TRNG I HC BCH KHOA TP HCM
KHOA MễI TRNG
NGNH K THUT MễI TRNG G
G
V
V
H
H
D

P
h
h




c
cD
D
õ
õ
n
n
S

M
i
i
n
n
h
hT
T
u
u


n
n9
9
0
0
2
2
0
0
3
3
7

u
õ
õ
n
nL
L
i
i
n
n
h
h

9
9
0
0
2
2
0
0
1
1
4

gB
B


u
uD
D
õ
õ
n
n

9
9
0
0
2
2
0
0
0


u
uG
G
i
i
a
aP
P
h
h
o
o
n
n
g
g

9
9
0

N
g
g
u
u
y
y


n
nT
T
h
h


n
n
h
hT
T
r
r
u

T
T
r
r


n
n

ỡ
ỡ
n
n
h
hT


H
H
o
o


n
n
g
g



c

7

L
L
ờ
ờH
H
o
o


n

0
2
2
4
4
1
1 Tp HCM, thỏng 01 2006TAỉI LIEU CHặ MANG TNH CHAT THAM KHAO
MOITRUONGXANH.INFO
Tính tốn thiết kế hệ thống xử lí nước thải
GVHD: TS. Nguyễn Phước Dân. nhà máy bột ngọt cơng suất 2300m
3
/ngày đêm.
Bài tập lớn mơn học kỹ thuật xử lí nước thải.
Page
1 of 54

VIII). Bể khử trùng ……………………………………………………………… 44
IX). Bể nén bùn ………………………………………………………………… 46
X). Bể phân hủy bùn kị khí …………………………………………… 49
XI). Sân phơi bùn ……………………………………………………………… 52
TÀI LIỆU THAM KHẢO ……………………………………………………… 54
PHỤ LỤC Bảng vẽ các cơng trình xử lí nước thải trong trạm xử lí (nộp kèm theo).
TÀI LIỆU CHỈ MANG TÍNH CHẤT THAM KHẢO
MOITRUONGXANH.INFO
Tính tốn thiết kế hệ thống xử lí nước thải
GVHD: TS. Nguyễn Phước Dân. nhà máy bột ngọt cơng suất 2300m
3
/ngày đêm.
Bài tập lớn mơn học kỹ thuật xử lí nước thải.
Page
2 of 54

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI BỘT NGỌT
VÀ LỰA CHỌN CƠNG NGHỆ XỬ LÍ
I) Nguồn gốc, tính chất nước thải:
1). Nguồn gốc nước thải:
- Các nhà máy sản xuất bột ngọt (chủ yếu là axit glutamic và lizin) dùng ngun liệu
là bột sắn, rỉ đường, các axit sunfuric, clohidric, canxi cacbonat, natri clorua, than hoạt tính
các muối khống (NH
4
)
2
SO
4
, KH
2


4 ÷ 6
tb
5
BOD
mgO
2
/l
900
COD
mgO
2
/l
1500
N
tổng

mg/l
55
P
tổng
mg/l
15
Chất rắn lơ lửng (SS)
mg/l
200
Coliform
MNP/100ml
10
8

mgO
2
/l
20
COD
mgO
2
/l
50
N
tng

mg/l
30
P
tng
mg/l
4
Cht rn l lng (SS)
mg/l
50
Coliform
MNP/100ml
10
3

III) Cụng sut h thng x lớ:
- Cụng sut: 2300m
3
/ngy ờm.

(mg/l)

1 50 515
2 40 540
3 40 610
4 40 650
5 30 732
6 45 850
7 70 1020
8 180 1460
9 190 1525
10 150 1420
11 100 1325
12 82 920
13 90 900
14 100 885
15 165 820
16 126 1200
17 114 1026
18 120 870
19 110 730
20 105 725
21 100 895
22 91 740
23 90 610
24 72 520
Tng 2300 21488
IV) Qui trỡnh x lớ:
1). La chn qui trỡnh x lớ:
- Da vo thnh phn, tớnh cht nc thi u vo, mc x lớ v din tớch mt

bằng bơm định lượng để trung hòa tính axit.
- Nước thải sau khi được xử lí sơ bộ được đi qua cơng đoạn xử lí sinh học. Nước
thải được đưa vào bể Aerotank nhằm xử lí các chất hữu cơ lơ lửng tan trong nước. Bể được
khuấy trộn liên tục nhằm duy trì sự lơ lửng của bùn. Sau một thời gian nhất định, bơng bùn
lớn dần và nước thải được đưa qua bể lắng 2. Một phần bùn được tuần hồn lại bể
Aerotank, một phần bùn dư được đưa qua bể nén bùn. Nước qua máng tràn của bể lắng 2 đi
vào bể tiếp xúc Clor để khử trùng. Nước thải sau khi qua hệ thống xử lí đạt tiêu chuẩn loại
A được thải ra sơng, hồ, kênh, rạch.
- Bùn hoạt tính dư ở bể lắng 2 được đưa về bể lắng 1, cùng với bùn tươi ở bể lắng 1
sẽ được nén bùn trong bể lắng 1 (bể lắng 1 kết hợp với bể nén bùn) nhằm giảm độ ẩm. Sau
đó hỗn hợp bùn này được đưa qua bể ổn định bùn kị khí để phân hủy một phần lớn lượng
bùn hữu cơ có trong hỗn hợp bùn nhờ hoạt động của vi sinh vật kị khí. Trong q trình này
có sinh ra các khí Biogas (chủ yếu là CH
4
) được thu gom để làm chất đốt. Sau đó, phần bùn
còn lại sẽ được đưa tới sân phơi bùn để tách nước. Bùn khơ sau khi được tách nước được
vận chuyển đến bãi chơn lấp. Phần nước tách bùn phát sinh từ bể ổn định bùn kị khí và sân
phơi bùn được tuần hồn lại về bể điều hòa và tiếp tục qua các cơng đoạn xử lí như trên.
TÀI LIỆU CHỈ MANG TÍNH CHẤT THAM KHẢO
MOITRUONGXANH.INFO
Tính tốn thiết kế hệ thống xử lí nước thải
GVHD: TS. Nguyễn Phước Dân. nhà máy bột ngọt cơng suất 2300m
3
/ngày đêm.
Bài tập lớn mơn học kỹ thuật xử lí nước thải.
Page
6 of 54

10
11
12
(b) (a)
(c)
(d)
(e)
11
11 11
9
1. SONG CHẮN RÁC (a) Bùn tuần hồn
2. HẦM BƠM TIẾP NHẬN (b) Bùn dư
3. BỂ ĐIỀU HỊA (c) Bùn lắng
4. BỂ TRUNG HỊA (d) Bùn
5. BỂ LẮNG I + BỂ NÉN BÙN (e) Nước tuần hồn

6. BỂ AREOTANK
7. BỂ LẮNG II
8. BỂ KHỬ TRÙNG
9. CƠNG TRÌNH XẢ
10. BỂ PHÂN HỦY BÙN KỴ KHÍ
11. SÂN PHƠI BÙN
12. TRẠM KHÍ NÉN
SƠ ĐỒ CƠNG NGHỆ TRẠM XỬ LÍ

TÀI LIỆU CHỈ MANG TÍNH CHẤT THAM KHẢO
MOITRUONGXANH.INFO
Tính tốn thiết kế hệ thống xử lí nước thải
GVHD: TS. Nguyễn Phước Dân. nhà máy bột ngọt cơng suất 2300m
3

vẽ chi tiết các cơng trình có trong hệ thống xử lí nước thải của trạm xử lí.

TÀI LIỆU CHỈ MANG TÍNH CHẤT THAM KHẢO
MOITRUONGXANH.INFO
Tính tốn thiết kế hệ thống xử lí nước thải
GVHD: TS. Nguyễn Phước Dân. nhà máy bột ngọt cơng suất 2300m
3
/ngày đêm.
Bài tập lớn mơn học kỹ thuật xử lí nước thải.
Page
8 of 54

CHƯƠNG 2: TÍNH TỐN THIẾT KẾ CHI TIẾT CÁC
CƠNG TRÌNH XỬ LÍ NƯỚC THẢI BỘT NGỌT
A) LƯU LƯỢNG VÀ HỆ SỐ KHƠNG ĐIỀU HỊA
Từ bảng 3 ta tìm được:
- Lưu lượng giờ lớn nhất:
h/m190Q
3max
h
=

- Lưu lượng giờ nhỏ nhất: h/m30Q
3min
h
=
- Lưu lượng giây:
s/L8,52
3600
1000.190

98,1
8,95
190
Q
Q
K
tb
h
max
h
max
h
===

98,1K
max
h
=
- Hệ số giờ nhỏ nhất:

31,0
8,95
30
Q
Q
K
tb
h
min
h

1). Kích thước mương đặt song chắn:
- Chọn vận tốc dòng chảy trong mương: v = 0,5m/s.
- Chọn kích thước mương: rộng x sâu = B x H = 0,5m x 0,7m.
- Chiều cao lớp nước trong mương:

m21,0
5,0.5,0.3600
190
B.v.3600
Q
h
max
h
n
===

h
n
= 0,21m
2). Kích thước song chắn:
- Chọn kích thước thanh: rộng x dày = b x d = 8mm x 25mm
- Chọn khoảng cách giữa các thanh: w = 25mm
- Chọn độ nghiêng song chắn: α = 60
0

- Số thanh chắn: B = n.b + (n+1).w
→ 500 = n.8 + (n+1).25
→ n = 14,4
- Chọn n = 15 thanh
- Khoảng cách giữa các thanh điều chỉnh lại:

- Tn tht ỏp lc qua song chn:

mm5,13m0135,0
81,9.2
5,066,0
.
7,0
1
g2
vV
.
7,0
1
h
2222
L
==
-
=
-
=
(150mm) (tha)
h
L
= 0,0135m = 13,5mm

h

Hỡnh 2: S lp t song chn rỏc
c). Thụng s thit k:

/ngày đêm.
Bài tập lớn mơn học kỹ thuật xử lí nước thải.
Page
11 of 54

II) Hầm bơm tiếp nhận
a) Nhiệm vụ:
Thu gom nước thải từ các nơi trong nhà máy về trạm xử lí. Hầm bơm được thiết kế
chìm trong đất để đảm bảo tất cả các loại nước thải từ các nơi trong nhà máy tự chảy về hố
thu. Nước thải được dẫn đến qua mương dẫn hay hệ thống thốt nước, qua song chắn rác
và đổ vào hầm bơm từ đó được bơm đến các cơng trình xử lí tiếp theo. Hầm bơm sau 1 thời
gian nhất định phải được vệ sinh.
b) Tính tốn:
1). Kích thước hầm bơm tiếp nhận:
- Thời gian lưu nước: t
Ỵ
(10 ÷ 30)phút → Chọn t = 10phút
- Thể tích hầm bơm tiếp nhận:

3max
hb
m67,31
60
10
.190t.QV ===
V
b
= 31,67m
3


D = 4m
- Kích thước hầm bơm tiếp nhận: D x H = 4m x 3,2m
2). Đường kính ống dẫn nước:
- Chọn bơm nhúng chìm đặt tại hầm bơm có: h/m190QQ
3max
h
==
- Chọn vận tốc trong ống: v = 0,75m/s
- Đường kính của ống:

mm300m30
3600750
1904
v
Q4
d
ong
==
p
=
p
= ,
,
.
.
.

d
ống
= 300mm

3

- Tớnh s Renold:

236131
10.95,0
997.3,0.75,0.d.v
Re
3
==
m
r
=
-

Re = 236131
õy l ch chy ri. T Re = 236131 v n = 0,00067 tra trờn th ta c h s
ma sỏt:
= 0,019
- Tn tht ct ỏp trờn ng ng:

m156,0
81,9.2
75,0
.8,4
3,0
10
.019,0
g2
v


- Tng ct ỏp ca bm:
H
b
= H
0
+ H = 8 + 0,156 = 8,156m
H
b
= 8,156m
Vi: H
0
: Chiu cao bm nc t hm bm tip nhn lờn b iu hũa.
H
0

ẻ
(8 ữ 10)mH
2
O . Chn H
0
= 8mH
2
O
- Hiu sut chung ca bm:
ẻ
(0,72 ữ 0,93) Chn = 0,8
- Cụng sut ca bm:

kW26,5

= 1,2N
b
= 1,2.5,26 = 6,312kW
N
tt
= 6,312kW = 8,443Hp
c). Thụng s thit k:
STT

Tờn thụng s n v S liu thit k
1 Chiu cao tng
m
3,2
2 ng kớnh
m
4
3 Cụng sut bm
Hp
8,443

TAỉI LIEU CHặ MANG TNH CHAT THAM KHAO
MOITRUONGXANH.INFO
Tớnh toỏn thit k h thng x lớ nc thi
GVHD: TS. Nguyn Phc Dõn. nh mỏy bt ngt cụng sut 2300m
3
/ngy ờm.
Bi tp ln mụn hc k thut x lớ nc thi.
Page
14 of 54


b(i)
= V
b(i-1)
+ Q
b(i)

Trong ú: - V
b(i-1)
: Th tớch tớch ly bm i ca gi trc ú, m
3

- Q
b(i)
: Lu lng bm ca gi ang xột (th i), m
3
/h
b) Th tớch b iu hũa:
+ Theo phng phỏp lp bng:
Da vo lu lng theo gi Q
h
, th tớch tớch ly vo V
V(i)
v th tớch tớch ly
bm i V
b(i)
, lp bng th tớch tớch ly theo gi trong ngy nh bng 4.
Th tớch lý thuyt b iu hũa bng hiu i s giỏ tr dng ln nht v giỏ
tr õm nh nht ca ct hiu s th tớch tớch ly.
- Th tớch lớ thuyt b iu hũa:
V

MOITRUONGXANH.INFO
Tớnh toỏn thit k h thng x lớ nc thi
GVHD: TS. Nguyn Phc Dõn. nh mỏy bt ngt cụng sut 2300m
3
/ngy ờm.
Bi tp ln mụn hc k thut x lớ nc thi.
Page
15 of 54

Bng 4: Th tớch tớch ly theo gi
Gi
(h)
Q
(m
3
/h)

Th tớch tớch
ly vo b (1)
(m
3
)
Th tớch tớch
ly bm i (2)
(m
3
)
Hiu s th tớch
tớch ly (2) (1)
(m

Da vo lu lng theo gi Q
h
, th tớch tớch ly vo V
V(i)
v th tớch tớch ly
bm i V
b(i)
, v biu ng cong tớch ly theo gi trong ngy nh hỡnh 2.
V hai ng thng song song vi ng tớch ly bm v tip tuyn vi
ng cong tớch ly vo 2 cc tr. Th tớch b iu hũa l tng 2 khong cỏch thng
ng t 2 im tip tuyn n ng thng tớch ly bm.
TAỉI LIEU CHặ MANG TNH CHAT THAM KHAO
MOITRUONGXANH.INFO
Tớnh toỏn thit k h thng x lớ nc thi
GVHD: TS. Nguyn Phc Dõn. nh mỏy bt ngt cụng sut 2300m
3
/ngy ờm.
Bi tp ln mụn hc k thut x lớ nc thi.
Page
16 of 54

Da vo th hỡnh 3, nh vo dc tip tuyn ca ng cong tớch ly
vo so vi dc ca ng tớch ly bm ta cú th xỏc nh c mc nc thp
nht trong b vo lỳc 7h (ng vi V
max
= 355,6m
3
) v mc nc cao nht trong b vo
lỳc 21h (ng vi V
min


Hỡnh 3: Biu ng cong tớch ly

2). Kớch thc b iu hũa:
Chn b cú dng hỡnh ch nht:
Chn: Chiu cao lp nc ln nht: h
max
ẻ
(2,5 ữ 5)m. Chn h

H
V
A ===

A = 90m
2

Chọn chiều dài, chiều rộng của bể: L = 10m W = 9m
- Kích thước bể điều hòa:
L x W x H = 10m x 9m x 4,8m
3). Hiệu quả của bể điều hòa đối với tải lượng BOD
5
:
Dựa vào kết quả phân tích biểu đồ đường cong tích lũy hoặc bảng thể tích tích lũy
theo giờ, ta thấy thời điểm bể cạn nhất là 7h. Thời điểm tính tốn bắt đầu từ 8h.
- Thể tích nước trong bể điều hòa ở giờ thứ i:
V
i
= V
i-1
+ V
in(i)
– V
out(i)
(1)
Trong đó: - V
i
: Thể tích nước trong bể điều hòa ở gìơ đang xét (i).
- V
i-1

: Hàm lượng BOD
5
trung bình của dòng ra ở giờ đang xét (i).
- S
in(i)
: Hàm lượng BOD
5
trung bình của dòng vào ở giờ đang xét (i).
- V
i-1
: Thể tích nước trong bể điều hòa ở giớ trước đó (i-1).
- V
in(i)
: Lượng nước vào bể ở giờ đang xét (i).
- Tải lượng BOD
5
của dòng vào ở giờ thứ i:

vao
iih
vao
iBOD
BODQL .
)()(
= (3)

TÀI LIỆU CHỈ MANG TÍNH CHẤT THAM KHẢO
MOITRUONGXANH.INFO
Tớnh toỏn thit k h thng x lớ nc thi
GVHD: TS. Nguyn Phc Dõn. nh mỏy bt ngt cụng sut 2300m

: Ti lng BOD
5
ra b gi th i.
- Q
h(i)
: Lu lng nc thi vo gi th i.
- Q
b
: Lu lng bm ra khi b gi th i.
-
vao
i
BOD : Hm lng BOD
5
vo b gi th i.
(
)
)i(in
vao
i
SBOD =
-
ra
i
BOD : Hm lng BOD
5
ra khi b gi th i.
(
)
)i(out

5
trung bỡnh bm ra khi b iu hũa lỳc 8h:
l/mg1460
0180
1020.01460.180
VV
S.VS.V
S
7)8(in
77)8(in)8(in
)8(out
=
+
+
=
+
+
=
+ Hm lng BOD
5
trung bỡnh bm ra khi b iu hũa lỳc 9h:
l/mg1505
2,84190
1460.2,841525.190
VV
S.VS.V
S
8)9(in
88)9(in)9(in
)9(out


+ Ti lng BOD
5
dũng ra vo lỳc 8h:
h/kgBOD87,13910.1460.10.8,95BOD.QL
5
63ra
8b
ra
)8(BOD
===
-

+ Ti lng BOD
5
dũng ra vo lỳc 9h:
h/kgBOD18,14410.1505.10.8,95BOD.QL
5
63ra
9b
ra
)9(BOD
===
-

TAỉI LIEU CHặ MANG TNH CHAT THAM KHAO
MOITRUONGXANH.INFO
Tớnh toỏn thit k h thng x lớ nc thi
GVHD: TS. Nguyn Phc Dõn. nh mỏy bt ngt cụng sut 2300m
3

)
Th tớch
nc
trong b
(m
3
)
BOD
5

vo
(mg/l)
BOD
5

ra
(mg/l)
Ti lng
BOD
5
trc
iu hũa
(kgBOD
5
/h)
Ti lng
BOD
5
sau
iu hũa

1 50 310.6 515 519.38 25.75 49.76
2 40 254.8 540 517.85 21.6 49.61
3 40 199 610 549.50 24.4 52.64
4 40 143.2 650 616.69 26 59.08
5 30 77.4 732 664.20 21.96 63.63
6 45 26.6 850 775.38 38.25 74.28
7 70 0 1020 973.19 71.4 93.23
TB 95,8 900 913.123

95.25 87.48
4). So sỏnh lu lng v ti lng ca nc thi trc v sau b iu hũa:
Ta lp Biu lu lng trc v sau b nh hỡnh 4 so sỏnh lu lng nc
thi trc v sau b iu hũa, v Biu ti lng BOD
5
trc v sau b nh hỡnh 5
so sỏnh ti lng BOD
5
ca nc thi trc v sau b iu hũa.

TAỉI LIEU CHặ MANG TNH CHAT THAM KHAO
MOITRUONGXANH.INFO
Tớnh toỏn thit k h thng x lớ nc thi
GVHD: TS. Nguyn Phc Dõn. nh mỏy bt ngt cụng sut 2300m
3
/ngy ờm.
Bi tp ln mụn hc k thut x lớ nc thi.
Page
20 of 54

Hỡnh 4: Biu lu lng trc v sau b

TAỉI LIEU CHặ MANG TNH CHAT THAM KHAO
MOITRUONGXANH.INFO
Tớnh toỏn thit k h thng x lớ nc thi
GVHD: TS. Nguyn Phc Dõn. nh mỏy bt ngt cụng sut 2300m
3
/ngy ờm.
Bi tp ln mụn hc k thut x lớ nc thi.
Page
21 of 54

5). Cụng sut mỏy bm:

kW26,3
3600.8,0.1000
10.81,9.997.8,95
.1000
H.g Q
N

- Lng khụng khớ cn thit:
h/m35974,3.8,95a.QL
3tb
hkhi
===
L
khớ
= 359m
3
/h = 0,1m
3
/s
Trong ú: - a: Lu lng khụng khớ cp cho b iu hũa. Chn
a = 3,74 m
3
khớ/m
3
nc thi
-
tb
h
Q : Lu lng nc thi trung bỡnh gi.
tb
h
Q = 95,8m
3
/h
Chn h thng ng cp khớ bng PVC cú c l, bao gm 3 ng t dc theo chiu
di b (10m), cỏc ng cỏch nhau 2,5m.
- Lu lng khớ trong mi ng:

d
ng
= 65mm
Trong ú: - v
ng
: Vn tc khớ trong ng, v
ng

ẻ
(10 ữ 15)m/s. Chn v
ng
= 10m/s
Chn ng
ng
= 65mm, ng kớnh cỏc l: d
l
= (2 ữ 5)mm. Chn d
l
= 3mm
Vn tc khớ qua l: v
l

ẻ
(5 ữ 20)m/s. Chn v
l
= 15m/s.

TAỉI LIEU CHặ MANG TNH CHAT THAM KHAO
MOITRUONGXANH.INFO
Tớnh toỏn thit k h thng x lớ nc thi

- S l trờn mt ng:

315
382,0
120
q
q
N
lo
ong
lo
===
l
N
l
= 315 l
- S l trờn 1m di:
5,31
10
315
L
N
n
lo
lo
=== l/m
n
l
= 32l/m
7). Cụng sut mỏy nộn khớ:

= 0,4m
Tn tht h
f
thng khụng vt quỏ 0,5m. Chn h
f
= 0,5m.
Do ú ỏp lc cn thit s l:
H
ct
= 0,4 + 0,5 + 4 = 4,9m
H
ct
= 4,9m
- p lc mỏy nộn khớ ca mỏy thi khớ l:

at474,1
33,10
9,433,10
P =
+
=

P = 1,474at TAỉI LIEU CHặ MANG TNH CHAT THAM KHAO
MOITRUONGXANH.INFO
Tớnh toỏn thit k h thng x lớ nc thi
GVHD: TS. Nguyn Phc Dõn. nh mỏy bt ngt cụng sut 2300m
3

-
ữ
ữ
ứ
ử
ỗ
ỗ
ố
ổ
h
=
N = 5,05kW = 6,73Hp
Vi: G
kk
: khi lng ca dũng khụng khớ:
G = L
kk
.
kk
= 0,1.1,2 = 0,12kg/s
G
kk
= 0,12kg/s

kk
: khi lng riờng ca khụng khớ 20
0
C,
kk
= 1,2kg/m

=
-
=
n = 0,283
k: hng s i vi khụng khớ, k = 1,395
: hiu sut ca mỏy, chn = 80%
c). Thụng s thit k:
STT

Tờn thụng s n v

S liu thit k
1 Chiu cao b
m
4,8
2 Chiu rng b
m
9
3 Chiu di b
m
10
4 Cụng sut bm
Hp
5,126
5 Cụng sut mỏy nộn
Hp
6,73

lắng ly tâm).
1). Diện tích bề mặt lắng:
Tải trọng bề mặt: L
A

Ỵ
(32 ÷ 48) m
3
/m
2
.ngày → Chọn L
A
= 40 m
3
/m
2
.ngày
- Diện tích bề mặt lắng:

2
A
ng
tb
m5,57
40
2300
L
Q
A ===


= 0,2m
Chiều cao lớp bùn lắng: h
b
= 0,7m
Chiều cao lớp an tồn: h
at
= 0,3m

TÀI LIỆU CHỈ MANG TÍNH CHẤT THAM KHẢO
MOITRUONGXANH.INFO