Tải bản đầy đủ

Thiết kế hệ thống xử lý nước thải của chung cư phức hợp m1, m2 với công suất 280 m3ngày đêm

Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải chung cư phức hợp M1, M2 với công suất 280 m3/ngày đêm

LỜI CẢM ƠN
Trong suốt thời gian học tập vừa qua, em xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến
quý thầy cô Khoa Môi Trường, Trường Đại học Tài nguyên & Môi trường Tp. HCM,
tận tình chỉ dạy, truyền đạt những kiến thức quý báu trong suốt quá trình em học tập tại
trường.
Để hoàn thành quá trình làm đồ án tốt nghiệp này, em xin chân thành cảm ơn thầy
Th.S Trần Ngọc Bảo Luân đã tận tình hướng dẫn, trang bị cho em những kiến thức quý
báu, những kinh nghiệm về lĩnh vực xử lý nước thải trong quá trình em hoàn thành bài
đồ án tốt nghiệp.
Cuối cùng, em xin cảm ơn bạn bè đã nhiệt tình cùng nhau học tập, góp ý, giúp đỡ,
hỗ trợ sách vở, tài liệu để em hoàn thành đồ án tốt nghiệp này.
Mặc dù cố gắng nỗ lực hoàn thành này nhưng chắc chắn còn nhiều thiếu sót nhất
định, em rất mong nhận được sự thông cảm và tận tình chỉ bảo của các thầy cô, anh chị
và bạn bè nhằm rút ra những kinh nghiệm cho công việc sắp tới.
Tp. Hồ Chí Minh, ngày tháng
SVTH

Lê Khắc Vĩnh


SVTH: LÊ KHẮC VĨNH
GVHD: Th.S TRẦN NGỌC BẢO LUÂN

năm


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải chung cư phức hợp M1, M2 với công suất 280 m3/ngày đêm

TÓM TẮT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Tên đề tài: Thiết kế hệ thống xử lý nước thải chung cư phức hợp M1, M2 với
công suất 280 m3/ngày đêm.
Nước thải từ khu chung cư mang đặc tính chung của nước thải sinh hoạt. Bị ô
nhiễm bởi cặn bã hữu cơ (SS), các chất hữu cơ hòa tan (BOD), các chất dinh dưỡng
(Nitơ, Photpho) và các vi trùng gây bệnh. Nước thải từ khu chung cư sau xử lý thải ra
nguồn tiếp nhận, yêu cầu nước thải đạt chỉ tiêu loại A theo QCVN 14:2008/BTNMT.
Công trình chung xử lý nước thải sinh hoạt bao gồm: Xử lý cơ học, xử lý sinh học,
khử trùng nước thải và các công trình xử lý bùn cặn.
Tính toán cụ thể các công trình đơn vị: Thể tích các bể, các thiết bị thổi khí, khuấy
trộn, đường ống. Bố trí hợp lý mặt bằng và cao trình công nghệ, khai toán chi phí xây
dựng.
Đặc tính và thành phần tính chất của nước thải sinh hoạt từ các khu phát sinh
nước thải này đều giống nhau, chủ yếu là các hạt vô cơ và chất hữu cơ, trong đó phần
lớn chất hữu cơ là các loại carbohydrate, protein, lipid là các chất dễ bị vi sinh vật
phân hủy. Kèm theo do quá trình nấu nướng, tẩy rửa, trong nước thải sẽ có thêm các
yếu tố như dầu mỡ, phospho,... Do đó, cần đưa ra một hệ thống có thể xử lý hiệu quả
các thông số ô nhiễm có trong nước thải như: SS, BOD, COD, nitơ, phospho, dầu mỡ,
coliform,... Dựa vào các yêu cầu thông số nước thải đầu vào, ngoài việc xử lý sơ bộ
dầu mỡ, SS bằng bể thu gom kết hợp vớt dầu mỡ thì đồ án này còn đề xuất hai công
nghệ chính cho giai đoạn xử lý sinh học: Một là bể MBBR, hai là bể Anoxic và bể
Aerotank. Sau khi nghiên cứu, tham khảo thực tế, cuối cùng đưa ra lựa chọn sử dụng
công nghệ Anoxic và Aerotank cho hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt chung cứ phức
hợp M1, M

SVTH: LÊ KHẮC VĨNH
GVHD: Th.S TRẦN NGỌC BẢO LUÂN


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải chung cư phức hợp M1, M2 với công suất 280 m3/ngày đêm

MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN .............................................................................................................
TÓM TẮT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ...........................................................................
MỤC LỤC ...................................................................................................................
DANH MỤC HÌNH ....................................................................................................
DANH MỤC BẢNG ...................................................................................................
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT .....................................................................................
MỞ ĐẦU ...................................................................................................................... 1
1. ĐẶT VẤN ĐỀ ..................................................................................................... 1
2. MỤC TIÊU CỦA ĐỒ ÁN .................................................................................. 1
3. NỘI DUNG CỦA ĐỒ ÁN .................................................................................. 1
4. PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN ........................................................................ 2
5. ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI THỰC HIỆN .......................................................... 2
6. Ý NGHĨA THỰC TIỄN CỦA ĐỒ ÁN ............................................................. 2
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CHUNG CƯ PHỨC HỢP M1, M2 VÀ NƯỚC
THẢI SINH HOẠT .................................................................................................... 3
1.1 TỔNG QUAN VỀ CHUNG CƯ PHỨC HỢP M1, M2 .................................. 3
1.1.1 Giới thiệu chung cư................................................................................... 3
1.1.2 Vị trí địa lý ................................................................................................. 3
1.2 TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI SINH HOẠT ............................................. 3
1.2.1 Nguồn góc phát sinh nước thải sinh hoạt ............................................... 3
1.2.2 Thành phần và tính chất nước thải sinh hoạt ........................................ 3
1.2.3 Tác hại đến môi trường ............................................................................ 4
CHƯƠNG 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT ......... 6
2.1 PHƯƠNG PHÁP CƠ HỌC ............................................................................. 6
2.1.1 Song chắn rác và lưới chắn rác ............................................................... 6
2.1.2 Bể lắng cát.................................................................................................. 7
2.1.3 Bể tách dầu mở .......................................................................................... 7
2.1.4 Bể điều hòa ................................................................................................ 8
2.1.5 Bể lắng ........................................................................................................ 9
2.2 PHƯƠNG PHÁP HÓA HỌC .......................................................................... 11
2.2.1 Phương pháp trung hòa ........................................................................... 11
SVTH: LÊ KHẮC VĨNH
GVHD: Th.S TRẦN NGỌC BẢO LUÂN


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải chung cư phức hợp M1, M2 với công suất 280 m3/ngày đêm

2.2.2 Phương pháp oxy hóa – khử .................................................................... 11
2.2.3 Khử trùng nước thải ................................................................................. 12
2.3 PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC ......................................................................... 12
2.3.1 Công trình xử lý trong điều kiện tự nhiên .............................................. 12
2.3.2 Công trình xử lý trong điều kiện nhân tạo ............................................. 13
a. Xử lý sinh học kị khí.................................................................................. 13
b. Xử lý sinh học hiếu khí ............................................................................. 16
2.4 MỘT SỐ SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT
TRÊN THỰC TẾ ........................................................................................................ 20
CHƯƠNG 3: ĐỀ XUẤT VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN, TÍNH TOÁN CÁC
CÔNG TRÌNH XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHUNG CƯ PHỨC HỢP M1, M2 .......... 22
3.1 CƠ SỞ ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ ..................................................... 22
3.2 QUY MÔ CỦA HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI..................................... 23
3.3 ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ................................................................... 24
3.4 LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ............................................................... 26
3.5 TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ ................................................. 29
3.5.1 Bể thu gom kết hợp tách dầu, mở ........................................................... 29
3.5.2 Bể điều hòa ................................................................................................ 30
3.5.3 Bể Anoxic ................................................................................................... 33
3.5.4 Bể Arotank................................................................................................. 39
3.5.5 Bể lắng đứng .............................................................................................. 45
3.5.6 Bể khử trùng.............................................................................................. 49
3.5.7 Bể chứa bùn ............................................................................................... 52
CHƯƠNG 4: DỰ TOÁN KINH PHÍ XÂY DỰNG VÀ VẬN HÀNH .................... 53
4.1 ƯỚC TÍNH CHI PHÍ XÂY DỰNG ................................................................ 53
4.2 CHI PHÍ THIẾT BỊ ......................................................................................... 53
4.3 CHI PHÍ VẬN HÀNH HỆ THỐNG ............................................................... 55
4.3.1 Chi phí nhân công ..................................................................................... 55
4.3.2 Chi phí hóa chất ........................................................................................ 55
4.4 CHI PHÍ XỬ LÝ 1 M3 NƯỚC THẢI ............................................................. 56
KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ ....................................................................................... 58
TÀI LIỆU THAM KHẢO.......................................................................................... 59

SVTH: LÊ KHẮC VĨNH
GVHD: Th.S TRẦN NGỌC BẢO LUÂN


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải chung cư phức hợp M1, M2 với công suất 280 m3/ngày đêm

DANH MỤC HÌNH
Hình 2.1 Song chắn rác. ............................................................................................. 6
Hình 2.2 Lưới chắn rác. ............................................................................................. 7
Hình 2.3 Bể tách dầu, mở. .......................................................................................... 8
Hình 2.4 Bể điều hòa. ................................................................................................. 8
Hình 2.5 Bể lắng ngang. ............................................................................................. 9
Hình 2.6 Bể lắng đứng. ............................................................................................... 10
Hình 2.7 Bể lắng li tâm. .............................................................................................. 11
Hình 2.8 Hồ sinh học .................................................................................................. 13
Hình 2.9 Bể UASB. ..................................................................................................... 15
Hình 2.10 Bể Aeroank. ............................................................................................... 17
Hình 2.11 Các loại giá thể. ......................................................................................... 18
Hình 2.12 Giai đoạn trong bể SBR............................................................................ 19
Hình 2.13 Sơ đồ công nghệ XLNT khu dân cư Phương Anh ................................. 20
Hình 2.14 Hệ thống xử lý nước thải khu dân cư Tân Phong – TP.HCM .............. 21
Hình 3.1 Sơ đồ công nghệ phương án 1 .................................................................... 24
Hình 3.2 Sơ đồ công nghệ phương án 2 .................................................................... 25

SVTH: LÊ KHẮC VĨNH
GVHD: Th.S TRẦN NGỌC BẢO LUÂN


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải chung cư phức hợp M1, M2 với công suất 280 m3/ngày đêm

DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1 Tải lượng ô nhiễm từ nước thải sinh hoạt ................................................ 4
Bảng 3.1 Thông số đầu vào và chỉ tiêu đầu ra của nước thải sinh hoạt ................ 22
Bảng 3.2 Bảng hiệu xuất xử lý của phương án 1 ..................................................... 26
Bảng 3.3 Bảng hiệu suất xử lý của phương án 2 ...................................................... 27
Bảng 3.4 Bảng so sánh hai công nghệ xử lý sinh học .............................................. 28
Bảng 3.5 Thông số thiết kế bể thu gom kết hợp tách dầu, mở ............................... 30
Bảng 3.6 Thông số thiết kế bể điều hòa sục khí ....................................................... 33
Bảng 3.7 Các thông số thiết kế bể Anoxic ................................................................ 39
Bảng 3.8 Các thông số thiết kế bể Aerotank ............................................................ 45
Bảng 3.9 Các thông số thiết kế bể lắng đứng ........................................................... 49
Bảng 3.10 Các thông số thiết kế bể khử trùng ......................................................... 51
Bảng 3.11 Các thông số thiết kế bể chứa bùn .......................................................... 52
Bảng 4.1 Chi phí xây dựng......................................................................................... 53
Bảng 4.2 Chi phí thiết bị ............................................................................................ 53
Bảng 4.3 Điện năng tiêu thụ....................................................................................... 56

SVTH: LÊ KHẮC VĨNH
GVHD: Th.S TRẦN NGỌC BẢO LUÂN


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải chung cư phức hợp M1, M2 với công suất 280 m3/ngày đêm

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
BOD (Biological Oxygen Demand)

Nhu cầu oxy sinh học

BTNMT

Bộ Tài Nguyên Môi Trường

COD (Chemical Oxygen Demand)

Nhu cầu oxy hóa học

DO (Dissolved Qxygen)

Hàm lượng oxy hòa tan

F/M (Food and Microorganism ratio)

Tỉ số thức ăn/vi sinh vật

MLSS (Mixed Lipuor Suspended Solid)

Cặn lơ lửng của hỗn hợp bùn

NĐ-CP

Nghị Định – Chính Phủ

QCVN

Quy chuẩn Việt Nam

SS (Suspended Solid)

Hàm lượng cặn lơ lửng

TCXDVN

Tiêu chuẩn xây dựngViệt Nam

VSV

Vi sinh vật

SVTH: LÊ KHẮC VĨNH
GVHD: Th.S TRẦN NGỌC BẢO LUÂN


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải chung cư phức hợp M1, M2 với công suất 280 m3/ngày đêm

MỞ ĐẦU
1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Trong quá trình phát triển không ngừng của xã hội, loài người đã đạt được nhiều
thành tự to lớn trong các lĩnh vực kinh tế, xã hội với một trình độ khoa học kỹ thuật hiện
đại, nhưng đồng thời cũng gây ra nhiều hậu quả nghiêm trọng cho môi trường, đặc biệt
là môi trường nước. Cùng với việc bảo vệ và cung cấp nguồn nước sạch thì việc thải và
xử lý nước bị ô nhiễm trước khi đổ vào nguồn tiếp nhận là vấn đề tất yếu. Việt Nam mỗi
ngày có hàng triệu m3 nước thải sinh hoạt được đưa vào môi trường do sự phát triển của
đô thị hóa và dân số ngày càng gia tăng. Nước thải sinh hoạt xả thải trực tiếp ra nguồn
tiếp nhận sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến nguồn nước mặt gây nên các tác động tiêu cực đến
môi trường và sức khỏe con người.
Để phát triển mà không làm suy thoái môi trường thì việc đầu tư xây dựng hệ thống
xử lý nước thải phù hợp là việc làm cần thiết. Hiện nay, tại các đô thị lớn, rất nhiều
chung cư được xây dựng nhưng hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt còn yếu kém. Do đó,
việc đầu tư xây dựng trạm xử lý nước thải cho các khu chung cư trước khi xả vào kênh
rạch thoát nước tự nhiên là một yêu cầu cấp thiết, nhằm mục tiêu phát triển bề vững cho
môi trường tương lai và bảo vệ sức khỏe cộng đồng.
Chình vì lý do đó, đề tài “Thiết kế hệ thống xử lý nước thải chung cư phức hợp
M1, M2 với công suất 280m3/ngày đêm” đã được em lựa chọn làm đồ án tốt nghiệp.
2. MỤC TIÊU CỦA ĐỒ ÁN
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt chung cư phức hợp M1, M2 với công
suất 280 m3/ngày đêm, tại quận 2, thành phố Hồ Chí Minh. Nước thải sau xử lý đạt cột
A trong QCVN 14:2008/MTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải sinh hoạt.
3. NỘI DUNG CỦA ĐỒ ÁN
Tổng quan về chung cư phức hợp M1, M2.
Tổng quan về nước thải sinh hoạt cũng như các phương pháp xử lý.
Xác định đặc tính nước thải: Thành phần, tính chất, nguồn xả thải.
Đưa ra các phương án xử lý và lựa chọn phương án xử lý hiệu quả nhất để thiết kế
hệ thống xử lý nước thải của chung cư.
Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt theo sơ đồ công nghệ đã đề
xuất chi tiết.
Dự toán chi phí xây dựng, thiết bị, hóa chất, chi phí vận hành cho hệ thống xử lý
nước thải.
Vẽ bản vẽ công trình đợn vị hoàn chỉnh.
Vẽ mặt cắt sơ đồ công nghệ (bao gồm cao độ công trình).
Vẽ mặt bằng tổng thể trạm xử lý.

SVTH: LÊ KHẮC VĨNH
GVHD: Th.S TRẦN NGỌC BẢO LUÂN

1


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải chung cư phức hợp M1, M2 với công suất 280 m3/ngày đêm

4. PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN
Phương pháp thực tế: 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.
Phương pháp tổng hợp tài liệu và xử lý các tài liệu cần thiết cho đề tài một cách
thích hợp nhất.
Phương pháp kế thừa: Để thực hiện đề tài, cần tham khảo các đề tài liên quan đã
được thực hiện.
Phương pháp trao đổi ý kiến: Trong quá trình thực hiện đề tài đã tham khảo ý kiến
của giảng viên hướng dẫn về những vấn đề có liên quan.
Phương pháp tính toán: Sử dụng các công thức toán học để tính toán các công trình
đơn vị của hệ thống xử lý nước thải, chi phí xây dựng và vận hành hệ thống.
Phương pháp đồ họa: Dùng phần mềm AUTOCAD để mô tả hệ thống xử lý nước
thải
5. ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI THỰC HIỆN
Đề tài giới hạn trong việc tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho chung
cư phức hợp M1, M2 với công suất 280 m3/ngày đêm.
6. Ý NGHĨA THỰC TIỄN CỦA ĐỒ ÁN
Bản thân
Việc thực hiện đồ án giúp em tìm hiểu thêm được nhiều thông tin, kiến thức
chuyên ngành cũng như là khả năng áp dụng kiến thức đã học vào thực tế. Ngoài ra,
còn giúp em rèn luyện khả năng làm việc độc lập, tìm tòi tài liệu, đúc kết kiến thức, biết
tự thân vận động để xử lý tình huống.
Đồng thời, qua đề tài “Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt chung cư phức
hợp M1, M2 với công suất 280 m3/ngày đêm” cho em biết thêm về thành phần, đặc tính
cũng như các phương pháp xử lý nước thải sinh hoạt.
Kinh tế - xã hội
Giảm thiểu sự ô nhiễm môi trường đồng nghĩa với việc bảo vệ nguồn tài nguyên
thiên nhiên. Mặt khác, giảm thiểu sự tác động đến môi trường cũng như sức khỏe cộng
đồng nhằm nâng cao chất lượng cuộc sống cho người dân.

SVTH: LÊ KHẮC VĨNH
GVHD: Th.S TRẦN NGỌC BẢO LUÂN

2


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải chung cư phức hợp M1, M2 với công suất 280 m3/ngày đêm

CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ CHUNG CƯ PHỨC HỢP M1, M2 VÀ NƯỚC THẢI
SINH HOẠT
1.1 TỔNG QUAN VỀ CHUNG CƯ PHỨC HỢP M1, M2
1.1.1 Giới thiệu chung cư
Chức năng: Căn hộ cao cấp.
Quy mô gồm 3 block nhà.
Số lượng căn hộ: 350 căn.
Diện tích căn hộ: 2 phòng ngủ: 89,7 m2, 3 phòng ngủ: 118,3 – 145,4 m2
Số tầng gồm 11 tầng, trong đó: 10 tầng nổi, 1 tầng mái và 2 tầng hầm.
1.1.2 Vị trí địa lý
Địa điểm xây dựng: Số 10 Mai Chí Thọ, Phường An Lợi Đông, Quận 2, Thành
Phố Hồ Chí Minh.
Khu chung cư là khu căn hộ thấp tầng cao cấp nằm ngay trung tâm khu đô thị Sala.
Liền kề khu thương mại, cao ốc văn phòng trên Đại lộ Mai Chí Thọ, tiếp giáp với khu
nhà phố thương mại sầm uất và công viên Sala rộng 5ha, có tầm nhìn ra toàn cảnh 128ha
lâm viên sinh thái và song Sài Gòn.
Cư dân trong khu chung cư dễ dàng lưu thông trong nội khu đô thị Sala, kết nối
thuận tiện với Đại lộ Mai Chí Thọ và đường Nguyễn Cơ thạch để đi các quận, huyện lân
cận Thành phố Hồ Chí Minh và các tỉnh miền Tây, đồng thời thuận lợi đi đến các tỉnh
miền Đông bằng Xa lộ Hà Nội và cao tốc Long Thành – Dầu Giây.
1.2 TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI SINH HOẠT
1.2.1 Nguồn gốc phát sinh nước thải sinh hoạt
Nước thải sinh hoạt là nước được thải bỏ sau khi sử dụng cho các mục đích sinh
hoạt của cộng đồng: tắm, giặt, tẩy rửa, vệ sinh cá nhân...Chúng được thải ra từ các căn
hộ của tòa nhà, tại các nhà vệ sinh của khu trung tâm thương mại, nước thải tại các nhà
hàng, quán cà phê, spa, phòng y tế, nhà trẻ...trong khuôn viên của dự án. Ngoài ra, còn
có nước thải của hồ bơi thải ra sau một thời gian sử dụng.
Đặc tính chung của nước thải sinh hoạt tại đây cũng như các khu dân cư, khu
căn hộ thường bị ô nhiễm bởi các chất căn bã hữu cơ, các chất hữu cơ hòa tan (thông
qua chỉ tiêu COD, BOD5), các chất dinh dưỡng (Nitơ, phospho), các vi khuẩn gây bệnh
(E.coli, Coliform,...)
1.2.2 Thành phần và tính chất nước thải sinh hoạt
Thành phần và tính chất của nước thải sinh hoạt phụ thuộc rất nhiều vào nguồn nước
thải. Ngoài ra, lượng nước thải ít hay nhiều còn phụ thuộc vào chất lượng cuộc sống và
tập quán sinh hoạt.
Thành phần nước thải sinh hoạt chủ yếu gồm hai loại:
SVTH: LÊ KHẮC VĨNH
GVHD: Th.S TRẦN NGỌC BẢO LUÂN

3


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải chung cư phức hợp M1, M2 với công suất 280 m3/ngày đêm

Nước thải nhiễm bẩn do chất bài tiết của con người từ các phòng vệ sinh.
Nước thải nhiễm bẩn do các chất thải sinh hoạt: cặn bã, dầu mỡ từ các nhà bếp
của các căn hộ, nhà hàng, các chất tẩy rửa từ phòng tắm, nước rửa vệ sinh sàn nhà…
Đặc tính và thành phần tính chất của nước thải sinh hoạt từ các khu phát sinh nước
thải này đều giống nhau, chủ yếu là các chất hữu cơ, trong đó phần lớn các loại
carbonhydrate, protein, lipid là các chất dễ bị vi sinh vật phân hủy.
Các thành phần chủ yếu trong nước thải sinh hoạt là SS, BOD, COD, Nitơ,
Photpho, dầu mở, chất hoạt động bề mặt.
Bảng 1.1 Tải lượng ô nhiễm từ nước thải sinh hoạt
Chỉ tiêu ô nhiễm

Hệ số tải lượng (g/người.ngày)

Chất rắn lơ lửng

70 – 145

Amoni (N-NH4)

2,4 – 4,8

BOD5 của nước

45 – 54

Nitơ tổng

6 – 12

Tổng Photpho

0,8 – 4

COD

72 - 102

Dầu mỡ

10 - 30
(Nguồn: Rapid Enviromental Assessment WHO – 1992)

1.2.3 Tác hại đến môi trường
Tác hại đến môi trường của nước thải do các thành phần ô nhiễm tồn tại trong nước
thải gây ra.
COD, BOD: Sự khoáng hoá, ổn định chất hữu cơ tiêu thụ một lượng lớn và gây
thiếu hụt oxy của nguồn tiếp nhận dẫn đến ảnh hưởng đến hệ sinh thái môi trường nước.
Nếu ô nhiễm quá mức, điều kiện yếm khí có thể hình thành. Trong quá trình phân huỷ
yếm khí sinh ra các sản phẩm như H2S, NH3, CH4,.... làm cho nước có mùi hôi thối và
làm giảm pH của môi trường.
SS: Lắng đọng ở nguồn tiếp nhận, gây điều kiện yếm khí.
Vi trùng gây bệnh: Gây ra các bệnh lan truyền bằng đường nước như tiêu chảy,
ngộ độc thức ăn, vàng da….
Ammonia, photpho: Đây là những nguyên tố dinh dưỡng đa lượng. Nếu nồng
độ trong nước quá cao dẫn đến hiện tượng phú dưỡng hoá (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

SVTH: LÊ KHẮC VĨNH
GVHD: Th.S TRẦN NGỌC BẢO LUÂN

4


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải chung cư phức hợp M1, M2 với công suất 280 m3/ngày đêm

vong các sinh vật, trong khi đó vào ban ngày nồng độ oxy rất cao do quá trình hô hấp
của tảo thải ra).
Màu: Mất mỹ quan.
Dầu mỡ: Gây mùi, ngăn cản khuếch tán oxy trên bề mặt.
Nhiệt độ: Nhiệt độ của nước thải sinh hoạt thường không ảnh hưởng đến đời
sống của thuỷ sinh vật nước.

SVTH: LÊ KHẮC VĨNH
GVHD: Th.S TRẦN NGỌC BẢO LUÂN

5


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải chung cư phức hợp M1, M2 với công suất 280 m3/ngày đêm

CHƯƠNG 2
CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT
Các phương pháp được sử dụng trong hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt bao gồm:
Phương pháp xử lý cơ học.
Phương pháp xử lý hóa học.
Phương pháp xử lý sinh học.
2.1 PHƯƠNG PHÁP CƠ HỌC
Xử lý nước thải bằng phương pháp cơ học nhằm mục đích:
Loại bỏ cặn nặng như: Sỏi, cát, kim loại nặng, thủy tinh,…
Tách những chất không hòa tan, những vật chất lơ lửng có kích thước lớn ra
khỏi nước thải.
Điều hòa lưu lượng và các chất ô nhiễm trong nước thải.
Phương pháp cơ học có thể giúp loại bỏ đến 60% các tạp chất không tan trong
nước thải và giảm đến 30% BOD. Phương pháp cơ học là giai đoạn chuẩn bị và tạo điều
kiện thuận lợi cho quá trình xử lý hóa lý và sinh học.
2.1.1 Song chắn rác và lưới chắn rác
Song trắng rác là thiết bị đầu tiên trong dây chuyền xử lý, sàng được đặt trong hố
thu gom nước thải, có tác dụng loại bỏ các tạp chất có kích thước lớn cuốn theo nước
thường được làm bằng kim loại. Song chắn rác được đặt nghiêng một góc 60 – 900 theo
hướng dòng chảy.
Tùy theo kích thước khe hở, song chắn rác được phân thành loại thô, trung bình và
mịn. Song chắn rác thô có khoảng cách giữa các thanh từ 60 - 100 mm và song chắn rác
mịn có khoảng cách giữa các thanh từ 10 - 25 mm. Rác có thể lấy bằng phương pháp
luận trong thiết bị càu ráp cơ khí.

[7] internet

Hình 2.1 Song chắn rác.
SVTH: LÊ KHẮC VĨNH
GVHD: Th.S TRẦN NGỌC BẢO LUÂN

6


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải chung cư phức hợp M1, M2 với công suất 280 m3/ngày đêm

Ngoài ra, trong hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt còn sử dụng lưới chắn rác để
loại bỏ các chất lơ lửng có kích thước nhỏ, thu hồi các thành phần quý không tan hoặc
khi cần phải loại bỏ rác có kích thước nhỏ, rong rêu,… tránh làm hư hỏng máy bơm.
Kích thước mắt lưới từ 0,5 ÷ 1,0 mm.

[7] internet

Hình 2.2 Lưới chắn rác.
2.1.2 Bể lắng cát
Bể lắng cát thường được đặt phía sau song chắn rác, trong bể lắng cát các thành
phần cần loại bỏ lắng xuống nhờ trọng lượng bản thân của chúng. Ở đây phải tính toán
thế nào để cho các hạt cát và các hạt vô cơ cần giữ lại sẽ lắng xuống còn các chất lơ lửng
hữu cơ khác trôi đi.
Bể lắng cát nhằm loại bỏ cát, sỏi, đá dăm, các loại xỉ khỏi nước thải. Trong nước
thải, bản thân cát không độc hại nhưng sẽ ảnh hưởng đến khả năng hoạt động của các
công trình và thiết bị trong hệ thống như ma sát làm mòn các thiết bị cơ khí, lắng cặn
trong các kênh hoặc ống dẫn, làm giảm thể tích hữu dụng của các bể xử lý và tăng tần
số làm sạch các bể này
2.1.3 Bể tách dầu mở
Các công trình này thường được ứng dụng khi xử lý nước thải công nghiệp nhằm
loại bỏ các tạp chất có khối lượng riêng nhỏ hơn nước. Các chất này sẽ bị bịt kín lỗ hổng
giữa các vật liệu lọc trong bể sinh học...và chúng cũng phá hủy cấu trúc bùn hoạt tính
trong bể Aeroten, gây khó khăn trong quá trình lên men cặn.

SVTH: LÊ KHẮC VĨNH
GVHD: Th.S TRẦN NGỌC BẢO LUÂN

7


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải chung cư phức hợp M1, M2 với công suất 280 m3/ngày đêm

[7] internet

Hình 2.3 Bể tách dầu, mở.
2.1.4 Bể diều hòa
Bể điều hòa là công trình nhằm tăng cường khả năng kiểm soát lưu lượng và chất
lượng nước thải bằng cách điều hòa lưu lượng đơn thuần hoặc kèm với xử lý sơ bộ. Có
hai loại bể điều hòa là bể điều hòa sục khí và bể điều hòa khuấy trộn. Nước thải sau khi
ra khỏi bể điều hòa nồng độ chất hữu cơ giảm 5 – 10%.
Để đảm bảo chức năng điều hòa lưu lượng và chất lượng nước thải, ta cần bố trí
trong bể hệ thống thiết bị khuấy trộn để san bẳng nồng độ các chất bẩn cho toàn bộ thể
tích nước thải có trong bể và để ngăn ngừa cặn lắng, pha loãng nồng độ các chất độc hại
nếu có, nhằm loại trừ hiện tượng bị sốc về chất lượng khi đưa nước vào xử lý sinh học.

[7] internet

Hình 2.4 Bể điều hòa.

SVTH: LÊ KHẮC VĨNH
GVHD: Th.S TRẦN NGỌC BẢO LUÂN

8


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải chung cư phức hợp M1, M2 với công suất 280 m3/ngày đêm

2.1.5 Bể lắng
Bể lắng tách các chất không tan ở dạng lơ lửng trong nước thải theo nguyên tắc
trọng lực. Các bể lắng có thể bố trí nối tiếp nhau. Quá trình lắng tốt có thể loại bỏ đến
90 ÷ 95% lượng cặn có trong nước thải. Vì vậy, đây là quá trình quan trọng trong quá
trình xử lý nước thải, thường bố trí xử lý ban đầu hay sau xử lý sinh học.
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.
Bể lắng ngang
Bể lắng ngang là bể hình chữ nhật, có hai hay nhiều ngăn hoạt động đồng thời.
Nước chuyển động từ đầu này đến đầu kia của bể. Chiều sâu của bể lắng ngang nằm
trong khoảng H = 1,5 – 4m, chiều dài L = (8 – 12) H và chiều rộng dao động từ 3 đến
6m. bể lắng ngang được ứng dụng khi lưu lượng nước thải lớn hơn 15000 m3/ngày với
hiệu quả lắng 60%.
Trong bể lắng ngang, hạt chuyển động theo dòng nước có vận tốc v và dưới tác
dụng của trọng lực chuyển động xuống dưới với vận tốc . Như vậy, bể lắng ngang có
thể lắng những hạt mà quỹ đạo của chúng cắt ngang đáy bể trong phạm vi chiều dài của
nó. Vận tốc chuyển động của dòng nước trong bể lắng ngang không lớn hơn 0,01 m/s
và thời gian lắng thường từ 1 đến 3 giờ.

[7] internet

Hình 2.5 Bể lắng ngang.
Bể lắng đứng
Bể lắng đứng là bể chứa hình trụ có đáy chóp. Nước thải được đưa vào hệ thống
theo ống trung tâm, sau đó, nước chảy từ dưới lên trên, vào các rảnh chảy tràn. Như vậy,
quá trình lắng cặn diễn ra trong dòng đi lên, vận tốc nước là 0,5 – 0,6m/s. Chiều cao
vùng lắng khoảng 4 – 5m với độ dốc từ 45 – 60. mỗi hạt chuyển động theo dòng nước
lên trên với vận tốc và và lắng dưới tác dụng của trọng lực, hạt chuyển động xuống dưới
SVTH: LÊ KHẮC VĨNH
GVHD: Th.S TRẦN NGỌC BẢO LUÂN

9


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải chung cư phức hợp M1, M2 với công suất 280 m3/ngày đêm

với vận tốc . Nếu > v thì hạt lắng nhanh, còn < v thì hạt sẽ bị cuốn lên trên. Các
hạt cặn lắng xuống dưới đáy bể được lấy ra bằng hệ thống hút bùn. Hiệu quả lắng của
bể lắng đứng thấp hơn bể lắng ngang khoảng 10 – 20%.

[7] internet

Hình 2.6 Bể lắng đứng.
Bể lắng li tâm
Bể lắng ly tâm là dạng bể hình tròn, nước chuyển động theo chiều từ tâm ra vành
đai với vận tốc nước nhỏ nhất là ở vành đai. Loại bể lắng này được ứng dụng cho nguồn
nước thải có lưu lượng lớn hơn 20000 m3/ngày. Chiều sâu phần lắng của bể là 1,5 – 5m
với tỷ lệ đường kính và chiều sâu là 6 – 30. Người ta thường sử dụng bể có đường kính
16 – 60m với hiệu quả lắng 60%. Hiệu quả lắng có thể được nâng cao bằng cách tăng
vận tốc lắng nhờ chất đông tụ, keo tụ hoặc giảm độ nhớt của nước thải bằng các đun
nóng.

SVTH: LÊ KHẮC VĨNH
GVHD: Th.S TRẦN NGỌC BẢO LUÂN

10


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải chung cư phức hợp M1, M2 với công suất 280 m3/ngày đêm

[7] internet

Hình 2.7 Bể lắng li tâm.
2.2 PHƯƠNG PHÁP HÓA HỌC
Các phương pháp hóa học được ứng dụng trong xử lý nước thải: Trung hòa, oxy
hóa và khử. Tùy theo tính chất nước thải và mục đích cần xử lý mà công đoạn xử lý hóa
học được đưa vào vị trí nào. Chi phí của các phương pháp xử lý này thường cao.
Cơ sở của các phương pháp hóa học là các phản ứng hóa học, các quá trình lý hóa
diễn ra giữa chất bẩn với hóa chất cho vào trong nước thải. Những phản ứng diễn ra có
thể là phản ứng oxy hóa - khử, các phản ứng tạo chất kết tủa hoặc các phản ứng phân
hủy chất độc hại. Các phương pháp hóa học là oxy hóa, trung hòa và keo tụ (hay còn
gọi là keo tụ tạo bông). Thông thường đi đôi với trung hòa có kèm theo quá trình keo tụ
và nhiều hiện tượng vật lý khác.
2.2.1 Phương pháp trung hòa
Nước thải cần được trung hòa, đưa pH về phoảng 6,5 – 8,5 trước khi thải ra nguồn
tiếp nhận hoặc sử dụng cho công nghệ xử lý tiếp theo.
Tùy vào thể tích, nồng độ của nước thải, chế độ thải, khả năng sẵn có và giá thành
của tác nhân hóa học để lựa chọn phương pháp trung hòa. Trung hòa nước thải có thể
được thực hiện bằng nhiều cách khác nhau:
Trung hòa bằng trộn lẫn khí tải.
Trung hòa bằng tác nhân hóa học.
Trung hòa nước thải axit bằng cách lọc qua vật liệu.
Trung hòa bằng các khí axit.
2.2.2 Phương pháp oxy hóa – khử
Nhờ các quá trình oxy hóa – khử mà các chất bẩn đọc hại được biến thành các chất
không độc, một phần ở dạng lắng cặn, phần ở dạng khí dễ bay hơi. Vì vậy để khử các
chất độc hại trong nước thải thường dùng phương pháp nối tiếp: oxy hóa – lắng cặn và
hấp thụ, tức là hóa học – cơ học và hóa lý.
SVTH: LÊ KHẮC VĨNH
GVHD: Th.S TRẦN NGỌC BẢO LUÂN

11


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải chung cư phức hợp M1, M2 với công suất 280 m3/ngày đêm

Để làm sạch nước thải, ta có thể sử dụng các chất oxy hóa như Clo ở dạng khí hoạc
lỏng, các hợp chất của CLo như: NaOCl, Ca(OCl)2,…. Trong quá trình oxy hóa các chất
độc hại trong nước thải chuyển thành các chất không độc hại hoặc ít độc hại hơn và tách
ra khỏi nước. Quá trình này tiêu tốn lượng lớn các tác nhân hóa học.
2.2.3 Khử trùng nước thải
Dùng các chất hoặc tác nhân có tính độc đối với vi sinh vật, tảo, động vật nguyên
sinh,… trong một thời gian nhất định để đảm bảo các tiêu chuẩn về vệ sinh. Tốc độ khử
trùng phụ thuộc vào nồng độ chất khử trùng, nhiệt độn nước, hàm lượng cặn và khả năng
phân ly cảu chất khử trùng. Các chất khử trùng thường được sử dụng: Khí Clo, vôi
Clorua, nước javel, các hipoclorit,….
Các phương pháp khử trùng được sử dụng hiện nay:
Phương pháp Chlor hóa nước thải bằng clorua vôi
Phương pháp khử trùng nước thải bằng Iod
Phương pháp khử trùng nước thải bằng ozon
Phương pháp khử trùng nước thải bằng tia tử ngoại
Trong các phương pháp trên thì phương pháp dùng Clo hơi và các chất của Clo là
được sử dụng phổ biến vì chúng được ngành công nghiệp dùng nhiều, có sẵn với giá
thành chấp nhận được và hiệu quả khử trùng cao nhưng cần phải có thêm các công trình
đơn vị như trạm cloratơ (khi dùng clo hơi), trạm clorua vôi (kh dùng clorua vôi), bể trộn,
bể tiếp xúc.
2.3 PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC
Thực chất của phương pháp này là dựa vào khả năng sống và hoạt động của các vi
sinh để phân huỷ - oxy hoá các chất hữu cơ ở dạng keo và hoà tan có trong nước thải.
Vi sinh vật sử dụng các chất hữu cơ có trong nước thải làm nguồn dinh dưỡng như:
Cacbon, nitơ, photpho, kali,…vi sinh vật sử dụng vật chất này để kiến tạo tế bào cũng
như tích luỹ năng lượng cho quá trình sinh trường và phát triển chính vì vậy sinh khối
vi sinh vật không ngừng tăng lên.
Công trình xử lý sinh học thường được đặt sau khi nước thải đã được xử lý sơ bộ
qua các công trình cơ học, hóa học, hóa lý.
2.3.1 Công trình xử lý trong điều kiện tự nhiên
Cánh đồng tưới, cánh đồng lọc
Việc xử lý nước thải bằng cánh đồng tưới, cánh đồng lọc dựa trên khả năng giữ
các cặn nước ở trên mặt đất, nước thấm qua đất như đi qua lọc. Nhờ có oxy trong lỗ
hổng và mao quản của lớp đất, các VSV hiếu khí hoạt động phân hủy các chất hữu cơ
nhiễm bẩn, càng xuống sâu lượng oxy càng ít và quá trình oxy hóa các chất hữu cơ giảm
dần. Quá trình oxy hóa nước thải chỉ xảy ra ở lớp nước mặt sâu 1,5m.
Cánh đồng tưới và cánh đồng lọc là những mảnh đất được san phẳng hay tạo dốc
không đáng kể và được ngăn cách tạo thành các ô bằng các bờ đất.

SVTH: LÊ KHẮC VĨNH
GVHD: Th.S TRẦN NGỌC BẢO LUÂN

12


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải chung cư phức hợp M1, M2 với công suất 280 m3/ngày đêm

Hồ sinh học
Đây là phương pháp xử lý đơn giản nhất và đã được áp dụng từ xưa. Phương pháp
này cũng không yêu cầu kỹ thuật cao, vốn đầu tư ít, chi phí hoạt động thấp, quản lý đơn
giản và hiệu quả cũng khá cao. Quy trình được tóm tắt như sau: Nước thải → loại bỏ
rác, cát, sỏi... → Các ao hồ ổn định → Nước đã xử lý.
Hồ sinh học là lợi dụng quá trình tự làm sạch hồ. Lượng oxy hóa cho quá trình
sinh hóa chủ yếu là do không khí xâm nhập qua mặt hồ và do quá trình tự quang hợp
của thực vật trong nước. Được áp dụng rộng rãi hơn cả vì có những ưu điểm như: tạo
dòng nước tưới tiêu và điều hòa dòng thải, điều hoà vi khí hậu trong khu vực, không yêu
cầu vốn đầu tư, bảo trì, vận hành và quản lý đơn giản, hiệu quả xử lý cao. Tuy nhiên,
nhược điểm của hồ sinh học là yêu cầu diện tích lớn và khó điều khiển được quá trình
xử lý, nước hồ thường có mùi khó chịu đối với khu vực xung quanh.

[7] internet
Hình 2.8 Hồ sinh học
2.3.2 Công trình xử lý trong điều kiện nhân tạo
Xử lý sinh học hiếu khí trong điều kiện nhân tạo có thể kể đến hai quá trình cơ
bản:
Quá trình xử lý sinh trưởng lơ lủng.
Quá trình xử lý sinh trưởng bám dính.
Các công trình tương thích của quá trình xử lý sinh học hiếu khí như: Aeroten bùn
hoạt tính (vi sinh vật lơ lửng), bể thổi khí sinh học tiếp xúc (vi sinh vật bám dính), bể
lọc sinh học, tháp lọc sinh học...
a. Xử lý sinh học kị khí
Phân hủy kị khí (Anaerobic Descomposotion) là quá trình phân hủy chất hữu cơ
thành các chất khí (CH4 và CO2) trong điều kiện không có oxy. Việc chuyển hóa các

SVTH: LÊ KHẮC VĨNH
GVHD: Th.S TRẦN NGỌC BẢO LUÂN

13


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải chung cư phức hợp M1, M2 với công suất 280 m3/ngày đêm

acid hữu cơ thành khí mêtan sản sinh ra ít năng lượng. Năng lượng hữu cơ chuyển hóa
thành khí vào khoảng 80 - 90%. Hiệu quả xử lý phụ thuộc vào nhiệt độ nước thải, pH,
nồng độ MLSS. Nhiệt độ thích hợp cho phản ứng sinh khí là từ 32 - 35 oC.
Ưu điểm nổi bật của quá trình xử lý kị khí là lượng bùn sinh ra rất thấp, vì thế chi
phí cho việc xử lý bùn thấp hợn nhiều so với các quá trình xử lý hiếu khí.
Trong quá trình lên men kị khí, thường có 4 nhóm vi sinh vật phân hủy vật chất
hữu cơ nối tiếp nhau:
Thủy phân: Các vi sinh vật thủy phân phân hủy các chất hữu cơ dạng polyme
như các polysaccharide và protein thành các các phức chất đơn giản hoặc chất hòa tan
như amino acid, acid béo.... Kết quả của sự bẻ gãy mạch cacbon chưa làm giảm COD.
Acid hóa: Ở giai đoạn này, vi khuẩn lên men chuyển hóa các chất hòa tan thành
chất đơn giản như acid béo dễ bay hơi, alcohols các axít lactic, methanol, CO2, H2, NH3,
H2S và sinh khối mới. Sự hình thành các acid có thể làm pH giảm xuống 4.0.
Acetic hóa (acetogenesis): Vi khuẩn acetic chuyển hóa các sản phẩm của giai
đoạn acid hóa thành acetate, H2, CO2 và sinh khối mới.
Metan hóa (methanogenesis): Đây là giai đoạn cuối cùng của quá trình phân
hủy kị khí. Axít acetic, H2, CO2, axít formic và methanol chuyển hóa thành mêtan, CO2
và sinh khối.
Bể USAB (Upflow anaerobic Sludge Blanket)
Nước thải được đưa trực tiếp vào phía dưới đáy bể và được phân phối đồng đều,
sau đó chảy ngược lên xuyên qua lớp bùn sinh học dạng hạt nhỏ (bông bùn) và chất hữu
cơ bị phân hủy.
Các bọt khí mêtan và NH3, H2S nổi lên trên và được thu bằng các chụp thu khí để
dẫn ra khỏi bể. Nước thải tiếp theo đó chuyển đến vùng lắng của bể phân tách 2 pha
lỏng và rắn. Sau đó ra khỏi bể, bùn hoạt tính thì hoàn lưu lại vùng lớp bông bùn. Sự tạo
thành bùn hạt và duy trì được nó rất quan trọng khi vận hành UASB.
Thường cho thêm vào bể 150 mg/l Ca2+ để đẩy mạnh sự tạo thành hạt bùn và 5 10 mg/l Fe2+ để giảm bớt sự tạo thành các sợi bùn nhỏ. Để duy trì lớp bông bùn ở trạng
thái lơ lửng, tốc độ dòng chảy thường lấy khoảng 0,6 - 0,9 m/h.

SVTH: LÊ KHẮC VĨNH
GVHD: Th.S TRẦN NGỌC BẢO LUÂN

14


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải chung cư phức hợp M1, M2 với công suất 280 m3/ngày đêm

[7] internet

Hình 2.9 Bể UASB.
1. Đầu nước thải vào

2. Đầu nước thải ra

4. Thiết bị giữ bùn (VSV)

3. Biogas

5. Khu vực có ít bùn hơn

Ưu điểm
Năng lượng cần thiết cho hệ thống UASB rất thấp.
Lượng bùn tạo thành nhỏ (nhỏ hơn 3 – 20 lần xử lý hiếu khí).
Tạo sản phẩm khí sinh học CH4 (70 – 80%), là nguồn năng lượng sạch, có thể sử
dụng cho sinh hoạt.
UASB rất thích hợp cho xử lý nước thải có cặn lơ lửng < 3000 mg/l, hàm lượng
amoni < 2000 mg/l.
UASB có thể phân hủy các chất hữu cơ phức tạp: vòng, halogen…
UASB thích hợp cho xử lý nước thải công nghiệp có hàm lượng và tải lượng ô
nhiễm cao.
Nhược điểm
Các quá trình xảy ra trong thiết bị phức tạp.
Tác nhân sinh học rất nhạy cảm với các yếu tố môi trường.
Quá trình khởi động kéo dài.
Yêu cầu cao sự tương thích giữa thức ăn và hàm lượng sinh khối.
Quá trình cố định vi khuẩn trên lớp đệm rất khó điều khiển.

SVTH: LÊ KHẮC VĨNH
GVHD: Th.S TRẦN NGỌC BẢO LUÂN

15


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải chung cư phức hợp M1, M2 với công suất 280 m3/ngày đêm

b. Xử lý sinh học hiếu khí
Quá trình xử lý nước thải sử dụng bùn hoạt tính dựa vào sự hoạt động sống của vi
sinh vật hiếu khí. Trong bể Aerotank, các chất lơ lửng đóng vai trò là các hạt nhân để
cho vi khuẩn cư trú, sinh sản và phát triển dần lên thành các bông cặn gọi là bùn hoạt
tính. Bùn hoạt tính là các bông cặn có màu nâu sẫm chứa các chất hữu cơ hấp thụ từ
nước thải và là nơi cư trú để phát triển của vô số vi khuẩn và vi sinh vật khác. Các vi
sinh vật đồng hóa các chất hữu cơ có trong nước thải thành các chất dinh dưỡng cung
cấp cho sự sống. Trong quá trình phát triển vi sinh vật sử dụng các chất để sinh sản và
giải phóng năng lượng, nên sinh khối của chúng tăng lên nhanh. Như vậy các chất hữu
cơ có trong nước thải được chuyển hóa thành các chất vô cơ như H2O, CO2 không độc
hại cho môi trường.
Quá trình sinh học có thể diễn ra tóm tắt như sau:
Chất hữu cơ + Vi sinh vật + oxy => NH3 + H2O + Năng lượng + Tế Bào mới
Hay có thể viết:
Chất thải + Bùn hoạt tính + Không khí => Sản phẩm cuối + Bùn hoạt tính dư.
Bể lọc sinh học
Là công trình được thiết kế nhằm mục đích phân hủy các chất hữu cơ có trong
nước thải nhờ quá trình oxy hóa diễn ra trên bề mặt vật liệu tiếp xúc. Trong bể chứa đầy
vật liệu tiếp xúc, là giá thể cho vi sinh vật sống bám. Có 2 dạng:
Bể lọc sinh học nhỏ giọt: Là bể lọc sinh học có lớp vật liệu lọc không ngập
nước. Giá trị BOD của nước thải sau khi làm sạch đạt tới 10 ÷ 15 mg/l. Với lưu lượng
nước thải không quá 1000 m3/ngày.
Bể lọc sinh học cao tải: Lớp vật liệu lọc đặt ngập trong nước. Tải trọng nước
thải tới 10 ÷ 30 m3/m2ngày.đêm tức là gấp 10 ÷ 30 lần ở bể lọc sinh học nhỏ giọt.
Bể Aerotank
Bể Aerotank là công trình bê tông cốt thép hoặc bằng sắt thép, hình khối chữ nhật
hoặc hình tròn. Nước thải chảy qua suốt chiều dài bể và được sục khí, khuấy đảo nhằm
tăng cường oxy hoà tan trong nước, thúc đẩy quá trình phân huỷ chất hữu cơ của vi sinh
vật hiếu khí. Vi khuẩn và các vi sinh vật sống dùng chất nền (BOD) và chất dinh dưỡng
(N, P) làm thức ăn để chuyển hoá chúng thành các chất trơ không hoà tan và thành các
tế bào mới. Quá trình phân huỷ các chất hữu cơ xảy trong Aerotank bao gồm ba giai
đoạn:
Giai đoạn một: Thức ăn dinh dưỡng trong nước rất phong phú, lượng sinh khối
trong thời gian này lại ít. Sau khi thích nghi với môi trường, vi sinh vật sinh trưởng rất
nhanh và mạnh theo cấp số nhân, vì vậy lượng oxy tiêu thụ tăng dần.
Giai đoạn hai: Sinh vật phát triển ổn định, tốc độ tiêu thụ oxy cũng gần như ít thay
đổi chính ở giai đoạn này chất hữu cơ bị phân huỷ nhiều nhất.
Giai đoạn ba: Sau một thời gian khá dài, tốc độ oxy hoá cầm chừng, có chiều hướng
giảm thì tốc độ tiêu thụ oxy lại tăng lên. Đây là giai đoạn nitrat hoá muối amon.

SVTH: LÊ KHẮC VĨNH
GVHD: Th.S TRẦN NGỌC BẢO LUÂN

16


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải chung cư phức hợp M1, M2 với công suất 280 m3/ngày đêm

[7] internet

Hình 2.10 Bể Aeroank.
Bể sinh học thiếu khí (Anoxic)
Trong nước thải có chứa hợp chất nito và photpho, những hợp chất này cần được
loại bỏ ra khỏi nước thải. Tại bể Anoxic, trong điều kiện thiếu khí, hệ vi sinh vật thiếu
khí phát triển, xử lý nito và photpho thông qua quá trình Nitrat hóa và Photphorit.
Quá trình Nitrat hóa: Hai chủng loại vi khuẩn chính tham gia vào quá trình này là
Nitrosomonas và Nitrobacter. Trong môi trường thiếu oxy, các loại vi khuẩn này sẻ khử
Nitrat (NO3-) và Nitrit (NO2-) theo chuỗi chuyển hóa:
NO3- → NO2- → N2O → N2↑
Quá trình photphorit hóa: Chủng loại vi khuẩn tham gia vào quá trình này là
Acinetobacter. Các hợp chất hữu cơ chứa photpho sẽ được hệ vi khuẩn Acinetobacter
chuyển hóa thành các hợp chất mới không chứa photpho và các hợp chất có chứa
photpho nhưng dễ phân hủy đối với chủng loại vi khuẩn hiếu khí.
Để quá trình Nitrat hóa và Photphoril hóa diễn ra thuận lợi, tại bể Anoxic bố trí
máy khuấy chìm với tốc độ khuấy phù hợp. Máy khuấy có chức năng khuấy trộn dòng
nước tạo ra môi trường thiếu oxy cho hệ vi sinh vật thiếu khí phát triển. Ngoài ra, để
tăng hiệu quả xử lý và làm nơi trú ngụ cho hệ vi sinh vật thiếu khí, tại bể Anoxic lắp đặt
thêm hệ thống đệm sinh học được chế tạo từ nhựa PVC, với bề mặt hoạt động 230 ÷ 250
m2/m3. Hệ vi sinh vật thiếu khí bám dính vào bề mặt vật liệu đệm sinh học để sinh trưởng
và phát triển.

SVTH: LÊ KHẮC VĨNH
GVHD: Th.S TRẦN NGỌC BẢO LUÂN

17


Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải chung cư phức hợp M1, M2 với công suất 280 m3/ngày đêm

Bể MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor)
MBBR là công nghệ kết hợp được các ưu điểm vượt trội của hệ thống xử lý bùn
hoạt tính và bể lọc sinh học, sử dụng các giá thể sinh học cho các vi sinh vật phát triển
và thực hiện phân hủy chất hữu cơ, hợp chất nitơ, phospho trong nước thải. Bể hoạt
động tốt trong điều kiện lưu lượng, tải lượng ô nhiễm cao. Yếu tố quan trọng nhất của
công nghệ MBBR chính là lớp màng vi sinh bám dinh trên giá thể sinh học. Lớp màng
sinh học chính là quần thể các vi sinh vật hiếu khí, thiếu khí, tùy tiện phát triển trên bề
mặt giá thể sinh học. Màng sinh học bao gồm các loại vi khuẩn, nấm, tảo, động vật
nguyên sinh. Các loại vi sinh vật trên sử dụng oxy trong nước thải trong điều kiện hiếu
khí để oxy hóa các hợp chất hữu cơ. Nếu hàm lượng oxy trong nước thải không đủ, các
vi sinh vật thiếu khí sẽ phát triển, chúng sử dụng nitrite, nitrate như là những chất nhận
điền tử. Trong điều kiện thiếu khí, quá trình loại bỏ N và P được diễn ra.
Giá thể đóng vai trò quan trọng trong quá trình loại bỏ chất ô nhiễm. Những giá
thể này được thiết kế sao cho diện tích bề mặt đạt hiệu dụng lớn nhất, để lớp màng
biofilm dính bám trên bề mặt giá thể và tạo điều kiện tối ưu cho hoạt động vi sinh vật
khi những giá thể này lơ lửng trong nước và tiếp xúc với chất dinh dưỡng. Tùy thuộc
vào đặc tính quá trình tiền xử lý, tiêu chuẩn xả thải và thể tích thiết kế bể thì mỗi loại
giá thể có hiệu quả xử lý khác nhau. Hiện nay trên thị trường có 5 loại giá thể khác nhau:
K1, K2, K3, Natri và Biofilm Chip M.

[7] internet

Hình 2.11 Các loại giá thể.
Bể sinh học theo mẻ SBR
SBR (Sequence Batch Reactor) là một bể dạng của bể Aeroten. Khi xây dựng bể
SBR nước thải chỉ cần đi qua song chắn rác, bể lắng cát và tách dầu mỡ nếu cần, rồi nạp
thẳng vào bể. Ưu điểm là khử được các hợp chất Nitơ, photpho khi vận hành đúng quy
trình hiếu khí, thiếu khí và yếm khí. Bể SBR hoạt động theo 5 pha:

SVTH: LÊ KHẮC VĨNH
GVHD: Th.S TRẦN NGỌC BẢO LUÂN

18


Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×

×