa Dũng,Nghĩa Dõng và 8 phường Nguyễn Nghiêm,Trần Hưng Đạo,Lê
Hồng Phong,Trần Phú,Chánh Lộ,Quảng Phú,Nghĩa Lộ,Nghĩa Chánh. Với vị trí
đầu mối giao thơng khá thuận lợi có QL1A chạy qua,có bến xe liên huyện và liên
tỉnh. Sân bay Chu Lai cách thành phố Quảng Ngãi khoảng 35km về phía Bắc…
1.1.2 Các yếu tố khí tượng, thủy văn:
Là khu vực nằm trong vành đai nhiệt đới Bắc Bán Cầu nên Quảng Ngãi có nền
nhiệt độ cao và ít biến động,ở Quảng Ngãi gồm 2 mùa mưa và khô rõ rệt.
Trong một ngày đêm ,nhiệt độ thấp nhất thường xảy ra sau 4h sáng và trước lúc
mặt trời mọc,nhiệt độ cao nhất trong ngày thường xảy ra vào lúc quá trưa đến
trước 14h. Biên độ nhiệt độ ngày vào mùa hè lớn hơn biên độ nhiệt độ ngày vào
mùa đông.

Bảng 1.1: Biên độ trung bình ngày của nhiệt độ ( 0 C)
Tháng

1 2 3
4
5
6
Địa điểm
Quảng Ngãi 6,5 7,2 8,2 7,2 9,0 9,0

4

7

8

9

10

11

12 Năm

9,3 9,1 8,0 6,3 5,5 3,4 7,7


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

(oC)

Ba Tơ (oC)

6,6 8,2 10,1 11,1 10,8 10,1 10,5 10,2 8,8 6,7 5,4 5,0 8,6

Lý Sơn (oC)

3,7 3,8 4,0 4,3 4,9 5,1

5,3 5,3 4,7 3,9 3,4 3,2 4,3

Hồn lưu gió mùa cùng với địa hình đã tạo nên chế độ mưa mang nét đặc trưng
riêng của Quảng Ngãi.
Tổng lượng mưa trung bình năm phổ biến ở đồng bằng từ 2200-2500mm,ở trung
du thung lũng thấp và vùng núi từ

3000-3600mm vùng đồng bằng ven

biển phía nam dưới 2000mm
Bảng 1.2 : lưu lượng mưa trung bình nhiều năm (mm)
Tháng

1

2

3

Trạm
Trà Bồng 103 39 41
Sơn Hà

81 33 33
Sơn Giang 106 45 50
Minh
142 51 68
Long
Ba Tơ
132 66 60
Giá Vực 69 23 31
Trà Khúc 97 32 33
Quảng
129 51 40
Ngãi
An Chỉ
105 41 40
Mộ Đức 76 26 21
Đức Phổ 55 14 19
Sa Huỳnh 53 3 3
Lý Sơn
121 58 83

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Cả

năm
73 244 237 220 214 315 812 818 376 3492
69 198 207 168 169 318 658 703 287 2924
81 209 199 155 182 301 766 950 437 3480
55 216 166 129 205 385 700 885 555 3656
87 194 180 107 158 301 827 945 569 3625
82 188 160 111 104 345 852 931 452 3347
36 97 96 67 125 311 632 555 274 2354
37 74

86

77 123 300 603 547 273 2338

46
38
26
6
79

102
68
57
90
74

76
39
21
25
64

97
75
52
73
134

5

105
74
48
42
87

287
261
246
223

391

654
570
557
458
573

619
427
514
311
418

299
238
212
120
272

2469
1948
1821
1407
2353


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Độ ẩm tương đối trung bình năm ở các vùng trong khu vực có giá trị xấp xỉ

85%,nhìn chung độ ẩm trong năm khá đồng đều trên các vùng trong khu vực.
Nơi có độ ẩm cao nhất là 90-92%
Bảng 1.3: độ ẩm trung bình tháng,năm (%)
Tháng

1 2 3 4
Địa điểm
Quảng Ngãi 88 88 86 84

5

6

7

8

9

10

11

12 Năm

82

80

80

80

85

88

88

89 85

Ba Tơ

88 87 84 83

83

81

80

80

86

89

90

90 85

Lý Sơn

86 88 90 90

86

82

80

80

83

86

86

85 85

Quảng Ngãi nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa nên có hai mùa gió chính(gió
mùa đơng và gió mùa hè). Do địa hình chi phối nên hướng gió khơng phản ánh
đúng cơ chế của hồn lưu. Tuy nhiên hướng gió hình thành vẫn biến đổi theo
mùa rõ rệt.
Tốc độ gió trung bình năm tại đồng bằng ven biển khoảng 1,3m/s,tại vùng núi
khoảng 1,2m/s ven biển là 4,5m/s. Như vậy tốc độ gió vùng hải đảo cao gấp 3
đến 4 lần ở vùng đồng bằng và vùng núi.
Lượng bốc hơi trung bình tại khu vực này dao động trong khoảng 900-920mm
1.1.3 Địa chất, Địa hình:

Cấu trúc địa chất Quảng Ngãi bao gồm các đá biến chất,đá magma và đá trầm
tích có tuổi từ tiền Cambri.
Quảng Ngãi là tỉnh thuộc duyên hải Trung Trung bộ với đặc điểm chung là núi
lấn sát biển,địa hình có tính chuyển tiếp từ địa hình đồng bằng ven biển ở phía
đơng đến địa hình miền núi cao ở phía tây. Khu vực thành phố Quảng Ngãi nhìn

6


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

chung tương đối bằng phẳng so với xung quanh độ dốc hơi thoải về sông Trà
Khúc nên rất thuận lợi cho việc thoát nước tự nhiên.
1.2 Đặc điểm kinh tế-xã hội
1.2.1 Về kinh tế:
Thành phố Quảng Ngãi là nơi tập trung các hoạt động kinh tế,là trung tâm kinh
tế của tỉnh Quảng Ngãi xưa và nay. Tuy vậy do hồn cảnh là một đơ thị phát triển
muộn,nơng nghiệp ở địa bàn thành phố Quảng Ngãi trước đây còn chiếm một tỷ
trong đáng kể. Hiện nay,cơ cấu kinh tế chuyển đổi dần và các lĩnh vực công
nghiệp,tiểu thủ công nghiệp,thương mại,dịch vụ đã chiếm một tỷ lệ cao trong cơ
cấu kinh tế
Tốc độ tăng trưởng kinh tế hằng năm ở thành phố Quảng Ngãi là khoảng
14,67%.Cơ cấu kinh tế ở thành phố Quảng Ngãi hiện nay được xác định là cơngthương-nơng nghiệp.
1.2.2 Văn hóa-xã hội:
Thành phố Quảng Ngãi là trung tâm văn hóa của tỉnh xưa nay. Với tinh thần hiếu
học của người dân và sự giúp đở về tài chính củng như tinh thần của các cấp lãnh
đạo.Thành phố đã thực hiện chương trình khuyến học để khuyến khích con em
học tập.Ngồi ra trên địa bàn tỉnh

Quảng Ngãi cịn có các trường cao

đẳng,đại học như đại học Phạm Văn Đồng,cao đẳng Tài Chính Kế tốn,Đại học
Cơng Nghiệp(khu vực miền trung)…mỗi xã phường đều có trường phỗ thơng cơ
sở.

7


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI SINH HOẠT,VÀ CÁC
PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT
2.1 Tổng quan về nước thải sinh hoạt:
2.1.1 Nguồn gốc nước thải sinh hoạt:
Nước thải sinh hoạt là nước được thải bỏ sau khi sử dụng cho các mục đích sinh
hoạt của cộng đồng như:tắm,giặt giũ,tẩy rửa,vệ sinh cá nhân…chúng được thải
ra từ các gia đình,cơ quan,trường học,bệnh viện,chợ và các cơng trình cơng cộng

8


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

khác.Lượng nước thải sinh hoạt của một khu dân cư phụ thuộc vào dân số,tiêu
chuẩn cấp nước và đặc điểm của hệ thống thoát nước.
2.1.2 Thành phần và đặc tính của nước thải sinh hoạt:
Nước thải sinh hoạt gồm 2 loại:
 Nước thải nhiễm bẩn do chất bài tiết của con người từ các phòng vệ sinh
 Nước thải nhiễm bẩn do các chất thải sinh hoạt như:cặn bả từ nhà bếp,các
chất rửa trôi và các chất tẩy rửa

Nước thải sinh hoạt chứa nhiều chất hữu cơ dể bị phân hủy sinh học,ngồi ra
củng có các thành phần vô cơ,vi sinh vật và vi trùng gây bệnh.Chất hữu cơ chứa
trong nước thải bao gồm các hợp chất như protein (40-50%),hydrat cacbon (4050%).Nồng độ chất hữu cơ trong nước thải sinh hoạt dao động trong khoảng
150-450mg/l theo trọng lượng khơ.Có khoảng 20-40% chất hữu cơ khó bị phân
hủy sinh học.Ở những khu dân cư đông đúc,điều kiên vệ sinh thấp kém nước thải
sinh hoạt không được xử lý thích đáng là một trong những nguồn gây ơ nhiễm
mơi trường nghiêm trọng.

2.1.3 Tác hại đến môi trường của nước thải sinh hoạt:
Tác hại đến môi trường của nước thải do các thành phần ô nhiễm tồn tại trong
nước thải gây ra:
– COD,BOD:sự khống hóa,ổn định chất hữu cơ tiêu thụ một lượng lớn
và gây thiếu hụt oxy của nguồn tiếp nhận dẩn đến ảnh hưởng đến hệ
sinh thái môi trường nước .Nếu nước ô nhiễm quá mức điều kiện yếm
khí có thể hình thành,trong q trình phân hủy yếm khí sinh ra các sản

9


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

phẩm như H2S,NH3,CH4…làm cho nước có mùi hôi,thối và làm giảm
PH của môi trường
– SS lắng đọng ở nguồn tiếp nhận gây điều kiện yếm khí.
– Vi trùng gây bệnh:gây ra các bệnh lan truyền từ đường nước như tiêu
chảy,ngộ độc thức ăn,vàng da…
– P:nếu nồng độ trong nước quá cao sẽ dẩn đến hiện tượng phú dưỡng
hóa
– Màu:mất mỹ quan
– Dầu mở:gây mùi,ngăn cản khuếch tán oxy trên bề mặt

2.1.4 Bảo vệ nguồn nước mặt khỏi sự ơ nhiễm do nước thải:
Ơ nhiễm nguồn nước mặt chủ yếu là do tất cả các dạng nước thải chưa qua xử lý
vào nguồn nước làm thay đổi các tinh chất hóa lý và sinh học của nguồn nước.Sự
có mặt của các chất độc hại xả vào nguồn nước sẽ làm phá vở cân bằng sinh học
tự nhiên của nguốn nước và kiềm hãm quá trình tự làm sạch của nguồn nước.
Biện pháp được coi là hiệu quả nhất để bảo vệ nguồn nước là:
– Hạn chế sô lượng nước thải xả vào nguồn nước.
– Giảm thiểu nồng độ ô nhiễm trong nước thải theo quy định bằng cách
áp dụng công nghệ xử lý phù hợp đủ tiêu chuẩn xả ra nguồn
nước.Ngồi ra việc nghiên cứu áp dụng cơng nghệ sử dụng lại nước
thải trong chu trình kín có ý nghĩa đặc biệt quan trọng.
2.2 Các phương pháp xử lý nước thải:
–

Phương pháp xử lý cơ học

–

Phương pháp xử lý hóa học

–

Phương pháp xử lý hóa lý

–

Phương pháp xử lý sinh học

10

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

2.2.1 Phương pháp xử lý cơ học
Trong nước thải thường có các loại tạp chất rắn kích cở khác nhau bị cuốn theo.
Ngồi ra cịn có các loại hạt lơ lửng ở dạng huyền phù rất khó tan nên xử lý cơ
học nhằm loại bỏ các tạp chất khơng hịa tan và một phần các chất ở dạng keo
chứa trong nước thải nhằm đảm bảo cho hệ thống thốt nước hoặc các cơng trình
xử lý nước thải phía sau hoạt động ổn định.Phương pháp cơ học được thực hiện
ở các cơng trìnhxử lý sau:
Song chắn rác và lưới chắn rác: Làm nhiệm vụ giữ lại các chất kích thước lớn
thường có nguồn gốc hữu cơ được gọi chung là rác.Rác thường được chuyển tới
máy nghiền rác,sau khi được nghiền nhỏ sẽ được đưa lại trước sông chắn rác
hoặc chuyển tới bể phân hủy cặn.
Bảo vệ bơm,van,đường ống,cánh khuấy…
Khi song chắn rác kết hợp thiết bị nghiền rác giúp giảm được các bước bên ngoài
(thu gom rác,chuyên chở…),giảm các vấn đề chôn lấp xử lý rác
Sử dụng máy nghiền rác để nghiền nhỏ giúp giảm công tác vận chuyển rác đến
nơi cần xử lý,và giảm diện tích chơn lấp rác khi xử lý.

Bể tiếp nhận:
Nước thải được đưa đến bằng bơm và đường ống áp lực đến ngăn tiếp
nhận.Ngăn tiếp nhận nước thải được đặt ở vị trí cao để nước thải từ đó chảy qua
từng cơng trình đơn vị của trạm xử lý.
Bể lắng cát:
Bể lắng cát được thiệt kế trong công nghệ xử lý nước thải nhằm loại bỏ các tạp
chất vơ cơ có trọng lượng riêng lớn chủ yếu là cát có trong nước thải,các tạp chất

11

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

này khơng có lợi đối với các thiết bị cơng nghệ trong quy trình do khả năng gây
tắc nghẽn hệ thống.Cát từ bể lắng cát đưa di phơi khơ ở sân phơi cát sau đó có
thể tận dụng lại cho mục đích xây dựng.
Bể điều hịa:
Lưu lượng và chất lượng nước thải từ cống thu gom chạy về trạm xử lý nước
thải,đặc biệt đối với dòng thải công nghiệp và nước mưa thường xuyên dao động
theo thời gian trong ngày. Khi xây dựng bể điều hịa có thể đảm bảo cho các
cơng trình xử lý làm việc ổn định và đạt được giá trị kinh tế.
Bể lắng I:
Bể lắng I làm nhiệm vụ tách các chất lơ lửng có trọng lượng riêng lớn hơn trọng
lượng riêng của nước và chất lơ lững nặng hơn sẽ lắng xuống đáy còn chất lơ
lững nhẹ hơn sẽ nổi lên mặt nước.Dùng những thiết bị thu gom và vận chuyển
các chất bẩn lắng và váng nổi lên cơng trình xử lý cặn.Hàm lượng chất lơ lững
sau bể lắng đợt I cần đạt là < 150(mg/l).
Bể vớt dầu mỡ:
Thường được áp dụng khi xử lý nước thải có chứa dầu mỡ,nhằm tách các tạp
chất nhẹ.Đối với nước thải sinh hoạt khi hàm lượng dầu mỡ khơng cao thì việc
vớt dầu mỡ thực hiện ngay ở bể lắng nhờ thiết bị gạt chất nổi.
Bể lọc cơ học:
Nhằm tách các tạp chất phân tán nhỏ ra khỏi nước mà bể lắng không lắng
được.Nước thải được cho đi qua lớp lọc đặc biệt hoặc qua lớp vật liệu lọc,cơng
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 60% tạp
chất khơng hịa tan và 20% BOD.
Về nguyên tắc xử lý cơ học là giai đoạn xử lý sơ bộ trước khi xử lý tiếp theo.

12

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

2.2.2 Phương pháp xử lý hóa học:
Thực chất của phương pháp hóa học là đưa vào nước thải một chất phản ứng nào
đó để gây tác động với các tạp chất bẩn,biến đổi hóa học và tạo cặn lắng hoặc tạo
các dạng chất hịa tan nhưng khơng độc hại,không gây ô nhiễm môi trường.Theo
giai đoạn và mức độ xử lý, phương pháp hóa học có tác dụng tăng cường quá
trình xử lý cơ học hoặc sinh học.Những phản ứng diễn ra trong q trình này có
thể là phản ứng oxy hóa khử,các phản ứng kết hợp tạo tủa,phản ứng trung
hòa,phản ứng phân hũy các chất độc hại
Phương pháp trung hịa:
Dùng để đưa mơi trường nước thải có chứa acid vơ cơ hoặc kiềm về dạng trung
tính có PH=6,5-7,5.Phương pháp này có thể thực hiện bằng nhiều cách:trộn lẫn
nước thải có tính acid với nước thải có tính bazo,bổ sung thêm các tác nhân hóa
học,lọc qua lớp vật liệu lọc có tác dụng trung hịa,hấp phụ khí chứa acid bằng
nước thải chứa kiềm,…
Phương pháp keo tụ:
Dùng để làm trong và khử màu nước thải bằng các chất keo tụ và các chất trợ
keo tụ để liên kết các chất rắn ở dạng lơ lửng và dạng keo có trong nước thải
thành những dạng bơng cặn có kích thước lớn có thể lắng.
Phương pháp ozone hóa:
Là phương pháp xử lý nước thải có chứa các chất vơ cơ dạng hòa tan và dạng
keo bằng ozone.Ozone dễ dàng nhường oxy nguyên tử cho các tạp chất hữu cơ.
Phương pháp điện hóa:
Có tác dụng phá hủy các tạp chất độc hại có trong nước thải bằng cách oxy hóa
điện hóa trên cực anode hoặc dùng để thu hồi các chất kim loại q
(đồng,chì,sắt…)Thơng thường hai nhiệm vụ trên được giải quyết đồng thời.

13


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Phương pháp xử lý hóa học thường được áp dụng để xử lý nước thải công
nghiệp.Tùy thuộc vào từng điều kiện địa phương và điều kiện vệ sinh cho
phép,phương pháp náy có thể thực hiện ở giai đoạn sơ bộ ban đầu hay có thể
hồn tất ở giai đoạn cuối cùng của quy trình xử lý.
2.2.3 Phương pháp hóa lý:
Những phương pháp hóa lý đều dựa trên cơ sở ứng dụng các quá trình:hấp
phụ,hấp thụ,tuyển nổi,trao đổi ion,tách bằng các màng,chưng cất,trích ly,cơ
đặc…
Hấp phụ:
Dùng để tách các chất hữu cơ và khí hịa tan ra khỏi nước thải bẳng cách tập
trung những chất đó trên bề mặt chất hấp phụ (hấp phụ hóa lý hoặc bằng các
tương tác hóa học giữa các chất bẩn hịa tan với các chất rắn (hấp phụ hóa học))
Trích ly:
Dùng để tách các chất bẩn hòa tan ra khỏi nước thải bằng cách bổ sung một chất
dung mơi khơng hịa tan vào nước,nhưng độ hịa tan của chất bẩn trong dung mơi
cao hơn nước.
Chưng cất:
Là quá trình cấp nhiệt liên tục để hóa hơi nước thải,trong đó các chất hịa tan
cùng bay hơi len theo.Khi ngưng tụ ,hơi nước và chất bẩn đã bay hơi sẽ hình
thành các lớp riêng biệt và do đó dễ dàng tách các chất bẩn ra.
Tuyển nổi:
Là phương pháp dùng để loại bỏ các chất bằng cách tạo cho chúng khả năng dễ
nổi lên mặt nước khi bám theo cac bọt khí.Người ta cho vào nước chất tuyển nổi
hoặc các tác nhân tuyển nổi để thu hút và kéo các chất tuyển nổi lên mặt nước
sau đó loại hỗn hợp chất bẩn và chất tuyễn nổi ra khỏi nước.Khi tuyển nổi người

14


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ta thường dúng các bọt khí nhỏ li ti phân tán và bảo hòa trong nước.Những hạt
chất bẩn chứa trong nước sẽ dính vào các bọt khơng khí và nổi lê mặt nước rồi
được loại bỏ khỏi nước.
Trao đổi ion:
Là phương pháp thu hồi các anion bằng các chất trao đổi ion.Các chất trao đổi
ion là các chất rắn trong thiên nhiên hoặc vật liệu nhựa nhân tạo.Chúng khơng
hịa tan trong nước và trong dung mơi hữu cơ,có khả năng trao đổi ion.Phương
pháp trao đổi ion cho phép thu được những chất quý trong nước thải và cho hiệu
suất xử lý khá cao.
Tinh thể hóa:
Là phương pháp loại các chất bẩn khỏi nước ở trạng thái tinh thể.
Các quá trình màng:
Là phương pháp tách các chất tan khỏi các hạt keo bằng cách dùng các màng
thấm chọn lọc.Đó là các màng xốp cấu tạo đặc biệt có khả năng cho nước thải đi
qua trong khi đó các hạt keo sẽ bị giữ lại trên bề mặt lớp màng.Tùy yêu cầu và
khả năng kỹ thuật cho phép có các kích thước phù hợp của các loại màng : màng
vi lọc,màng siêu lọc,màng lọc nano,màng lọc thẩm thấu ngược,điện thẩm
tách.Thường sử dụng xử lý nước thải ở bậc cao
Ngoài các phương pháp phổ biến ở trên,để xử lý chất bẩn trong nước thải người
ta còn dùng các phương pháp như:khử hoạt tính phóng xạ,khử mùi,khử khí,khử
muối trong nước thải.
2.2.4 Phương pháp sinh học:
Cơ sở của phương pháp này là dựa vào khả năng sống và hoạt đông của vi sinh
vật để oxy hóa các liên kết hữu cơ phân táng dạng keo và dạng hịa tan có trong

nước thải.Vi sinh vật sử dụng các chất hữu cơ có sẵn trong nước thải làm nguồn

15


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

dinh dưỡng như:cacbon,nito,phosphor…vi sinh vật sử dụng vật chất này để kiến
tạo tế bào cũng như tích lũy năng lượng cho quá trình sinh trưởng và phát triển
chính vì vậy sinh khối của vi sinh vật khơng ngừng tăng lên.
Trên cơ sở đó có thể phân loại như sau:
Q trình sinh học hiếu khí
Q trình sinh học kỵ khí
Ngồi ra cịn có 2 q trình phụ
Q trình thiếu khí
Q trình tuỳ nghi
Các cơng trình xử lý sinh học phân thành 2 nhóm:
Nhóm các cơng trình xử lý thực hiện trong điều kiện tự nhiên:hồ sinh vật,hệ
thống xử lý bằng thực vật nước,cánh đồng tưới,cánh đồng lọc,đất ngập nước,bãi
lọc ngầm…
Nhóm các biện pháp xử lý thực hiện trong điều kiện nhân tạo :q trình bùn hoạt
tính,q trình dính bám,hồ sinh học kết hợp thổi khí,mương oxy hóa,đĩa quay
sinh học,màng lọc sinh học,ao hồ ổn định nước thải,bể UASB,bể tạo khí sinh
học…do các điều kiện nhân tạo của quá trình có thể điều khiển được nên q
trình xử lý diễn ra nhanh hơn,cường độ mạnh hơn và có thể kiểm sốt được
2.3:Các cơng đoạn xử lý nước thải:
Tùy theo yêu cầu xử lý và khả năng kỹ thuật,chúng ta lựa chọn phương pháp xử
lý và kết hợp các phương pháp lại thành một quy trình xử lý liên tục.Quy trình
xử lý thường gồm các giai đoạn sau:tiền xử lý hay xử lý sơ bộ,xử lý sơ cấp(bậc
1),xử lý thứ cấp (bậc 2),xử lý bậc cao,khử trùng,xử lý cặn.

16


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Nước thải
Song chắn rác

Xử lý
Bậc I

Bể lắng cát
Xử lý
Xử lý

Bể điều hòa

Bậc II

17

Sơ bộ


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Bể lắng đơt I
Xử lý
Bậc III

Xử lý sinh
học

Bể lắng đợt II

Xử lý bậc cao

Nguồn tiếp nhận

Hình 2.1: Quy trình xử lý nước thải phổ biến
Cơng

NHIỆM VỤ

CƠNG TRÌNH ĐIỂN HÌNH

đoạn
Tiền xử Bảo vệ máy bơm,loại bỏ cặn Song chắn rác,máy nghiền cắt
lý

hay nặng,vật nổi…có thể gây cản vụn rác,bể lắng cát,bể vớt dầu

xử lý sơ trở,tắc nghẽn cho cơng trình xử lý mỡ,bể làm thống sơ bộ,bể điều
bộ
tiếp theo
hòa lưu lượng và nồng độ
Xử lý sơ Loại bỏ bớt một phần cặn lơ lửng Các loại bể lắng:lắng hai vỏ,lắng
cấp (bậc và các chất nổi như dầu mỡ.Có ngang,lắng đứng,lắng radian…
I)

thể đồng thời với việc phân hũy

18


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

kỵ khí cặn lắng ở phần dưới của
Xử

các cơng trình ổn định cặn
lý Phân hũy sinh học các chất hữu Bể Arrotank,bể lọc sinh học,bể

thứ cấp cơ dạng phức,mạch vịng hay SBR ,mương oxy hóa,bể lắng
(bậc II)

dạng polyme thành các chất hữu đợt II
cơ monome,chất hữu cơ ổn
định,các đơn chất vô cơ.các chất
này sau phân hủy kết thành bông

Xử

cặn để loại bỏ ra khỏi nước thải
lý Tiếp tục giảm bớt nồng độ Tuyển nổi dạng bọt, phương

bậc

bẩn(theo

chất

lơ

lửng, pháp keo tụ và hấp phụ,nung

cao(bậc

BOD,COD,Nito,Phosphor và các đốt,đốt cháy hay bơm sâu xuống

III)

chất khác…)nâng cao chất lượng lòng

đất

qua

các

giếng

nước thải đã được xử lý để có thể khoan,khử hoạt tính nước thải
xả vào nguồn tiếp nhận với yêu chứa các chất phóng xạ
cầu vệ sinh cao hoặc ứng dụng
cho mục đích sử dụng lại trong
Khử

các q trình sản xuất.

Đảm bảo loại bỏ vi trùng và virus Có thể tiến hành khử trùng bằng

trùng

gây

bệnh

chứa

trong

nước Clo,ozone,tia cực tím…nhưng

thải,khử màu,khử mùi trước khi cần cân nhắc kỹ về mặt kinh tế.
xả vào nguồn tiếp nhận

phổ biến là dùng Clo và hợp chất

Xử

chứa Clo
lý Làm giảm thể tích và độ ẩm của Chứa cặ vô cơ trong đầm hồ,khu

cặn

cặn,ổn định cặn,khử trùng và xử đất trống.Khi điều kiện về mặt
dụng cặn

bằng hạn chế dùng các thiết bị

19


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

làm khô cặn trên máy lọc chân
không,máy quay ly tâm,máy lọc
ép chân không.

Trong mọi trường hợp phải cân nhắc để lựa chọn phương pháp xử lý hay tái sử
dụng nước thải một cách hiệu quả nhất,kinh tế nhất về xây dựng và quản lý.

CHƯƠNG 3 : THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT
CÔNG SUẤT 3000 M 3 /NGÀY DÊM
3.1 Nhiệm vụ thiết kế
Nghiên cứu,khảo sát và tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt tập
trung cho 2 phường Trần Hưng Đạo và phường Nguyễn Nghiêm của TP Quảng
Ngãi đảm bảo các yêu cầu về bảo vệ môi trường theo quy định của nhà nước,với
dân số 2 phường Nguyễn Nghiêm và Trần Hưng Đạo là :24521 người.
3.2 Các thơng số tính tốn
3.2.1:Lưu lượng tính tốn

20


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Bảng 3.1:Dự báo nước thải sinh hoạt của 2 phường Nguyễn Nghiêm và Trần
Hưng Đạo của thành phố Quảng Ngãi.

Cơng trình

Thải lượng

Nhà dân

4699 hộ

2813.5 m 3

Trường học

1000 học sinh

10 m 3

Trạm y tế

150 giường

105-165 m 3

Chợ

100 hộ kinh doanh

11.5 m 3

Tổng

2940-3000 m 3

Lưu lượng trung bình ngày đêm của nước thải sinh hoạt.
tb

Q ngđ =3000( m 3 /ngđ)
Lưu lượng trung bình giờ.
tb

Qh =

tb
Qngđ

24

=

3000
=125(m 3 /h)
24

Lưu lượng trung bình giây.
Q

tb
s

125
Qhtb

=
=
=0,035(m 3 /s)=35(l/s)
3600 3600

Lưu lượng lớn nhất giờ:
Q max
=Q tbh x K ch =125 x1,95=243,75 (m 3 /h)
h
Trong đó:

21


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

K ch : hệ số không điều hòa chung của nước thải lấy theo quy định ở điều 2.1.2TCXD 51-84
Bảng 3.2:Hệ số khơng điều hịa:
Lưu lượng nước 5

15

30

50

100

200

500

600

800

1250

2,5

2

1,8

1,6

1,4

1,35 1,25 1,2

1,15

thải trung bình
(l/s)
Hệ số khơng điều 3
hịa K ch
Lưu lượng lớn nhất giây:
Q max
=Q tbs x K ch =35 x 1,95=68,25 (l/s)
s

Dân số tương ứng với lưu lượng thải trung bình 3000m 3 /ngày là:
tb

N =Q ngày .1000/q tb =3000.1000/120=25000(người)
Với q tb =120( l/người.ngđ) là tiêu chuẩn thoát nước
Lưu lượng lớn nhất ngày đêm:
Q ngđ
max =

q max .N 144.25000
=
=3600(m 3 /ngđ)
1000
1000

Với q max =144( l/người.ngđ)
3.2.2: Thành phần đặc tính nước thải sinh hoạt:
Bảng 3.3: Tải lượng ơ nhiễm nước thải sinh hoạt

Chất ô nhiễm
01

TẢI TRỌNG CHẤT BẨN (g/người/ngđ)
Các quốc gia phát triển
Theo TCXD

Chất rắn lơ lửng 70 – 145
(SS)

22

51 – 1984
50 – 55


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

02
Amoni (N-NH4)
3,6 - 7,2
03
Tổng nito (N)
6 – 12
04
Tổng Phospho
0,6 - 4,5
05
BOD5
45 – 54
06
BODht
07
COD (dicromate)
85 – 102
08
Dầu động thực vật
10 – 30
Nguồn : Rapid Environmental Assessment, WHO, 1995.

7

1,7
25 – 30
30-35
-

Bảng số liệu trên là cơ sở đánh giá đặc tính nước thải sinh hoạt của khu dân cư.
Xác định hàm lượng bẩn của nước thải
Hàm lượng chất lơ lửng trong nước thải sinh hoạt.
C sh =

n ss x1000 55x1000
=
=458,3(mg/l)
qtb
120

Trong đó:
n ss : Tải lượng chất lơ lửng của nước thải sinh hoạt tính cho một người trong
ngày đêm theo TCXD 51-1984 :n ss =55(g/ng.ngđ)
q tb =120l/ng.ngđ ,tiêu chuẩn thoát nước
Hàm lượng BOD 5 trong nước thải sinh hoạt
L sh =

n BOD x1000 30x1000
=
=250 (mg/l)
qtb
120

Hàm lượng BOD ht trong nước thải

L sh =

n BOD x1000 35x1000
=
=292(mg/l)
qtb
120

Hàm lượng COD trong nước thải
BOD 5 /COD=0,86=>COD=250/0,86=291(mg/l)
Chọn đặc tính nước thải để tính tốn hệ thống xử lý nước thải như sau:
Đặc tính

COD

BOD 5

23

SS


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Mg/l

291

250

458,3

3.2.3: Xác định mức độ cần thiết xử lý:
Dòng thải đầu ra được xử lý đạt tiêu chuẩn xả thải QCVN 14-2008( Quy chuẩn
kỹ thuật quốc gia về nước thải sinh hoạt )
Các yêu cầu cơ bản:
Hàm lượng chất lơ lửng: không vượt quá 80mg/l
BOD 5

: không vượt quá 30mg/l

COD

:không vượt quá 50mg/l

Mức độ cần xử lý nước thải thường được xác định theo:
Hàm lượng chất lơ lửng (phục vụ cho tính tốn cơng nghệ xử lý cơ học)
Hàm lượng BOD và COD (phục vụ cho tính tốn cơng trình và cơng nghệ xử lý
sinh học)
Mức độ cần thiết xử lý nước thải theo chất lơ lửng được tính theo cơng thức:
C sh  m

D= C
sh

x100%=

458,3  80
x100%=82,5%
458,3

Trong đó:
m :hàm lượng chất lơ lửng của nước thải sau xử lý cho phép xả vào nguồn
nước,m=80mg/l
C sh : hàm lượng chất lơ lửng trong nước thải, C sh =458,3mg/l
Mức độ cần thiết xử lý nước thải theo BOD 5 :
Lsh  L

D= L
sh

x100%=

250  30
x100%=88%
250

Trong đó:
L :hàm lượng BOD 5 của nước thải sau xử lý cho phép xả vào nguồn nước.

24


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

L sh :hàm lượng BOD 5 trong nước thải
Kết quả tính tốn về mức độ cần thiết xử lý nước thải của các phương án đang
xét cho thấy cần thiết phải xử lý sinh học.
3.3 Lựa chọn công nghệ xử lý nước thải.
3.3.1 Lựa chọn sơ đồ công nghệ của trạm xử lý:

Sơ đồ công nghệ và thành phần các cơng trình đơn vị của trạm xử lý nước thải
được lựa chọn phụ thuộc vào:
–

Công suất trạm xử lý

–

Thành phần và tính chất của nước thải

–

Điều kiện cụ thể của địa phương

–

Mức độ cần thiết xử lý nước thải

–

Tiêu chuẩn xả nước thải vào nguồn tiếp nhận tương ứng

–

Phương pháp sử dụng cặn

–

Điều kiện mặt bằng và đặc điểm địa chất,thủy văn khu vực xây dựng

trạm xử lý nước thải
–

Các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật khác.

Sau khi cân nhắc các yếu tố liên quan,trên cơ sở các điều kiện kinh tế xã hội của
2 phường,đề tài lựa chọn sơ đồ công nghệ trạm xử lý nước thải phục vụ cho tính
tốn thiết kế bao gồm các giai đoạn xử lý và các cơng trình xử lý đơn vị như sau:
Xử lý cơ học:
Ngăn tiếp nhận
Song chắn rác (máy nghiền rác)
Bể lắng cát (sân phơi cát)
Bể điều hòa
Bể lắng ngang đợt I

25