Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở cao cấp suối hoa thành phố bắc ninh tỉnh bắc ninh

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP
KHOA QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN RỪNG & MƠI TRƯỜNG

KHỐ LUẬN TỐT NGHIỆP
THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT CHO DỰ ÁN
KHU NHÀ Ở CAO CẤP SUỐI HOA TẠI THÀNH PHỐ BẮC NINH,
TỈNH BẮC NINH

NGÀNH: KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG
MÃ SỐ: 306
Giáo viên hướng dẫn: Ths. Lê Phú Tuấn
Sinh viên thực hiện:

Nguyễn Thành Tâm

Mã sinh viên:

1353060168

Lớp:

59B - KHMT

Khoá học:

2014 - 2018
Hà Nội, 2018


LỜI CÁM ƠN
Qua thời gian học tập tại trường được thầy cô chỉ bảo, cũng như ân cần truyền đạt

những kiến thức hữu ích. Cuối cùng em cũng đã hồn thành khóa luận tốt nghiệp
đề tài “Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu nhà ở cao cấp Suối Hoa,
thành phố Bắc Ninh, tỉnh Bắc Ninh” của mình. Trong q trình làm khóa luận đã
giúp đỡ em rất nhiều điều, thấy được mức độ vận dụng lý thuyết vào thực tế, mong
muốn được học hỏi hơn nữa. Với việc thực hiện đồ án tốt nghiệp này là bước khởi
đầu để em có thể tự tin bắt tay vào cơng việc chun mơn của mình sau này.
Em xin được bày tỏ long biết ơn tới thầy Lê Phú Tuấn người trực tiếp hướng
dẫn em làm khóa luận cho em rất nhiều lời khun để hồn thành khóa luận. Cám
ơn thầy cho em tiếp thu kiến thức mới.
Em xin trân thành cảm ơn anh Nguyễn Xuân Thao – công ty CP xây dựng và kỹ
thuật môi trường Á Châu và các anh chị trong cơng ty đã tận tình chỉ dạy, đóng góp
ý kiến, cung cấp tài liệu cho em trong q trình khảo sát thực tế tại cơng ty để bổ
sung cho phần trình bày khóa luận.
Cuối cùng xin cảm ơn gia đình ln bên cạnh động viên, tọa mọi điều kiện
để hồn thành khóa luận và các bạn đồng khóa đã giúp đỡ mình trong q trình học
tập cũng như thực hiện khóa luận này.
Mặc dù được sự giúp đỡ của mọi người nhưng với lượng kiến thức cịn hạn chế nên
chắc chắn đề tài khơng tránh khỏi những sai sót. Em mong được sự đóng góp ý
kiến trân thành của thầy cô, anh chị và các bạn để có thế sửa chữa những phần thiếu
sót từ đó để nâng cao kiến thức của mình.
Em xin trân thành cảm ơn!

i


MỤC LỤC

LỜI CÁM ƠN ........................................................................................................ i
MỤC LỤC ............................................................................................................. ii
DANH MỤC BẢNG ............................................................................................ iv

DANH MỤC HÌNH ẢNH .................................................................................... v
DANH MỤC BIỂU ĐỒ ....................................................................................... vi
DANH SÁCH CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT ....................................... vii
ĐẶT VẤN ĐỀ ....................................................................................................... 1
CHƯƠNG I TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ........................................ 2
2.1. Khái quát về nước thải sinh hoạt ............................................................ 2
2.1.1. Khái niệm nước thải sinh hoạt ............................................................ 2
2.1.2. Nguồn gốc phát sinh nước thải sinh hoạt ........................................... 2
2.1.3. Thành phần và tính chất của nước thải sinh hoạt ................................ 3
2.1.4. Tác hại của nươc thải sinh hoạt ........................................................... 4
2.2. Thực trạng ô nhiễm tại Việt Nam ........................................................... 5
2.2.1. Hiện trạng ô nhiễm do nước thải sinh hoạt ......................................... 5
2.3. Các phương pháp xử lý nước thải .......................................................... 5
CHƯƠNG II TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU ........................... 20
3.1. Điều kiện tự nhiên, kinh tế, văn hóa, xã hội khu vực nghiên cứu........ 20
3.1.1 Điều kiện tự nhiên .............................................................................. 23
3.1.2 Đặc điểm kinh tế................................................................................. 26
3.1.3 Văn hóa – xã hội ................................................................................. 27
ii


3.2. Tổng quan dự án khu nhà ở cao cấp Suối Hoa ..................................... 28
CHƯƠNG III MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU30
4.1. Mục tiêu nghiên cứu ............................................................................. 30
4.1.1. Mục tiêu chung .................................................................................. 30
4.1.2. Mục tiêu cụ thể .................................................................................. 30
4.2. Nội dung nghiên cứu ............................................................................ 30
4.3. Phạm vi nghiên cứu .............................................................................. 31
4.4. Phương pháp nghiên cứu ...................................................................... 31
PHẦN IV KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ............................................................... 35

5.1. Đặc tính chất lượng nước thải .............................................................. 35
5.2. Đề xuất và lựa chọn công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt ................... 41
CHƯƠNG V KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...................................................... 80
I. KẾT LUẬN .............................................................................................. 80
II. TỒN TẠI ................................................................................................. 80
III. KIẾN NGHỊ ........................................................................................... 80
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................... 82
PHỤ LỤC ............................................................................................................ 84

iii


DANH MỤC BẢNG
Bảng 5. 1 Bảng số liệu quan trắc......................................................................... 35
Bảng 5. 2 Hệ số động học bùn hoạt tính ở 20o .................................................... 61
Bảng 5. 3 Thơng số kích thước SBR................................................................... 68
Bảng 5. 4 Dự tốn chi phí cho phần xây dựng .................................................... 70
Bảng 5. 5 Dự tốn chi phí cho phần thiết bị........................................................ 72
Bảng 5. 6 Bảng lương nhân công vận hành ........................................................ 77
Bảng 5. 7 Bảng tiêu thụ điện năng trong 1 ngày ................................................. 77
Bảng 5. 8 Bảng chi phí hóa chất trong một ngày ................................................ 79

iv


DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 3. 1 Ảnh vị trí xây dựng dự án (googlemaps.com) .................................... 21
Hình 3. 2 Vị trí thực hiện đề tài nghiên cứu........................................................ 29
Hình 5. 1 Sơ đồ cơng nghệ phương án 1 ............................................................. 42
Hình 5. 2 Sơ đồ cơng nghệ phương án 2 ............................................................. 44

Hình 5. 3 Sơ đồ công nghệ phương án 3 ............................................................. 47

v


DANH MỤC BIỂU ĐỒ
Biểu đồ 5. 1 Biều đồ thông số pH ....................................................................... 36
Biểu đồ 5. 2 Biều đồ thông số BOD5 .................................................................. 37
Biểu đồ 5. 3 Biểu đồ thông số TSS ..................................................................... 38
Biểu đồ 5. 4 Biểu đồ thông số Phospho .............................................................. 39
Biểu đồ 5. 5 Biểu đồ thông số Coliform ............................................................. 40
Biểu đồ 5. 6 Biểu đồ thông số Amoni ................................................................. 40
Biểu đồ 5. 7 Biểu đồ thông số Nitrat ................................................................... 41

vi


DANH SÁCH CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

BOD5 :

Nhu cầu oxy sinh hóa 5 (Biochemical Oxygen Demand)

COD :

Nhu cầu oxy hóa học (Chemical Oxygen Demand)

DO :

Oxy hịa tan (Dissolved Oxygen)

F/M :

Tỷ số thức ăn/ vi sinh vật (Food and microorganism ratio)

HTXLNT :

Hệ thống xử lý nước thải

MLSS :

Chất rắn lơ lửng trong hỗn dịch (Mixed Liquor Suspended

Solids)
SS :

Cặn lơ lửng (Suspended Solids)

TCXD :

Tiêu chuẩn xây dựng

QCVN 14;2008

Quy chuẩn quốc gia về nước thải sinh hoạt

XLNT :

Xử lý nước thải

VSV :

Vi sinh vật

vii


Trường Đại học Lâm Nghiệp
Khoa Quản lý Tài nguyên rừng và mơi trường
Tóm tắt khóa luận tốt nghiệp
1. Tên khóa luận tốt nghiệp “Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt cho dự án
khu nhà ở cao cấp tại phường Suối Hoa, thành phố Bắc Ninh, tình Bắc Ninh”.
2. Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thành Tâm
3. Giáo viên hướng dẫn: Ths. Lê Phú Tuấn
4. Nội dung nghiên cứu.
Nội dung 1: Nghiên cứu đánh giá đặc tính chất lượng nguồn thải
Nội dung 2: Đề xuất, lựa chọn và tính tốn được cơng nghệ xử lý nước thải sinh
hoạt
Nội dung 3: Dự tốn được chi phí xây dựng, thiết bị, hóa chất, vận hành của hệ
thống xử lý nước thải
5. Mục tiêu nghiên cứu
Mục tiêu chung: Giải quyết vấn đề nước thải sinh hoạt tại khu nhà ở cao cấp Suối
Hoa giúp thành phố phát triển bền vững và trở thành phố trực thuộc trung ương
trong tương lai.
Mục tiêu cụ thể:
- Nghiên cứu đánh giá được đặc tính chất lượng nguồn thải
- Đề xuất, lựa chọn và tính tốn được cơng nghệ xử lý nước thải sinh hoạt
- Dự tốn được chi phí xây dựng, thiết bị, hóa chất, vận hành của hệ thống xử lý
nước thải
6. Phương pháp nghiên cứu

+ Phương pháp thực địa : Đi thực địa để khảo sát địa hình, khí hậu và tìm hiểu các
điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội của thành phố Bắc Ninha.
viii


+ Phương pháp thu thập số liệu : thu thập số liệu về dân số, điều kiện tự nhiên làm
cơ sở để đánh giá hiện trạng và tải lượng ô nhiễm do nước thải sinh hoạt gây ra cho
khi dự án hoạt động.
+ Phương pháp so sánh : so sánh số liệu đã thu thập được với các Tiêu chuẩn, quy
chuẩn Việt Nam. Từ đó đánh giá hiện trạng chất lượng môi trường tại khu vực
nghiên cứu, dự báo đánh giá và đề xuất các giải pháp giảm thiểu tác động tới môi
trường do các hoạt động của dự án.
- Đề suất công nghệ xử lý phù hợp với hiện trạng và vị trí lắp đặt và đề suất phương
án phù hợp nhất với thực tế
+ Phương pháp thực địa : điều tra thực tế, đo đạc diện tích đất và ước lượng vị trí
xây dựng và lắp đặt các cơng trình.
+ Phương pháp tính tốn : sử dụng các cơng thức tính tốn để tính tốn các cơng
trình của hệ thống xử lý nước thải, dự trù kinh phí.
- Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt.
+ Phương pháp tính tốn : sử dụng các cơng thức tốn học và phần mềm để tính
tốn chi phí xây dựng và vận hành hệ thống xử lý nước thải.
+ Phương pháp đồ họa : sử dụng phần mềm Autocad để mơ tả các cơng trình của
dự án.
7. Kết quả dự kiến
- Đánh giá được chất lượng nước và xác định các chất ơ nhiễm có trong nước thải.
- Đề xuất và tính tốn, thiết kế được các cơng trình tron hệ thống xử lý.
- Tính tốn dự tính trước chi phí xây dựng và vận hành hệ thống.

ix

ĐẶT VẤN ĐỀ
Việt Nam đang chuyển mình trong thời kỳ phát triển, q trình CNH-HĐH khơng
ngừng phát triển, kinh tế phát triển theo đó là sự gia tăng dân số và đơ thị hóa.
Trong thời gian vừa qua các thành phố lớn như Hà Nội, TP. Hồ Chí Minh và các
đơ thị đang và sắp được xây dựng, hình thành găp rất nhiều vấn đề về môi trường
do các hoạt động công nghiệp, giao thông và sinh hoạt gây ra. Cùng với việc quản
lý và xử lý nước thải chưa được quan tâm hiệu quả dẫn tới nhiều nơi bị ô nhiễm.
Nước thải sinh thải chưa thông qua xử lý đước xả thải thẳng ra sông dẫn tới ô
nhiễm nước mặt, nước ngầm…
Hiện nay, việc quản lý nước thải kể cả nước thải sinh hoạt là vấn đề nan giải của
các nhà quản lý mơi trường trên thế giới nói chung và của Việt Nam nói riêng,
ngoià việc thiết kế hệ thống thu gom và xử lý rất cần thiết cho các khu dân cư,
ngay cả khu dân cư mới quy hoạch và đang xây dựng nhằm cải thiện môi trường
đô thị và phát triển theo hướng bền vững.
Thành phố Bắc Ninh – trung tâm của tỉnh Bắc Ninh đang trên đà phát triển mạnh,
với nền kinh tế phát triển vượt trội đang góp phần rất lớn vào sự phát triển chung
của cả tỉnh. Với lượng dân cư đông đáp ứng nhu cầu nhà ở là rất cần thiết để đưa
thành phố loại I lên thành phố trực thuộc Trung ương. Do đó với mong muốn mơi
trường ngày càng được cải thiện, vấn đề quản lý nước thải sinh hoạt ngày càng dễ
đang hơn để phù hợp với sự phát triển tất yếu của xã hội cải thiện nguồn tài nguyên
nước đang bị ô nhiễm nên đề tài “Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt
cho dự án khu nhà ở cao cấp tại phường Suối Hoa, thành phố Bắc Ninh, tỉnh
Bắc Ninh”. Là rất cần thiết nhằm tạo điều kiện cho việc quản lý nước thải đô thị
ngày càng tốt hơn và môi trường đô thị ngày càng tốt hơn, hiệu quả hơn và môi
trường đô thị ngày càng sạch đẹp hơn xứng đáng vơi đô thị loại I của cả tỉnh.

1

CHƯƠNG I
TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
2.1. Khái quát về nước thải sinh hoạt
2.1.1. Khái niệm nước thải sinh hoạt
Theo QCVN 14:2008/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải sinh
hoạt: Nước thải sinh hoạt là nước thải ra từ các hoạt động sinh hoạt của con người
như ăn uống, tắm giặt, vệ sinh cá nhân.
Nước thải sinh hoạt là nước thải được sinh ra sua khi sử dụng cho các mục đích
của cộng đồng như: tắm, giặt giũ, tẩy rửa, vệ sinh cá nhân… thường được thải từ
các căn hộ, cơ quan, trường học, bệnh viện, chợ và các cơng trình khác. Lượng
nước thải sinh hoạt phụ thuộc vào dân số, tiêu chuẩn và hệ thống cấp thốt nước.
Nước thải sinh hoạt tại các đơ thị thường có tiêu chuẩn cao hơn vùng ngoại thành
và nơng thơn do lượng nước thải tính trên đầu người có sự khác biệt. Nước thải
sinh hoạt ở đô thị thường được thốt bằng hệ thống thốt nước dẫn ra kênh, rạch,
cịn các vùng ngoại thành và nơng thơn do khơng có hệ thống thoát nước nên
thương được thải trực tiếp vào các ao, hồ và thoát bằng biện pháp tự thấm.
2.1.2. Nguồn gốc phát sinh nước thải sinh hoạt
Nước thải sinh hoạt phát sinh từ các hoạt động sống hàng ngày của con người như
tắm rửa, bài tiết, chế biến thức ăn. Khối lượng nước thải của cộng đồng dân cư
phụ thuộc vào quy mô dân số, tiêu chuẩn cấp nước, khả năng và đặc điểm của hệ
thống thoát nước. Tiêu chuẩn nước thải sinh hoạt ở các khu dân cư đơ thị thường
là 100 – 250 lít/người.ngày.đêm (đối với các nước đang phát triển) và từ 150 500 lít/người.ngày đêm (đối với các nước phát triển).
Ở nước ta hiện nay, tiêu chuẩn cấp nước sinh hoạt dao động từ 120 - 180
lít/người.ngày đêm. Đối với khu vực nơng thơn tiêu chuẩn cấp nước từ 50 - 100
lít/người.ngày đêm. Thơng thường tiêu chuẩn nước thải lấy khoảng 80 - 100%
tiêu chuẩn nước cấp. Nước thải sinh hoạt được thu gom từ các căn hộ, cơ quan,
2


trường học, khu dân cư, cơ sở kinh doanh, chợ. Các trung tâm đơ thị thường có

tiêu chuẩn sử dụng nước cao hơn so với các vùng ngoại thành và nơng thơn. Do
đó, lượng nước thải sinh hoạt tính trên đầu người cũng có sự khác biệt giữa các
khu vực này.
Tại các khu đơ thị thường có hệ thống thốt nước dẫn ra các con sông, kênh, rạch,
đối với các khu vực ngoại thành, nơng thơn thường chưa có hệ thống thoát nước
nên nước nên nước thải được dẫn thẳng ra các mương rãnh, ao hồ và thốt bằng
hình thức tự thấm là chủ yếu.
2.1.3. Thành phần và tính chất của nước thải sinh hoạt
Nước thải sinh hoạt thường chiếm khoảng 80% lượng nước được cấp cho
sinh hoạt. Nước thải sinh hoạt chứa nhiều chất hữu cơ dễ bị phân hủy sinh học,
ngồi ra cịn có cả các thành phần vô cơ, vi sinh vật và vi trùng gây bệnh rất nguy
hiểm. Nồng độ chất hữu cơ trong nước thải sinh hoạt dao động trong khoảng 150450 mg/l theo lượng khô.
Nước thải là một hệ đa phân tán thô bao gồm nước vào các chất bẩn. Các chất bẩn
trong nước thải trung tâm thương mại và nhà ở cao cấp có nguồn gốc từ các hoạt
động của con người. Các chất bẩn này với thành phần hữu cơ và vô cơ, tồn tại
dưới dạng cặn lắng, các chất rắn không lắng được và các chất hòa tan.
Đặc trưng của nước thải thành phố là thường chứa nhiều tạp chất khác nhau,
trong đó khoảng 50 đến 70% là chất hữu cơ, 30 đến 50% là các chất vô cơ và một
số lớn vi sinh vật. Phần lớn các vi sinh vật trong nước thải thường ở dưới dạng vi
rút và vi khuẩn gây bệnh như tả, lỵ, thương hàn…Đồng thời trong nước thải cũng
chứa các vi khuẩn khơng có hại có tác dụng phân hủy các chất thải.

3


Các chất vô cơ trong nước thải chiếm 40 – 42% gồm chủ yếu là cát, đất sét, axit,
bazơ vô cơ, dầu khống…
Trong nước thải có mặt nhiều loại vi sinh vật: vi khuẩn, virut, rong tảo, trứng giun
sán… Trong số các loại vi sinh vật đó có các vi sinh vật gây bệnh như coliform,
lỵ, thương hàn… có khả năng bùng phát thành dịch.

2.1.4. Ảnh hưởng của nươc thải sinh hoạt
Tác hại đến môi trường của nước thải do các thành phần ô nhiễm tồn tọa trong `
thải gây ra
+ COD, BOD5: Sự khống hóa, ổn định chất hữu cơ tiêu thụ một lượng lớn và
gây thiếu hụt oxy của nguồn tiếp nhận dẫn đến sự ảnh hưởng đến hệ sinh thái môi
trường nước. Nếu ô nhiễm quá mức, điều kiện yếm khí có thể hình thành. Trong
q trình phân hủy yếm khí sinh ra các sản phẩm như: H2S, NH3, CH4… làm cho
nước co mùi hôi thối và làm giảm pH của môi trường.
+ SS: lắng đọng ở nguồn tiếp nhận, gây điều kiện yếm khí.
+ Nhiệt độ: nhiệt độ của nước thải sinh hoạt thường không ảnh hưởng đến đời
sống của thủy sinh vật nước.
+ Vi trung gây bệnh: gây ra các bệnh lan truyền bang đường nước như tiêu chảy,
ngộ độc thức ăn, vàng da,…
+ Ammonia, P: đây là những nguyên tố dinh dưỡng đa lượng. Nếu nồng độ trong
nước quá cao dẫn đến hiện tượng phú dưỡng hóa ( sự phát triển bùng phát của các
loại tảo, làm cho nồng độ oxy trong nước rất thấp vào ban đêm gây ngạt thở và
diệt vong các sinh vật, trong khi đó vào ban ngày nồng độ oxy rất cao do q trình
hơ háp của tảo thải ra).

4


2.2. Thực trạng ô nhiễ

tại Việt Nam

2.2.1. Hiện trạng ô nhiễm do nước thải sinh hoạt
Q trình đơ thị hố tại Việt Nam diễn ra rất nhanh. Những đô thị lớn tại Việt
Nam như Hà Nội, TP Hồ Chí Minh, Hải Phịng, Đà Nẵng bị ơ nhiễm nước rất
nặng nề. Đô thị ngày càng tăng tại Việt Nam, nhưng cơ sở hạ tầng lại phát triển

không cân xứng, đặc biệt là hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt tại Việt Nam vơ
cùng thơ sơ. Có thể nói rằng, người Việt Nam đang làm ơ nhiễm nguồn nước uống
chính bằng nước sinh hoạt thải ra hàng ngày.
Số liệu thống kê mới đây cho thấy, trung bình một ngày Hà Nội thải 658.000 m3
nước thải, trong đó 41% là nước thải sinh hoạt, 57% nước thải công nghiệp, 2%
nước thải bệnh viện. Hiện chỉ có 5/31 bệnh viện có hệ thống xử lý nước thải;
36/400 cơ sở sản xuất có hệ thống xử lý nước thải. Phần lớn nước thải không được
xử lý đổ vào các sông Tô Lịch và Kim Ngưu gây ô nhiễm nghiêm trọng 2 con
sông này và các khu vực dân cư dọc theo sông. Theo kết quả của dự án “Phát triển
hệ thống sử dụng nước đơ thị thích ứng với biến đổi khí hậu” do Trường Đại học
Tokyo (Nhật Bản) phối hợp với Trường Đại học Xây dựng Hà Nội vừa cơng bố
thì có 10% nước thải đô thị chưa qua công đoạn xử lý, 36% nước thải chưa qua
xử lý cũng đổ ra các hồ. Tuy lượng thải ra lớn như vậy, nhưng cho đến nay, Hà
Nội mới có khoảng 6 trạm xử lý nước thải với tổng công suất khoảng hơn
260.000m3/ngày - đêm đang hoạt động và dự kiến 5 trạm xử lý nữa đang dự kiến
được đầu tư xây dựng với tổng công suất gần 400.000m3/ngày - đêm.
2.3. Các phương pháp xử lý nước thải
2.3.1. Phương pháp cơ học
Những phương pháp loại các chất rắn có kích thước và tỷ trong lớn trong nước
thải được gọi chung là phương pháp cơ học.

5


Để giữ các tạp chất khơng hịa tan lớn hoặc một phần chất bẩn lơ lửng: dùng song
chắn rác hoặc lưới lọc. Để tách các chất lơ lửng có tỷ trọng lớn hoặc bé hơn nước
dùng bể lắng:
- Các chất lơ lửng nguồn gốc khoáng (chủ yếu là cát) được lắng ở bế lắng cát.
- Các hạt cặn đặc tính hữu cơ được tách ra từ bể lắng.
- Các chất cặn nhẹ hơn nước: dầu mỡ, nhựa,….được tách ở bể thu dầu, mỡ, nhựa

(dùng cho nước thải công nghiệp).
- Để giải phóng chất thải khỏi các chất huyền phù, phân tán nhỏ…dùng lưới lọc,
vải lọc, hoặc lọc qua lớp vật liệu lọc.
Xử lý cơ học là khâu sơ bộ chuẩn bị cho xử lý sinh học tiếp theo. Xử lý nước thải
bằng phương pháp cơ học thường thực hiện trong các cơng trình và thiết bị như
song chắc rác, bể lắng cát, bể tách dầu mỡ… Đây là các công trình xử lý sơ bộ tại
chỗ tách các chất phân tán thơ nhằm đảm bảo cho hệ thống thốt nước hoặc các
cơng trình xử lý nước thải phía sau hoạt động ổn định. Phương pháp xử lý cơ học
tách khỏi nước thải sinh hoạt khoảng 60% tạp chất không tan, tuy nhiên BOD
trong nước giảm không đáng kể. Để tăng cường q trình xử lý cơ học, người ta
làm thống nước thải sinh hoạt trước khi lắng nên hiệu xuất xử lý của các cơng
trình cơ học lên đến 75% và BOD giảm từ 10 – 15%. Một số công trình xử lý
nước thải bằng phương pháp cơ học bao gồm. [2]
2.3.1.1. Song chắn rác
Song chắn rác, lưới chắn dùng để chắn giữ các cặn bẩn có kích thước lơn hoặc ở
dạng sợi như: giấy, rau, rác… được gọi chung là rác. Rác thường được chuyển tới
mày nghiền rác, sau khi được nghiền nhỏ, cho đổ trở lại song chắn rác hoặc chuyển
tới bể phân hủy cặn
Song chắn rác hoặc lưới chắn rác đặt trước trạm bơm trên đường tập trung nước
thải chảy vào trạm bơm. Song chăn rác thường đặt vng góc với dịng chảy, gồm
các thanh kim loại (thép không gỉ) tiết diện 5x20mm đặt cách nhau 20-50mm
6


trong một khung thep hàn hình chữ nhật, dễ dàng trượt lên xuống dọc theo hai khe
hở ở thành mương dẫn, vận tốc nước qua song chắn Vmax # 1 m/s ứng với Qmax.
Nước thải dẫn vào hệ thống song chắn giữ các cặn bẩn có kích thước lớn hay dạng
sợi (giấy, rau cỏ, rác) được gọi chung là rác. Nhờ đó tránh làm tắc bơm, đường
ống hoặc kênh dẫn. Đây là bước quan trọng nhằm đảm bảo an toàn và điều kiện
làm việc thuận lợi cho cả hệ thống xử lý nước thải. Song chắn rác gồm các thanh

đan sắp xếp cạnh nhau ở trên mương dẫn nước. Khoảng cách giữa các thanh đan
gọi là khe hở. Song chắn rác có thể phân thành các nhóm như sau:
- Theo khe hở song chắn phân biệt loại thô (30 – 200 mm), loại trung bình (5 –
25 mm). Đối với nước thải sinh hoạt, khe hở song chắn nhỏ hơn 16 mm thực tế ít
được sử dụng.
- Theo đặc điểm cấu tạo phân biệt loại cố định và loại di động. - Theo phương
pháp lấy rác khỏi song chắn phân biệt loại thủ công và cơ giới.
2.3.1.2. Bể lắng cát
Trong thành phần cặn lắng nước thải thương có cát với độ lớn thủy lực μ = 18
mm/s. Đẩy các phần tử vơ cơ có kích thước và tỷ trọng lớn. Mặc dù không độc
nhưng chúng cản trở hoạt động của các cơng trình xử lý nước thải như tích tụ
trong bể lắng, bể mêtan,… làm giảm dung tích cơng tác cơng trình, gây khó khăn
trong việc xả cặn bùn, phá huỷ q trình cơng nghệ của trạm xử lý nước thải. Để
đảm bảo cho các cơng trình xử lý sinh học thải hoạt động ổn định cần phải có các
cơng trình và thiết bị phía trước. Cát lưu giữ trong bể từ 2 đến 5 ngày. Các loại bể
lắng cát thường dùng cho các trạm xử lý nước thải công xuất trên 100 m3/ngày.
Các loại bể lắng cát chuyển động quay có hiệu quả lắng cát cao và hàm lượng chất
hữu cơ trong cát thấp. Do cấu tạo đơn giản bể lắng cát ngang được sử dụng rộng
rãi hơn cả. Tuy nhiên trong điều kiện cần thiết kết hợp các cơng trình xử lý nước
thải, ngườ ta có thể dùng bể lắng cát đứng, bể lắng cát tiếp tuyến hoặc thiết bị
xiclon hở 1 tầng hoặc xiclon thủy lực. Từ bể lắng cát tiếp tuyến, cát được chuyển
ra sân phơi để làm khô bằng phương pháp trọng lực trong điều kiện tự nhiên.
7


Bể lắng cát ngang: dòng chảy đi qau bể theo chiều ngang và vận tốc của dịng
chảy được kiểm sốt bởi kích thước của bể, ống phân phói nước đầu vào và ống
thu nước đầu ra. Bể lắng cát ngang chỉ ứng dụng cho trạm xử lý công suất nhỏ
nhưng hiệu quả xử lý khơng cao.
Bể lắng cát thổi khí: bao gơmd một bể thổi khí dịng chảy xoắn ốc có vận tốc xoắn

được thực hiện và kiểm sốt bởi kích thước bề và lượng khí cấp vào. Bể lắng cát
thổi khí ứng dụng được cho csc trạm xử lý công suất lớn, hiệu quả cao không phụ
thuộc vào lưu lượng.
Bể lắng cát dịng xốy: bao gồm một bể hình trụ dòng chảy đi vào tiếp xúc
với thành bể tạo nên mơ hình dịng chảy xốy, lực ly tâm và trọng lực làm cho cát
được tách ra.
Thiết kế bể lắng cát dựa trên việc loại bỏ những phân tử có trọngm lượng riêng là
2,65 và nhiệt độ nước thải là 15,5oC. Tuy nhiên, phân tích những dữ liẹu tách cát
cho thấy rằng trọng lượng riêng thay đổi từ 1,3-2,7 (WPCF-1985).
2.3.1.3. Bể lắng
Bể lắng tách các chất lơ lửng có trọng lượng riêng khac với trọng lượng riêng của
nước thải. Chất lơ lửng nặng sẽ từ từ lắng xuống đáy, các chất lơ lửng nhẹ sẽ nổi
lên bề mặt. Cặn lắng và bọt nổi nhờ các thiết bị cơ học thu gom và tận chuyển
lên cơng trình xử lý cặn.
Các bể lắng có thể bố trí nối tiếp nhau. Q trình lắng tốt có thể loại bỏ đến 9095% lượng cặn có trong nước thải. Vì vậy, đây là q trình quan trọng trong xử
lỷ nước thải, thường bố trí xử lý ban đầu hay sau khi xử lý sinh học. Để có thể
tăng cường q trình lắng ta có thể thêm vào chất đông tụ sinh học. Thông thường
trong bể lắng, người ta thường phân ra làm 4 vùng:
+ Vùng phân phối nước
+ Vùng lắng các hạt cặn
+ Vùng chứa và cô đặc cặn
8


+ Cùng thu nước ra
Bể lắng được chia làm 3 loại:
- Bể lắng ngang ( có hoặc khơng có vách nghiêng) mặt bằng có dạng hình chữ
nhật.
- Bể lắng đứng: mặt bằng là hình trịn hoặc hình vng ( nhưng trên thực tế thường
sử dụng bể lắn đứng tròn), trong bể lắng hình trịn nước chuyển động theo phương

bán kính ( Radian).
2.3.1.4. Bể vớt dầu mỡ
Các loại cơng trình này thường được ứng dung khi xử lý nước thải công
nghiệp, nahừm loại bỏ các tạp chất có khổi 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, ta phải thu hổi các chất này trước khi đi vào 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 khan trong
q trình lên men cặn.
Đối với nước thải sinh hoạt khi hàm lượng dầu mỡ khơng cao thì việc vớt
dầu mỡ thường thực hiện ngay ở bể lắng nhờ thiết bị gạt nổi.
Bể thu dầu: được xây dựng trong khu vực bãi đỗ xe, cầu rửa ô tô, xe máy, bãi
chứa dầu và nhiên liệu, nhà giặt tẩy của các khách sạn, bệnh viện và các cơng
trình cơng cộng khác, nhiệm vụ đón nhận các loại nước rửa xe, nước mưa trong
khu vực bãi đỗ xe… Bể tách mỡ: dùng để tách và thu các loại mỡ động thực vật,
các loại dầu…có trong nước thải. Bể tách mỡ thường được bố trí trong các bếp ăn
của khách sạn, trường học, bệnh viện…xây bằng gạch, bê tông cốt thép, thép,
nhựa composite…và bố trí bên trong nhà, gần các thiết bị thoát nước hoặc sân gần
khu vực bếp ăn để tách dầu mỡ trước khi xả và hệ thống bên ngồi cùng với các
nước thải khác.
2.3.1.5. Bể điều hịa
9


Lưu lượng và nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải các khu dân cư, các cơng
trình cơng cộng như các nhà máy xí nghiệp ln thay dổi theo thời gian phụ thuộc
vào các điều kiện hoạt động của các đối tượng thoát nước này. Sự dao động về
lưu lượng nước thải, thành phần và nồng độ chất bẩn trong đó sẽ ảnh hưởng khơng
tốt đến hiệu quả làm sạch nước thải. Trong quá trình lọc cần phải điều hòa lưu
lượng dòng chảy, một trong những phương án tối ưu nhất là thiết kế bể điều hòa

lưu lượng. Bể điều hòa làm tăng hiệu quả của hệ thống xử lý sinh học do nó hạn
chế hiện tượng quá tải của hệ thống hoặc dưới tải về lưu lượng cũng như hàm
lượng các chất hữu cơ giảm được diện tích xây dựng của bể sinh học. Hơn nữa ức
chế quá trình xử lý sinh học sẽ được pha lỗng hoặc trung hịa ở mức độ thích hợp
cho các hoạt động của sinh vật.
2.3.1.6. Bể lọc
Cơng trình này dùng để tách các phần tử lơ lửng, phân tán có trong nước thải với
kích thước tương đối nhỏ sau bể lắng bằng cách cho nước thải đi qua các vật liệu
lọc như cát, thạch anh, than cốc, than bùn, than gỗ, sỏi nghiền nhỏ… Bể lọc
thường làm việc với hai chế độ lọc và rửa lọc. Đối với nước thải ngành chế biến
thủy sản thì bể lọc ít được sử dụng vì nó làm tăng giá thành xử lý. Q trình lọc
chỉ áp dụng cho các công nghệ xử lý nước thải tái sử dụng và cần thu hồi một số
thành phần quý hiếm có trong nước thải. Các loại bể lọc được phân loại nhưu sau:
- Lọc qua vách lọc
- Bể lọc với lớp vật liệu lọc dạng hạt
- Thiết bị lọc chậm
- Thiết bi loc nhanh.
-> Phương pháp xử lý nước thải bằng co học có thể loại bỏ khỏi nước thải được
60% các tạp chất khơng hịa tan và 20%BOD.
Hiệu quả có thể đạt tới 75% theo hàm lượng chất lơ lửng và 3—35% theo BOD
bằng các biện pháp làm thống sơ bộ hoặc đơng tụ sinh học.
10


Nếu điều kiện vệ sinh cho phép, thì sau khi xử lý cơ học nước thải được khử trùng
và xả vào nguồn, những thường thì xử lý cơ học chỉ là giai đoạn xử lý sơ bộ trước
khi cho qua xử lý sinh học.
Về nguyên tác, xử lý cơ học là giai đoạn xử lý sơ bộ trước khi xử lý tiếp theo.
2.3.2. Phương pháp xử lý hóa lý
Bản chất của quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp hóa lý là áp dụng các

q trình vật lý và hóa học để loại bỏ bớt chất ơ nhiễm mà khơng thế dùng q
trình lắng ra khỏi nước thải. Các cơng trình tiêu biểu của việc áp dụng phương
pháp hóa học bao gồm:
2.3.2.1 Phương pháp kết tủa tạo bông
Phương pháp áp dụng một số chất như phèn nhôm, phèn sắt, polymer có tác dụng
kết dích các chất khuếch tán trong dung dịch thành các hạt có kích cỡ và tỷ trọng
lớn hơn rồi lắng để loại bớt chất ô nhiễm ra khỏi chất thải.
Q trình keo tụ tạo bơng được ứng dụng để loại bỏ các chất rắn lơ lửng và các
hạt keo có kích thước rất nhỏ (10-7 – 10-8 cm). Các chất tồn tại ở dạng phân tán
và khơng thể loại bỏ bằng q trình lắng vì tốn rất nhiều thời gian. Để tăng hiệu
quả lắng, giảm bớt thời gian lắng của chúng thì thêm vào nước thải một số hóa
chất như phèn nhơm, phèn sắt, polymer,… Các chất này có tác dụng kết dính các
chất khuếch tán trong dung dịch thành các hạt có kích cỡ và tỷ trọng lớn hơn sẽ
lắng nhanh hơn. Các chất keo tụ dùng là phèn nhôm:
AL2(SO4)3.18H2O,NaALO2,AL2(OH)3Cl,Kal(SO4)2.12H2O,NH4Al(SO4)2.12H2
O, phèn sắt: Fe2(SO4)3.2H2O, FeSO4.7H20, FeCl3 hay chất keo tụ không phân ly,
dạng cao phân tử có nguồn gốc thiên nhiên hay tổng hợp. Phương pháp keo tụ có
thể làm trong nước và khử màu nước thải vì sau khi tạo bơng cặn, các bơng cặn
lớn lắng xuống thì những bơng cặn này có thể kéo theo các chất phân tán không
tan gây ra màu.
2.3.2.2 Phương pháp tuyển nổi
11


Phương pháp dùng để loại bỏ các tạp chất ra khỏi nước bằng cách tạo cho chùng
có khả năng dễ nổi lên trên mặt nước khi bám theo các bọt khí.
Tuyến nổi là phương pháp được áp dụng tương đối rộng rãi nhằm loại bỏ các tạp
chất khơng tan, khó lắng. Trong nhiều trường hợp, tiếp tuyến nổi còn được sự
dụng để tách các chất tan như chất hoạt động bề mặt. Bản chất của quá trình tuyển
nổi ngược lại với quá trình lắng và cũng được áp dụng trong trường q trình lắng

xảy ra rất chậm và rất khó thực hiện. Các chất lơ lửng như dầu, mỡ sẽ nổi lên bề
mặt của nước thải dưới tác dụng của các bọt khí tạo thành lớp bọt có nồng độ tạp
chất cao hơn trong nước ban đầu. Hiệu quả phân riêng của tuyển nổi phụ thuộc
kích thước và số lượng bong bóng khí. Kích thước tối ưu của bong bóng khí 15
– 30.10-3 mm.
Các phương pháp tuyển nổi thường áp dụng là:
+ Tuyển nổi chân không
+ Tuyển nổi áp lực ( tuyển nổi khí tan )
+ Tuyển nổi cơ giới
+ Tuyển nổi vơi cung cấp khơng khí qua vật liệu xốp
+ Tuyển nổi điện
+ Tuyển nổi sinh học
+ Tuyển nổi hóa học
Trong đó tuyển nổi khí tan thường được áp dụng nhiều nhất.
2.3.2.3. Phương pháp hấp thụ và hấp phụ
Hấp thụ là phương pháp tách các chất hữu cơ và khí hịa tan ra khỏi nước thải
bằng cách tập trung các chất đó trên bề mặt chất rắn (chất hấp phụ) hoặc bằng
cách tương tác giữa các chất bẩn hòa tan với các chất rắn (hấp phụ hóa học).

12


Hấp phụ dùng để tách các chất hữu cơ và khí hịa tan khỏi nước thải bằng cách
tập trung những chất đó trên bề mặt chất rắn ( chất hấp phụ ) hoặc bằng cách tương
tác giữa các chất bẩn hịa tan với các chất rắn (hập phụ hóa học).
Phương pháp hấp phụ được áp dụng rộng rãi để làm sạch triệt để chất hữu cơ trong
nước thải, nếu nồng độ các chất này không cao và chúng không bị phân hủy bởi
sinh vật hoặc chúng rất độc như: thuốc diệt cỏ, phenol, thuốc sát trùng, các hợp
chất nitơ vòng thơm, chất hoạt động bề mặt, thuốc nhuộm.
Chấp hấp phụ: thường là than hoạt tính, các chất tổng hợp và chất thải của một số

ngành sản xuất ( tro, xỉ , mạt cưa…), chất hấp phụ vô vơ như đất sét, silicagel,
keo nhôm…
2.3.3. Phương pháp xử lý sinh học
Bản chất của q trình xử lý các chất ơ nhễm trong nước thải bằng phương
pháp sinh học là sử dụng khả năng sống – hoạt động của các vi sinh vật để phân
hủy các hợp chất hữu cơ có trong nước thải. Chúng sử dụng một số chất hữu cơ
và một số chất khoáng làm nguồn dinh dưỡng và tạo năng lượng.
Phương pháp này được sử dụng để xử lý hoàn tồn các chất hữu cơ có khả năng
phân hủy sinh học trong nước thải. Cơng trình xử lý sinh học thường được đặt sau
khi nước thải được xử lý sơ bộ qua các q trình xử lý cơ học, hóa học, hóa lý.
Các chất hữu cơ ở dạng keo, huyền phù và dung dịch là nguồn thức ăn của vi sinh
vật. Trong quá trình hoạt động sống, vi sinh vật oxy hóa hoặc khử các hợp chất
hữu cơ này, kết quả làm sạch nước thải khỏi các chất bẩn hữu cơ.
2.3.3.1. Xử lý nước thải trong điều kiện tự nhiên
a. Ao sinh học
Ao sinh học là dãy ao gồm nhiều bậc, qua đó nước thải chảy với vận tốc nhỏ, được
lắng trong và xử lý sinh học. Các ao được ứng dụng xử lý sinh học và xử lý bổ
sung trong tổ hợp các cơng trình xử lý khác. Ao được chia ra với sự thơng khí tự
13


nhiên và nhân tạo. Ao với sự thơng khí tự nhiên khơng sâu (0,5-1m), được đun
nóng bởi mặt trời và được gieo các vi sinh vật nước.
Vi khuẩn sử dụng oxy sinh ra từ rong rêu, tảo trong quá trình quan hợp cũng như
oxy từ khơng khí để oxy hóa các chất ơ nhiễm. Rêu tảo đến lượt mình tiêu thụ
CO2, photphat và nitrat amon, sinh ra từ sự phân hủy sinh học các chất hưuũ cơ.
Để hoạt động bình thường cần phải đạt giá trị pH và nhiệt đọ tối ưu.
b. Hồ sinh học
Hồ sinh học là các thủy vực tự nhiên hoặc nhân tạo, không lớn mà ở đó diễn ra
q trình chuyển hóa các chất bẩn. Q trình này diễn ra tương tự như quá trình

tự làm sạch trong nước sơng hồ tự nhiên với vai trị chủ yếu là các vi khuẩn hoặc
tảo. Khi vào hồ, do vận tốc chảy nhỏ, các loại cặn lắng được lắng xuống đáy. Các
chất bẩn hữu cơ còn lại trong nước sẽ được vi khuẩn hấp thụ và oxy hóa mà sản
phẩm tạo ra là sinh khối của nó, CO2, các muối nitrat, nitrit,… Khí CO2 và các
hợp chất nitơ, photpho, được rong tảo sử dụng trong quá trình quang hợp. Trong
giai đoạn này sẽ giải phóng oxy cung cấp cho q trình oxy hóa và các chất hữu
cơ và vi khuẩn. Sự hoạt động của rong tảo tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình
trao đổi chất của vi khuẩn. Tuy nhiên trong một số trường hợp nước thải đậm đặc
chất hữu cơ, tảo có thể chuyển từ hình thức tự dưỡng sang dị dưỡng, tham gia vào
quá trình oxy hóa các chất hữu cơ. Nấm nước, xạ khuẩn có trong nước thải cũng
thực hiện vai trị tương tự. Theo bàn chất quá trình xử lý nước thải và điều kiện
cung cấp oxy người ta chia hồ sinh học thành hai nhóm chính: hồ sinh học ổn định
nước thải và hồ làm thoáng nhân tạo. Hồ sinh học ổn định nước thải có thời gian
nước lưu lại lớn (từ 2 – 3 ngày đến hàng tháng) nên điều hòa được lưu lượng và
chất lượng nước thải đầu ra. Oxy cung cấp cho hồ chủ yếu là khuếch tán qua bề
mặt hoặc do quang hợp của tảo. Quá trình phân hủy chất bẩn diệt khuẩn mang bản
chất tự nhiên. Theo điều kiện khấy trộn hồ sinh học làm thoáng nhân tạo có thể
chia thành hai loại là hồ sinh học làm thống hiếu khí và hồ sinh học làm thống
tùy tiện. Trong hồ sinh học làm thống hiếu khí nước thải trong hồ được xáo trộn
14


gần như hồn tồn. Trong hồ khơng có hiện tượng lắng cặn. Hoạt động hồ gần
giống như bể aerotank. Còn trong hồ sinh học làm thống tùy tiện cịn có những
vùng lắng cặn và phân hủy chất bẩn trong điều kiện yếm khí. Mức độ xáo trộn
nước thải trong hồ được hạn chế
Hồ sinh học là hồ chứa không lớn lắm, dùng để xử lý nước thải bằng phương pháp
sinh hoc chủ yếu dựa vào quá trình tự làm sạch của hồ. Trong các cơng trình xử
lý sinh học tự nhiên thì hồ sinh học được áp dụng rộng rãi nhiều hơn hết. Ngoài
việc xử lý nước thải hồ sinh học cịn có thể đem lại những lợi ích sau: nuôi trồng

thủy sản; nguồn nước để tưới cho cây trồng; điều hịa dịng chảy nước mưa trong
hệ thống thốt nước đô thị. Căn cứ vào sự tồn tại và tuần hoàn của các vi sinh và
cơ chế xử lý mà người ta phẩn ra ba loại hồ:
+ Hồ kị khí: Dùng để lắng và phân hủy cặn bằng phương pháp sinh hóa tự nhiên
dựa trên co sở sống và hoạt động của các vi sinh vật kị khí, loại hồ này thường
được sử dụng để xử lý nước thải công nghiệp có độ nhiễm bẩn lớn.
+ Hồ tùy tiện: Trong loại hồ này thường xảy ra hai quá trình song song: q trình
oxy hóa hiếu khí và q trình oxy khóa kị khí. Nguồn oxy cung cấp cho q trình
oxy chủ yếu là oxy do khí trời khuếch tán qua mặt nước và oxy do sự quang hợp
của rong tảo, quá trình này chỉ đạt hiệu quả ở lớp nước phía trên, độ sâu khoảng
1m. Q trình phân hủy kỵ khí lớp bùn ở đáy hồ phụ thuộc vào điều kiện nhiệt
độ. Chiều sâu của hồ có ảnh hưởng lớn đến sự xáo trộn, tới các q trình oxy hóa
và phân hủy của hồ. Chiều sâu của hồ tùy tiện thường lấy trong khoảng 0,9-1,5m.
+ Hồ hiếu khí: Q trình oxy hóa các chất hữu cơ nhờ các vi sinh vật hiếu khí.
Người ta phân loại hồ này thành hai nhóm: hồ làm thống tự nhiên và hồ làm
thống nhân tạo. Hồ làm thoáng tự nhiên là loại hồ được cung cấp oxy chủ yếu
nhờ quá trình khuếch tán tự nhiên. Để đảm bảo ánh sáng có thể xuyên qua, chiều
sâu hồ khoảng 30-40cm. Thời gian lưu nước trong hồ khoảng 3-12 ngày. Hồ hiếu
khí làm thống nhân tạo hoặc máy khuấy cơ học. Chiều sâu của hồ khoảng 24,5m.
15