Giáo trình: Kỹ thuật xử lý nước thải – Đại học Dân lập Lạc Hồng
CHƯƠNG 2. CÁC CÔNG TRÌNH XỬ LÝ CƠ HỌC
2.1 Song chắn rác và máy nghiền rác
2.1.1 Song chắn rác
Song chắn rác là công trình đầu tiên trong sơ đồ công nghệ xử lý nước thải, được
sử dụng để tách loại các cặn rắn có kích thước lớn trong dòng vào hệ thống xử lý. Song
chắn rác được lắp đặt với mục đích
- Tránh hư hỏng các thiết bị công trình phía sau (như tắc nghẽn bơm, đường ống,
…);
- Tăng hiệu quả của quá trình;
- Giảm ô nhiễm dòng chảy;
Các lọai song chắn rác thường được dùng trong xử lý nước thải được trình bày trong hình
1.
Hình 2.1. Sơ đồ phân lọai song chắn rác
Trong ba lọai trên, song chắn rác có kích thước lỗ lưới lớn và song chắn rác có
kích thước lỗ lưới nhỏ thường được dùng để xử lý sơ bộ nước thải đối với nước thải vào
hệ thống xử lý. Ngược lại, song chắn rác có kích thước lỗ lưới rất nhỏ được sử dụng để
lọai cặn rắn trong dòng nước thải đầu ra sau xử lý. Song chắn rác có thể được làm bằng
các thanh kim loại (tròn hoặc phẳng) đặt song song, lưới kim lọai… các lọai được làm
bằng thanh kim lọai thường là song chắn rác có lỗ lưới lớn (sau đây được gọi là song
chắn rác thô) trong khi đó song chắn rác lỗ lưới có kích thước nhỏ hoặc rất nhỏ (sau
đây được gọi là lưới chắn rác) thường được làm bằng lưới kim lọai.
2.1.1.1 Song chắn rác thô (coarse screen)
Trong hệ thống xử lý nước thải, song chắn rác lớn thường được sử dụng để lọai bỏ
các cặn rắn lớn (giẻ, rác, gỗ, bịch nylon,…) nhằm nghẹt hoặc hư hỏng các thiết bị như
bơm, van, đường ống và các thiết bị phụ trợ khác. Trong xử lý nước thải công nghiệp,
tùy theo đặc tính nước thải mà có thể dùng hoặc không dùng song chắn rác lớn. Một số
lọai song chắn rác thông dụng được trình bày trong hình 2.
ThS. Nguyễn Ngọc Châu - draft 2 -2011
19
Song chắn rác

2. Vận tốc dòng chảy qua song chắn;
3. Khỏang trống giữa các thanh hoặc lưới;
4. Tổn thất áp lực qua song chắn;
5. Quy trình cào rác và xử lý;
6. Kiểm soát quá trình.
Do mục đích của song chắn rác thô là tách lọai các cặn có kích thước lớn nhằm
tránh làm hư hỏng hoặc tắc nghẽn các thiết bị trong công trình phía sau vì vậy song chắn
rác nên đặt trước các công trình. Vận tốc dòng chảy qua song chắn rác cũng là thông số
cần kiểm sóat nhằm tránh hiện tượng lắng cát hoặc các vật nặng đồng thời nhằm rửa trôi
một số chất hữu cơ tránh sự phân hủy gây mùi. Thông thường vận tốc tối thiểu qua song
chắn ít nhất là 0,4 m/s và tối đa không được vượt quá 0,9 m/s nhằm tránh việc đẩy rác
qua song chắn rác. Thông số thiết kế song chắn rác thô được trình bày trong bảng 1.
ThS. Nguyễn Ngọc Châu - draft 2 -2011
20
Giáo trình: Kỹ thuật xử lý nước thải – Đại học Dân lập Lạc Hồng
Bảng 2.1. Các thông số thiết kế song chắn rác
Thông số Đơn vị Phương pháp cào rác
Thủ công Cơ khí
Kích thước song chắn
Rộng mm 5-15 5-15
Dầy mm 25 - 38 25 – 38
Khỏang trống giữa hai thanh mm 25 – 50 15 – 75
Độ dốc so với phương thẳng đứng
o
30 - 45 0-30
Vận tốc dòng chảy qua song chắn
Tối đa m/s 0,3 – 0,6 0,6 – 1,0
Tối thiểu m/s 0,3 – 0,5
Tổn thất áp lực qua song chắn cho phép mm 150 150 - 600
Nguồn: Metcalf & Eddy; 2003;

Công thức tính tóan tổn thất áp lực qua song chắn rác trên chỉ áp dụng đối với
song chắn rác sạch. Khi song chắn rác bị nghẹt, tổn thất áp lực sẽ thay đổi và có thể ước
tính bằng cách giả thiết tỷ lệ phần trăm diện tích còn lại của khe hở giữa các thanh trên
song chắn.
2.1.1.2 Lưới chắn rác
Lưới chắn rác được sử dụng rộng rãi
như là công trình tiền xử lý (được đặt sau
song chắn rác thô), xử lý sơ bộ (thay cho bể
lắng, tách) và cũng được dùng để lọai bỏ chất
rắn sau các công trình xử lý sơ bộ trước khi
cho vào bể lọc sinh học (trickling filter) nhằm
tránh hiện tượng tắc nghẽn có thể xảy ra.
ThS. Nguyễn Ngọc Châu - draft 2 -2011
21
θ
Th
ể
tíc
h
tíc
h
lũ
y
củ
a
dò
ng
và
o
m

kích thước
Kích thước lỗ
lưới
Vật liệu sử dụng ứng dụng
Cố định Trung bình 0,25 – 2,5 mm Lưới thép không rỉ Xử lý sơ bộ
Thùng quay Lớn 2,5 – 5 mm Lưới thép không rỉ Tiền xử lý
Trung bình 0,25 – 2,5 mm Lưới thép không rỉ Xử lý sơ bộ
Nhỏ
6 – 35 µm
Lưới thép không rỉ và vải
polyester
Dùng lọai bỏ
chất rắn lơ lửng
còn trong nước
thải sau xử lý
Lưới chắn nằm
ngang
Trung bình 1,6 – 4 mm Thanh thép không rỉ
Nguồn: Metcalf & Eddy; 2003;
Lưới chắn rác có thể được dùng để thay thế công trình xử lý sơ bộ ở các hệ thống
xử lý nước thải công suất nhỏ. Việc sử dụng lưới chắn rác có thể làm tăng hiệu quả tách
lọai BOD và TSS, tuy nhiên hiệu quả xử lý thực tế phụ thuộc rất nhiều vào thành phần và
đặc tính của nước thải. Ví dụ về khả năng lọai bỏ BOD và TSS của lưới chắn rác được
trình bày trong bảng 2.3.
Bảng 2.3. Hiệu quả xử lý BOD và TSS của một số lưới chắn rác
Lọai lưới chắn rác Kích thước lỗ lưới % lọai BOD % lọai TSS
Cố định 1,6 mm 5 - 20 5 – 30
Thùng quay 0,25 25 – 50 25 – 45
Nguồn: Metcalf & Eddy; 2003;
Lưới chắn rác cố định thường được thiết kế có kích thước lỗ lưới từ 0,2 đến 1,2

ThS. Nguyễn Ngọc Châu - draft 2 -2011
22
2
2
1






×
×=
AC
Q
g
h
L
Giáo trình: Kỹ thuật xử lý nước thải – Đại học Dân lập Lạc Hồng
Giá trị C và phụ thuộc rất nhiều vào thiết kế chẳng hạn như kích thước khe hở, phần trăm
diện tích họat động,… và các giá trị này được cung cấp bởi nhà sản xuất. Trong trường hợp
không có các giá trị nay thì có thể xác định bằng thực nghiệm. Việc xác định tổn thất áp lực của
nước qua lưới rất quan trọng trong quá trình vận hành vì tổn thất phụ thuộc rất lớn vào kích thước
lỗ lưới và lượng chất rắn, điều này sẽ quyết định phương pháp và tần suất vệ sinh lưới lọc.
2.1.1.3 Lưới chắn rác có lỗ lưới rất nhỏ
Được sử dụng để lọai chất rắn lơ lửng còn lại trong nước đầu ra sau quá trình xử
lý bậc hai và hồ sinh học. Hiệu quả tách chất rắn lơ lửng từ 10 đến 80 %, trung bình
khỏang 55%. Thông số thiết kế được trình bày trong bảng 4.
Bảng 2.4. Một số thông số thiết kế của lưới chắn rác có kích thước lỗ lưới rất nhỏ
Thông số Khỏang giá trị Ghi chú

như giẻ nhỏ, giấy, nhựa, cát, phân,….
Bảng 2.5. Thể tích và thành phần của rác thải thu gom từ song chắn rác
Kích thước khe/lỗ
lưới
Độ ẩm
(%)
Khối lượng
riêng (kg/m
3
)
Thể tích rác (L/1000 m
3
)
Khỏang giá trị Giá trị đặc trưng
Song chắn rác thô
12,5 60 – 90 700 – 1100 37 – 74 50
25 50 – 80 600 – 1000 15 – 37 22
37,5 50 – 80 600 – 1000 7 – 15 11
50 50 – 80 600 – 1000 4 - 11 16
Lưới chắn rác
12,5 80 – 90 900 – 1100 44 – 110 75
6,25 80 – 90 900 – 1100 30 – 60 45
Nguồn: Metcalf & Eddy; 2003;
ThS. Nguyễn Ngọc Châu - draft 2 -2011
23
Giáo trình: Kỹ thuật xử lý nước thải – Đại học Dân lập Lạc Hồng
2.1.2 Máy nghiền rác
Máy nghiền rác được sử dụng nhằm mục đích nghiền chất thải rắn có kích thước
lớn không cần loại khỏi dòng nước thải; tạo kích thước đồng đều.
Trong hệ thống xử lý nước thải, máy nghiền rác có thể đặt ở những vị trí sau:

SCR
Máy nghiền rác
SCR
Máy nghiền rác
Giáo trình: Kỹ thuật xử lý nước thải – Đại học Dân lập Lạc Hồng
- Thể tích cần thiết của bể điều hòa;
- Các yếu tố cần kết hợp trong thiết kế;
- Làm thế nào kiểm sóat vấn đề mùi và lắng cặn trong bể điều hòa;
Vị trí đặt bể điều hòa phải được xác định đối với mỗi hệ thống bởi vì vị trí đặt bể
tốt nhất sẽ khác nhau tùy thuộc vào đặc tính của hệ thống và thóat nước thải, diện tích
mặt bằng sẵn có và công nghệ xử lý yêu cầu. Vị trí đặt bể điều hòa phải được xem xét
trên tòan bộ quy trình xử lý, đánh giá các tác động của bể trong hệ thống và các vấn đề sẽ
phát sinh khi đặt bể điều hòa. Ví dụ bể điều hòa có thể đặt sau công trình xử lý sơ bộ và
trước công trình xử lý sinh học nhưng khi đó sẽ phát sinh các vấn đề về lắng cặn hay
váng. Khi bể điều hòa đặt trước công trình xử lý sơ bộ và công trình xử lý sinh học thì
cần phải thiết kế làm sao để tránh lắng cặn, mùi…
Thể tích bể điều hòa. Thể tích bể điều hòa có thể xác định theo bằng các phương pháp
sau
Phương Pháp Đồ Thị
Thể tích bể điều hòa có thể xác định bằng cách vẽ đường tích lũy thể tích của
dòng vào và đường tích lũy trung bình lưu lượng trong ngày của dòng vào trên cùng một
đồ thị. Tại đường cong của đường tích lũy thể tích của dòng vào, vẽ đường tiếp tuyến
song song với đường tích lũy trung bình lưu lượng ngày. Thể tích cần thiết của bể điều
hòa sẽ là khỏang cách theo chiều đứng từ tiếp điểm đến đường thẳng biểu diễn tích lũy
trung bình lưu lượng ngày. Trong trường hợp đường tích lũy nằm ở hai phía của đường
trung bình thì vẽ hai đường tiếp tuyến song song với đường lưu lượng trung bình và thể
tích bể điều hòa cần thiết chính là khỏang cách theo chiều đứng giữa 2 đường tiếp điểm.
Hình 2.4 Sơ đồ xác định thể tích cần thiết của bể điều hòa
Phương Pháp số học
Phương pháp này dựa trên chênh lệch giữa lưu lượng tích lũy dòng vào và lưu

Thể tích tích lũy của dòng vào
m
3

Thể tích tích lũy của dòng vào
m
3

Giáo trình: Kỹ thuật xử lý nước thải – Đại học Dân lập Lạc Hồng
- Đảm bảo an tòan cho các thiết bị đi kèm trong bể điều hòa như bơm, hệ thống
khuấy trộn, hay hệ thống sục khí;
- Dự phòng cho trường hợp cần ổn định dòng ô nhiễm đậm đặc;
- Dự phòng cho trường hợp biến động về dòng trong ngày;
Trong thực tế, thể tích bể điều hòa thường được lấy bằng 1,1đến 1,2 lần thể tích tính tóan
được.
Ví dụ: Một nhà máy có lưu lượng nước thải (bảng ); hệ thống xử lý được vận hành 24/24h; hãy
xác định thể tích bể điều hòa cần thiết theo phương pháp đồ thị và phương pháp tính.
Lời giải.
Theo phương pháp dồ thị
Với lưu lượng đã cho, tổng thể tích tích lũy là 19116; như vậy lưu lượng trung bình ngày
(24 giờ) sẽ là 796, 5 m
3
/h (làm tròn 797 m
3
/h) ; thể tích tích lũy dòng vào và tích lũy
trung bình lưu lượng ngày tính ra được cho trong bảng.
ThS. Nguyễn Ngọc Châu - draft 2 -2011
Thời gian trong ngày Lưu lượng (m
3
/h) Thời gian trong

Với lưu lượng đã cho, lưu lượng trung bình ngày (24 giờ) sẽ là 796, 5 m
3
/h chọn lưu
lượng sẽ bơm ra là 797 m
3
/h; bảng tính toán chênh lệch vào và ra được cho trong bảng.
Như vậy thể tích bể điều hòa cần thiết sẽ là
664315775068 =+−=V
m
3
và thể tích bể điều
hòa sẽ 7307 – 7971 m
3
.
Hình dạng và cấu trúc bể điều hòa. Khi thiết kế bể điều hòa cần nên xem xét
các yếu tố như: hình dạng bể, cấu trúc bể (bao gồm phương pháp vệ sinh, đường nước
vào và tính an tòan), các yêu cầu về khuấy trộn; các thiết bị phụ; và hệ thống bơm và
điều khiển bơm.
Hình dạng bể điều hòa. Hình dạng bể điều hòa có thể là hình trụ tròn, hình hộp
vuông hoặc hình chữ nhật. Hình dạng của bể phụ thuộc rất nhiều vào mục đích điều hòa
(lưu lượng, thành phần); hình dạng khu đất hiện hữu và mục đích làm sạch.
Cấu trúc bể. Bể có thể được làm bằng bêtông cốt thép, thép, hay bể đất đào.
Thường bể đất đào là có giá thành thấp nhất. Đối với bể đất đào độ dốc cạnh bên có thể
dao động trong khoảng 3:1 – 2:1; và được lót đáy bằng một lớp HDPE (chống thấm) để
tránh gây ô nhiễm nước ngầm. Khi sử dụng máy thổi khí nổi để khuấy trộn thì độ sâu
mực nước tối thiểu trong bể phải duy trì từ 1,5-2,0 m để bảo đảm an toàn cho máy; Khi
thiết kế cũng cần lưu ý những thiết bị cần thiết khác như thiết bị tách cặn, váng; máng
chảy tràn thoát nước trong trường hợp có sự cố, hàng rào để tránh người đi vào khu vực
bể,
ThS. Nguyễn Ngọc Châu - draft 2 -2011

thống xử lý bùn cặn. Dựa trên nồng độ và khuynh hướng tác động lẫn nhau có thể chia
lắng ra làm bốn lọai chính đó là lắng riêng rẽ từng hạt cặn, lắng keo tụ, lắng vùng và lắng
nén (bảng )
ThS. Nguyễn Ngọc Châu - draft 2 -2011
29
Bể điều hòa
1 m
Diện tích bề mặt lớn
nhất
Máy thổi khí nổi
3
1
Mức nước vận hành
thấp nhất yêu cầu
Mức nước vận hành
thấp nhất cho phép để
bảo vệ máy thổi khí
Thay đổi
Giáo trình: Kỹ thuật xử lý nước thải – Đại học Dân lập Lạc Hồng
Lọai lắng Mô tả quá trình ứng dụng/nơi xảy ra
Lắng riêng rẽ
từng hạt cặn
Đó là quá trình lắng của các hạt cặn trong hỗn
hợp có hàm lượng chất rắn thấp dưới tác động
của trọng lực. Các hạt lắng riêng rẽ và không
có tác động qua lại giữa các hạt.
Lọai các cặn, sỏi cát ra khỏi
nước thải
Lắng keo tụ Là quá trình lắng của các hạt cặn mà có thể kết
hợp hoặc kết bông trong quá trình lắng, nhờ sự

Cơ sở lý thuyết
Lắng riêng rẽ từng hạt cặn.
Cơ sở lắng của lọai cặn này tuân theo hai định luật cơ bản đó là Newton và Stock. Dựa
trên việc phân tích lực tác động lên hạt, vận tốc lắng của hạt cầu được xác định theo công
thức sau
( )
hh
d
h
l
lh
d
dsg
C
g
d
C
g
v 1
3
4
3
4
−≈







34,0
Re
3
Re
24
++=
d
C

Với Re là chuẩn số Reynold
l
hh
dv
ν
=Re
Ngòai ra có thể xác định C
d
gần đúng bằng công
thức sau
n
d
b
C
Re
=
ThS. Nguyễn Ngọc Châu - draft 2 -2011
30
Giáo trình: Kỹ thuật xử lý nước thải – Đại học Dân lập Lạc Hồng
Chế độ chảy Re b n
n

d
C
g
v 1
3
4
3
4
−≈








−
=
φρ
ρρ
φ
φ = hệ số hình dạng (φ = 1đối với hạt cầu ; φ = 2 đối với cặn dạng hột và > 20 đối bông cặn)
2.3.1 Bể lắng cát (grit chamber)
Bể lắng cát thường được thiết kế để tách các tạp chất rắn không tan có kích thước
từ 0,2 đến 2 mm ra khỏi nước thải nhằm đảm bảo cho các thiết bị cơ khí (như bơm)
không bị cát sỏi bào mòn, tránh tắc các đường ống dẫn, kênh dẫn cũng như giảm số lần
làm sạch thiết bị phân hủy.
2.3.3 Cơ Sở Lý Thuyết
- Dựa vào quá trình lắng tự do của các hạt;

dg
V
Ls
S
−
=
Giáo trình: Kỹ thuật xử lý nước thải – Đại học Dân lập Lạc Hồng
- Diện tích tiết diện ngang của bể lắng cát:

- Chiều dài cần thiết của bể lắng cát:
W x h
max
x V
h
= W x L x v
s
Với
+ h
max
: Chiều cao cực đại của bể lắng cát;
+ v
s
: Vận tốc lắng của hạt cát d = 0,2 mm, v
s
= 0,021 m/s;
+ L : Chiều dài của bể lắng cát;
+ v
h
: Vận tốc theo phương ngang (vận tốc tới), v
h

L
W
HQ
Q
v
h
v
s
Diện tích đáy = W x
L
Q
max
(m
3
/s)
V
h
(m/s)
Lưu lượng cực đại
Vận tốc ngang theo thiết kế = 0,3 m/s
W x H =
=
hs
v
L
v
h
=
max
Giáo trình: Kỹ thuật xử lý nước thải – Đại học Dân lập Lạc Hồng

;
- Kích thước hạt cát d = 0,2 - 2 mm;
- Cát chưa rửa có thể chứa ≥ 50% cặn hữu cơ.
Lượng cát phát sinh từ bể lắng cát có thể ước tính bằng 0,037-0,22 m
3
cát/1000 m
3
nước thải.
2.3.5 Thiết Kế Bể Lắng Cát
BỂ LẮNG CÁT NGANG
Trong bể lắng cát ngang, nước chuyển động theo phương ngang (dọc theo chiếu dài bể
và mặt bằng bể có dạng hình chữ nhật.
-
- Chiều cao phần công tác H của bể chọn theo tỷ lệ H/L, kiểm tra theo V và thời gian
lưu nước (HRT);
- HRT = 1 - 2 phút = 60 - 120 s;
ThS. Nguyễn Ngọc Châu - draft 2 -2011
33
B
L
L
1
2b
b
θ
∆P
∆
H
L
1

0,2 0,324 0,346 0,352 0,355 0,352
0,4 0,330 0,350 0,356 0,358 0,356
0,6 0,340 0,356 0,361 0,363 0,361
0,8 0,355 0,365 0,369 0,370 0,369
0,9 0,367 0,373 0,375 0,376 0,375
1,0 0,385 0,385 0,385 0,385 0,385
- Vận tốc lắng của cát thay đổi theo kích thước hạt cát và nhiệt độ (Bảng 2.3).
Bảng 2.9 Vận tốc lắng của cát trong nước ở t
0
C khác nhau
d
(mm)
Vận tốc lắng (mm/s) d
(mm)
Vận tốc lắng (mm/s)
5
0
C 10
0
C 15
0
C 20
0
C 5
0
C 10
0
C 15
0
C 20

−
−
×
×
×
××
×
=
K
K
Q
vB
gm
vB
b
3
2
3
1
min
3
2
3
2
max
1
1
1 K
K
vB

C 15
0
C 20
0
C 5
0
C 10
0
C 15
0
C 20
0
C
0,80 93,65 98,08 102,92 106,92 0,095 3,44 4,14 4,84 5,54
0,77 91,3 95,65 100,0 104,35 0,0925 3,34 3,97 4,60 5,23
0,75 88,1 92,3 96,5 100,7 0,090 3,15 3,75 4,35 4,95
0,70 81,6 85,7 89,8 93,9 0,085 2,82 3,36 3,90 4,44
0,65 74,8 78,75 82,7 86,65 0,080 2,525 3,005 3,485 3,965
0,60 67,8 71,55 75,3 79,05 0,075 2,245 2,665 3,085 3,505
0,50 53,35 56,68 60,0 63,32 0,070 1,940 2,32 2,70 3,08
0,400 39,7 42,6 45,5 48,4 0,0685 1,847 2,217 2,587 2,957
0,375 36,2 39,0 41,8 44,6 0,0690 1,682 2,007 2,332 2,657
0,350 32,4 35,05 37,7 40,35 0,0615 1,51 1,805 2,10 2,395
0,325 28,7 31,2 33,7 36,2 0,0600 1,455 1,73 2,005 2,280
0,300 25,1 27,45 29,7 32,15 0,0570 1,325 1,57 1,815 2,060
- Chiều cao lớp cát trong bể lắng cát:
+ h
c
: chiều cao lớp cát trong bể;
+ L : chiều dài bể lắng cát;

ThS. Nguyễn Ngọc Châu - draft 2 -2011
35
nBL
W
h
c
c
××
=
h
NP
F
×
××
=
1000
365
Giáo trình: Kỹ thuật xử lý nước thải – Đại học Dân lập Lạc Hồng
Tính Toán Bể Lắng Cát Thổi Khí
- Vận tốc xoáy 0,25 - 0,3 m/s;
- Tỷ lệ chiều rộng và chiều sâu W : H = 1 - 1,5;
- Thời gian lưu nước HRT = 3 - 5 phút;
- Khí cấp vào = 3 - 8 m
3
/m
2
.h.
Tốc độ chuyển động xoay được duy trì không đổi nhằm:
- Bảo đảm cặn hữu cơ ở trạng thái lơ lửng;
- Tạo điều kiện cho các hạt cát va chạm với nhau, tách bớt cặn hữu cơ bám quanh;

3:1 – 5:1
1,5 : 1
4,0 : 1
Khí cung cấp (ft
3
/phút.ft chiều
dài)
2,0 : 5,0
Lượng cát (ft
3
/Mgal) 0,5 – 27 2,0
Nguồn: Metcalf & Eddy; 2003;ft
3
/phút.ft x 0,0929 = m
3
/phút.m; ft
3
/Mgal x 0,00748 = m
3
/10
3
m
3
2.5 BỂ LẮNG
2.5.1 Mục Đích
Trong xử lý nước thải, bể lắng được sử dụng để tách các cặn lơ lửng có khả năng
lắng trong nước thải (bể lắng đợt 1), sử dụng để tách cặn từ quá trình keo tụ tạo bông
hoặc các quá trình xử lý hóa học khác hay được dùng để tách hỗn hợp lỏng-bùn (cặn) sau
quá trình xử lý sinh học (bể lắng đợt 2).
ThS. Nguyễn Ngọc Châu - draft 2 -2011

Vùng thu
nước ra
Máng tràn
Vách ngăn
châm lỗ
Q
Vùng
nước vào
Vùng lắng
Vùng thu
nước ra
Q
Giáo trình: Kỹ thuật xử lý nước thải – Đại học Dân lập Lạc Hồng
Hình 2.9 Bể lắng đứng.
Hình 2.10 Quỹ đạo lắng của hạt lắng độc lập trong bể lắng ngang.
- v
0
: vận tốc lắng tới hạn = vận tốc của hạt lắng theo độ sâu h
0
và thời gian lưu nước HRT = t
0
- Thời gian lưu nước t
0
+ V = thể tích bể (m
3
);
+ Q = lưu lượng nước thải vào bể (m
3
/h);
+ l = chiều dài bể (m);

Vùng thu
nước ra
l
0
V
h
V
h
V
s
V
0
V
s
V
h
Diện tích bề mặt
Q
hwl
Q
V
t
0
0
××
==
0
0
0
v

> v
0
mới lắng được.
2.5.3 Thiết Kế Bể Lắng
Do chế độ làm việc của bể lắng phụ thuộc vào đặc tính cặn lắng; chế độ dòng chảy
trong vùng lắng (mà chế độ này phụ thuộc vào chế độ phân phối nước vào và thu nước
sau khi lắng); ảnh hưởng của gió và nhiệt độ; chuyển động đối lưu nhiệt và do chênh lệch
nồng độ trong bể. Tuy nhiên tất cả những thông số trên không thể tính bằng lý thuyết, vì
vậy để tính toán chính xác cần phải dựa vào các thông số thực nghiệm. Bảng 2.5 trình
bày một số thông số tính toán bể lắng đợt 1.
Bảng 2.12 Các thông số tính toán bể lắng đợt 1
Thông số
Giá trị
Khoảng Đặc trưng
Bể Lắng 1 Đặt Trước Công Trình Xử Lý Bậc 2
- HRT (h) 1,5 - 2,5 2,0
- Tải trọng bề mặt (m
3
/m
2
.ng)
+ Lưu lượng trung bình
+ Lưu lượng cực đại
32 - 50
81 - 122 102
- Tải trọng máng thu (m
3
/m.ng) 124 - 496 248
Bể Lắng 1 Đặt Trước Bể Bùn Hoạt Tính Hiếu Khí
- HRT (h) 1,5 - 2,5 2,0

- Độ dốc đáy (m/m dài) 1:10 - 1:13 1:12
- Tốc độ máy gạt cặn (vòng/phút) 0,02 - 0,05 0,03
Nguồn: Metcalf & Eddy; 2003;
Vận tốc tối đa trong vùng lắng
Thiết kế bể lắng cần phải kiểm tra: vận tốc trong vùng lắng gần máng thu nước;
vận tốc trong vùng giáp ranh vùng lắng và vùng chứa cặn; Và các vận tốc này phải nhỏ
hơn vận tốc kéo hạt cặn đã lắng nổi trở lại.
- V
H
: vận tốc giới hạn trong vùng lắng (m/s);
ThS. Nguyễn Ngọc Châu - draft 2 -2011
39
( )
2
1
18






−
=
f
gdk
V
H
ρ
Giáo trình: Kỹ thuật xử lý nước thải – Đại học Dân lập Lạc Hồng

Bảng 2.14 Tỷ trọng và nồng độ cặn lắng trong bể lắng đợt 1
Loại cặn lắng Tỷ trọng
Nồng độ tính theo trọng lượng
(%)
Khoảng Đặc trưng
1. Nước thải vào thẳng bể
- Từ HT cống riêng 1,03 4 - 12 5,0
- Từ HT cống chung 1,05 4 - 12 6,5
2. Nước thải trộn với bùn hoạt tính ở bể lắng đợt 2
- Sau aerotank 1,03 2 - 6 3,0
- Sau bể lọc sinh học 1,03 4 - 10 5,0
Nguồn: Metcalf & Eddy; 2003;
Thể tích bùn trong bể lắng phụ thuộc vào: tính chất nước thải cần xử lý; thời gian lắng và
hiệu quả lắng của bể; tính chất bùn; và thời gian tháo bùn.
2.7 Qúa trình lọc (Filtration)
2.7.1 Các Dạng Thiết Bị Lọc
Thiết Bị Lọc Áp Lực hoặc chân không: Nguyên lý hoạt động của loại thiết bị
này là dùng áp lực để tách nước (thiết bị lọc áp lực) hay dùng chân không để tách nước
(thiết bị lọc chân không);
ThS. Nguyễn Ngọc Châu - draft 2 -2011
40
bta
R
+
=
1
Giáo trình: Kỹ thuật xử lý nước thải – Đại học Dân lập Lạc Hồng
Thiết bị lọc thông thường: nguyên lý hoạt động của loại thiết bị này là sử dụng
trọng lực để tách nước;
2.7.2 Thiết Bị Lọc Dưới Tác Dụng Của Trọng Lực

- Vận tốc lọc từ 5 – 15 m/h;
- Chu kỳ rửa lọc rất nhanh: 1 lần/12 giờ hoặc 1 lần/24 giờ;
- Rửa lọc bằng phương pháp rửa ngược, lượng nước dùng bằng 3-6% nước xử lý.
ThS. Nguyễn Ngọc Châu - draft 2 -2011
41
Giáo trình: Kỹ thuật xử lý nước thải – Đại học Dân lập Lạc Hồng
Bảng 2.15 Các thông số thiết kế của bể lọc nhanh hai hoặc nhiều lớp vật liệu lọc
Đặc tính Giá trị
Khoảng Điển hình
Lọc hai lớp
Antraxit
- Chiều sâu, mm 300-600 450
- Kích thước hữu hiệu, mm 0,8-1,0 1,2
- Hệ số đồng đều 1,3-1,8 1,6
Cát
- Chiều sâu, mm 150-300 300
- Kích thước hữu hiệu, mm 0,4-0,8 0,55
- Hệ số đồng đều 1,2-1,6 1,5
- Tốc độ lọc, l/m
2
.ph 80-400 200
Lọc nhiều lớp
Antraxit (lớp trên cùng của môi trường lọc 4 lớp)
- Chiều sâu, mm 200-400 200
- Kích thước hữu hiệu, mm 1,3-4,0 1,6
- Hệ số đồng đều 1,5-1,8 1,6
Antraxit (lớp thứ 2 của môi trường lọc 4 lớp)
- Chiều sâu, mm 100-400 200
- Kích thước hữu hiệu, mm 1,0-1,6 1,2
- Hệ số đồng đều 1,5-1,8 1,6

94,0
82,1
%60
242,0
µ
ρρρ
ncn
r
d
v
−×
=
Giáo trình: Kỹ thuật xử lý nước thải – Đại học Dân lập Lạc Hồng
Hình 2.11 Đồ thị xác định thời gian lọc.
2.7.3 Đặc Tính Vật Liệu Lọc
Vật Liệu Lọc
Hiện nay, các vật liệu lọc thường được sử dụng bao gồm: Cát thiên nhiên; than
anthracite nghiền; quặng sắt từ nghiền; than hoạt tính dạng hạt; vật liệu tổng hợp; hạt
nhựa; các vật liệu khác (than củi, xơ dừa, …).
Kích Thước Hạt
Trong các loại vật liệu trên, cát thiên nhiên thường có kích thước đa dạng và
không đồng nhất có thể gồm các thành phần thô, mịn khác nhau vì vậy để sử dụng được
cần phải loại bỏ các thành phần quá mịn hoặc quá thô trong cát để đảm bảo hiệu quả lọc.
Thông thường hạt có kích thước qua lỗ rây nằm trong khoảng P
10
≤d≤ P
60
(nếu < P
10
thì