i

MỤC LỤC
MỤC LỤC i
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT iv
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU v
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ vi
MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ XỬ LÝ NƯỚC THẢI 3
1.1. Phương pháp xử lý cơ học: 3
1.1.1. Song chắn rác 3
1.1.2. Lưới lọc 4
1.1.3. Bể lắng cát 4
1.1.4. Bể tách dầu mỡ 5
1.1.5. Bể điều hòa 5
1.1.6. Bể lắng 5
1.1.7. Bể lọc 6
1.2. Phương pháp xử lý hoá học 7
1.2.1. Đông tụ và keo tụ 7
1.2.2. Trung hòa 8
1.2.3. Oxy hoá khử 9
1.2.4. Điện hóa 9
1.3. Phương pháp xử lý hóa lý 10
1.3.1. Tuyển nổi 10
1.3.2. Hấp phụ 11
1.3.3. Trích ly 11
1.3.4. Trao đổi ion 11
1.4. Phương pháp xử lý sinh học 12
1.4.1. Công trình xử lý sinh học hiếu khí. 12
1.4.1.1. Bể phản ứng sinh học hiếu khí – Aerotank 12
1.4.1.2. Mương oxy hóa 16

PHÂN TÍCH LỰA CHỌN ĐỀ XUẤT VÀ TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ
LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT CÔNG TY YKK VIỆT NAM 33
3.1. Thành phần tính chất nước thải tại Công ty YKK Việt Nam 33
3.2. Tiêu chuẩn thải sau xử lý 34
3.3. Yêu cầu thiết kế 35
3.4. Đề xuất công nghệ 36
3.4.1. Phương án 1 36
3.4.2. Phương án 2 39
3.5. Tính toán đơn vị công trình 41
3.5.1. Tính toán phương án 1 41
3.5.1.1. Song chắn rác 41
3.5.1.2. Hố thu và tách dầu. 45
3.5.1.3. Bể điều hoà 46
3.5.1.4. Tính toán bể Aerotank 49
3.5.1.5.Bể lắng II 58
3.5.1.6.Bể khử trùng 59
3.5.1.7.Bể chứa bùn 66
3.5.1.8.Tính toán hóa chất 68
3.5.2 Tính toán phương án 2 69
3.5.2.1.Tính toán bể lọc sinh học (bể Biophin) 69
CHƯƠNG 4.KHAI TOÁN CÔNG TRÌNH XỬ LÝ NƯỚC THẢI 76
4.1.Khai toán cho phương án 1 76
4.1.1. Phần xây dựng Error! Bookmark not defined.
4.1.2. Phần thiết bị: 76
4.1.3. Chi phí cho 1m
3
nước thải 77
4.2 Khai toán cho phương án 2 78
4.2.1. Phần xây dựng : 78
4.2.2 Phần thiết bị 78

COD Nhu cầu oxi hoá học
CBCNV Cán bộ công nhân viên
DO Oxy hoà tan
HTXLNT Hệ thống xử lý nước thải
KCN Khu công nghiệp
SS Chất rắn lơ lửng
MLSS Sinh khối lơ lửng
MLVSS Sinh khối bay hơi hỗn hợp
TCVN Tiê u chuẩn Việt Nam
NTSH Nước thải sinh hoạt
QCXD Quy chuẩn xây dựng
QCVN Quy chuẩn Việt Nam
SCR Song chắn rác
PCCC Phòng cháy chữa cháy
v

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

STT BẢNG
1 Bảng 2.1: Thống kê mức vốn đầu tư của Công ty YKK Việt Nam
2 Bảng 3.1: Tính chất nước thải sinh hoạt tại Công ty YKK Việt Nam
3 Bảng 3.2: Quy chuẩn QCVN 14:2008/BTNMT Cột B
4 Bảng 3.3: Thông thiết kế số song chắn rác
5 Bảng 3.4: Thông thiết kế số hố thu
6
Bảng 3.5: Thông số thiết kế bể điều hòa
7 Bảng 3.6: Thông số thiết kế bể Aerotank
8 Bảng 3.7: Thông số thiết kế bể lắng II
9 Bảng 3.8: Thông số thiết kế bể khử trùng
10 Bảng 3.9: Tải trọng cặn trên 1m

Hình 1.13: Quá trình vận hành của bể SBR
14
Hình 1.14: Bể UASB
15 Hình 2.1. Quy trình sản xuất đầu khóa kéo
16 Hình 2.2: Sơ đồ quy trình xi mạ
17 Hình 2.3: Quy trình công đoạn dệt băng vải (cho chuỗi dây kéo Coil)
18 Hình 2.4: Quy trình dệt băng vải (cho chuỗi dây khóa kéo kim loại)
19 Hình 2.5: Quy trình sản xuất dây kéo vòng
vii 20 Hình 3.1: Sơ đồ công nghệ phương án 1
21 Hình 3.2: Sơ đồ công nghệ phương án 2

Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt Công ty YYK Việt Nam

1

MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề:
Trong thời đại ngày nay, môi trường sống là một trong những vấn đề đang
được rất nhiều ngành, nhiều cấp quan tâm. Vấn đề này không tự nó sinh ra mà
nguyên nhân chính là do nhu cầu cuộc sống con người.
Ở Việt Nam, trong giai đoạn hiện nay nền kinh tế thị trường làm động lực
thúc đẩy nhịp điệu kinh tế từng bước nhảy vọt, mà đặc biệt là ngành công nghiệp
phát triển. Bên cạnh đó, các nhà máy, xí nghiệp, khu công nghiệp liên tiếp nhau
được hình thành. Do đó, kéo theo các vấn đề về môi trường như: không khí, chất
thải rắn, nước thải… Đặc điểm quan trọng nhất hiện nay là vấn đề nước thải, vì hiện
nay khâu quản lý các vấn đề môi trường của nhà nước ta chưa được chặt chẽ đối với
doanh nghệp. Do đó, hầu hết các nhà máy, xí nghiệp hiện nay đều chưa có hệ thống

- Nghiên cứu tư liệu: Thu thập tài liệu, số liệu, đáng giá tổng quan về công
nghệ sản xuất, khả năng gây ô nhiễm môi trường và xử lý nước thải của nhà
máy sản xuất dây kéo YKK VIỆT NAM
- Thu thập, phân tích tổng hợp dữ liệu để tính toán và thiết kế các công trình
đơn vị .
- Phương pháp so sánh: phương pháp này nhằm đánh giá hiệu quả xử lý nước
thải đầu vào và ra theo Tiêu chuẩn Việt Nam (QCVN 14 : 2008/BTNMT).
- Phương pháp phân tích chi phí lợi ích: đánh giá hiệu quả kinh tế trong quá
trình xử lý nước thải của các phương pháp xử lý.
5. Phạm vi nghiên cứu:
Với mục tiêu nghiên cứu đã được xác định, đề tài chỉ được giới hạn trong
phạm vi tìm hiểu tính chất, lưu lượng nước thải sinh hoạt để từ đó tính toán – thiết
kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt cho phù hợp với nhà máy sản xuất dây kéo
YKK VIỆT NAM.
6. Ý nghĩa của đề tài:
Đề tài được thực hiện dựa trên cơ sở thu thập số liệu, nghiên cứu thực trạng
nguồn thải, tính chất nước thải tại nhà máy sản xuất dây kéo YKK Việt Nam để từ
đó đưa ra hệ thống xử lý nước thải cho phù hợp.
Kết quả tính toán – thiết kế trạm xử lý nước thải của đề tài có thể làm cơ sở
cho công ty YKK VIỆT NAM tham khảo để đầu tư xây dựng vào thực tế.

Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt Công ty YYK Việt Nam

3

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ XỬ LÝ NƯỚC THẢI
1.1. Phương pháp xử lý cơ học:
Xử lý cơ học (hay còn gọi là xử lý bậc I) nhằm mục đích loại bỏ các tạp chất
không tan (rác, cát nhựa, dầu mỡ, cặn lơ lửng, các tạp chất nổi…) ra khỏi nước thải;
điều hòa lưu lượng và nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải.

 Bể lắng cát ngang

Hình 1.2. Bể lắng cát ngang
 Bể lắng cát thổi khí
 Bể lắng cát ly tâm Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt Công ty YYK Việt Nam

5

1.1.4. Bể tách dầu mỡ
Các loại 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 bịt kín lỗ hổng giữa các hạt vật liệu lọc trong các bể sinh học…và chúng cũng
phá hủy cấu trúc bùn hoạt tính trong bể Aerotank, gây khó khăn trong quá trình lên
men cặn.
1.1.5. Bể điều hòa
Bể điều hòa được dùng để duy trì dòng thải và nồng độ vào công trình xử lý
ổn định, khắc phục những sự cố vận hành do sự dao động về nồng độ và lưu lượng
của nước thải gây ra và nâng cao hiệu suất của các quá trình xử lý sinh học. Bể điều
hòa có thể được phân loại như sau:
- Bể điều hòa lưu lượng
- Bể điều hòa nồng độ
- Bể điều hòa cả lưu lượng và nồng độ.
1.1.6. Bể lắng
Dùng để 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 xử lý nước thải, thường bố trí xử lý ban đầu hay sau khi xử lý sinh học. Để có
Hình 1.4. Bể lọc
1.2. Phương pháp xử lý hoá học
1.2.1. Đông tụ và keo tụ
Phương pháp đông tụ-keo tụ là quá trình thô hóa các hạt phân tán và nhũ
tương, độ bền tập hợp bị phá hủy, hiện tượng lắng xảy lắng.
Sử dụng đông tụ hiệu quả khi các hat keo phân tán có kích thước 1-100µm. Để
tạo đông tụ, cần có thêm các chất đông tụ như:
- Phèn nhôm Al
2
(SO
4
)
3
.18H
2
O. Độ hòa tan của phèn nhôm trong nước ở 20
0
C
là 362 g/l. pH tối ưu từ 4.5-8.


9

 Trung hòa dịch thải có tính acid, dùng các loại chất kiềm như: NaOH,
KOH, NaCO
3
, NH
4
OH, hoặc lọc qua các vật liệu trung hòa như CaCO
3
, dolomit,…
 Đối với dịch thải có tính kiềm thì trung hòa bởi acid hoặc khí acid.
Để lựa chọn tác chất thực hiện phản ứng trung hòa, cần dựa vào các yếu tố:
 Loại acid hay bazơ có trong nước thải và nồng độ của chúng.
 Độ hòa tan của các muối được hình thành do kết quả phản ứng hóa
học.
1.2.3. Oxy hoá khử
Đa số các chất vô cơ không thể xử lý bằng phương pháp sinh hóa được, trừ
các trường hợp các kim loại nặng như: Cu, Zn, Pb, Co, Fe, Mn, Cr,…bị hấp phụ vào
bùn hoạt tính. Nhiều kim loại như : Hg, As,…là những chất độc, có khả năng gây
hại đến sinh vật nên được xử lý bằng phương pháp oxy hóa khử. Có thể dùng các
tác nhân oxy hóa như Cl
2
, H
2
O
2
, O
2
không khí, O

- Không cần theo dõi các hoạt động của vi sinh vật.
- Có thể thu hồi các chất khác nhau.
- Hiệu quả xử lý cao và ổn định hơn.
1.3.1. 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 xảy ra khi có năng lượng tự do trên bề mặt phân chia, đồng
thời cũng do các hiện tượng thấm ướt bề mặt xuất hiện theo chu vi thấm ướt ở
những nơi tiếp xúc khí-nước
* Tuyển nổi dạng bọt: được sử dụng để tách ra khỏi nước thải các chất không
tan và làm giảm một phần nồng độ của một số chất hòa tan.
* Phân ly dạng bọt: được ứng dụng để xử lý các chất hòa tan có trong nước
thải, ví dụ như chất hoạt động bề mặt.
Ưu điểm của phương pháp tuyển nổi là có thể thu cặn với độ ẩm nhỏ, có thể
thu tạp chất. Phương pháp tuyển nổi được sử dụng nhiều trong các ngành công
nghiệp như: tơ sợi nhân tạo, giấy cellulose, thực phẩm,…

Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt Công ty YYK Việt Nam

11 Hình 1.6. Bể tuyển nổi kết hợp với cô đặc bùn
1.3.2. Hấp phụ
Hấp phụ là thu hút chất bẩn lên bề mặt của chất hấp phụ, phần lớn là chất hấp
phụ rắn và có thể thực hiện trong điều kiện tĩnh hoặc động
Quá trình hấp phụ là một quá trình thuận nghịch, nghĩa là chất bị hấp phụ có
thể bị giải hấp và chuyển ngược lại vào chất thải. Các chất hấp phụ thường được sử
dụng là các loại vật liệu xốp tự nhiên hay nhân tạo như tro, mẫu vụn than cốc, than
bùn, silicagen, keo nhôm, đất sét hoạt tính,… và các chất hấp phụ này còn có khả
năng tái sinh để tiếp tục sử dụng.

1.4.1. Công trình xử lý sinh học hiếu khí.
Xử lý sinh học trong điều kiện hiếu khí có thể kể đến hai quá trình cơ bản :
- Quá trình xử lý sinh trưởng lơ lửng.
- Quá trình xử lý sinh trưởng bám dính.
Các công trình tương thích của quá trình xử lý sinh học hiếu như: bể Aerotank
bùn hoạt tính (vi sinh vật lơ lửng), bể thổi khí sinh học tiếp xúc (vi sinh vật dính
bám), bể lọc sinh học, tháp lọc sinh học, bể sinh học tiếp xúc quay…
1.4.1.1. Bể phản ứng sinh học hiếu khí – Aerotank
Quá trình xử lý nước thải sử dụng bùn hoạt tính dựa vào hoạt động sống của vi
sinh vật hiếu khí. Trong bể Aerotank, các chất lơ lửng đóng vai trò là các hạt nhân
đế 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 mầu 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 sống
khác. Các vi sinh vật đồng hoá 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 hoá thành các chất vô cơ
như H
2
O, CO
2
không độc hại cho môi trường.

Tính tốn thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt Cơng ty YYK Việt Nam

13

Q trình sinh học có thể diễn tả tóm tắt như sau :
Chất hữu cơ + vi sinh vật + ơxy ⇒ NH
3

 Bể Aerotank có hệ thống cấp khí giảm dần theo chiều dòng chảy (bể có
dòng chảy nút )
Nồng độ chất hữu cơ vào bể Aerotank được giảm dần từ đầu đến cuối bể do đó
nhu cầu cung cấp ơxy cũng tỉ lệ thuận với nồng độ các chất hữu cơ. Ưu điểm :
- Giảm được lượng khơng khí cấp vào tức giảm cơng suất của máy thổi khí.

Tính tốn thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt Cơng ty YYK Việt Nam

14

- Khơng có hiện tượng làm thống q mức làm ngăn cản sự sinh trưởng của
vi khuẩn khử các hợp chất chứa Nitơ.
- Có thể áp dụng ở tải trọng cao (F/M cao), chất lượng nước ra tốt hơn.
 Bể Aerotank có ngăn tiếp xúc với bùn hoạt tính đã ổn định (Contact
Stabilitation)
Bể có 2 ngăn : ngăn tiếp xúc và ngăn tái sinh

Tuần hoàn bùn
Bể Aerotank
Ngăn tái sinh
bùn hoạt tính
Ngăn tiếp xúc
Bể
lắng
đợt 1
Nước thải
Xả bùn tươi
nguồn tiếp nhận
Bể
lắng

Xả ra
nguồn tiếp nhận
Đònh kỳ xả bùn hoạt
tính thừa
Hình 1.9. Sơ đồ làm việc của bể Aerotank làm thống kéo dài.
 Bể Aerotank khuấy trộn hồn chỉnh :
Xả bùn tươi
Bể
lắng
đợt 1
Nước thải
Xả bùn hoạt tính thừa
Tuần hoàn bùn
Bể
lắng
đợt 2
nguồn tiếp nhận
Xả ra
Máy khuấy bề mặt

Hình 1.10. Sơ đồ làm việc của bể Aerotank khuấy trộn hồn chỉnh.
Ưu điểm: pha lỗng ngay tức khắc nồng độ của các chất ơ nhiễm trong tồn
thể tích bể, khơng xảy ra hiện tượng q tải cục bộ ở bất cứ phần nào của bể, áp
dụng thích hợp cho loại nước thải có chỉ số thể tích bùn cao, cặn khó lắng.
 Oxytank
Dựa trên ngun lý làm việc của aerotank khuấy đảo hồn chỉnh người ta thay
khơng khí nén bằng cách sục khí oxy tinh khiết

Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt Công ty YYK Việt Nam



17

Tháp lọc sinh học cũng có thể được xem như là một bể lọc sinh học nhưng có
chiều cao khá lớn.

Hình 1.12. Bể lọc sinh học nhỏ giọt
1.4.1.4. Đĩa quay sinh học RBC ( Rotating biological contactors)
RBC gồm một loại đĩa tròn xếp liền nhau bằng polystyren hay PVC. Những
đĩa này được nhúng chìm trong nước thải và quay từ từ. Trong khi vận hành, sinh
vật tăng trưởng sẽ dính bám vào bề mặt đĩa và hình thành một lớp màng nhày trên
toàn bộ bề mặt ướt của đĩa.
Đĩa quay làm cho sinh khối luôn tiếp xúc với chất hữu cơ trong nước thải và
với không khí để hấp thụ oxy, đồng thời tạo sự trao đổi oxy và duy trì sinh khối
trong điều kiện hiếu khí.
1.4.1.5. Bể sinh học theo mẻ SBR ( Sequence Batch Reactor)
SBR là một dạng của bể Aerotank. Khi xây dựng bể SBR nước thải chỉ cần đi
qua song chắn, bể lắng cát và tách dầu mỡ nếu cần, rồi nạp thẳng vào bể. Ưu điểm
là khử được các hợp chất chứa nitơ, photpho khi vận hành đúng các quy trình hiếu
khí, thiếu khí và yếm khí.
Bể SBR hoạt động theo 5 pha:

Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt Công ty YYK Việt Nam

18

 Pha làm đầy ( fill ): thời gian bơm nước vào kéo dài từ 1-3 giờ.
Dòng nước thải được đưa vào bể trong suốt thời gian diễn ra pha làm đầy.
Trong bể phản ứng hoạt động theo mẻ nối tiếp nhau, tuỳ theo mục tiêu xử lý, hàm
lượng BOD đầu vào, quá trình làm đầy có thể thay đổi linh hoạt: làm đầy – tĩnh,