(Luận văn thạc sĩ) đánh giá hiện trạng và đề xuất giải pháp xử lý nước thải công đoạn mài cho nhà máy daiwa đà nẵng

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

NGUYỄN THANH NỒNG

C
C

R
L
T.

ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG VÀ
ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP XỬ LÝ NƢỚC THẢI CÔNG
ĐOẠN MÀI CHO NHÀ MÁY DAIWA
ĐÀ NẴNG

DU

LUẬN VĂN THẠC SĨ
KỸ THUẬT MÔI TRƢỜNG

Đà Nẵng – Năm 2020


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

NGUYỄN THANH NỒNG

ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG VÀ

ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP XỬ LÝ NƢỚC THẢI CÔNG
ĐOẠN MÀI CHO NHÀ MÁY DAIWA ĐÀ NẴNG

C
C

R
L
T.

DU

Chuyên ngành : Kỹ thuật môi trƣờng
Mã số
: 8520320

LUẬN VĂN THẠC SĨ
KỸ THUẬT MÔI TRƢỜNG

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học:
PGS.TS. LÊ THỊ XUÂN THÙY

Đà Nẵng – Năm 2020


C
C

DU

R
L
T.


ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP XỬ LÝ NƢỚC THẢI CÔNG
ĐOẠN MÀI CHO NHÀ MÁY DAIWA ĐÀ NẴNG
Học viên: Nguyễn Thanh Nồng Chuyên ngành: Kỹ thuật môi trường
Mã số:

Khóa: K36

Trường Đại học Bách khoa - ĐHĐN

Tóm tắt – Mục đích của đề tài là đánh giá hiện trạng thu gom và xử lý nước thải từ công đoạn
mài để tái sử dụng nước sau xử lý vào q trình mài. Nước thải từ cơng đoạn mài của Nhà máy Daiwa
Đà Nẵng sử dụng lưu lượng lớn nhưng ít ô nhiễm, chỉ chứa hàm lượng chất rắn lơ lửng phát sinh từ
quá trình mài. Tuy nhiên với phương pháp xử lý hiện tại là thu gom chung với nước thải sản xuất để
xử lý đạt yêu cầu theo Quy chuẩn và xả thải ra mơi trường bên ngồi từ đó làm giảm hiệu quả và sử
dụng lãng phí nguồn nước. Kết quả từ vận hành mơ hình thực nghiệm với nước thải cơng đoạn mài có
nồng độ chất rắn lơ lửng tại thời điểm lấy mẫu là TSS = 246 mg/L, pH = 7,2, tác giả đề xuất phương
pháp cơ học gồm bể lắng có sử dụng hóa chất keo tụ và bể lọc để tách hầu hết chất rắn lơ lửng ra khỏi
nước trước khi tái sử dụng vào quá trình mài. Hệ thống xử lý nước thải đề xuất xây mới bể trộn và bể
lắng hoặc sử dụng bể lắng 4 ngăn có sẵn tại Nhà máy và xây dựng thêm bể lọc và bể chứa tại bãi đất
trống sát bể lắng. Các nghiên cứu thực nghiệm trên mơ hình bể lắng, bể lọc có thể áp dụng cho các
loại nước thải sản xuất chứa chủ yếu chất rắn lơ lửng, lưu lượng sử dụng lớn và mục đích sử dụng hiệu
quả, tiết kiệm nguồn tài ngun nước.

C
C

R
L
T.

Từ khóa – Nước thải cơng đoạn mài, xử lý nước thải, công nghệ xử lý, bể lắng, bể lọc

DU

CURRENT EVALUATION AND PROPOSAL OF WASTE WATER
TREATMENT METHOD FROM GRINDING STAGE FOR DA NANG DAIWA
FCTORY
Student: Nguyen Thanh Nong Specialized: Enviromental engineer
Code:
Science: K36
Da Nang University of science and Technology
Summary - The purpose of the thesis is to assess both the collection and treatment status of
wastewater deriving from the grinding stage, which aims to reuse the treated water for this process.
Sewage from grinding phase at Daiwa Da Nang Plant has a large flow whereas it is a little polluted. To
be more detailed, it contains suspended solids content arising from the grinding process. However, the
treatment which treats the combined sewage from this phase and producing phase in order to meet the
threshold of the Regulation and discharge into the run-off afterward. The results from the pilot model
using sewage from this stage of the Daiwa Da Nang plant are TSS = 246 mg/l and pH =7.2,
respectively. Therefore, the author proposed mechanical methods including sedimentation tanks using
flocculation chemicals, and filtration tanks to separate almost suspended solids from wastewater
before reusing for the grinding process. For the wastewater treatment system at the factory, a new
mixing tank, and sedimentation tank are proposed to be constructed. In another way, the author
suggests using a 4-chamber sedimentation tank that is available and building a filter tank as well as a
storage tank in the vacant lot adjacent to the settling tank at the plant. Empirical studies on
sedimentation tank models can be applied to production wastewater containing mainly suspended

solids and large use flow. Besides, It is an optimal way for efficient and economical purposes.

Key words – Wastewater from the grinding stage, wastewater treatment, treatment technology,
sedimentation tank, filter


MỤC LỤC

MỞ ĐẦU ......................................................................................................................... 1
1. Tính cấp thiết của đề tài ...................................................................................... 1
2. Mục tiêu nghiên cứu ........................................................................................... 1
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ...................................................................... 2
4. Phương pháp nghiên cứu .................................................................................... 2
5. Ý nghĩa khoa học – thực tiễn của đề tài.............................................................. 2
6. Bố cục đề tài ....................................................................................................... 3
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN ......................................................................................... 4
1.1. Tổng quan nƣớc thải công nghiệp và các phƣơng pháp xử lý nƣớc thải cơng
nghiệp ..............................................................................................................................4
1.1.1. Đặc tính chung của nước thải cơng nghiệp...................................................4
1.1.2. Các phương pháp xử lý nước thải công nghiệp ............................................7
1.2. Tổng quan về Nhà máy Daiwa Đà Nẵng ............................................................22
1.2.1. Vị trí địa lý ..................................................................................................22
1.2.2. Khối lượng và quy mơ các hạng mục cơng trình của Nhà máy .................22

C
C

R
L
T.

DU

1.2.3. Các đối tượng xung quanh Nhà máy ..........................................................26
1.2.4. Sơ đồ tổ chức quản lý Nhà máy ..................................................................27
1.2.5. Hạ tầng kỹ thuật KCN Hịa Khánh .............................................................27
1.2.6. Cơng nghệ sản xuất, vận hành ....................................................................29
CHƢƠNG 2. ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU . 32
2.1. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu .......................................................................32
2.1.1. Đối tượng nghiên cứu .................................................................................32
2.1.2. Phạm vi nghiên cứu ....................................................................................32
2.2. Nội dung nghiên cứu.............................................................................................32
2.2.1. Khảo sát hiện trạng thu gom và hệ thống xử lý nước thải của Nhà máy
Daiwa Đà Nẵng .............................................................................................................32
2.2.2. Đánh giá hiện trạng thu gom nước thải công đoạn mài của Nhà máy Daiwa
Đà Nẵng .........................................................................................................................32
2.2.3. Vận hành thực nghiệm mơ hình xử lý nước thải công đoạn mài cho nhà
máy Daiwa Đà Nẵng .....................................................................................................32
2.2.4. Đề xuất giải pháp xử lý nước thải công đoạn mài cho Nhà máy Daiwa Đà
Nẵng...............................................................................................................................35
2.3. Phƣơng pháp nghiên cứu .....................................................................................36


2.3.1. Phương pháp thu thập số liệu, kế thừa ........................................................36
2.3.2. Phương pháp khảo sát, thực địa ..................................................................36
2.3.3. Phương pháp lấy mẫu, phân tích ................................................................ 36
2.3.4. Phương pháp so sánh đánh giá ...................................................................38
2.3.5. Phương pháp xử lý số liệu ..........................................................................38
CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN.............................................................. 39
3.1. Kết quả khảo sát hiện trạng thu gom, hệ thống xử lý nƣớc thải của Nhà máy

Daiwa Đà Nẵng ............................................................................................................39
3.1.1. Nguồn phát sinh và thải lượng nước thải ....................................................39
3.1.2. Hiện trạng thu gom .....................................................................................41
3.1.3. Hệ thống xử lý nước thải ............................................................................42
3.2. Kết quả đánh giá hiện trạng thu gom nƣớc thải công đoạn mài của Nhà máy
Daiwa Đà Nẵng ............................................................................................................47
3.2.1. Khảo sát lưu lượng và khu vực phát sinh nước thải công đoạn mài...........47
3.2.2. Hiện trạng thu gom và xử lý nước thải công đoạn mài ..............................47

C
C

R
L
T.

3.3. Kết quả từ mơ hình thí nghiệm bể lắng ..............................................................50
3.3.1. Lắng tự nhiên ..............................................................................................51
3.3.2. Lắng kết hợp keo tụ ....................................................................................52

DU

3.4. Kết quả từ mơ hình bể lắng kết hợp bể lọc ........................................................58
3.4.1. Lắng tự nhiên kết hợp lọc ...........................................................................58
3.4.2. Lắng kết hợp keo tụ và lọc..........................................................................59
3.5. Đề xuất giải pháp xử lý nƣớc thải công đoạn mài cho Nhà máy Daiwa Đà
Nẵng ..............................................................................................................................66
3.5.1. Lựa chọn phương pháp ...............................................................................67
3.5.2. Tính tốn thiết kế ..........................................................................................70
3.5.3. Khai tốn chi phí đầu tư hệ thống xử lý nước ............................................76

KẾT LUẬN .................................................................................................................. 82
TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................................... 84
PHỤ LỤC ..................................................................................................................... 85


DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU
B
E

: Chiều rộng bể (m)
: Hiệu suất xử lý (%)

H
H‟
HRT
h

: Chiều cao bể (m)
: Chiều cao công tác của bể (m)
: Thời gian lưu nước
: Chiều cao bảo vệ của bể (m)

L
Q

: Chiều dài bể (m)
: Lưu lượng nước thải (m3/h)

V

: Thể tích của bể (m3)

C
C

DU

R
L
T.


DANH MỤC CÁC BẢNG
Số hiệu

Tên bảng

bảng
1.1.

Trang

Đặc tính nước thải cơng nghiệp của một số loại hình sản
xuất thường gặp

5

1.2.

So sánh ưu nhược điểm của các loại hóa chất keo tụ

18

1.3.

Biểu thị hiệu suất xử lý có thể đạt được bằng các phương
pháp khác nhau tính theo phần trăm

21

1.4.

Diện tích sử dụng đất của Nhà máy Daiwa Đà Nẵng

22

1.5.

Các hạng mục xây dựng của Nhà máy

23

1.6.

Các cơng trình, cơng ty lân cận Nhà máy

27

1.7.

Kết quả phân tích nước thải đầu ra của trạm xử lý nước
thải KCN Hịa Khánh

29

2.1.

Hóa chất sử dụng trong nghiên cứu

33

2.2.

Thiết bị sử dụng trong nghiên cứu

33

2.3.

Thời gian lấy mẫu và thể tích nước thải

37

3.1.

Nồng độ trung bình các chất ơ nhiễm trong nước thải sinh
hoạt

39

3.2.

Tổng lưu lượng nước thải sản xuất của Nhà máy

40

3.3.

Nồng độ ô nhiễm trong nước thải sản xuất thông thường

40

3.4.

Nồng độ ô nhiễm trong nước thải sản xuất thông thường
Khu B

48

3.5.

Nồng độ ô nhiễm của mẫu nước công đoạn mài Khu A

49

3.6.

Kết quả phân tích chất lượng nước thải sản xuất thơng
thường sau xử lý

49

3.7.

Nồng độ các chất ô nhiễm của nước thải phát sinh

51

3.8.

Nồng độ TSS (mg/L) sau khi lắng tự nhiên

51

3.9.

Độ đục (NTU) của nước thải sau lắng tự nhiên

51

3.10.

Nồng độ TSS (mg/L) sau khi kết hợp Phèn sắt

53

3.11.

Nồng độ TSS (mg/L) sau khi kết hợp PAC

55

3.12.

Nồng độ TSS (mg/L) sau khi kết hợp Phèn nhôm

56

C
C

R
L
T.

DU


3.13.

Nồng độ TSS (mg/L) sau khi kết hợp PGα21Ca

58

3.14.

Nồng độ TSS (mg/L) sau khi lắng tự nhiên kết hợp lọc

59

3.15.

Độ đục (NTU) của nước thải sau lắng tự nhiên kết hợp lọc

59

3.16.

Nồng độ TSS (mg/L) sau khi kết hợp phèn sắt và cột lọc

60

3.17.

Nồng độ TSS (mg/L) sau khi kết hợp PAC và cột lọc

61

3.18.

Nồng độ TSS (mg/L) sau khi kết hợp Phèn nhôm và cột
lọc

63

3.19.

Nồng độ TSS (mg/L) sau khi kết hợp PGα21Ca và cột lọc

65

3.20.

Các hạng mục, thiết bị đề xuất xây dựng

70

3.21.

Kết quả tính tốn thiết kế kích thước các bể

74

3.22.

Khai tốn chi phí xây dựng hệ thống xử lý nước thải

75

3.23.

Chi phí hóa chất sử dụng cho hệ thống xử lý

81

3.24.

Chi phí điện năng sử dụng cho hệ thống xử lý

82

3.25.

Chi phí xử lý bùn cho hệ thống xử lý

82

DU

R
L
T.

C
C


DANH MỤC CÁC HÌNH
Số hiệu

Tên hình

hình
1.1.

Trang

Mơ tả q trình lắng có bơng cặn theo thời gian và chiều
sâu của bể

10

1.2.

Cấu tạo bể lắng ngang

11

1.3.

Cấu tạo bể lắng đứng

11

1.4.

Cấu tạo bể lắng tiếp xúc

12

1.5.

Cấu tạo bể lắng li tâm

13

1.6.

Cơ chế quá trình keo tụ tạo bơng

17

1.7.

Bản đồ vị trí và hình ảnh về Nhà máy Daiwa Đà Nẵng

22

1.8.

Quy trình sản xuất cần câu

30

2.1.

Cấu tạo cột lọc và lớp bông lọc

2.2.

Phân xưởng mài phơi cần khu A

2.3.

Vị trí lấy mẫu tổ hợp nước mài phôi cần

37

3.1.

Sơ đồ thu gom nước thải của Nhà máy

41

3.2.

Vị trí các cơng trình xử lý nước thải tại Nhà máy

43

3.3.

Hệ thống xử lý nước thải sản xuất Mạ 360 m3/ngày

44

3.4.

Hệ thống xử lý nước thải sản xuất Mạ 96 m3/ ngày

46

3.5.

Thí nghiệm với dung dịch phèn sắt 1%

53

3.6.

Hiệu suất xử lý TSS với dung dịch phèn sắt 1%

53

3.7.

Thí nghiệm với dung dịch PAC 1%

54

3.8.

Hiệu suất xử lý TSS với dung dịch PAC 1%

55

3.9.

Thí nghiệm với dung dịch Phèn nhôm 1%

56

3.10.

Hiệu suất xử lý TSS với dung dịch phèn nhơm 1%

57

3.11.

Thí nghiệm với dung dịch PGα21Ca 1%

58

3.12.

Hiệu suất xử lý TSS với dung dịch PGα21Ca 1%

58

3.13.

Hiệu suất xử lý TSS với dung dịch phèn sắt kết hợp lọc

60

3.14.

So sánh hiệu suất xử lý TSS giữa lắng kết hợp phèn sắt và
lắng kết hợp phèn sắt và lọc

61

R
L
.

T
U

D

C
C

35
36


3.15.

Hiệu suất xử lý TSS với dung dịch PAC kết hợp lọc

62

3.16.

So sánh hiệu suất xử lý TSS giữa lắng kết hợp PAC và
lắng kết hợp PAC và lọc

62

3.17.

Hiệu suất xử lý TSS với dung dịch phèn nhôm kết hợp lọc

64

3.18.

So sánh hiệu suất xử lý TSS giữa lắng kết hợp phèn nhôm
và lắng kết hợp phèn nhôm và lọc

64

3.19.

Hiệu suất xử lý TSS với dung dịch PGα21Ca kết hợp lọc

65

3.20.

So sánh hiệu suất xử lý TSS giữa lắng kết hợp PGα21Ca
và lắng kết hợp PGα21Ca và lọc

66

3.21.

Sơ đồ công nghệ hệ thống xử lý đề xuất

69

3.22.

Vị trí dự kiến xây dựng hệ thống XLNT và các đường ống
cấp, thu gom nước mài phôi cần

71

3.23.

Bể lắng

72

3.24.

Bể lọc

3.25.

Bể chứa

C
C

DU

R
L
T.

75
75


1
MỞ ĐẦU

1. Tính cấp thiết của đề tài
Trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển của nền kinh tế kéo theo đó là
sự gia tăng của các Khu công nghiệp trên khắp cả nước. Các Khu công nghiệp đã có
nhiều đóng góp quan trọng trong việc chuyển dịch cơ cấu, phát triển kinh tế tạo việc
làm, nâng cao thu nhập và chất lượng cuộc sống của người dân. Tuy nhiên, một thực tế
khơng thể phủ nhận là chính những hoạt động của các Khu công nghiệp đang gây ảnh
hưởng rất lớn đến môi trường, đặc biệt là môi trường nước.
Đứng trước những thách thức về ô nhiễm môi trường nước ngày càng gia tăng,
thiếu nguồn nước sạch, vấn đề xử lý và tuần hồn nước tại các cơng ty, doanh nghiệp
là hết sức cần thiết góp phần tiết kiệm tài nguyên, giảm thiểu việc khai thác, sử dụng
nguồn nước ngầm và nước mặt. Nước thải được xử lý sẽ trở thành nguồn nước sạch,
bổ sung cho số lượng nước hao hụt do con người sử dụng.
Daiwa là công ty thuộc tập đoàn Globeride, 100% vốn đầu tư Nhật Bản, được

C
C

R
L
T.

thành lập từ tháng 9 năm 2005 với hơn 2.000 nhân viên nằm trong Khu cơng nghiệp
Hịa Khánh – Đà Nẵng. Daiwa đang hoạt động trong lĩnh vực sản xuất dụng cụ câu cá
bao gồm cần câu và guồng quay để cung cấp cho thị trường trên thế giới. Hiện tại

DU

nước thải từ các hoạt động hằng ngày của Nhà máy được thu gom và xả trực tiếp ra hệ
thống cống chung để đưa về trạm xử lý tập trung của Khu cơng nghiệp Hịa Khánh –
Đà Nẵng. Từ các nguồn thải của công ty, nhận thấy nước thải từ công đoạn mài sử

dụng nước thủy cục để làm sạch bề mặt cần câu chỉ chứa hàm lượng chất rắn lơ lửng
nên việc xử lý nước thải và tuần hồn nước từ q trình này bằng cách sử dụng vật liệu
keo tụ là khả thi và cần thiết.
Đó là lí do tơi lựa chọn đề tài “Đánh giá hiện trạng và đề xuất giải pháp xử lý
nƣớc thải công đoạn mài cho Nhà máy Daiwa Đà Nẵng”.
2. Mục tiêu nghiên cứu
2.1. Mục tiêu tổng quát
Đánh giá hiện trạng và đề xuất giải pháp xử lý nước thải phát sinh từ công đoạn
mài của Nhà máy Daiwa Đà Nẵng.
2.2. Mục tiêu cụ thể
- Khảo sát, đánh giá hiện trạng vấn đề quản lý, thu gom và xử lý nước thải tại
Nhà máy Daiwa Đà Nẵng.
- Đánh giá hiện trạng nước thải công đoạn mài tại Nhà máy Daiwa Đà Nẵng.
- Đề xuất giải pháp xử lý nước thải công đoạn mài tại Nhà máy Daiwa Đà Nẵng.


2
3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
3.1. Đối tượng nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu: Nước thải phát sinh từ công đoạn mài của Nhà máy
Daiwa Đà Nẵng.
3.2. Phạm vi nghiên cứu
Công tác thu gom và phương pháp xử lý nước thải công đoạn mài cho Nhà máy
Daiwa Đà Nẵng.
4. Phƣơng pháp nghiên cứu
4.1. Phư ng pháp thu th p số i u
th
Phương pháp này nhằm tổng hợp các tài liệu, số liệu từ các kết quả đã nghiên
cứu trước đây như các báo cáo đề tài nghiên cứu, các báo cáo có liên quan, các quy
định hiện hành về công tác thu gom, xử lý nước thải... ở trong nước và ngồi nước.

Các thơng tin sẽ được xem xét lựa chọn phù hợp, tin cậy để làm dữ liệu cần thiết cho
đề tài.
Dữ liệu nền được thu thập: điều kiện tự nhiên, khí tượng thủy văn, tình hình phát

C
C

R
L
T.

triển kinh tế xã hội, đặc điểm hạ tầng kỹ thuật và hiện trạng quản lý nước thải tại khu
vực.

DU

4.2. Phư ng pháp hảo sát th c
- Khảo sát thực tế công tác thu gom, hệ thống xử lý nước thải tại Nhà máy Daiwa
Đà Nẵng.
- Quan sát và chụp lại các hình ảnh của quá trình khảo sát và thực nghiệm.
4.3. Phư ng pháp ph n t ch tổng hợp v x
số i u
- Sử dụng các phần mềm chuyên dụng để tổng hợp, phân tích và xử lý các số liệu
đã thu thập được.
- Dựa vào các số liệu khảo sát thực tế, kết quả sau phân tích để đánh giá hiện
trạng và đề xuất các giải pháp xử lý nước thải.
4.4. Phư ng pháp ấy mẫu ph n t ch
- Áp dụng trong quá trình lấy mẫu nước tại hiện trường và phân tích các chỉ tiêu
theo các tiêu chuẩn.
5. Ý nghĩa khoa học – thực tiễn của đề tài

5.1. Ý nghĩ ho học
Kết quả của đề tài là các số liệu thông tin cơ sở phục vụ cho công tác đánh giá
hiện trạng thu gom, xử lý nước thải công đoạn mài của Nhà máy Daiwa Đà Nẵng, từ
đó hỗ trợ cơng tác quản lý nước thải nhằm bảo vệ môi trường.


3
5.2. Ý nghĩ th c tiễn
Việc đánh giá hiện trạng thu gom, xử lý nước thải công đoạn mài tại Nhà máy
Daiwa Đà Nẵng, đồng thời đề xuất phương án xử lý nước thải đảm bảo vấn đề sử dụng
hợp lý tài nguyên nước và bảo vệ môi trường.
6. Bố cục đề tài
Chương 1: Tổng quan
1.1. Tổng quan về nước thải công nghiệp và các phương pháp xử lý nước thải
công nghiệp
1.2. Tổng quan về Nhà máy Daiwa Đà Nẵng
Chương 2: Đối tượng, nội dung và phương pháp nghiên cứu
2.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
2.2. Đánh giá hiện trạng thu gom, hệ thống xử lý nước thải của Nhà máy Daiwa
Đà Nẵng

C
C

2.3. Đánh giá hiện trạng thu gom và xử lý nước thải công đoạn mài cho Nhà máy
Daiwa Đà Nẵng

R
L
T.

2.4. Phương pháp nghiên cứu
Chương 3: Kết quả nghiên cứu và thảo luận
3.1. Kết quả khảo sát hiện trạng thu gom, hệ thống xử lý nước thải của Nhà máy
Daiwa Đà Nẵng

DU

3.2. Đánh giá hiện trạng thu gom và xử lý nước thải công đoạn mài cho Nhà máy
Daiwa Đà Nẵng
3.3. Kết quả từ mơ hình thí nghiệm bể lắng kết hợp keo tụ
3.4. Kết quả từ mô hình thí nghiệm bể lắng kết hợp keo tụ và bể lọc
3.5. Đề xuất thiết kế hệ thống xử lý nước thải công đoạn mài cho Nhà máy
Daiwa Đà Nẵng
Kết luận và kiến nghị
Tài liệu tham khảo


4
CHƢƠNG 1
TỔNG QUAN
1.1. Tổng quan nƣớc thải công nghiệp và các phƣơng pháp xử lý nƣớc thải
công nghiệp
1.1.1. Đặc t nh chung củ nước thải công nghi p
1.1.1.1. Định nghĩa về nước thải công nghiệp
Theo lĩnh vực công nghệ: “Nước thải công nghiệp là nước thải được sinh ra trong
quá trình sản xuất cơng nghiệp từ các cơng đoạn sản xuất và các hoạt động phục vụ
cho sản xuất như nước thải khi tiến hành vệ sinh công nghiệp hoặc hoạt động sinh hoạt
của công nhân viên”.
1.1.1.2. Cơ sở nhận biết nước thải công nghiệp

Nước thải được sản sinh từ nước không được dùng trực tiếp trong các công đoạn
sản xuất, nhưng tham gia và quá trình tiếp xúc với các khí, chất lỏng hoặc chất rắn
trong q trình sản xuất. Loại này có thể phát sinh liên tục hoặc khơng liên tục, nhưng

C
C

R
L
T.

nói chung nếu sản xuất ổn định thì có thể dễ dàng xác định được các đặc trưng của
chúng.
Nước thải được sản sinh trong bản thân quá trình sản xuất. Vì là một thành phần

DU

của vật chất tham gia q trình sản xuất, do đó chúng thường là nước thải có chứa
nguyên liệu, hóa chất hay phụ gia của quá trình, vì vậy những thành phần nguyên liệu
hóa chất này thường có nồng độ cao và trong nhiều trường hợp có thể thu hồi lại. Ví
dụ nước thải này gồm có nước thải từ mạ điện, nước thải từ việc rửa tay hay vệ sinh
thiết bị phản ứng, nước chứa amoniac hay phenol từ quá trình dập lửa của cơng nghệ
than cốc, nước ngưng từ q trình sản xuất giấy. Do đặc trưng về nguồn gốc phát sinh
nên loại chất thải này nhìn chung có nồng độ chất gây ơ nhiễm lớn, có thể gây nguy
hại ở các mức độ khác nhau tùy thuộc vào bản thân cơng nghệ và q trình thải bỏ.
Nước thải loại này có thể có nguồn gốc từ sự cố rị rỉ sản phẩm hoặc nguyên liệu trong
quá trình sản xuất, lưu chứa hay bảo quản sản phẩm nguyên liệu.
Thông thường các dịng nước thải sinh ra từ các cơng đoạn khác nhau của tồn bộ
q trình sản xuất sau khi được xử lý ở mức độ nào đó hoặc khơng xử lý, được gộp lại
thành dòng thải cuối cùng để thải vào môi trường (hệ thống cống, lưu vực tự nhiên như

ao, sơng, hồ,…). Có một điều cần nhấn mạnh thực tế các đơn vị sản xuất, do nhiều
nguyên nhân nên việc phân lập các dòng thải (chất thải lỏng, dòng thải có nồng độ chất
ơ nhiễm cao với các dịng thải có tải lượng gây ơ nhiễm thấp nhưng lại phát sinh với
lượng lớn như nước làm mát, nước thải sinh hoạt, nước mưa chảy tràn,…), cũng như
việc sử dụng tuần hồn sử dụng lại các dịng nước thải ở từng khâu của dây chuyền sản


5
xuất, thường ít được thực hiện. Về mặt kinh tế nếu thực hiện tốt cả hai khâu này sẽ giúp
doanh nghiệp giảm thiểu đáng kể chi phí sản xuất, chi phí xử lý nước thải.
1.1.1.3. Phân loại nước thải cơng nghiệp [7]
Trong xí nghiệp cơng nghiệp, nước thải cơng nghiệp được chia làm 2 loại:
- Nước thải công nghiệp quy ước sạch: là loại nước thải sau khi được sử dụng để
làm nguội sản phẩm, làm mát thiết bị, làm vệ sinh sàn nhà;
- Loại nước thải công nghiệp nhiễm bẩn đặc trưng của cơng nghiệp đó và cần xử lý
cục bộ trước khi xả vào mạng lưới thoát nước chung hoặc vào nguồn nước tùy theo mức
độ xử lý.
1.1.1.4. Đặc tính nước thải cơng nghiệp
Ngành cơng nghiệp với đa dạng loại hình sản xuất kinh doanh, đồng nghĩa với việc
cũng có đa dạng các loại nước thải cơng nghiệp được thải ra hằng ngày.
Mỗi loại nước thải của mỗi ngành cơng nghiệp có một đặc tính riêng, tuy nhiên có
thành phần chính của nước thải khiến ta phải quan tâm hơn trong việc xử lý nó bao gồm:
kim loại nặng, dầu mỡ (chủ yếu trong nước thải ngành xi mạ), chất hữu cơ khó phân hủy

C
C

R
L
T.

(có trong nước thải sản xuất dệt nhuộm,…). Các thành phần này không những khó xử lý
mà cịn độc hại với con người và hệ sinh thái. Quy mơ sản xuất càng lớn thì lượng nước
càng nhiều kéo theo lượng xả thải cũng nhiều. Bên cạnh đó các thành phần khác trong

DU

nước thải cơng nghiệp tuy không phải là nguy hiểm nhưng nếu quá nhiều và xử lý
không đúng cách cũng là mối đe dọa lớn đối với nguồn nước và môi trường.
Bảng 1.1. Đặc tính nước thải cơng nghiệp của một số loại hình sản xuất thường gặp [3]
STT

Loại hình sản xuất
cơng nghiệp

Chỉ tiêu ô nhiễm đặc trƣng

1

Giấy và bột giấy

COD, BOD, SS, dung dịch sunfit, NH3, cặn hòa
tan, vi khuẩn

2

Thịt, sữa và các sản phẩm từ
thịt sữa

pH, BOD, chất rắn hòa tan, cặn lắng, NH3, NO3,

dầu mỡ, vi khuẩn

3

Chế biến hải sản

pH, BOD, COD, SS, cặn hòa tan, Cl, dầu mỡ, vi
khuẩn

4

Trại chăn ni gia súc, gia
cầm

BOD, cặn hịa tan, N, P, vi khuẩn

5

Đường

pH, BOD, COD, SS, NO3, vi khuẩn

6

Cao su

BOD, COD, N, chất hoạt động bề mặt, S, phenol,
dầu mỡ, Cr

7

Ngâm và tẩm gỗ

BOD, COD, SS, cặn hòa tan, màu, cacbon hữu cơ

8

Dệt nhuộm

BOD, COD, SS, màu, dầu mỡ, kim loại nặng (Cu,


6
Zn, Cr,…)
9

Xi măng

pH, SS, nhiệt, cặn hòa tan

10

Mạ điện

11

Nhựa và vật liệu tổng hợp

12

Thuốc và chế biến da

13

Xà phòng và chất tẩy rửa

14

Hóa chất hữu cơ, vơ cơ

pH, BOD, COD, SS, cặn hịa tan, nhiệt

15

Kính

pH, BOD, SS, cặn hịa tan, Cl, NH3, độ đục,
nhiệt, phenol, dầu mỡ

Kim loại nặng (Cu, Zn, Ni,…), CN, Axit, SS, cặn
hòa tan
BOD, COD, SS, nhiệt, kim loại nặng
BOD, COD, SS, kiềm, màu, độ cứng NaCl, SO2,
S, amoni, dầu mỡ, vi khuẩn
pH, BOD, COD, SS, dầu mỡ, chât hoạt động bề
mặt

1.1.1.5. Hiện trạng nước thải công nghiệp Việt Nam
Với một nước đang trên con đường công nghiệp hóa như Việt Nam thì vấn đề
nước thải cơng nghiệp đang là một vấn đề nóng mà dư luận đang quan tâm. Có thể nói ơ

C
C

R
L
T.

nhiễm do sản xuất cơng nghiệp là rất nặng. Ví dụ ngành cơng nghiệp may, ngành công
nghiệp giấy và bột giấy, nước thải thường có độ pH trung bình từ 9 – 11, chỉ số nhu cầu
oxy sinh hóa (BOD), nhu cầu oxy hóa học (COD) có thể lên đến 700 mg/l và 2.500

DU

mg/l, hàm lượng chất rắn lơ lửng cao gấp nhiều lần so với giới hạn cho phép. Hàm
lượng nước thải của các ngành này có chứa xyanua (CN) vượt đến 84 lần, H2S vượt đến
4,2 lần, hàm lượng NH3 vượt 84 lần so với tiêu chuẩn cho phép nên đã gây ô nhiễm
nặng nề cho nguồn nước mặt.
Tuy sự phát triển của cơng nghiệp và điển hình là sự hình thành các Khu công
nghiệp tuy giải quyết được vấn đề về kinh tế và việc làm nhưng lại phát sinh rất nhiều
vấn đề nan giải đặc biệt là vấn đề nước thải. Theo báo cáo của Bộ tài nguyên và Môi
trường năm 2018, trong số 283 Khu công nghiệp đang hoạt động thì chỉ có 228 Khu
cơng nghiệp đang vận hành hoặc đang xây dựng hệ thống xử lý nước thải tập trung, đạt
80% lượng nước thải. Như vậy, trung bình mỗi ngày có tới hàng trăm nghìn mét khối
nước thải từ các Khu công nghiệp được xả thẳng ra môi trường chưa qua xử lý, gây ô
nhiễm môi trường trầm trọng.
Trước tình trạng nan giải về nước thải cơng nghiệp đang diễn ra tại Việt Nam, thì
việc đưa ra các công nghệ xử lý phù hợp cho từng nguồn thải là rất quan trọng và cần
được chú tâm.

7
1.1.2. Các phư ng pháp x

nước thải công nghi p [2]

1.1.2.1 Cơ sở lựa chọn phương pháp xử lý nước thải cơng nghiệp
Người ta có thể phân chia nước thải sản xuất hay cơng nghiệp thành các nhóm
sau: nước thải rất bẩn – đậm đặc, nước thải ít bẩn, lỗng – nước qui ước sạch, dung
dịch công nghệ nguyên thể, nước dùng lại hay dùng trong hệ thống cấp nước tuần
hoàn, nước thải sinh hoạt.
Như vậy trong điều kiện lý tưởng ở mỗi xí nghiệp nên có mạng lưới thốt nước
riêng biệt để dẫn và xử lý riêng từng loại nước thải trên. Song hầu hết các xí nghiệp
thiết kế - xây dựng mới khơng thể có hệ thống thốt nước lý tưởng đó được. Kết quả là
một hỗn hợp nước thải với số lượng nhiều mà không một phương pháp nào có thể xử
lý được. Chẳng hạn một dung dịch cơng nghệ nào đó, đáng ra chỉ phải xử lý với một
lượng rất ít thì lại pha lỗng với nước ít bẩn thành một hỗn hợp bẩn – đậm đặc mà dù
bằng phương pháp hóa học hoặc sinh học cũng khơng thể xử lý với hiệu suất cao được.
Vì thế khi xử lý nước thải công nghiệp, nhất là phải dùng đến những phương
pháp phức tạp, đầu tiên như phương pháp hóa học thì phải hết sức thận trọng. Để chọn

C
C

R
L
T.

phương pháp xử lý hợp lý, kinh tế cũng như chọn sơ đồ công nghệ một cách chuẩn
xác, đầu tiên phải tìm hiểu khảo sát về cơng nghệ sản xuất, về sự hình thành nước thải,

số lượng và thành phần tính chất của nó,... Nội dung của việc tìm hiểu khảo sát đối với

DU

các xí nghiệp đang hoạt động là:

- Làm quen với mạng lưới thoát nước bên trong và bên ngoài các phân xưởng sản
xuất, lập sơ đồ mặt bẳng của các mạng lưới;
- Làm quen với dây chuyền công nghệ sản xuất để biết về việc sử dụng và thải
nước của các máy móc cơng nghệ;
- Chọn vị trí để lấy mẫu phân tích các chỉ tiêu lý – hóa, vi sinh vật cũng như vị
trí đo lưu lượng nước thải;
- Làm sáng tỏ và kết luận chung về tình trạng vệ sinh của xí nghiệp.
Có thể xác định lưu lượng và các chỉ tiêu hóa học theo cơng nghệ nhưng phải
biết nhiều yếu tố, phải có nhiều số liệu nên rất phức tạp.
Ở mỗi xí nghiệp thường có hai tài liệu:
- Tổng mặt bằng các xí nghiệp hoặc vị trí các phân xưởng sản xuất với mạng lưới
thốt nước bên ngồi. Ở đó có các vị trí giếng thăm, miệng xả nước thải từ phân xưởng
và vị trí cổng xả ra sơng hồ hoặc mạng lưới thoát nước thành phố.
- Sơ đồ sản xuất với các cơng đoạn riêng biệt, ở mỗi cơng đoạn đều có số liệu sơ
bộ về lượng, thành phần, tính chất nước thải.


8
Để đánh giá chính xác tài liệu về tất cả các loại nước thải sản xuất nên gộp hai tài
liệu trên thành một sơ đồ chung, như vậy mới chọn đúng các vị trí đo lưu lượng và lấy
mẫu phân tích hóa lý.
Trên cơ sở đo lưu lượng theo các giờ trong ngày đêm sẽ xác định được lưu lượng
lớn nhất, nhỏ nhất, xác định chu kỳ thải nước và hệ số khơng đều hịa. Những số liệu
này rất cần để xác định dung tích và khả năng vận chuyển của các cơng trình làm sạch.

Để phân tích các chỉ tiêu hóa lý, nên lấy mẫu ở vị trí đo lưu lượng. Số lần lấy
mẫu ít nhất là một lần trong một ca hoặc tốt nhất là mỗi giờ một lần.
Trên cơ sở các số liệu khảo sát phân tích, người ta sẽ phân biệt được các loại
nước thải, khối lượng, thành phần, tính chất của nó, xác định mức độ cần thiết xử lý,
chọn các phương pháp và sơ đồ công nghệ xử lý nước thải. Cần ghi rõ rằng ở đâu và
loại nước thải nào có thể dùng lại hoặc dùng trong hệ thống cấp nước tuần hoàn thì
phải ưu tiên trước. Phải chọn phương pháp xử lý sao cho có khả năng dùng lại các chất
q trong nước thải một cách hợp lý nhất.
1.1.2.2 Các phương pháp xử lý nước thải công nghiệp

C
C

R
L
T.

Để xử lý nước thải công nghiệp người ta dùng các phương pháp như khi xử lý
nước thải sinh hoạt. Ngồi ra cịn dùng các phương pháp hóa học, hóa lý học như trong
cơng nghệ xử lý nước thiên nhiên và cơng nghệ hóa học.

DU

a) Xử lý nước thải công nghiệp bằng phương pháp cơ học
Phương pháp này thường là giai đoạn sơ bộ, ít khi là giai đoạn kết thúc quá trình
xử lý nước thải sản xuất. Phương pháp này dùng để loại các tạp chất khơng tan (cịn
gọi là các tạp chất cơ học) trong nước. Các tạp chất này có thể ở dạng vô cơ hay hữu
cơ.
Các phương pháp cơ học thường dùng là: lọc qua lưới, lắng, xyclon thủy lực, lọc
qua lớp vật liệu cát và quay ly tâm

Tùy thuộc tính chất các tạp chất và mức độ cần thiết làm sạch, người ta chọn một
trong những phương pháp trên.
Nếu dùng lại nước sau khi xử lý trong hệ thống cấp nước sản xuất thì mức độ cần
thiết làm sạch được xác định theo yêu cầu công nghệ, nếu xả thẳng ra nguồn thì theo
yêu cầu vệ sinh.
 Lọc qua song chắn hoặc lưới
Tùy thuộc mức độ cần thiết loại các tạp chất khơng tan người ta có thể dùng song
chắn hoặc lưới lọc.
Song chắn được đặt trước các cơng trình làm sạch hoặc có thể đặt ở những miệng
xả của các phân xưởng nếu nước thải chứa tạp chất thô, dạng sợi.


9
Chiều rộng mỗi khe hở của song chắn được chọn theo kích thước tạp chất cơ học
chứa trong nước thải, khi chọn vật liệu song chắn phải tính đến giá trị pH của nước
thải.
Lưới lọc: được dùng chủ yếu để thu hồi các sản phẩm q ở dạng chất khơng tan
trong nước thải. Lưới lọc được đặt trên khung đỡ. Có hai loại khung: khung hình trụ
hoặc khung đĩa trịn.
+ Khung hình trụ giống như một cái trống quay xung quanh trục nằm ngang.
Ngồi khung có lưới lọc, mắt lưới có kích thước 0,5 – 1 mm. Nước thải được lọc qua
mặt ngoài hoặc trong của lưới. Những chất được giữ lại trên mặt lưới được xối rửa
bằng những tia nước mạnh và chảy vào máng thoát nước. Loại lưới và khung này được
dùng rộng rãi để xử lý nước thải sản xuất, trong công nghiệp dệt, xenlulo, giấy, da.
Các chất bị giữ lại là sợi gỗ, len, lông súc vật.
+ Khung hình đĩa: nước thải được dẫn vào theo hướng song song với trục quay
của đĩa, các chất bị giữ lại ở lưới cũng được xối rửa bởi những tia nước. Khung thường
có đường kính 1.200 – 3.000 mm. Công suất 100 – 2.000 m3/h. Công suất của lưới lọc

C

C

R
L
T.

tùy thuộc vào đường kính, chiều rộng của khung hình trụ, vào đặc tính các tạp chất cần
giữ lại.
 Lắng

DU

Lắng là q trình làm sạch cơ bản trong cơng nghệ xử lý nước. Nước cần xử
lý được đưa vào bể và giữ lại đó trong suốt q trình làm việc. Nhờ diện tích tiết
diện bể lớn, tốc độ dịng chảy nhỏ mà quá trình xảy ra trong bể gần như ở trạng thái
tĩnh. Dưới tác dụng của lực trọng trường, các hạt cặn có khối lượng riêng lớn hơn
khối lượng của nước bao quanh nó sẽ tự lắng xuống.
Bằng biện pháp nhân tạo, người ta có thể làm tăng kích thước hạt nhờ q trình
tạo bơng keo, như vậy sẽ làm tăng tốc độ lắng của hạt, khi chúng có khả năng tiếp
xúc với nhau, để lại tạo ra các hạt có kích thước lớn hơn. Khi xét đến khả năng liên
kết giữa các hạt trong nước, người ta phân chia quá trình lắng tự do theo hai loại: lắng
tự do của hạt không liên kết và lắng tự do khi các hạt có khả năng liên kết với nhau.
Lắng tự do của các hạt riêng lẻ (không liên kết) xảy ra khi khả năng liên kết tự nhiên
của các hạt khơng đáng kể, ví dụ trường hợp các hạt cát. Trong q trình này các hạt
cặn ln duy trì tính đồng nhất, khơng thay đổi kích thước, khơng thay đổi khối
lượng riêng và như vậy tốc độ lắng của chúng được xem như khơng đổi. Ngược lại,
trong q trình lắng kèm theo q trình tạo bơng keo thì các hạt tương tác với nhau,
tạo ra bông keo và do vậy kích thước và trọng lượng có thể thay đổi, vận tốc lắng
cũng do vậy mà thay đổi.
Vận tốc lắng của hạt tuân theo phương trình Newton:

10

V=⟦
Trong đó:

(

)

⟧

v: Vận tốc lắng (m/s)
ρs , ρ: Khối lượng riêng của hạt và nước (kg/m3)
g: Gia tốc trọng trường (9,81 m/s2)
d: Đường kính của hạt (m)
CD: Hệ số ma sát

Lắng có keo tụ tạo bơng xảy ra khi nước là một huyền phù chứa nhiều hạt với
kích thước khác nhau và có vận tốc lắng khác nhau. Khi hàm lượng hạt lớn, trong
quá trình lắng chúng sẽ va chạm vào nhau, hấp phụ và kết dính với nhau tạo thành
hạt có kích thước lớn hơn và có vận tốc lớn hơn. Kết quả là phần ở trên bể lắng, vận
tốc lắng nhỏ hơn, càng xuống dưới đáy vận tốc càng cao vì kích thước hạt tăng lên.

C
C

R
L

T.

DU

Hình 1.1. Mơ tả q trình lắng có bơng cặn theo thời gian và chiều sâu của bể
Do các bông cặn lớn dần lên nên lực ma sát do nước chuyển động ngược chiều
với hạt cũng tăng lên, tỷ lệ nghịch với kích thước của bơng cặn. Ngồi ra, khi bơng
cặn lớn lên thì lực kéo trên một đơn vị diện tích tiết diện bông cặn cũng lớn lên và
tỷ lệ thuận với kích thước của bơng cặn. Khi bơng cặn lớn đến một kích thước nhất
định, lực kéo đủ lớn để phá vỡ bơng cặn làm cho kích thước bơng cặn khơng thể
tăng được nữa. Từ thời điểm đó vận tốc lắng sẽ không thay đổi và hiệu quả lắng
không tăng, dù thời gian lắng có thể kéo dài hơn.
Có rất nhiều loại bể lắng khác nhau: theo hình dạng chúng có thể có hình dạng
chữ nhật, hình vng hoặc trịn; theo cách đưa nước vào chúng có thể là loại liên tục
hoặc gián đoạn; theo hướng dịng chảy, có thể có loại nằm ngang hoặc thẳng đứng.
• Bể lắng ngang: có dạng hình chữ nhật, tỉ lệ giữa chiều rộng và chiều dài khơng
nhở hơn ¼ và chiều sâu nước, máng thu và xả chất nổi, mương dẫn nước ra.


11

Hình 1.2. Cấu tạo bể lắng ngang
Nguyên lý hoạt động: nước trong bể sẽ chuyển động theo chiều ngang từ đầu bể
đến cuối bể. Các hạt phân tử trong nước sẽ chuyển động xi theo dịng nước từ đầu
này tới đầu kia với vận tốc xác định từ khoảng 0,2 – 0,3 m/s. Dưới tác dụng của trọng
lực, vận tốc của hạt phân tử tăng lên 0,5 m/s. Cặn lắng xuống đáy bể được đưa về hố
thu cặn nhờ xích thanh cào và xả ra ngoài theo ống xả cặn. Sau khi qua khu vực lắng
nước sẽ tiếp tục di chuyển đến máng thu nước ở khu vực đầu ra.

C

C

R
L
T.

DU

Ưu điểm: Gọn, có thể làm hố thu cặn ở đầu bể và cũng có thể làm nhiều hố thu
cặn dọc theo chiều dài của bể. Hiệu quả xử lý cao.
Nhược điểm: Giá thành cao, có nhiều hố thu cặn tạo nên những vùng xoáy
làm giảm khả năng lắng của các hạt cặn, chiếm nhiều diện tích xây dựng.
• Bể lắng đứng: có dạng hình trụ vng hoặc trịn, đáy chóp tạo góc ít nhất là
50% so với mặt bằng.

Hình 1.3. Cấu tạo bể lắng đứng


12
Nguyên lý hoạt động: Nước chảy vào ống trung tâm giữa bể, đi xuống dưới
vào bể lắng. Nước chuyển động theo chiều từ dưới lên trên, cặn rơi từ trên xuống đáy
bể. Nước đã lắng trong được thu vào máng vịng bố trí xung quanh thành bể và đưa
sang bể lọc. Cặn tích lũy ở vùng chứa cặn được thải ra ngoài theo chu kỳ bằng ống
và van xả cặn.
Ưu điểm: Thiết kế nhỏ gọn, diện tích đất xây dựng khơng nhiều, thuận tiện
trong việc xả bùn hoặc tuần hồn bùn.
Nhược điểm: Hiệu quả xử lý không cao bằng bể lắng ngang, chi phí xây dựng
tốn kém, hiệu suất xử lý khơng cao.
• Bể lắng tiếp xúc: Nước sau khi trộn với phèn hoặc hóa chất khác, tiếp xúc
với cặn đã lắng của bể lắng sẽ đẩy nhanh quá trình tạo ra bơng cặn của các chất bẩn

có trong nước.

C
C

(1). Ống phân phối nước vào bể
(2). Ngăn lắng
(3). Tầng bảo vệ
(4). Ống dẫn nước sang bể lọc
(5). Cửa sổ thu cặn

R
L
T.

DU

(6). Ngăn chứa nén cặn
(7). Ống xả cặn
(8). Ống thu nước trong ở ngăn lắng cặn

Hình 1.4. Cấu tạo bể lắng tiếp xúc
Ngun tắc làm việc: bể có q trình tạo bông và lắng xảy ra đồng thời. Khi
nước chuyển động từ dưới lên trên đi qua lớp cặn với tốc độ đủ lớn để giữ cặn
trong tình trạng lơ lửng, nhưng bé hơn tốc độ lắng tự do của từng bông cặn trong môi
trường tĩnh, để những bông cặn này không cuốn ra khỏi bể.
Ưu điểm: Hiệu quả xử lý cao, ít tốn diện tích xây dựng, khơng cần bể phản ứng
vì q trình phản ứng và tạo bơng xảy ra trong điều kiện tiếp xúc ngay trong lớp cặn
lơ lửng của bể lắng
Nhược điểm: Kết cấu phức tạp, chế độ quản lý chặt chẽ, địi hỏi cơng trình làm

việc liên tục suốt ngày đêm, nhạy cảm với sự giao động lưu lượng và nhiệt độ của
nước.
• Bể lắng li tâm: có hình trụ trịn, đáy cơn, có cần gạt thu bùn, đường kính từ 5m
trở lên, thường dùng để sơ lắng nguồn nước có hàm lượng cặn cao, Co > 2000 mg/l.


13

Hình 1.5. Cấu tạo bể lắng li tâm
Nguyên tắc làm việc: Nước thải được dẫn vào bể và phân phối đều theo miệng
phân phối đặt ở trung tâm, từ khoang trung tâm nước theo các tia bán kính chảy vào
các máng thu bố trí xung quanh bể hình trịn. Vận tốc dịng chảy trong bể tại điểm

C
C

cách tâm R/2 khơng lớn hơn 10 mm/s. Bùn cặn được tập trung về hố thu nằm ở giữa
bể bằng hệ thống gạt cặn quay với vận tốc 2 - 3 vòng/h. Bùn cặn được xả khỏi bể bằng
thiết bị xả thủy tĩnh hoặc bằng bơm hút bùn.

R
L
T.

Ưu điểm: Có thiết bị gạt bùn nên đáy bể có độ dốc nhỏ hơn so với bể lắng đứng,
chiều cao cơng tác nhỏ thích hợp xây dựng ở khu vực có mực nước ngầm cao, khi xả
cặn vẫn làm việc bình thường, tháo cặn liên tục và dễ dàng.

DU

Nhược điểm: cấu tạo phức tạp, chi phí năng lượng cao, vận hành đòi hỏi kinh
nghiệm, thời gian bảo trì máy móc thiết bị phức tạp.
Khi chọn bể lắng để xử lý nước thải sản xuất phải tính đến tất cả các chỉ tiêu đặc
trưng cho tính chất lý học của nước thải và các chất lơ lửng trong đó, các chỉ tiêu cơ
bản là:
+ Nhiệt độ nước vào bể, nồng độ các chất lơ lửng và lý tính của chúng;
+ Kích thước của hạt hoặc tốc độ lắng xuống hay nổi lên của chúng;
+ Độ ẩm của cặn sau khi lắng và trọng lượng riêng của cặn khơ;
+ Động học q trình nén cặn dưới nước.
 Lọc
Lọc nước được sử dụng để tách các hạt lơ lửng nhỏ và các vi sinh vật không
loại được trong quá trình lắng ra khỏi nước.
Quá trình lọc: là cho nước đi qua lớp vật liệu lọc với một chiều dày nhất định đủ
để giữ lại trên bề mặt hoặc giữa các khe hở của lớp vật liệu lọc các hạt cặn và vi sinh
vật trong nước.
Khi lọc nước qua vật liệu lọc, cặn bẩn bị lớp vật liệu lọc giữ lại, cịn nước được
làm trong, cặn tích luỹ dần trong các lỗ rỗng làm tăng tổn thất thuỷ lực của lớp lọc.


14
Lọc trong nước là quá trình làm việc cơ bản của bể lọc, còn tăng tổn thất áp lực của
lớp vật liệu lọc là quá trình đi kèm với quá trình lọc. Hiệu quả lọc nước của mỗi lớp
lọc nguyên tố là kết quả của hai quá trình ngược nhau.
+ Cặn bẩn tách ra khỏi nước và gắn lên bề mặt của hạt dưới tác dụng của lực
dính kết.
+ Tách các hạt cặn bẩn ra khỏi lóp hạt vật liệu lọc vào nước dưới tác dụng của
lớp thủy động.
Quá trình lọc xảy ra cho đến khi mà cường độ dính kết các hạt cặn bẩn vào bề
mặt hạt lớn hơn cường độ tách chúng. Do q trình tích luỹ ngày càng nhiều cặn bẩn
trong các lỗ rỗng của cát lọc, cường độ tách cặn do lực thuỷ động gây ra ngày càng

tăng. Các hạt cặn khơng có khả năng dính kết lên bề mặt lớp vật liệu lọc, sau thời
gian lọc, số lượng cặn tích luỹ trong lớp vật liệu lọc tăng lên, số lượng cặn đã bám
vào bề mặt các hạt cát lọc bị dòng nước đẩy xuống dưới cũng ngày càng tăng và vai
trò các lớp vật liệu nằm gần sát bề mặt trong quá trình lọc giảm dần.
- Phân loại bể lọc:

C
C

R
L
T.

+ Phân loại theo tốc độ lọc: gồm bể lọc chậm (tốc độ lọc 0,1 – 0,5 m/h), bể lọc
nhanh (tốc độ lọc 2 – 15 m/h) và bể lọc cao tốc (tốc độ lọc > 25 m/h);
+ Phân loại theo chế độ dòng chảy: gồm bể lọc trọng lực (bể lọc hở, không áp) và

DU

bể lọc áp lực (bể lọc kín, q trình lọc nhờ áp lực nước phía trên vật liệu lọc);
+ Phân loại theo chiều dịng nước: gồm bể lọc xi, bể lọc ngược và bể lọc 2
chiều;
+ Phân loại theo số lượng vật liệu lọc: gồm bể lọc 1 lớp, bể lọc 2 lớp hay nhiều
lớp vật liệu lọc.
- Vật liệu lọc:
+ Cát thạch anh: kích thước hạt 0,9 – 1,2 mm, tác dụng lọc cơ học loại bỏ cặn
bẩn, huyền phù, cặn lơ lửng;
+ Than antraxit: dùng làm vật liệu lọc phải là các hạt cứng, bền, không được
chứa đất cát bở rời, sét hoặc các tạp chất vỡ vụn khác;
+ Than hoạt tính: dùng làm vật liệu lọc khơng được tạo nên bất cứ một thành

phần nào trong nước vượt quá tiêu chuẩn vệ sinh qui định;
+ Sỏi đá (2 – 20 mm h: 100 mm), (20 – 40 mm h: 150 mm);
+ Các loại vật liệu tổng hợp (polime).
- Để xác định vật liệu lọc phải dựa vào một số chỉ tiêu:
+ Độ bền cơ học: là chỉ tiêu chất lượng quan trọng vì nếu vật liệu lọc có độ bền
cơ học không đạt yêu cầu khi rửa lọc, các hạt nằm trong tình trạng hỗn loạn, va