Tính toán thiết kế hệ thống xử lí nước thải khu nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao tiến hùng

Khóa Luận Tốt Nghiệp
GVHD: Ts. Lê Hồng Nghiêm
Đề tài: “Tính tốn thiết kế hệ thống xử lí nước thải khu nông nghiệp ứng dụng công
nghệ cao Tiến Hùng”

CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU
1.1 Tính cấp thiết của đề tài
Nguồn gốc mọi sự biến đổi về môi trường sống đang xảy ra hiện nay trên
thế giới cũng như ở nước ta là các hoạt động kinh tế, phát triển của xã hội loài
người. Các hoạt động này một mặt làm cải thiện chất lượng cuộc sống của con
người, mặt khác lại đang tạo ra hàng loạt khan hiếm, cạn kiệt nguồn tài nguyên
thiên nhiên, gây ơ nhiễm, suy thối mơi trường khắp mọi nơi trên thế giới. Vì
vậy, bảo vệ mơi trường trở thành vấn đề toàn cầu, là quốc sách của hầu hết các
nước trên thế giới.
Việt Nam đang trong giai đoạn thực hiện cơng nghiệp hố, hiện đại hố
đất nước. Là một nước có tiềm lực phát triển mạnh về nơng nghiệp, đây là thế
mạnh giúp phát triển kinh tế ngày một đi lên. Không chỉ nền nông nghiệp chủ
yếu bằng thủ công mà ngày nay việc phát triển các khu nông nghiệp ứng dụng
công nghệ cao đang là xu hướng phát triển chung của xã hội. Không chỉ mang lại
hiệu quả kinh tế cao mà tận dụng triệt để nguồn tài ngun có sẵn đồng thời đảm
bảo q trình sản xuất thân thiện với môi trường. Tuy nhiên, ngành này cũng tạo
ra một lượng lớn chất thải rắn, khí, lỏng… là một trong những nguyên nhân gây
ra ô nhiễm môi trường chung của quốc gia.
Do đặc điểm công nghệ của ngành, hoạt động chăn nuôi, giết mổ đã sử
dụng một lượng nước khá lớn trong quá trình sản xuất. Vì vậy, ngành đã thải ra
một lượng nước khá lớn cùng với các chất thải rắn, khí thải. Đây cũng đang là
mối quan tâm hàng đầu của các nhà quản lý môi trường. Nước bị nhiễm bẩn sẽ
ảnh hưởng đến con người và sự sống của các loài thuỷ sinh cũng như các lồi
động thực vật sống gần đó. Vì vậy, việc nghiên cứu xử lý nước thải ngành chăn
nuôi, giết mổ cũng như các ngành công nghiệp khác là một yêu cầu cấp thiết đặt
ra không chỉ đối với những nhà làm cơng tác bảo vệ mơi trường mà cịn cho tất

cả mọi người chúng ta.

SVTH: Nguyễn Thị Thanh Trúc
MSSV:107108088

1


Khóa Luận Tốt Nghiệp
GVHD: Ts. Lê Hồng Nghiêm
Đề tài: “Tính tốn thiết kế hệ thống xử lí nước thải khu nông nghiệp ứng dụng công
nghệ cao Tiến Hùng”

1.2 Mục đích nghiên cứu
Dựa trên những thông số của nước thải đầu vào, nghiên cứu thiết kế hệ
thống xử lý nước thải mới trước khi xây dựng Khu nông nghiệp ứng dụng công
nghệ cao Tiến Hùng, đảm bảo tiêu chuẩn xả thải nước thải ra môi trường theo
QCVN 24–2008/BTNMT – Cột A.
1.3 Nhiệm vụ nghiên cứu
 Tiềm hiểu về hoạt động của khu nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao
Tiến Hùng: thu thập tài liệu, số liệu, đánh giá tổng quan về công nghệ sản
xuất, khả năng gây ô nhiễm môi trường và xử lý nước thải trong ngành
chăn nuôi, giết mổ.
 Xác định đặc tính nước thải: lưu lượng, thành phần, tính chất nước thải,
khả năng gây ơ nhiễm, nguồn xã thải.
 Lựa chọn thiết kế công nghệ và xây dựng kế hoạch quản lý vận hành cơng
trình xử lý nước thải.
1.4 Phương pháp nghiên cứu
 Tổng hợp, phân tích những tài liệu, số liệu thu thập được.
 Đề xuất công nghệ xử lý.

 Tính tốn các cơng trình đơn vị.
 Dùng phần mềm AutoCad đề mô tả kiến trúc công nghệ xử lí nước thải.
 Tính tốn kinh tế.
 Phân tích khả thi.
1.5 Kết quả đạt được của đề tài
 Xây dựng trạm xử lý nước thải đạt tiêu chuẩn môi trường giải quyết được
vấn đề ô nhiễm môi trường do nước thải Khu nơng nghiệp.
 Góp phần nâng cao ý thức về môi trường cho người dân cũng như Ban
quản lý Khu nơng nghiệp.
 Khi trạm xử lý hồn thành và đi vào hoạt động sẽ là nơi để các doanh
nghiệp, sinh viên tham quan, học tập.

SVTH: Nguyễn Thị Thanh Trúc
MSSV:107108088

2


Khóa Luận Tốt Nghiệp
GVHD: Ts. Lê Hồng Nghiêm
Đề tài: “Tính tốn thiết kế hệ thống xử lí nước thải khu nông nghiệp ứng dụng công
nghệ cao Tiến Hùng”

1.6 Kết cấu của khóa luận tốt nghiệp


Chương 1: Mở đầu



Chương 2: Tổng quan về khu nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao Tiến
Hùng



Chương 3: Tổng quan về các phương pháp xử lí nước thải



Chương 4: Nội dung thiết kế công nghệ – thiết bị trạm xử lí nước thải



Chương5: Tính tốn – thiết kế các cơng trình



Chương 6. Dự tốn giá thành – chi phí xử lí nước thải



Chương 7: Kết luận – kiến nghị

SVTH: Nguyễn Thị Thanh Trúc
MSSV:107108088

3


Khóa Luận Tốt Nghiệp

GVHD: Ts. Lê Hồng Nghiêm
Đề tài: “Tính tốn thiết kế hệ thống xử lí nước thải khu nông nghiệp ứng dụng công
nghệ cao Tiến Hùng”

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ KHU NÔNG NGHIỆP ỨNG DỤNG
CÔNG NGHỆ CAO TIẾN HÙNG
2.1 Giới thiệu chung về dự án KNNUDCNC Tiến Hùng
2.1.1 Mô tả tóm tắt dự án
2.1.1.1 Tên dự án
Đầu tư xây dựng khu nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao – Tiến Hùng,
quy mô 875 165 m2
Địa điểm thực hiện dự án: xã Hiếu Liêm, huyện Tân Uyên, tỉnh Bình
Dương.
2.1.1.2 Chủ đầu tư dự án
Công ty TNHH thương mại – sản xuất Tiến Hùng.
Địa chỉ trụ sở chính: 150 – 152 Ngơ Quyền, phường 5, quận 10, Tp. Hồ
Chí Minh.
Đại diện: Ông Lê Việt Hùng.
Chức vụ: Tổng Giám Đốc.
Giấy chứng nhận đăng kí kinh doanh cơng ty trách nhiệm hữu hạn có hai
thành viên trở lên số 052887 do phịng đăng kí kinh doanh thuộc Sở kế hoạch
đầu tư Thành phố Hồ Chí Minh chứng nhận đăng kí lần đầu ngày 12/03/1994 và
đăng kí thay đổi lần thứ 20 ngày 09/07/2009.
2.1.1.3 Vị trí địa lí và hiện trạng của dự án
 Vị trí địa lí
Dự án “ Khu nơng nghiệp ứng dụng công nghệ cao – Tiến Hùng” quy mô
875 165 m2, Công ty TNHH TM – SX Tiến Hùng được xây dựng tại Ấp Cây
Dừng, xã Hiếu Liêm, huyện Tân Un, tỉnh Bình Dương.
Tổng diện tích khu đất thực hiện dự án là 902 637 m 2 trong đó diện tích
quy hoạch của dự án là 875 165 m 2, diện tích đất hành lang bảo vệ đường bộ nằm

ngoài dự án là 27 472 m2.
 Hiện trạng hạ tầng kĩ thuật
SVTH: Nguyễn Thị Thanh Trúc
MSSV:107108088

4


Khóa Luận Tốt Nghiệp
GVHD: Ts. Lê Hồng Nghiêm
Đề tài: “Tính tốn thiết kế hệ thống xử lí nước thải khu nông nghiệp ứng dụng công
nghệ cao Tiến Hùng”

Giao thông
Giao thông của khu vực này có tuyến đường chính của tỉnh là đường ĐT
746 và tuyến đường ĐH 415.
Cấp nước
Hiện tại chưa có hệ thống cấp nước cho khu vực quy hoạch vì vậy hoạt
động của dự án sẽ sử dụng nguồn nước ngầm. Kết quả khảo sát cho thấy tầng 3
(70m – 90m) cho lượng nước rất tốt phục vụ cho nông nghiệp và đáp ứng việc
lập giếng khoan với lưu lượng trên 30m3/h/giếng.
Thoát nước thải
Hiện nay có 1 ống thốt nước cơ bản tại phía Đơng của dự án đã có tuyến
thốt nước dài khoảng 800m, thốt nước dẫn ra suối Cầu và chưa có thiết kệ hệ
thống thốt nước thải riêng. Nước thải một số hộ dân khu vực lân cận đều do tự
thấm. Tuy nhiên, nước thải của dự án sẽ được thiết kế hệ thống xử lí, sau đó xin
phép nối đấu vào hệ thống thốt nước của khu vực cho thoát ra suối Cầu và cuối
cùng chảy ra sông Bé.
Hiện trạng môi trường
Khu nông nghiệp ứng dụng cơng nghệ cao – Tiến Hùng có địa hình tương

đối bằng phẳng. Đất hiện tại chủ yếu là trồng hoa màu và cây cao su. Vì thế mà
rất thuận lợi cho việc xây dựng khu nông nghiệp ứng dụng cơng nghệ cao.
Khơng có đền chùa cũng như các di tích lịch sử văn hố tại khu vực của
dự án.
Khơng có quy hoạch khai thác khống sản trong khu vực của dự án.
Khơng có các lồi động thực vật quý hiếm trong khu vực dự án.
Hiện trạng khu đất dự án đính kèm phụ lục.
2. 1.1.4 Nợi dung chủ yếu của dự án
 Mục tiêu đầu tư
Nhằm xây dựng một khu nơng nghiệp ứng dụng cơng nghệ cao có hệ
thống hạ tầng đồng bộ hoàn chỉnh.

SVTH: Nguyễn Thị Thanh Trúc
MSSV:107108088

5


Khóa Luận Tốt Nghiệp
GVHD: Ts. Lê Hồng Nghiêm
Đề tài: “Tính tốn thiết kế hệ thống xử lí nước thải khu nông nghiệp ứng dụng công
nghệ cao Tiến Hùng”

Khu nông nghiệp ứng dụng cơng nghệ cao – Tiến Hùng có các chức năng
như:
Khu điều hành nghiên cứu ứng dụng thực nghiệm, phục vụ nghiên cứu
trong kinh doanh, khu chăn nuôi gà; khu chăn nuôi heo; khu chế biến gia súc gia
cầm tập trung; khu trồng cây nguyên liệu và cây xanh,…
 Vốn đầu tư
Tổng mức vốn đầu tư cho dự án là 228 438 793 150 VND.

 Quy hoạch mặt bằng tổng thể khu nông nghiệp
Diện tích

Tỉ lệ

(m2)
55 073.74

(%)
6.29

598 696.8

68.41

56 112.85
311 849.13
165 381.39

6.41
35.63
18.9

Khu trồng cây nguyên liệu
65 353.43
Đất hạ tầng kĩ thuật ( dùng để xử lí chất thải)
56 112.85
Đất cây xanh
126 781.89
Đất giao thông

79 820.28
Tổng cộng
875 165
Đất hành lang đường bộ
27 472
Bảng 2.1: Cơ cấu sử dụng đất của các khu chức năng

7.47
1.69
15.33
8.28
100

STT

Khu chức năng

1

Khu điều hành nghiên cứu ứng dụng thực nghiệm
Khu chăn; giết mổ; chế biến; trồng cây; nguyên
liệu

2

3
4
5

Khu giết mổ gia súc gia cầm

Khu chăn nuôi gà
Khu chăn ni heo

 Quy trình sản xuất trong khu nơng nghiệp
Quy trình sản xuất nơng nghiệp của khu nơng nghiệp ứng dụng cơng nghệ
cao Tiến Hùng.
Thút minh quy trình cơng nghệ sản xuất của khu nông nghiệp
Khu trồng cây nguyên liệu: khu nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao
Tiến Hùng sẽ bố trí khu vực trồng cây ứng dụng cơng nghệ cao khoảng 6.5 ha để
trồng thử nghiệm và trình diễn các loại cây nguyên liệu làm thức ăn cho gia súc,
gia cầm. Nguyên liệu này sẽ được qua sơ chế, chế biến thành thức ăn chăn nuôi
phục vụ cho hoạt động chăn nuôi của dự án.
SVTH: Nguyễn Thị Thanh Trúc
MSSV:107108088

6


Khóa Luận Tốt Nghiệp
GVHD: Ts. Lê Hồng Nghiêm
Đề tài: “Tính tốn thiết kế hệ thống xử lí nước thải khu nông nghiệp ứng dụng công
nghệ cao Tiến Hùng”

Khu chăn nuôi gà: công ty Tiến Hùng sẽ hợp tác và nhận chuyển giao
công nghệ chăn nuôi tiến tiến từ công ty đối tác Đài Loan. Dự kiến bố trí 32.2 ha
để chăn nuôi gà giống, gà lấy thịt và gà trứng. Sản phẩm cung ứng ra thị trường
gồm: gà giống, gà lấy thịt và gà trứng.
Ngoài ra dự án bố trí 16.5 ha để làm khu chăn nuôi heo theo một quy
trình khép kín từ việc chọn lọc và ni dưỡng heo giống, cho sinh sản heo con,
phát triển heo thương phẩm, đồng thời tái chọn lọc heo giống. Sản phẩm sẽ cung

ứng thị trường gồm: heo con giống, heo thịt thương phẩm, thịt heo đã qua sơ chế.
Khu giết mổ, khu chế biến: dự án bố trí 5.6 ha để xây dựng làm khu tập
trung chuyên giết mổ, phân loại, đóng gói và bảo quản thịt heo và thịt gà theo
dây chuyền cơng nghệ hiện đại nhập từ EU, có cải tiến phù hợp già thành vật tư
của Việt Nam, tự động xử lí từ khâu giết mổ, làm sạch lơng đến bộ đồ lịng và
cho ra thịt sạch của gà và heo. Nguồn nguyên liệu cho khu giết mổ chế biến được
cung cấp từ chính khu chăn ni của dự án và một phần từ các đối tác bên ngồi.
Khu hạ tầng kĩ thuật ( để xử lí nước thải) tổng diện tích khoảng 14 792.42
m2 được bố trí tại tứng khu chức năng để đảm bảo an toàn vệ sinh và bảo vệ mơi
trường, phịng chống dịch bệnh. Nước thải sau khi xử lí đạt tiêu chuẩn B tại mỗi
khu sẽ theo hệ thống cống dẫn tới khu vực xử lí tập trung để đạt tiêu chuẩn A
trước khi thải ra ngoài.
2.2 Điều kiện tự nhiên của huyện Tân Uyên
2.2.1 Điều kiện về địa lí và địa chất
2.2.1.1 Vị trí địa lí
Xã Hiếu Liêm có diện tích tự nhiên là 4 538 ha và 2 390 nhân khẩu. Địa
giới hành chính xã Hiếu Liêm như sau:


Phía Đơng giáp tỉnh Đồng Nai



Phía tây giáp các xã Tân Thành, Đất Cuốc, Lạc An



Phía nam giáp xã Lạc An và tỉnh Đồng Nai.



Phía Bắc giáp xã Tân Định và tỉnh Đồng Nai.
2.2.1.2 Địa hình

SVTH: Nguyễn Thị Thanh Trúc
MSSV:107108088

7


Khóa Luận Tốt Nghiệp
GVHD: Ts. Lê Hồng Nghiêm
Đề tài: “Tính tốn thiết kế hệ thống xử lí nước thải khu nông nghiệp ứng dụng công
nghệ cao Tiến Hùng”

Khu vực quy hoạch thuộc huyện Tân Un có địa hình tương đối cao
không bị ảnh hưởng ngập úng, cao độ lớn nhất là 65m và thấp nhất là 57m.
2.2.2 Địa chất
Địa chất tại khu vực nói chung thuộc loại trung bình với sức chịu tải từ 1.1
đến 1.5 kg/cm2, rất thuận lợi cho việc xây dựng cơng trình.
2.2.3 Hiện trạng mơi trường nước

 Hiện trạng môi trường nước mặt Suối Cầu ( nguồn tiếp nhận nước thải)
STT
1
2
3
4
5
6

7
8
9
10
11

Thơng số

Đơn vị

Kết quả

pH
–
6.7
Oxy hồ tan (DO)
mg/l
12
Tổng chất rắn lơ lửng
mg/l
14
COD
mg/l
6.5
BOD5
mg/l
1
+
Amoni (NH4 )
mg/l

0.02
Clorua (Cl )
mg/l
120
Florua (F )
mg/l
KPH
3Phosphat ( PO4 )
mg/l
0.02
Chì (Pb)
mg/l
KPH
Coliform
MNP/100ml
1200
(Trung tâm tư vấn cơng nghệ môi trường và

QCVN

08:2008/BTNMT cột A
6 – 8.5
6
20
10
4
0.1
250
1
0.1

0.02
2500
an toàn vệ sinh lao động.

Trung tâm COSHET)
Bảng 2.2: Kết quả phân tích chất lượng nước mặt của Suối Cầu



Hiện trang chât lượng nước ngầm
Theo kết quả khảo sát tại khu vực cho thấy có 3 tầng nước chứa
nước ở các độ sâu 10 – 30m, 60 – 65m, 70 – 90m.

ST
T
1
2
3
4
5
6
7

Thông số

Đơn vị

Kết quả

pH

Độ cứng (tính theo CaCO3)
Chất rắn tổng số
COD
Amoni (tính theo N)
Clorua (Cl-)
Florua (F-)

–
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l

6.3
270
300
1
0.01
100
KPH

SVTH: Nguyễn Thị Thanh Trúc
MSSV:107108088

8

QCVN
08:2008/BTNMT cột A

5.5 – 9
500
1500
4
0.1
250
1.0


Khóa Luận Tốt Nghiệp
GVHD: Ts. Lê Hồng Nghiêm
Đề tài: “Tính tốn thiết kế hệ thống xử lí nước thải khu nông nghiệp ứng dụng công
nghệ cao Tiến Hùng”

8
9
10
11

Nitrat (NO3-) ( tính theo N)
mg/l
2
15
2-)
Sunfat (SO4
mg/l
100
400
Sắt ( Fe)
mg/l

3
5
Coliform
MNP/100ml
KPH
3
(Trung tâm tư vấn cơng nghệ môi trường và an toàn vệ sinh lao động.

Trung tâm COSHET)
Bảng 2.3: Kết quả phân tích chất lượng nước ngầm
2.3 Điều kiện kinh tế xã hội
Xã Hiếu Liêm huyện Tân Uyên được thành lập theo nghị định
90/2004/NĐ-CP của chính phủ ngày 17/11/2004 về điều chỉnh địa giới hành
chính, thành lập xã thuộc các huyện Tân Uyên, Dầu Tiếng, Phú Giáo tỉnh Bình
Dương.
Xã Hiếu Liêm hiện có 4 538 ha diện tích đất tự nhiên và 2 390 nhân khẩu
trên cơ sở tách 2 311 ha diện tích đất tự nhiên và 1 113 nhân khẩu của xã An Lạc,
2 227 ha diện tích đất tự nhiên và 1 277 nhân khẩu của xã Tân Định.
2.3.1 Hiện trạng phát triển kinh tế
 Sản xuất nơng lâm nghiệp
Tổng diện tích đất tự nhiên của toàn xã là 4 560.26 ha. Trong đó, đất sản
xuất nơng, lâm nghiệp là 4 109.25 ha. Bao gồm, đất trồng cây hàng năm 92.75
ha, đất trồng cây lâu năm là 3817.5 ha, đất trồng rừng 193 ha, đất nuôi trồng thuỷ
sản 6 ha.
 Sản xuất nông nghiệp
Tổng diện tích gieo trồng mới là 197.5 ha đạt 53.4%.
Trong đó tổng diện tích khoai mì là 89 ha, diện tích cây mía là 87 ha, diện
tích cây cao su là 21.5 ha.
 Về chăn nuôi – thú y
Tổng đàn gia súc hiện nay có 5 903 con trong đó trâu, bị, dê là 263 con,

heo là 5648 con, tổng đàn gia cầm 10 186 con, trong đó gà 9 359 con, đàn vịt 827
con.
 Về thương mại dịch vụ
SVTH: Nguyễn Thị Thanh Trúc
MSSV:107108088

9


Khóa Luận Tốt Nghiệp
GVHD: Ts. Lê Hồng Nghiêm
Đề tài: “Tính tốn thiết kế hệ thống xử lí nước thải khu nông nghiệp ứng dụng công
nghệ cao Tiến Hùng”

Hiện nay trên tồn xã có 50 cơ sở sản xuất kinh doanh cá thể, chủ yếu
hoạt động trên các lĩnh vực buôn bán lương thực, thực phẩm, bán hàng ăn uống,
nước giải khát và hàng tiêu dùng.
 Về công nghiệp
Hiện nay trên địa bàn xã có 3 doanh nghiệp, bao gồm Cơng ty sản xuất
nhập khẩu tinh bột khoai mì Bình Dương, nhà máy chế biến mủ cao su Tân
Thành và doanh nghiệm tư nhận Kim Trung chuyên mua bán phân bón, thuốc
bảo vệ thực vật.
2.3.2 Kết cấu hạ tầng
2.3.1.1 Giao thông
Giao thơng khu vực này chưa đầu tư đồng bộ, ngồi hai trục đường chính
dẫn vào khu cơng nghiệp là đường ĐT 746 và đường ĐH 415. Còn lại là những
đường quanh co nằm trong khhu đất quy hoạch.
2.3.1.2 Cấp nước
Hiện nay chưa có mạng lưới cấp nước khu vực, nước dùng cho sinh hoạt
và sản xuất đều là khai thác nước ngầm bằng các giếng đào và giếng khoan.

2.3.1.3 Thoát nước
Chưa xây dựng hồn thiện hệ thống thốt nước chung. Nước mưa của khu
vực chủ yếu là tự thấm và chảy tràn.
2.3.1.4 Hiện trạng cấp điện
Hiện tại có đường điện 22 KV đi ngang qua khu vực dự án.
2.3.3 Văn hoá – xã hội
2.3.3.1 Y tế


Tổ chức khám và chữa bệnh đạt 53%



Công tác tiêm chủng cho trẻ dưới 1 tuổi đạt 100%



Tỉ lệ trẻ suy dinh dưỡng chiếm 9.6%, giảm 1.03% so với cùng kỳ.
2.3.3.2 Giáo dục
Tổ chức phổ cập giáo dục đạt 100% về hoàn thành tốt nghiệp tiểu học.

SVTH: Nguyễn Thị Thanh Trúc
MSSV:107108088

10


Khóa Luận Tốt Nghiệp
GVHD: Ts. Lê Hồng Nghiêm
Đề tài: “Tính tốn thiết kế hệ thống xử lí nước thải khu nông nghiệp ứng dụng công

nghệ cao Tiến Hùng”

CHƯƠNG 3: TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP
XỬ LÝ NƯỚC THẢI
3.1 Thành phần và tính chất nước thải
Nước thải theo đường ống dẫn từ các khu chức năng bao gồm các trại
chăn nuôi gà, heo và các khu giết mổ được dẫn về trạm xử lí nước thải tập trung.
3.1.1 Nước thải chăn nuôi
 Các chất hữu cơ và vô cơ
Trong nước thải chăn nuôi, hợp chất hữu cơ chiếm 70 – 80% gồm
cellulose, protit, acid amin, chất béo, hidratcarbon và các dẫn xuất của chúng có
trong phân, thức ăn thừa. Hầu hết các chất hữu cơ dễ phân hủy. Các chất vơ cơ
chiếm 20 – 30% gồm cát, đất, muối, urê, ammonium, muối chlorua, SO42-,…
 N và P

SVTH: Nguyễn Thị Thanh Trúc
MSSV:107108088

11


Khóa Luận Tốt Nghiệp
GVHD: Ts. Lê Hồng Nghiêm
Đề tài: “Tính tốn thiết kế hệ thống xử lí nước thải khu nông nghiệp ứng dụng công
nghệ cao Tiến Hùng”

Khả năng hấp thụ N và P của các loài gia súc, gia cầm rất kém, nên trong
nước thải chăn nuôi heo thường chứa hàm lượng N và P rất cao. Hàm lượng N –
tổng trong nước thải chăn nuôi 571 – 1026 mg/l, photpho từ 39 – 94 mg/l.
 Vi sinh vật gây bệnh

Nước thải chăn nuôi chứa nhiều loại vi trùng, virus và trứng ấu trùng giun
sán gây bệnh.
 Phân và nước tiểu gia súc
Lượng phân và nước tiểu gia súc thải ra trong một ngày đêm tùy thuộc
vào giống, loài, tuổi, khẩu phần thức ăn, trọng lượng gia súc. Lượng phân và
nước tiểu các loài gia súc thải ra trong ngày đêm được trình bày ở bảng sau.
Loại gia súc, gia cầm
Lượng phân (kg/ngày)
Lượng nước tiểu (kg/ngày)
Heo dưới 10 kg
0.5 – 1
0.3 – 0.7
Heo 15 – 45 kg
1–3
0.7 – 2
Heo 45 – 100 kg
3–5
2–4
Gia cầm
0.08
–
Bảng 3.1: Lượng phân và nước tiểu thải ra hàng ngày
Phân heo được xếp vào loại phân lỏng, hàm lượng nước chiếm 56 – 83%,
phần còn lại là chất khô gồm các chất hữu cơ, hợp chất NPK dưới dạng chất vô
cơ.
Chỉ số
N tổng số (%)
P2O5
K2 O
2+

Ca (meq/100g)
Mg2+ (meq/100g)
Mn (%)
Tỉ lệ C/N
Cu tổng số
Zn tổng số

Hàm lượng
4
1,76
1,37
38,47
5,49
62,26
15,57
81,61
56,363
(Trần Tấn Việt v ctv, 200)

Bảng 3.2: Thành phần hóa học của phân heo
Về mặt hóa học, các chất trong phân chuồng có thể chia làm hai nhóm:
Hợp chất chứa nitơ ở dạng hồ tan và khơng hồ tan.
Hợp chất không chứa nitơ bao gồm hydratcarbon, lignin, lipid…
SVTH: Nguyễn Thị Thanh Trúc
MSSV:107108088

12


Khóa Luận Tốt Nghiệp

GVHD: Ts. Lê Hồng Nghiêm
Đề tài: “Tính tốn thiết kế hệ thống xử lí nước thải khu nông nghiệp ứng dụng công
nghệ cao Tiến Hùng”

Tỷ lệ C/N có vai trị quyết định đối với q trình phân giải và tốc độ phân
giải các hợp chất hữu cơ trong phân chuồng.
Nước tiểu của heo có thành phần chủ yếu là nước, ngồi ra cịn có hàm
lượng nitơ và urê khá cao dùng để bổ sung đạm cho đất và cây trồng (bảng 2.5).
Đặc tính
Vật chất khơ
NH4 - N
Nt
Tro
Urea
Carbonate
pH

Đơn vị tính
gram/kg
gram/kg
gram/kg
gram/kg
mol/l
gram/kg
–

Giá trị
30,9 - 35,9
0,13 – 0,40
4,90 – 6,63

8,5 - 16,3
123 – 196
0,11 – 0,19
6,77 – 8,19
(Trương Thanh Cảnh và ctv – 1998)

Bảng 3.3: Thành phần hóa học của nước tiểu heo (70 – 100 kg)
Nước thải với thành phần khác phức tạp như trên, đòi hỏi phải áp dụng
nhiều phương pháp để loại bỏ hết các chất ô nhiễm. Đặc tính chung của nước thải
chăn ni là thành phần chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học rất cao, do đó trong
phương án xử lý cần thiết phải có cơng trình xử lý sinh học.
3.1.2 Nước thải giết mổ
3.1.2.1 Thành phần tính chất nước thải
 Tính chất nước thải
Huyết được thu lại và sử dụng như sản phẩm phụ, các thành phần khác
như phân, nước tiểu, lông, nước mổ .. sẽ đưa vào nước thải. Vì vậy, nước thải của
chế biến thịt chứa chất béo, màng nhầy, dầu mỡ, lông, máu, bụi bẩn với tải lượng
ô nhiễm cao
Nước thải của các cơ sở giết mổ có nồng độ chất rắn cao, BOD và COD
khá cao và luôn luôn chứa một lượng lớn các chất hữu cơ bao gồm các hợp chất
của cacbon, nito, photpho. Các hợp chất hữu cơ này làm tăng độ phì của nước
đồng thời dễ bị phân hủy bởi các vi sinh vật, gây mùi hôi thối và làm ô nhiễm
nguồn nước.
 Thành phần nước thải

SVTH: Nguyễn Thị Thanh Trúc
MSSV:107108088

13

Khóa Luận Tốt Nghiệp
GVHD: Ts. Lê Hồng Nghiêm
Đề tài: “Tính tốn thiết kế hệ thống xử lí nước thải khu nông nghiệp ứng dụng công
nghệ cao Tiến Hùng”

Gần giống nước thải sinh hoạt nhưng có độ nhiễm cao hơn nhiều. Chúng
có nồng độ dầu mỡ, acid béo cao. Nước thải chứa nhiều protein, khi diamin hoá
sẽ tạo ra một lượng NH3 nên cần được nitrat hóa. Ngồi ra, trong nước thải cịn
có chứa chất tẩy rửa, lơng…. Do dễ phân huỷ sinh học nên nước thải từ hoạt
động giết mổ dễ gây ơ nhiễm nguồn nước, có mùi hơi và chứa vi khuẩn gây bệnh.
Nước thải cịn có nồng độ chất dinh dưỡng như N, P cao nên dễ gây phú dưỡng
hóa nguồn nước.
STT
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14

Thơng số

Đơn vị
–
m3/cm
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mol/l

pH
Độ dẫn điện
Clorit
Chất rắn qua lọc
BOD5
COD
TCO
Chất béo
Axit hữu cơ
Nito Amon
H2S
Phosphor tổng số
Độ cứng

Độ kiềm (NaOH)

Hàm lượng và tính chất
5.3 – 8.9
2.8 – 6.1
1.1 – 390
160 – 580
1500 – 7400
2400 – 9600
1180 – 3400
115 – 300
61 – 350
230 – 1120
0 – 20
16 – 53
35.6 – 125
30 – 70
Viện Tài Nguyên Môi Trường

Bảng 3.4: Thành phần và tính chất của nước thải giết mổ
3.2 Các phương pháp xử lí nước thải
3.2.1 Xử lý nước thải bằng phương pháp cơ học
Phương pháp xử lý cơ học sử dụng nhằm mục đích tách các chất khơng
hồ tan và một phần các chất ở dạng keo ra khỏi nước thải. Những cơng trình xử
lý cơ học bao gồm
3.2.1.1 Song Chắn Rác
Song chắn rác nhằm chắn giữ các cặn bẩn có kích thước lớn hay ở dạng
sợi: giấy, rau cỏ, rác … được gọi chung là rác. Rác được chuyển tới máy nghiền
để nghiền nhỏ, sau đó được chuyển tới bể phân huỷ cặn (bể mêtan). Đối với các
tạp chất < 5 mm thường dùng lưới chắn rác. Cấu tạo của thanh chắn rác gồm các

SVTH: Nguyễn Thị Thanh Trúc
MSSV:107108088

14


Khóa Luận Tốt Nghiệp
GVHD: Ts. Lê Hồng Nghiêm
Đề tài: “Tính tốn thiết kế hệ thống xử lí nước thải khu nông nghiệp ứng dụng công
nghệ cao Tiến Hùng”

thanh kim loại tiết diện hình chữ nhật, hình trịn hoặc bầu dục… Song chắn rác
được chia làm 2 loại di động hoặc cố định, có thể thu gom rác bằng thủ cơng
hoặc cơ khí.
Song chắn rác được đặt nghiêng một góc 60 – 90o theo hướng dòng chảy.
3.2.1.2 Bể lắng cát
Bể lắng cát dùng để tách các chất bẩn vơ cơ có trọng lượng riêng lớn hơn
nhiều so với trọng lượng riêng của nước như xỉ than, cát …… ra khỏi nước thải.
Cát từ bể lắng cát được đưa đi phơi khô ở sân phơi và cát khô thường
được sử dụng lại cho những mục đích xây dựng.
3.2.1.3 Bể Lắng
Bể lắng dùng để tách các chất lơ lửng có trọng lượng riêng lớn hơn trọng
lượng riêng của nước. Chất lơ lửng nặng hơn sẽ từ từ lắng xuống đáy, còn chất lơ
lửng nhẹ hơn sẽ nổi lên mặt nước hoặc tiếp tục theo dịng nước đến cơng trình xử
lý tiếp theo. Dùng những thiết bị thu gom và vận chuyển các chất bẩn lắng và nổi
(ta gọi là cặn ) tới công trình xử lý cặn .
Dựa vào chức năng, vị trí có thể chia bể lắng thành các loại: bể lắng đợt 1
trước cơng trình xử lý sinh học và bể lắng đợt 2 sau cơng trình xử lý sinh học.
Dựa vào nguyên tắc hoạt động, người ta có thể chia ra các loại bể lắng
như: bể lắng hoạt động gián đoạn hoặc bể lắng hoạt động liên tục .

Dựa vào cấu tạo có thể chia bể lắng thành các loại như sau: bể lắng đứng,
bể lắng ngang, bể lắng ly tâm và một số bể lắng khác.
3.2.1.4 Bể vớt dầu mơ
Bể vớt dầu mỡ thường được áp dụng khi xử lý nước thải có chứa dầu mỡ
(nước thải cơng ngiệp), nhằm tách các tạp chất nhẹ. Đối với 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.
3.2.1.5 Lọc
Bể lọc nhằm tách các chất ở trạng thái lơ lửng kích thước nhỏ bằng cách
cho nước thải đi qua lớp lọc đặc biệt hoặc qua lớp vật liệu lọc. Bể này được sử
SVTH: Nguyễn Thị Thanh Trúc
MSSV:107108088

15


Khóa Luận Tốt Nghiệp
GVHD: Ts. Lê Hồng Nghiêm
Đề tài: “Tính tốn thiết kế hệ thống xử lí nước thải khu nông nghiệp ứng dụng công
nghệ cao Tiến Hùng”

dụng chủ yếu cho một số loại nước thải cơng nghiệp. Q trình phân riêng được
thực hiện nhờ vách ngăn xốp, nó cho nước đi qua và giữ pha phân tán lại. Quá
trình diễn ra dưới tác dụng của áp suất cột nước.
 Hiệu quả của phương pháp xử lý cơ học
Có thể loại bỏ được đến 60% tạp chất khơng hồ tan có trong nước thải và
giảm BOD đến 30%. Để tăng hiệu suất cơng tác của các cơng trình xử lý cơ học
có thể dùng biện pháp làm thống sơ bộ, thống gió đơng tụ sinh học, hiệu quả
xử lý có thể đạt tới 75% theo hàm lượng chất lơ lửng và 40 – 50% theo BOD.
Trong số các cơng trình xử lý cơ học có thể kể đến bể tự hoại, bể lắng hai

vỏ, bể lắng trong có ngăn phân huỷ là những cơng trình vừa để lắng vừa để phân
huỷ cặn lắng.
3.2.2 Xử lý nước thải bằng phương pháp hóa học
Các phương pháp hoá học dùng trong xử lý nước thải gồm có: trung hồ,
oxy hố và khử. Tất cả các phương pháp này đều dùng các tác nhân hoá học nên
là phương pháp đắt tiền. Người ta sử dụng các phương pháp hố học để khử các
chất hồ tan và trong các hệ thống cấp nước khép kín. Đôi khi các phương pháp
này được dùng để xử lý sơ bộ trước xử lý sinh học hay sau công đoạn này như là
một phương pháp xử lý nước thải lần cuối để thải vào nguồn.
3.2.2.1 Trung Hòa
Nước thải chứa các axit vơ cơ hoặc kiềm cần được trung hồ đưa pH về
khoảng 6.5 đến 8.5 trước khi thải vào nguồn nước hoặc sử dụng cho công nghệ
xử lý tiếp theo.
Trung hồ nước thải có thể thực hiện bằng nhiều cách khác nhau:
_ Trộn lẫn nước thải axit với nước thải kiềm
_ Bổ sung các tác nhân hoá học
_ Lọc nước axit qua vật liệu có tác dụng trung hồ
_ Hấp thụ khí axit bằng nước kiềm hoặc hấp thụ ammoniac bằng nước
axit. Việc lựa chọn phương pháp trung hoà là tuỳ thuộc vào thể tích và nồng độ
nước thải, chế độ thải nước thải, khả năng sẵn có và giá thành của các tác nhân
SVTH: Nguyễn Thị Thanh Trúc
MSSV:107108088

16


Khóa Luận Tốt Nghiệp
GVHD: Ts. Lê Hồng Nghiêm
Đề tài: “Tính tốn thiết kế hệ thống xử lí nước thải khu nơng nghiệp ứng dụng cơng
nghệ cao Tiến Hùng”

hố học. Trong q trình trung hồ, một lượng bùn cặn được tạo thành. Lượng
bùn này phụ thuộc vào nồng độ và thành phần của nước thải cũng như loại và
lượng các tác nhân sử dụng cho q trình.
3.2.2.2 Oxy Hóa Khử
Mục đích của phương pháp này là chuyển các chất ô nhiễm độc hại trong
nước thải thành các chất ít độc hơn và được loại ra khỏi nước thải. Quá trình này
tiêu tốn một lượng lớn các tác nhân hoá học, do đó q trình oxy hố hố học chỉ
được dùng trong những trường hợp khi các tạp chất gây ô nhiễm bẩn trong nước
thải không thể tách bằng những phương pháp khác. Thường sử dụng các chất oxy
hố như: clo khí và lỏng, NaOCl, KMnO, Ca(ClO)2, H2O2, Ozon…
3.2.2.3 Khử trùng nước thải
Sau khi xử lý sinh học, phần lớn các vi khuẩn trong nước thải bị tiêu
diệt .Khi xử lý trong các cơng trình sinh học nhân tạo (Aerophin hay Aerotank )
số lượng vi khuẩn giảm xuống còn 5% , trong hồ sinh vật hoặc cánh đồng lọc còn
1-2%. Nhưng để tiêu diệt toàn bộ vi khuẩn gây bệnh, nước thải cần phải khử
trùng Chlor hoá, Ozon hoá, điện phân, tia cực tím …
 Phương pháp phổ biến nhất hiện nay là phương pháp Chlor hoá
Chlor cho vào nước thải dưới dạng hơi hoặc Clorua vơi. Lượng Chlor
hoạt tính cần thiết cho một đơn vị thể tích nước thải là: 10 g/m 3 đối với nước thải
sau xử lý cơ học, 5 g/m 3 sau xử lý sinh học hoàn toàn. Chlor phải được trộn đều
với nước và để đảm bảo hiệu quả khử trùng, thời gian tiếp xúc giữa nước và hoá
chất là 30 phút trước khi nước thải ra nguồn. Hệ thống Chlor hoá nước thải Chlor
hơi bao gồm thiết bị Chlorator, máng trộn và bể tiếp xúc. Chlorato phục vụ cho
mục đích chuyển hóa Clor hơi thành dung dịch Chlor trước khi hoà trộn với nước
thải và được chia thành 2 nhóm : nhóm chân khơng và nhóm áp lực. Clor hơi
được vận chuyển về trạm xử lý nước thải dưới dạng hơi nén trong banlon chịu
áp. Trong trạm xử lý cần phải có kho cất giữ các banlon này. Phương pháp dùng
Chlor hơi ít được dùng phổ biến .
 Phương pháp Chlor hoá nước thải bằng Clorua vôi

SVTH: Nguyễn Thị Thanh Trúc
MSSV:107108088

17


Khóa Luận Tốt Nghiệp
GVHD: Ts. Lê Hồng Nghiêm
Đề tài: “Tính tốn thiết kế hệ thống xử lí nước thải khu nông nghiệp ứng dụng công
nghệ cao Tiến Hùng”

Áp dụng cho trạm nước thải có cơng suất dưới 1000 m 3/ngđ. Các cơng
trình và thiết bị dùng trong dây chuyền này là các thùng hồ trộn, chuẩn bị dung
dịch Clorua vơi, thiết bị định lượng máng trộn và bể tiếp xúc .
Với Clorua vơi được hồ trộn sơ bộ tại thùng hồ trộn cho đến dung dịch
10 - 15% sau đó chuyển qua thùng dung dịch. Bơm định lượng sẽ đưa dung dịch
Clorua vơi với liều lượng nhất định đi hồ trộn vào nước thải. Trong các thùng
trộn dung dịch, Clorua vôi được khuấy trộn với nước cấp bằng các cánh khuấy
gắn với trục động cơ điện .
 Phương pháp Ozon hoá
Ozon hoá tác động mạnh mẽ với các chất khoáng và chất hữu cơ, oxy hoá
bằng Ozon cho phép đồng thời khử màu, khử mùi, tiệt trùng nước. Phương pháp
Ozon hố có thể xử lý phenol, sản phẩm dầu mỡ, H 2S, các hợp chất Asen, thuốc
nhuộm … Sau quá trình Ozon hố số lượng vi khuẩn bị tiêu diệt đến hơn 99%.
Ngồi ra, Ozon cịn oxy hố các hợp chất Nitơ, Photpho … Nhược điểm chính
của phương pháp này là giá thành cao và thường được ứng dụng rộng rãi trong
xử lý nước cấp .
3.2.3 Xử lý nước thải bằng phương pháp hóa lý
Bản chất của quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp hoá lý là áp
dụng các q trình vật lý và hố học để đưa vào nước thải chất phản ứng nào đó

để gây tác động với các tạp chất bẩn, biến đổi hoá học, tạo thành các chất khác
dưới dạng cặn hoặc chất hoà tan nhưng không độc hại hoặc gây ô nhiễm môi
trường. Giai đoạn xử lý hố lý có thể là giai đoạn xử lý độc lập hoặc xử lý cùng
với các phương pháp cơ học, hố học, sinh học trong cơng nghệ xử lý nước thải
hồn chỉnh .
Những phương pháp hố lý thường được áp dụng để xử lý nước thải là :
keo tụ, đông tụ, tuyển nổi, hấp phụ, trao đổi ion, thấm lọc ngược và siêu lọc …
3.2.3.1 Phương pháp keo tụ đơng tụ
Q trình lắng chỉ có thể tách được các hạt rắn huyền phù nhưng không
thể tách được các chất gây nhiễm bẩn ở dạng keo và hồ tan vì chúng là những
SVTH: Nguyễn Thị Thanh Trúc
MSSV:107108088

18


Khóa Luận Tốt Nghiệp
GVHD: Ts. Lê Hồng Nghiêm
Đề tài: “Tính tốn thiết kế hệ thống xử lí nước thải khu nơng nghiệp ứng dụng cơng
nghệ cao Tiến Hùng”

hạt rắn có kích thước q nhỏ. Để tách các hạt rắn đó một cách có hiệu quả bằng
phương pháp lắng, cần tăng kích thước của chúng nhờ sự tác động tương hổ giữa
các hạt phân tán liên kết thành tập hợp các hạt, nhằm tăng vận tốc lắng của
chúng. Việc khử các hạt keo rắn bằng lắng trọng lượng đòi hỏi trước hết cần
trung hồ điện tích của chúng, thứ đến là liên kết chúng với nhau. Q trình trung
hồ điện tích thường được gọi là q trình đơng tụ (coagulation), cịn q trình
tạo thành các bơng lớn hơn từ các hạt nhỏ gọi là quá trình keo tụ (flocculation).
 Phương pháp keo tụ
Keo tụ là quá trình kết hợp các hạt lơ lửng khi cho các chất cao phân tử

vào nước. Khác với q trình đơng tụ, khi keo tụ thì sự kết hợp diễn ra không chỉ
do tiếp xúc trực tiếp mà còn do tương tác lẫn nhau giữa các phân tử chất keo tụ bị
hấp phụ trên các hạt lơ lửng .
Sự keo tụ được tiến hành nhằm thúc đẩy q trình tạo bơng hydroxyt
nhơm và sắt với mục đích tăng vận tốc lắng của chúng. Việc sử dụng chất keo tụ
cho phép giảm chất đông tụ, giảm thời gian đông tụ và tăng vận tốc lắng .
Cơ chế làm việc của chất keo tụ dựa trên các hiện tượng sau : hấp phụ
phân tử chất keo trên bề mặt hạt keo, tạo thành mạng lưới phân tử chất keo tụ. Sự
dính lại các hạt keo do lực đẩy Vanderwalls. Dưới tác động của chất keo tụ giữa
các hạt keo tạo thành cấu trúc 3 chiều, có khả năng tách nhanh và hoàn toàn ra
khỏi nước .
Chất keo tụ thường dùng có thể là hợp chất tự nhiên và tổng hợp chất
keo tự nhiên là tinh bột , ete , xenlulozơ , dectrin (C 6H10O5)n và dioxyt silic hoạt
tính (xSiO2.yH2O).
 Phương pháp đơng tụ
Q trình thuỷ phân các chất đông tụ và tạo thành các bông keo xảy ra
theo các giai đoạn sau :
+

HOH



Me(OH)2+

+

H+

Me(OH)2+ +

HOH



Me(OH)+

+

H+

+ HOH



Me(OH)3

+

H+

Me3+
Me(OH)+

SVTH: Nguyễn Thị Thanh Trúc
MSSV:107108088

19

Khóa Luận Tốt Nghiệp
GVHD: Ts. Lê Hồng Nghiêm
Đề tài: “Tính tốn thiết kế hệ thống xử lí nước thải khu nông nghiệp ứng dụng công
nghệ cao Tiến Hùng”

Me3+

+

3HOH



Me(OH)3

+

3 H+

Chất đông tụ thường dùng là muối nhôm, sắt hoặc hoặc hỗn hợp của
chúng. Việc chọn chất đông tụ phụ thuộc vào thành phần, tính chất hố lý, giá
thành, nồng độ tạp chất trong nước, pH .
Các muối nhôm được dùng làm chất đông tụ: Al 2(SO4)3.18H2O, NaAlO2,
Al(OH)2Cl, Kal(SO4)2.12H2O, NH4Al(SO4)2.12H2O. Thường sunfat nhơm làm
chất đơng tụ vì hoạt động hiệu quả pH = 5 – 7.5 , tan tốt trong nước, sử dụng
dạng khô hoặc dạng dung dịch 50% và giá thành tương đối rẽ .
Các muối sắt được dùng làm chất đông tụ : Fe(SO 3).2H2O ,
Fe(SO4)3.3H2O , FeSO4.7H2O và FeCl3 . Hiệu quả lắng cao khi sử dụng dạng khô
hay dung dịch 10 -15%.
3.2.3.2 Tuyển nổi

Tuyển nổi là quá trình dính bám phân tử của các hạt chất bẩn đối với bề
mặt phân chia của hai pha : khí – nước và hình thành hỗn hợp “hạt rắn – bọt khí”
nổi lên trên mặt nước và sau đó được loại bỏ đi. Phương pháp tuyển nổi thường
được sử dụng để tách các tạp chất (ở dạng rắn hoặc lỏng) phân tán không tan, tự
lắng kém ra khỏi pha lỏng. Trong xử lý nước thải, tuyển nổi thường được sử
dụng để khử các chất lơ lửng và làm đặc bùn sinh học. Ưu điểm cơ bản của
phương pháp này so với phương pháp lắng là có thể khử được hồn tồn các hạt
nhỏ hoặc nhẹ, lắng chậm, trong một thời gian ngắn. Khi các hạt đã nổi lên bề
mặt, chúng có thể thu gom bằng bộ phận vớt bọt
Quá trình tuyển nổi được thực hiện bằng cách sục các bọt khí nhỏ
(thường là khơng khí) vào trong pha lỏng. Các khí đó kết dính với các hạt và khi
lực nổi của tập hợp các bóng khí và hạt đủ lớn sẽ kéo theo hạt cùng nổi lên bề
mặt, sau đó chúng tập hợp lại với nhau thành các lớp bọt chứa hàm lượng các hạt
cao hơn trong chất lỏng ban đầu.
3.2.3.3 Hấp phụ
Phương pháp hấp phụ được dùng rộng rãi để làm sạch triệt để nước thải
khỏi các chất hữu cơ hoà tan sau khi xử lý sinh học cũng như xử lý cục bộ khi
SVTH: Nguyễn Thị Thanh Trúc
MSSV:107108088

20


Khóa Luận Tốt Nghiệp
GVHD: Ts. Lê Hồng Nghiêm
Đề tài: “Tính tốn thiết kế hệ thống xử lí nước thải khu nơng nghiệp ứng dụng cơng
nghệ cao Tiến Hùng”

nước thải có chứa một hàm lượng rất nhỏ các chất đó. Những chất này không
phân huỷ bằng con đường sinh học và thường có độc tính cao. Nếu các chất cần

khử bị hấp phụ tốt và chi phí riêng cho lượng chất hấp phụ khơng lớn thì việc
ứng dụng phương pháp này là hợp lý hơn cả .
Các chất hấp phụ thường được sử dụng như : than hoạt tính, các chất
tổng hợp và chất thải của vài ngành sản xuất được dùng làm chất hấp phụ (tro, rỉ,
mạt cưa …). Chất hấp phụ vô cơ như đất sét, silicagen, keo nhôm và các chất
hydroxit kim loại ít được sử dụng vì năng lượng tương tác của chúng với các
phân tử nước lớn. Chất hấp phụ phổ biến nhất là than hoạt tính, nhưhg chúng cần
có các tính chất xác định như : tương tác yếu với các phân tử nước và mạnh với
các chất hữu cơ, có lỗ xốp thơ để có thể hấp phụ các phân tử hữu cơ lớn và phức
tạp, có khả năng phục hồi. Ngồi ra, than phải bền với nước và thấm nước nhanh.
Quan trọng là than phải có hoạt tính xúc tác thấp đối với phản ứng oxy hố bởi vì
một số chất hữu cơ trong nước thải có khả năng bị oxy hố và bị hố nhựa. Các
chất hố nhựa bít kín lổ xốp của than và cản trở việc tái sinh nó ở nhiệt độ thấp .
3.2.3.4 Phương pháp trao đổi ion
Trao đổi ion thường được ứng dụng để xử lý các kim loại nặng có trong nước
thải bằng cách cho nước thải chứa kim loại nặng đi qua cột nhựa trao đổi cation,
khi đó các cation kim loại nặng được thay thế bằng các ion hydro của nhựa trao
đổi.
Trao đổi ion là một q trình trong đó các ion trên bề mặt của chất rắn
trao đổi với ion có cùng điện tích trong dung dịch khi tiếp xúc với nhau. Các chất
này gọi là các ionit (chất trao đổi ion), chúng hoàn tồn khơng tan trong nước .
Các chất có khả năng hút các ion dương từ dung dịch điện ly gọi là
cationit ,những chất này mang tính axit. Các chất có khả năng hút các ion âm gọi
là anionit và chúng mang tính kiềm. Nếu như các ionit nào đó trao đổi cả cation
và anion gọi là các ionit lưỡng tính.

SVTH: Nguyễn Thị Thanh Trúc
MSSV:107108088

21

Khóa Luận Tốt Nghiệp
GVHD: Ts. Lê Hồng Nghiêm
Đề tài: “Tính tốn thiết kế hệ thống xử lí nước thải khu nông nghiệp ứng dụng công
nghệ cao Tiến Hùng”

Phương pháp trao đổi ion thường được ứng dụng để loại ra khỏi nước các
kim loại như : Zn, Cu, Cr, Ni, Pb, Hg, Mn, v…v…, các hợp chất của Asen,
photpho, Cyanua và các chất phóng xạ .
Các chất trao đổi ion là các chất vơ cơ hoặc hữu cơ có nguồn gốc tự
nhiên hay tổng hợp nhân tạo. Các chất trao đổi ion vơ cơ tự nhiên gồm có các
zeolit , kim loại khoáng chất, đất sét, fenspat, chất mica khác nhau, v…v… vô cơ
tổng hợp gồm silicagen, pecmutit (chất làm mềm nước ), các oxyt khó tan và
hydroxyt của một số kim loại như nhôm , crôm , ziriconi, v…v… Các chất trao
đổi ion hữu cơ có nguồn gốc tự nhiên gồm axit humic và than đá chúng mang
tính axit, các chất có nguồn gốc tổng hợp là các nhựa có bề mặt riêng lớn là
những hợp chất cao phân tử .
Khử kim loại nặng trong nước thải bằng phương pháp trao đổi ion cho ta
nước thải đầu ra có chất lượng rất cao. Tuy nhiên, một số hợp chất hữu cơ trong
nước thải có thể làm bẩn nhựa cũng như các vi sinh vật phát triển trên bề mặt hạt
nhựa làm giảm hiệu quả của chúng. Thêm vào đó, việc tái sinh nhựa thường tốn
kém và chất thải đậm đặc từ q trình tái sinh nhựa địi hỏi phải có biện pháp xử
lý và thải bỏ hợp lý để không gây ơ nhiễm mơi trường.
3.2.3.5 Các quá trình tách màng
Màng được định nghĩa là một pha đóng vai trị ngăn cách giữa các pha
khác nhau. Việc ứng dụng màng để tách các chất phụ thuộc vào độ thấm của các
hợp chất đó qua màng. Người ta dùng các kỹ thuật như : điện thẩm tích, thẩm
thấu ngược, siêu lọc và các quá trình tương tự khác.
Thẩm thấu ngược và siêu lọc là quá trình lọc dung dịch qua màng bán

thẩm thấu, dưới áp suất cao hơn áp suất thấm lọc. Màng lọc cho các phân tử dung
môi đi qua và giữ lại các chất hoà tan. Sự khác biệt giữa hai quá trình là ở chổ
siêu lọc thường được sử dụng để tách dung dịch có khối lượng phân tử trên 500
và có áp suất thẩm thấu nhỏ (ví dụ như các vi khuẩn, tinh bột, protein, đất sét …).
Còn thẩm thấu ngược thường được sử dụng để khử các vật liêu có khối lượng
phân tử thấp và có áp suất cao .
SVTH: Nguyễn Thị Thanh Trúc
MSSV:107108088

22


Khóa Luận Tốt Nghiệp
GVHD: Ts. Lê Hồng Nghiêm
Đề tài: “Tính tốn thiết kế hệ thống xử lí nước thải khu nông nghiệp ứng dụng công
nghệ cao Tiến Hùng”

3.2.3.6 Phương pháp điện hoá
Mục đích của phương pháp này là xử lý các tạp chất tan và phân tán trong
nước thải, có thể áp dụng trong q trình oxy hố dương cực, khử âm cực, đơng
tụ điện và điện thẩm tích. Tất cả các quá trình này đều xảy ra trên các điện cực
khi cho dòng điện 1 chiều đi qua nước thải.
Các phương pháp điện hoá giúp thu hồi các sản phẩm có giá trị từ nước
thải với sơ đồ cơng nghệ tương đối đơn giản, dễ tự động hoá và khơng sử dụng
tác chất hố học
Nhược điểm lớn của phương pháp này là tiêu hao điện năng lớn
Việc làm sạch nước thải bằng phương pháp điện hố có thể tiến hành
gián đoạn hoặc liên tục
Hiệu suất của phương pháp điện hoá được đánh giá bằng 1 loạt các yếu
tố như mật độ dòng điện , điện áp , hệ số sử dụng hữu ích điện áp , hiệu suất

theo dịng , hiệu suất theo năng lượng
3.2.3.7 Phương pháp trích li
Trích ly pha lỏng được ứng dụng để làm sạch nước thải chứa phenol, dầu,
axit hữu cơ, các ion kim loại … Phương pháp này được ứng dụng khi nồng độ
chất thải lớn hơn 3-4 g/l, vì khi đó giá trị chất thu hồi mới bù đắp chi phí cho q
trình trích ly .
Làm sạch nước thải bằng phương pháp trích ly bao gồm 3 giai đoạn :
Giai đoạn thứ nhất : Trộn mạnh nước thải với chất trích ly (dung môi
hữu cơ ) trong điều kiện bề mặt tiếp xúc phát triển giữa các chất lỏng hình thành
2 pha lỏng. Một pha là chất trích với chất được trích cịn pha khác là nước thải
với chất trích.
Giai đoạn thứ hai : Phân riêng hai pha lỏng nói trên
Giai đoạn thứ ba : Tái sinh chất trích ly .
Để giảm nồng độ tạp chất tan thấp hơn giới hạn cho phép cần phải chọn
đúng chất trích và vận tốc của nó khi cho vào nước thải .
3.2.4 Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học
SVTH: Nguyễn Thị Thanh Trúc
MSSV:107108088

23


Khóa Luận Tốt Nghiệp
GVHD: Ts. Lê Hồng Nghiêm
Đề tài: “Tính tốn thiết kế hệ thống xử lí nước thải khu nông nghiệp ứng dụng công
nghệ cao Tiến Hùng”

Phương pháp xử lí sinh học là sử dụng khả năng sống, hoạt động của vi sinh
vật để phân huỷ các chất bẩn hữu cơ có trong nước thải. Các vi sinh vật sử dụng
các hợp chất hữu cơ và một số khoáng chất làm nguồn dinh dưỡng và tạo năng

lượng. Trong quá trình dinh dưỡng, chúng nhận các chất dinh dưỡng để xây dựng
tế bào, sinh trưởng và sinh sản vì thế sinh khối của chúng được tăng lên. Quá
trình phân huỷ các chất hữu cơ nhờ vi sinh vật gọi là q trình oxy hóa sinh hóa.
Phương pháp xử lý sinh học có thể thực hiện trong điều kiện hiếu khí ( với sự có
mặt của oxy) hoặc trong điều kiện kỵ khí ( khơng có oxy).
Phương pháp xử lý sinh học có thể ứng dụng để làm sạch hồn tồn các
loại nước thải chứa chất hữu cơ hoà tan hoặc phân tán nhỏ. Do vậy phương pháp
này thường được áp dụng sau khi loại bỏ các loại tạp chất thô ra khỏi nước thải
có hàm lượng chất hữu cơ cao.
Quá trình xử lý sinh học gồm các bước
_ Chuyển hố các hợp chất có nguồn gốc cacbon ở dạng keo và dạng hồ
tan thành thể khí và thành các vỏ tế bào vi sinh. Tạo ra các bông cặn sinh học
gồm các tế bào vi sinh vật và các chất keo vô cơ trong nước thải.
_ Loại các bông cặn ra khỏi nước thải bằng quá trình lắng.
3.2.4.1 Xử Lí Nước Thải Bằng Phương Pháp Sinh Học Trong Điều Kiện
Tự Nhiên
Để tách các chất bẩn hữu cơ dạng keo và hồ tan trong điều kiện tự nhiên
người ta xử lí nước thải trong ao, hồ ( hồ sinh vật ) hay trên đất ( cánh đồng tưới,
cánh đồng lọc…).
 Hồ Sinh Vật
Hồ sinh vật là các ao hồ có nguồn gốc tự nhiên hoặc nhân tạo, còn gọi là
hồ oxy hố, hồ ổn định nước thải,…xử lí nước thải bằng phương pháp sinh học.
Trong hồ sinh vật diễn ra quá trình oxy hố sinh hố các chất hữu cơ nhờ
các loài vi khuẩn, tảo và các loại thủy sinh vật khác, tương tự như quá trình làm
sạch nguồn nước mặt. Vi sinh vật sử dụng oxy sinh ra từ rêu tảo trong q trình
quang hợp cũng như oxy từ khơng khí để oxy hố các chất hữu cơ, rong tảo lại
SVTH: Nguyễn Thị Thanh Trúc
MSSV:107108088

24

Khóa Luận Tốt Nghiệp
GVHD: Ts. Lê Hồng Nghiêm
Đề tài: “Tính tốn thiết kế hệ thống xử lí nước thải khu nông nghiệp ứng dụng công
nghệ cao Tiến Hùng”

tiêu thụ CO2, photphat và nitrat amon sinh ra từ sự phân huỷ, oxy hoá các chất
hữu cơ bởi vi sinh vật. Để hồ hoạt động bình thường cần phải giữ giá trị pH và
nhiệt độ tối ưu.
Nhiệt độ không được thấp hơn 60oC.
Theo bản chất q trình sinh hố, người ta chia hồ sinh vật ra các loại hồ
hiếu khí, hồ sinh vật tuỳ tiện (Faculative) và hồ sinh vật yếm khí.
 Hồ Sinh Vật Hiếu Khí
Q trình xử lí nước thải xảy ra trong điều kiện đầy đủ oxy, oxy được
cung cấp qua mặt thoáng và nhờ quang hợp của tảo hoặc hồ được làm thoáng
cưỡng bức nhờ các hệ thống thiết bị cấp khí. Độ sâu của hồ sinh vật hiếu khí
khơng lớn từ 0.5 – 1.5m.
 Hồ Sinh Vật Tuỳ Tiện
Có độ sâu từ 1.5 – 2.5m, trong hồ sinh vật tùy tiện, theo chiều sâu lớp
nước có thể diễn ra hai q trình: oxy hố hiếu khí và lên men yếm khí các chất
bẩn hữu cơ. Trong hồ sinh vật tuỳ tiện vi khuẩn và tảo có quan hệ tương hổ đóng
vai trị cơ bản đối với sự chuyển hố các chất.
 Hồ Sinh Vật Yếm Khí
Có độ sâu trên 3m, với sự tham gia của hàng trăm chủng loại vi khuẩn kỵ
khí bắt buộc và kỵ khí không bắt buộc. Các vi sinh vật này tiến hành hang chục
phản ứng hoá sinh học để phân huỷ và biến đổi các hợp chất hữu cơ phức tạp
thành những chất đơn giản, dễ xử lý. Hiệu suất giảm BOD trong hồ có thể lên
đến 70%. Tuy nhiên nước thải sau khi ra khỏi hồ vẫn có BOD cao nên loại hồ
này chỉ chủ yếu áp dụng cho xử lý nước thải công nghiệp rất đậm đặc và dùng

làm hồ bậc 1 trong tổ hợp nhiều bậc.
 Cánh Đồng Tưới - Cánh Đồng Lọc
Cánh đồng tưới là những khoảng đất canh tác, có thể tiếp nhận và xử lý
nước thải. Xử lý trong điều kiện này diễn ra dưới tác dụng của vi sinh vật, ánh
sáng mặt trời, khơng khí và dưới ảnh hưởng của các hoạt động sống thực vật,
chất thải bị hấp thụ và giữ lại trong đất, sau đó các loại vi khuẩn có sẵn trong đất
SVTH: Nguyễn Thị Thanh Trúc
MSSV:107108088

25