BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
ĐHKTCN TP.HCM ĐỘC LẬP – TỰ DO – HẠNH PHÚC
KHOA : MT & CN SINH HỌC
BỘ MÔN : MÔI TRƯỜNG

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Họ và tên : Phạm Văn Cường MSSV : 1091080001
Ngành : Kỹ thuật Môi trường Lớp : 10HMT1
1. Đầu đề Đồ án tốt nghiệp:
Tính toán và thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt khu công nghệ sinh học
TPHCM
2. Nhiệm vụ (yêu cầu về nội dung và số liệu ban đầu)
- Nghiên cứu, đề xuất phương án công nghệ để xây dựng trạm xử lý nước thải
đạt tiêu chuẩn xả thải loại A QCVN 14 : 2008.
- Tính toán, thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt khu công nghệ sinh học Tp,
HCM.
- Thiết lập các bản vẽ thiết kế xây dựng công trình.
- Dự toán kinh phí đầu tư xây dựng và vận hành trạm xử lý nước thải.
3. Ngày giao Đồ án tốt nghiệp : 12/12/2011
4. Ngày hoàn thành Đồ án tốt nghiệp : 02/04/2012
5. Giáo viên hướng dẫn : TS.THÁI VĂN NAM
Nội dung và yêu cầu Đồ án tốt nghiệp đã được thông qua bộ môn.
Chủ nhiệm bộ môn
(Kí và ghi rõ họ tên)
Th.S LÂM VĨNH SƠN
Người hướng dẫn chính
(Kí và ghi rõ họ tên)

tận tình hướng dẫn, cung cấp cho em những tài liệu, kiến thức và kinh nghiệm quý
báu trong quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp.
Em cũng xin gởi lời cám ơn đến Ban giám hiệu Trường Đại học Kỹ Thuật
Công Nghệ Thành phố Hồ Chí Minh, Ban chủ nhiệm khoa Môi trường và Công
nghệ sinh học, cùng tất cả các Thầy, Cô trong khoa đã tạo điều kiện thuận lợi để em
hoàn thành tốt Đồ án tốt nghiệp này.
Cuối cùng, không thể thiếu được là lòng biết ơn đối với gia đình, bạn bè, và
những người thân yêu nhất đã động viên tinh thần và giúp đỡ em torng quá trình
thực hiện Đồ án tốt nghiệp.
Xin chân thành cảm ơn.
Tp.HCM, ngày 20 tháng 3 năm 2012
Sinh viên
Phạm Văn Cường MỤC LỤC
MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề
2. Sự cần thiết của đề tài
3. Mục tiêu và nội dung của đồ án
4. Phương pháp nghiên cứu
5. Giới hạn phạm vi
6. Ý nghĩa khoa học, thực tiễn
7. Cấu trúc của đồ án
Số trang
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI SINH HOẠT VÀ CÁC BIỆN
PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT 1

3.1.4. Cơ sở dự án 33
3.2. Lựa chọn công nghệ xử lý 36
3.3. Phương án xử lý 37
3.3.1. Phương án 1 37
3.3.2. Phương án 2 41
3.4. Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải 43
3.4.1. Phương án 1 43
3.4.2. Phương án 2 72
CHƯƠNG 4. TÍNH TOÁN KINH TẾ 90
4.1. Dự toán kinh tế cho phương án 1 90
4.1.1. Khái toán kinh phí thiết bị 90
4.1.2. khái toán kinh phí xây dựng 93
4.1.3.Tổng hợp dự toán toàn bộ công trình 95
4.1.4. Chi phí quản lý vận hành 114
4.2. Dự toán kinh tế cho phương án 2 101
4.2.1.Khái toán kinh phí thiết bị 101
4.2.2.khái toán kinh phí xây dựng 105
4.2.3.Tổng hợp dự toán xây dựng 107
4.2.5. Chi phí quản lý vận hành 109
4.3. Lựa chọn phương án. 114
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 115
KẾT LUẬN 115
KIẾN NGHỊ 115
TÀI LIỆU THAM KHAO 116
A. PHỤ LỤC BẢNG TÍNH CHI PHÍ XÂY DỰNG
B. PHỤ LỤC BẢN VẼ


Bảng 3.8. Bảng thông số tính toán bể điều hòa 49
Bảng 3.10. Bảng thông số tính toán bể Aerotank 60
Bảng3.12. Các thông số chọn tải trọng xử lí bể lắng 2 61
Bảng 3.13.Tổng hợp tính toán bể lắng đợt II 65
Bảng 3.14. Các thông số thiết kế bể khử trùng 67
Bảng 3.15. Các chỉ tiêu về vật liệu lọc và tốc độ lọc của bể lọc áp lực sau đây 68
Bảng 3.16. Các thông số thiết kế bể lọc áp lực 70
Bảng 3.17. Các thông số thiết kế bể chứa bùn 71
Bảng 3.18. Các thông số thiết kế bể trung gian 72
Bảng 3.18. Các thông số thiết kế bể điều hòa 77
Bảng 3.19. Thông số kỹ thuật của vật liệu đệm sinh học 77
Bảng 3.19. Các thông số thiết kế bể FBR 88
Bảng 4.1. Khái toán kinh phí thiết bị 90
Bảng 4.2. Bảng tổng hợp dự toán toàn bộ công trình 93
Bảng 4.3. Bảng liệt kê chi phí vận hành 97
Bảng 4.4. Khái toán kinh phí thiết bị 102
Bảng 4.5. Bảng tổng hợp dự toán xây dựng 105
Bảng 4.6. Bảng tổng hợp dự toán toàn bộ công trình 107
Bảng 4.7. Bảng liệt kê chi phí vận hành 109 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
- BOD: Biochemical Oxygen Demand (nhu cầu oxy sinh hoá, mg/l)
- COD: Chemical Oxygen Demand (nhu cầu oxy hóa học, mg/l)
- DO: Dissolved Oxygen (oxygen hòa tan, mg/l)
- F/M: Food/Micro – Organism (tỷ số lượng thức ăn và lượng vi sinh vật)
- KCN: Khu công nghiệp
- MLSS: Mixed Liquor Suspended Solid (chất rắn lơ lửng trong bùn, mg/l)
- MLVSS: Mixed Liquor Volatite Suspended Solid (chất rắn lơ lửng bay hơi
trong bùn lỏng, mg/l)
- N: Nitơ
- P: Photpho
- SS: Suspended Solid (chất rắn lơ lửng, mg/l)
- SVI: Sludge Volume Index (chỉ số thể tích bùn, ml/g)
- VSS: Volatite Suspended Solid (chất rắn lơ lửng bay hơi, ml/g)
- XLNT: Xử lý nước thải
- QCVN: Quy chuẩn Việt Nam
- TCXD: Tiêu chuẩn xây dựng
- CNSH: Công ghệ sinh học


ngày một ô nhiễm trầm trọng.
Trước tình hình đó, việc ứng dụng thành tựu khoa học kỹ thuật và các công
cụ quản lý của nhà nước để kiểm soát và xử lý tình hình ô nhiểm nước thải sinh
hoạt tại Việt Nam. Việc xây dụng các hệ thống xử lý nước thải tại nguồn và xử lý
nước thải sinh hoạt tập chung và áp dụng công nghệ sinh học vào xử lý nước thải
sinh hoạt ngày càng rộng rãi và cho được nhiều kết quả khả quan. Và đây cũng là
mục đích để thực hiện đồ án tốt nghiệp “ Tính toán và thiết kế trạm xử lý nước
thải sinh hoạt khu công nghệ sinh học TPHCM ”.
2. Sự cần thiết của đề tài
Nước thải sinh hoạt là một trong những mối quan tâm sâu sắc đối với các nhà
quản lý môi trường và xã hội vì chúng có thể gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng.
Vì vậy việc nghiên cứu, tìm ra giải pháp công nghệ thích hợp để xử lý hiệu quả đảm
bảo các tiêu chuẩn cho phép khi thải ra môi trường đã được các nhà làm môi trường
trong và ngoài nước quan tâm. Do đó việc xử lý nước thải trước khi thải vào nguồn
tiếp nhận là một yêu cầu thiết yếu.
3. Mục tiêu và nội dung của đồ án
Đồ án thực hiện 04 mục tiêu cụ thể sau:
- Nghiên cứu, đề xuất phương án công nghệ để xây dựng trạm xử lý nước thải
đạt tiêu chuẩn xả thải loại A QCVN 14 : 2008.
- Tính toán, thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt khu công nghệ sinh học Tp,
HCM.
- Thiết lập các bản vẽ thiết kế xây dựng công trình.
- Dự toán kinh phí đầu tư xây dựng và vận hành trạm xử lý nước thải.
Nội Dung
- Nghiên cứu cơ sở lý thuyết về nước thải sinh hoạt.
- Tổng hợp, phân tích số liệu.
- Đề xuất phương án xử lý.
- Tính toán, thiết kế trạm xử lý nước thải.
- Triển khai bản vẽ thi công, thiết bị cho công trình.
- Dự toán kinh phí xây dựng và vận hành.

SINH HỌC
- CHƯƠNG 3. TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC
THẢI
- CHƯƠNG 4. TÍNH TOÁN KINH TẾ
- KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Đồ án tốt nghiệp

Trang 1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI SINH HOẠT VÀ CÁC
BIỆN PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT
1.1. Tổng quan về nước thải sinh hoạt
1.1.1. Nguồn gốc nước thải sinh hoạt
Nước thải sinh hoạt là nước được thải bỏ sau khi sử dụng cho các mục đích
sinh hoạt cộng đồng như : tắm, giặt giũ, tẩy rửa, vệ sinh cá nhân,…
Nước thải sinh hoạt được thải ra từ các căn hộ, cơ quan trường học, bệnh
viện, chợ, các cơ sở sản xuất và các công trình công cộng khác.
1.1.2. Đặc tính của nước thải
Nước thải sinh hoạt thường bị ô nhiễm bởi: các chất hữu cơ (thông qua các
chỉ tiêu COD, BOD…), các chất vô cơ, các chất dinh dưỡng (N, P…) và các vi sinh
vật ( E.coli, Coliforms…)
1.1.3. Thành phần và tính chất nước thải
Thành phần của nước thải sinh hoạt gồm 2 loại:
- 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: các chất thải nhà bếp, nước
tắm giặt…
1.2. Tổng quan về các phương pháp xử lý nước thải sinh hoạt
Thành phần của nước thải sinh hoạt chứa những tạp chất khác nhau. Nồng độ
và lưu lượng phụ thuộc vào từng nơi sinh ra nước thải. Chúng ta thường dựa vào

- Bể lắng.
- Phương pháp xử lý cơ học có thể loại bỏ được đến 60% các tạp chất không
tan và giảm BOD đến 20%.
1.2.3. Các công trình xử lý cơ học
1.2.3.1. Lọc qua song chắn hoặc lưới chắn
Đây là bước xử lý sơ bộ. Mục đích của quá trình là khử tất cả các vật có
trong nước thải có thể gây ra sự cố trong quá trình vận hành hệ thống nước thải như
làm tắc bơm, đường ống hoặc kênh dẫn. Đây là bước quan trọng đảm bảo an toàn và
tạo điều kiện thuận lợi cho cả hệ thống.
1.2.3.2. Song chắn rác
Nước thải đưa tới công trình làm sạch trước hết phải qua song chắn rác. Tại
song chắn rác, các tạp chất thô như rác, túi nylon, vỏ trái cây, giẻ, gỗ và các vật
khác được giữ lại nhằm đảm bảo cho máy bơm và các công trình, thiết bị xử lý
Đồ án tốt nghiệp

Trang 3
nước thải hoạt động ổn định. Đây là bước quan trọng nhằm đảm bảo độ an toàn cho
toàn hệ thống xử lý nước thải.
Dựa vào khoảng cách giữa các thanh chắn có thể chia song chắn rác thành
các loại như: song chắn rác loại thô, khoảng cách giữa các thanh từ 60 - 100 mm và
song chắn mịn có khoảng cách giữa các thanh từ 10 - 25 mm. Song chắn rác được
làm bằng kim loại, làm sạch bằng thủ công hoặc cơ giới và đặt nghiêng một góc 45
- 60
0
. Vận tốc nước chảy qua thanh chắn rác được giới hạn trong khoảng từ 0,6 - 1
m/s. Vận tốc cực đại dao động trong khoảng 0,75 - 1 m/s nhằm tránh đẩy rác qua
khe của song chắn rác và vận tốc nhỏ nhất qua khe là 0,4 m/s nhằm tránh quá trình
phân hủy các chất rắn.
1.2.3.3. Song chắn rác thô
Nước thải đưa đến công trình làm sạch trước hết phải qua song chắn rác.

mặt và gọi là bể tách bọt hay làm đặc bọt. Quá trình tuyển nổi được thực hiện bằng
cách sụt các bọt khí nhỏ vào pha lỏng. Các bọt khí này sẽ kết dính với các hạt cặn,
khi khối lượng riêng của tập hợp bọt khí và cặn nhỏ hơn khối lượng riêng của nước,
cặn sẽ theo bọt khí nổi lên bề mặt.
1.2.4. Xử lý hóa lý
1.2.4.1. Quá trình hấp phụ
Phương pháp hấp phụ được dùng rộng rãi để làm sạch triệt để nước thải khỏi
các chất hữu cơ hòa tan sau khi xử lý sinh học cũng như xử lý cục bộ khi trong
nước thải có chứa một hàm lượng rất nhỏ các chất đó. Những chất này không phân
hủy bằng con đường sinh học và thường có độc tính cao. Nếu các chất cần khử bị
hấp phụ tốt và khi chi phí riêng lượng chất hấp phụ không lớn thì việc áp dụng
phương pháp này là hợp lý hơn cả.
Hình1.1: Lực phân tán London (đóng vai trò chính trong quá trình hấp phụ)
Trong trường hợp tổng quát, quá trình hấp phụ gồm 3 giai đoạn:
Đồ án tốt nghiệp

Trang 5
- Di chuyển các chất cần hấp phụ từ nước thải tới bề mặt hạt hấp phụ (vùng
khuếch tán ngoài).
- Thực hiện quá trình hấp phụ.
- Di chuyển chất ô nhiễm vào bên trong hạt hấp phụ (vùng khuếch tán trong).
Người ta thường dùng than hoạt tính, các chất tổng hợp hoặc một số chất thải
sản xuất như xỉ tro, xỉ, mạt sắt và các chất hấp phụ bằng khoáng chất như đất sét,
silicagen…Để loại những chất ô nhiễm như: chất hoạt động bề mặt, chất màu tổng

2+
và Mg
2+
được tách khỏi nước và thay thế vị trí
Na
+
trong hạt nhựa. Đối với các quá trình làm mềm nước, thiết bị trao đổi ion
axit mạnh với Na
+
được sử dụng.
- Khử khoáng: trong quá trình khử khoáng, tất cả các ion âm và các ion dương
đều bị khử khỏi nước. Nước di chuyển qua hệ thống hai giai đoạn gồm bộ
trao đổi cation axit mạnh ở dạng H
+
nối tiếp với bộ trao đổi anion bazơ mạnh
ở dạng OH
-
.
- Khử ammonium (NH
4
+
): quá trình trao đổi ion có thể được dùng cô đặc NH
4
+

có trong nước thải. Trong trường hợp này, phải sử dụng chất trao đổi chất có
tính lựa chọn NH
4
+
cao chẳng hạn như clinoptilolite. Sau khi tái sinh, dung

Hình 1.2. Hệ thống kết tủa hóa học kết hợp với bể lắng Lamella
Mục đích quá trình keo tụ tạo bông để tách các hạt cặn có kích thước 0,001m < 
< 1 m, không thể tách loại bằng các quá trình lý học thông thường như lắng, lọc
hoặc tuyển nổi.
Cơ chế của quá trình keo tụ tạo bông gồm
Quá trình nén lớp điện tích kép, giảm thế điện động zeta nhờ ion trái dấu: khi
bổ sung các ion trái dấu vào nước thải với nồng độ cao, các ion sẽ chuyển dịch đến
lớp khuyếch tán vào lớp điện tích kép và tăng điện tích trong lớp điện tích kép, giảm
thế điện động zeta và giảm lực tĩnh điện.
Quá trình keo tụ do hấp phụ ion trái dấu trên bề mặt, trung hòa điện tích tạo
ra điểm đẳng điện zeta bằng 0. Trong trường hợp này, quá trình hấp phụ chiếm ưu
thế.
Cơ chế hấp phụ – tạo cầu nối: các polymer vô cơ hoặc hữu cơ có thể ion hóa,
nhờ cấu trúc mạch dài chúng tạo ra cầu nối giữa các hạt keo qua các bước sau:
- Phân tán polymer.
- Vận chuyển polymer đến bề mặt hạt.
- Hấp phụ polymer lên bề mặt hạt.
Đồ án tốt nghiệp

Trang 8
- Liên kết giữa các hạt đã hấp phụ polymer với nhau hoặc với các hạt khác.
1.2.4.4. Quá trình kết tủa
Quá trình kết tủa thường gặp trong xử lý nước là kết tủa carbonate canxi và
hydroxit kim loại. Ví dụ ứng dụng quá trình kết tủa làm mềm nước theo phương

2
O
Kim loại chứa trong nước thải có thể tách loại đơn giản bằng cách tạo kết tủa
kim loại dưới dạng hydroxit. Giá trị pH tối ưu để quá trình kết tủa xảy ra hiệu quả
nhất của các kim loại khác nhau không trùng nhau. Do đó, cần xác định giá trị pH
thích hợp đối với từng kim loại nước thải cụ thể cần xử lý.
Bên cạnh đó, quá trình kết tủa còn được ứng dụng trong quá trình khử SO
4
2-
, F
-
,
PO
4
3-
.
1.2.4.5. Quá trình thẩm thấu
Các kỹ thuật như điện thẩm tích, thẩm thấu ngược, siêu lọc và các quá trình
tương tự khác ngày càng đóng vai trò quan trọng trong xử lý nước thải.
Màng được định nghĩa là lớp đóng vai trò ngăn cách giữa các pha khác nhau. Đó có
thể là chất rắn, hoặc 1 gel (chất keo) trương nở do dung môi hoặc thậm chí cả một
chất lỏng. Việc ứng dụng màng để tách các chất, phụ thuộc vào độ thấm của các
hợp chất qua màng.
Thẩm thấu ngược
Thẩm thấu được định nghĩa là sự di chuyển tự phát của dung môi từ một
dung dịch loãng vào một dung dịch đậm đặc qua màng bán thấm.
Khi áp suất tăng lên áp suất thẩm thấu ở phía dung dịch của màng như hình
3.1 trên, thì có dòng dịch chuyển ngược, nghĩa là dung môi sẽ di chuyển từ dung
dịch qua màng vào phía nước sạch. Đây là khái niệm cơ bản của thẩm thấu ngược.
Vì vậy có thể định nghĩa thẩm thấu ngược là quá trình lọc dung dịch qua màng bán

O
2
3
1
2
3
1
3

3
a) P < π b) P = π c) P > π P - π

Đồ án tốt nghiệp

Trang 10
Sự khác biệt giữa hai quá trình là ở chỗ 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 các vi
khuẩn, tinh bột, protein, đất sét…). Còn thẩm thấu ngược thường được sử dụng để
khử các vật liệu có khối lượng phân tử thấp và có áp suất thẩm thấu cao.
1.2.5. Xử lý hóa học
1.2.5.1. Phương pháp trung hòa

và khử trùng nước thải. Các chất oxy hóa thông dụng: Ozon (O
3
), Chlorine (Cl
2
),
Kali permanganate (KMnO
4
), Hydroperoxide (H
2
O
2
).
1.2.6. Xử lý sinh học
Phương pháp sinh học được ứng dụng để xử lý các chất hữu cơ hòa tan có
trong nước thải cũng như một số chất vô cơ như H
2
S, sunfit, ammonia, nitơ… dựa
trên cơ sở hoạt động của vi sinh vật để phân hủy chất hữu cơ gây ô nhiễm. Vi sinh
vật sử dụng chất hữu cơ và một số khoáng chất làm thức ăn để sinh trưởng và phát
triển. Một cách tổng quát, phương pháp xử lý sinh học có thể chia làm 2 loại: