Đồ án công nghệ môi trường GVHD: Vũ Thị Mai
MỤC LỤC
CHƯƠNG I: MỞ ĐẦU 2
1.Đặt vấn đề 2
2.2. So sánh lựa chọn phương án 7
2. Tính toán bể thu gom nước thải 13
4.Tính toán bể trộn đứng 15
6. Tính toán bể phản ứng xoáy hình trụ kết hợp với bể lắng đứng 1 18
b.Bể lắng đứng 1 19
7. Tính toán bể Aeroten 21
8. Tính toán bể lắng 2 (Nguồn: Mục 11.5.12 - Xử lý nước thải công nghiệp và
đô thị, tính toán thiết kế công trình - Lâm Minh Triết &8.5.11c – TCVN
7957:2008 –Tiêu chuẩn thiết kế.) 24
a.Tính toán máng trộn – Máng trộn vách ngăn lỗ 33
b.Tính toán bể tiếp xúc khử trùng 33
KẾT LUẬN 34
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 35
1
Sinh viên thực hiện : Mã Thị Gái – LDH1KM2
Đồ án công nghệ môi trường GVHD: Vũ Thị Mai
CHƯƠNG I: MỞ ĐẦU
1.Đặt vấn đề
Như chúng ta đã biết rằng công nghiệp giấy đã, đang và sẽ phát triển ở Việt
Nam. Công nghiệp sản xuất giấy ra đời vừa đáp ứng được nhu cầu trong nước,
vừa giải quyết việc làm cho một bộ phận đáng kể công dân. Giấy đáp ứng được
các nhu cầu bức thiết trong cuộc sống của con người để phục vụ nhiều mục đích
khác nhau: giấy viết, giấy báo, giấy in, sử dụng cho nhiều mục đích khác…
Nhưng không phải ai cũng biết nghành công nghiệp giấy là một ngành tiêu
tốn rất nhiều tài nguyên rừng và gây ô nhiễm môi trường. Ngày nay giấy có thể
sản xuất từ các nguyên liệu như: gỗ, tre, nứa hoặc các nguyên liệu chứa nhiều
xenlulo hoặc tái chế lại giấy đã qua sử dụng. Trung bình cứ một tấn giấy cần từ

tính, không chứa lignin, hàm lượng chất rắng lơ lửng cao, chủ yếu là do bột giấy
và chất độn thất thoát. Lượng chất rắn này có thể dễ dàng được thu hồi bằng
phương pháp lắng.
CHƯƠNG II: CÁC THÔNG SỐ THIẾT KẾ VÀ SƠ ĐỒ CÔNG
NGHỆ
3
Sinh viên thực hiện : Mã Thị Gái – LDH1KM2
Đồ án công nghệ môi trường GVHD: Vũ Thị Mai
Xử lý nước thải ở công đoạn xeo của nhà máy giấy với lưu lượng trung bình
ngày đêm là 2000m
3
/ ngày đêm, yêu cầu về chất lượng nước thải xả vào nguồn
tiếp nhận đạt loại B( theo QCVN 40 : 2011). Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về
nước thải công nghiệp.
1. Hiệu quả xử lý cần thiết.
 Đối với các chất lơ lửng
%76100
409
100409
%100
=×
−
=×
−
=
hh
thh
ss
C
CC

(20
0
C) mg/l 523 50
4 COD mg/l 1234 150
5 Độ màu Pt-Co 360 150
6 SS mg/l 409 100
7 NH
4
mg/l 1,02 10
* Thành phần và tính chất nước thải công đoạn xeo giấy
4
Sinh viên thực hiện : Mã Thị Gái – LDH1KM2
Đồ án công nghệ môi trường GVHD: Vũ Thị Mai
Dựa vào hàm lượng nước thải đầu vào và mức độ làm sạch cần thiết của
nước thải với công suất Q=2000m
3
/ngđ, ta quyết định chọn phương pháp xử lý
sinh học hoàn toàn theo điều kiện nhân tạo.
a. Chọn dây truyền xử lý
Sơ đồ và các công trình xử lý phụ thuộc vào các yếu tố sau: Mức độ cần
thiết làm sạch nước thải, điều kiện địa chất và địa chất thủy văn, các yếu tố địa
phương và các tính toán kinh tế kỹ thuật của khu vực.
Ta chọn 2 sơ đồ dây chuyền công nghệ tiến hành tính toán và so sánh chọn
ra một dây truyền tối ưu hơn làm dây truyền xử lý.
Phương án 1:
5
Sinh viên thực hiện : Mã Thị Gái – LDH1KM2
Nguồn tiếp nhận ( Loại B)
Nước thải quá trình xeo giấy
Bể tiếpxúc khử trùng

bùn
Bể mê
tan
Xử lý
định kỳ
Máy thổi
khí
Đồ án công nghệ môi trường GVHD: Vũ Thị Mai
2.2. So sánh lựa chọn phương án
Phương án 1 Phương án 2
Bể aeroten
- Phương pháp xử lý bằng vi sinh
- Quản lý đơn giản
- Dễ khống chế các thông số vận
hành
- Cần có thời gian nuôi cấy vi sinh
vật.
- Cấu tạo đơn giản hơn bể lọc sinh
Bể lọc sinh học
- Phương pháp xử lý bằng vi sinh
- Quản lý đơn giản
- Khó khống chế các thông số vận
hành
- Cần có thời gian nuôi cấy vsv, hình
thành màng vi sinh vật
- Cấu tạo phức tạp hơn bể aerotank
7
Sinh viên thực hiện : Mã Thị Gái – LDH1KM2
Đồ án công nghệ môi trường GVHD: Vũ Thị Mai
học

sau.
Nước thải từ bể điều hòa sau khi nồng độ chất bẩn cân bằng và ổn định sẽ
được bơm trực tiếp sang bể trộn hóa chất (trộn phèn) nhằm keo tụ giảm lượng
chất rắn lơ lửng và sau đó đưa xuống bể lắng 1 loại bỏ các cặn sinh ra trong quá
trính keo tụ tạo bông bùn, bùn được đưa sang bể nén bùn, nước được đưa sang bể
8
Sinh viên thực hiện : Mã Thị Gái – LDH1KM2
Nguồn tiếp nhận ( Loại B)
Đồ án công nghệ môi trường GVHD: Vũ Thị Mai
aerotank. Tại bể aerotank diễn ra quá trình sinh học hiếu khí được duy trì nhờ
không khí cấp từ các máy thổi khí. Tại đây các vsv dạng hiếu khí (bùn hoạt tính)
sẽ phân hủy các chất hữu cơ còn lại trong nước thải thành các chất vô cơ ở dạng
đơn giản như: CO
2
, H
2
O theo PTPƯ
Sự oxi hóa tổng hợp:
CHONS + O
2
+ dinh dưỡng  CO
2
+ NH
3
+ C
5
H
7
NO
2

hm
Q
Q
ngđ
TB
h
/3,83
24
2000
24
3
===
 Lưu lượng trung bình giây:
slsm
Q
Q
tb
h
TB
s
/23/023,0
6,3
3,83
6,3
3
====
 Hệ số giờ cao điểm :
0,2
max
=

Q
h
s
===
 Lưu lượng giờ nhỏ nhất:
)/(423,83*5,0*
3minmin
hmQKQ
TB
hhh
===
 Lưu lượng giây nhỏ nhất:
)/(012,0
3600
42
3600
3
min
min
sm
Q
Q
h
s
===
1. Tính toán song chắn rác
 Nhiệm vụ :
• Loại bỏ các chất thải rắn khô như nhánh cây, gỗ, nhựa, giấy,rễ cây
• Bảo vệ bơm, van, đường ống, cánh khuấy
 Thiết kế:

s
: tốc độ nước qua khe song chắn, chọn v
s
= 0,9 m/s
• b = 16 mm = 0,016 m: khoảng cách giữa các khe hở của song chắn (m)
• k
o
= 1,05 hệ số tính đến sự tích lũy rác trong quá trình hoạt động
• Độ đầy h = 0,2m, chiều sâu lớp nước ở song chắn rác lấy bằng độ đầy mương dẫn
h= h
max
= 0,2m chiều sâu ngập nước của song chắn rác.
b) Chiều rộng mỗi song chắn rác được tính theo công thức:
nbnsB
s
×+−=
)1(
Trong đó: s: là bề dày thanh song chắn, s = 0,008(m)
Vậy B
s
= 0,008*(16 – 1) + 0,016*16 = 0,4 (m)
Kiếm tra vận tốc dòng chảy ở phần mở rộng của mương trước song chắn.
smsm
hB
q
V
s
kt
/4,0/575,0
2,04,0

: hệ số tổn thất cục bộ qua song chắn rác:
αβξ
sin**
3
4






=
b
S

• β: hệ số phụ thuộc vào tiết diện ngang của thanh song chắn, chọn tiết diện hình chữ
nhật (d = 0,008mβ= 2,42 ) theo bảng 3.4 “ Xử lý nước thải – Tính toán thiết kế
công trình – Trường đại học xây dựng 1974”
• α: góc nghiêng đặt song chắn rác so với mặt phẳng nằm ngang, α = 60
0
83,060sin*
3
4
016.0
008.0
*.42,2
0
=
′


s
: chiều rộng song chắc rác B
s
= 0,4( Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp –
Lâm Minh Triết)
• B
k
: bề rộng mương dẫn, chọn B
k
= 0,3m
e) Độ dài phần thu hẹp l
2
được tính theo cấu tạo.
L
2
= 0,5 * l
1
= 0,5*0,14 = 0,07 ( m)
f) Chiều dài xây dựng mương đặt song chắn rác:
12
Sinh viên thực hiện : Mã Thị Gái – LDH1KM2
Đồ án công nghệ môi trường GVHD: Vũ Thị Mai
L = L
1
+ L
2
+ L
s
= 0,14 + 0,07 + 1,5 = 1,71 (m).
L

20
6,116 mtQV
h
=×=×=
 Chọn chiểu cao hữu ích của bể là: h= 4m
 Chiều cao bảo vệ H
bv
= 0,5m
 Chọn chiều cao cần thiết để tạo dòng chảy tự nhiên từ cống xả đến bể thu, chọn
h
f
= 0,5
Chiều sâu tổng cộng: H = 4m +0,5m + 0,5m = 5m
Hầm bơm có dạng hình chữ nhật, có tiết diện:
13
Sinh viên thực hiện : Mã Thị Gái – LDH1KM2
Đồ án công nghệ môi trường GVHD: Vũ Thị Mai
2
11
5
55
. m
H
V
F ===

Vậy chọn kích thước hầm bơm tiếp nhận: L*B*H = 4,5*2,5*5 = 56,3m
3
Bể bằng bê tông cốp thép chiều dày là: 0,2m
3. Tính toán bể điều hòa.

2,333
m
H
V
F ===
 Chiều rộng của bể: B= 6,45m
 Chiều dài của bề: L= 13m
Kích thước của bể: L.B.H = 13: 6,45: 4,5
14
Sinh viên thực hiện : Mã Thị Gái – LDH1KM2
Đồ án công nghệ môi trường GVHD: Vũ Thị Mai
 Thể tích thực = 1,2.V= 400m
3
 Hiệu quả xử lý
* Sau khi đi qua các công trình xử lý sơ bộ tải lượng các chất ô nhiễm của dòng
thải giảm: 10% BOD, 10% COD, 10% SS
Các thông số ước tính khi đi vào bể keo tụ, tạo bông.
Q (m
3
/ngày đêm) BOD
5
(mg/l) COD (mg/l) SS (mg/l)
2000 470,7 1106 368,1
4.Tính toán bể trộn đứng
a. Tính toán lượng phèn.
Ta có thể chọn phèn nhôm hay phèn sắt nhưng để đạt hiêu suất cao ta nên
sử dụng hỗn hợp phèn nhôm và phèn sắt theo tỷ lệ 1 :1( FeCl
3
: Al
2

1001 -1400 65-105
- Liều lượng phèn sắt cần sử dụng là
M =2000*10
3
*30*10
-6
= 60 kg/ngđ
- Lượng phèn nhôm cần sử dụng là 60 kg/ngđ
- Lượng dung dịch phèn nhôm 10% cần dùng là
M
dd10%
= M/C% = 60/10% =600 kg/ ngđ
C: nồng độ dung dịch phèn (c= 10 – 15 %)
- Lượng phèn nhôm dùng trong một ngày
Q
phèn
= M
dd10%
/
γ
= 600/1000 = 0,6 m
3
/ngày = 25 l/giờ
- Lưu lượng phèn sắt cần thiết là 25 l/ giờ
- Lượng nước cần thiết để pha phèn
(600 - 60)*2/1000 = 1.08 m
3
/ngđ
b. Tính toán bể trộn đứng
 Nhiệm vụ: Bể trộn được đặt ngay sau bể điều hòa để trộn nước thải với hóa chất

-
Chiều dài mỗi cạnh
mfb
tt
95.092,0 ===
- Chọn b
t
=1m
Chọn đường kính ống dẫn nước thải vào bể D = 168mm, Kiểm tra lại vận
tốc dòng nước đưa vào phía đáy bể.
smsm
D
Q
v
d
/5,1/0,1
168,014,3
023,04
14,3
4
22
<=
×
×
=
×
×
=
- Diện tích đáy bể( chỗ nối với ống)
f

d
= 0,18m
 Thể tích phần hình chóp của bể trộn
17
Sinh viên thực hiện : Mã Thị Gái – LDH1KM2
Đồ án công nghệ môi trường GVHD: Vũ Thị Mai
3
42.0)0324,092,00324,092,0(13.1
3
1
)(
3
1
mffffhW
dtdtdd
=×++××=×++=
 Thể tích toàn phần của bể với thời gian lưu nước trong bể là 1,5 phút = 90s
3
07,290023,0 mtQW
=×=×=
 Thể tích phần trên (phần hình hộp) của bể
3
65,142.007.2 mWWW
dt
=−=−=
 Chiều cao phần trụ phía trên của bể
m
f
W
h

: vận tốc của nước trong vùng lắng (vận tốc nước dâng)
v
2
=0,7mm =0,7*10
-3
m/s
18
Sinh viên thực hiện : Mã Thị Gái – LDH1KM2
Đồ án công nghệ môi trường GVHD: Vũ Thị Mai
- Diện tích ngăn phản ứng hay diện tích ống trung tâm:
2
62,4
5,460
153,83
60
m
H
tQ
f
f
b
=
×
×
=
×
×
=
Trong đó: H
f

/s
V: Vận tốc nước chuyển động trong bể lắng ( v ≤ 0,7mm/s chon v = 0,6 mm/s)
 Diện tích mặt bằng của bể lắng
F = F
n
+ f = 38,9 + 4,62 = 43,52 (m
2
)
 Đường kính của bể lắng
19
Sinh viên thực hiện : Mã Thị Gái – LDH1KM2
Đồ án công nghệ môi trường GVHD: Vũ Thị Mai
Chọn số đơn nguyên là 2
)(6
2
52,434
2
4
m
F
D
=
∏×
×
=
∏
=
 Đường kính ống trung tâm
)(2
2

n
: đường kính phần đáy bể chọn d
n
=0,5m
 Chiều cao xây dựng bể lắng 1
H = H
l
+ h
c
+ h
k
( cho h
k
=0,5)
= 5 + 2,3 + 0,5 = 7,8(m)
 Hiệu quả xử lý:
Theo sách: Tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải – TS Trịnh Xuân
Lai trang 48 thì:
* Hiệu suất xử lý của bể lắng 1:
tba
R
×+
=
1
Trong đó t: Thời gian lưu nước, t = 2,2 h
20
Sinh viên thực hiện : Mã Thị Gái – LDH1KM2
Đồ án công nghệ môi trường GVHD: Vũ Thị Mai
a,b là các hằng số thực nghiệm ( chọn theo Bảng 4.5 Tính toán thiết kế các
công trình xử lý nước thải – Trịnh Xuân Lai) Đối với BOD

3
/ngđ = 83,3 m
3
/h
2. Hàm lượng BOD
5
đầu vào 523mg/l
3. BOD
5
đầu ra 50mg/l
4. Cặn lơ lửng đầu ra SS = 60 mg/l (gồm 65% là cặn lơ lửng có thể phân hủy sinh
học)
5. Nước thải khi vào bể aerotank có hàm lượng chất rắn lơ lửng dễ bay hơi ( nồng
độ VSV ban đầu) X
0
= 0
6. Tỉ số giữa chất rắn lơ lửng dễ hơi (MLVSS) với lượng chất rắn lơ lửng (MLSS)
có trong nước thải là 0.7 (MLVSS/MLSS = 0.7), với độ trơ của bùn hoạt tính là Z
=0.3
7. Nồng độ bùn hoạt tính ( tính theo chất rắn lơ lửng) 10000mg/l
21
Sinh viên thực hiện : Mã Thị Gái – LDH1KM2
Đồ án công nghệ môi trường GVHD: Vũ Thị Mai
8. Nồng độ bùn hoạt tính hay chất rắn lơ lửng bay hơi (MLVSS) duy trì trong bể là
X = 3200 mg/l
9. Thời gian lưu của tế bào trong hệ thống là
θ
= 10 ngày
10.Hệ số chuyển đổi giữa BOD
5

của cặn lơ lửng của cặn lơ lửng sau lắng II:
BOD
5
= BOD
l
* 0.68 = 55 * 0.68 = 37 mg/l
+ BOD
5
hòa tan của nước thải sau lắng II:
50 = S + 37  S = 13 mg/l
+ Hiệu quả xử lí tính theo BOD
5
hòa tan
%5,97%100*
523
13523
%100*
0
0
=
−
=
−
=
s
ss
E
+ Thể tích bể aerotank
3
0

: BOD
5
của nước thải vào bể aeroten, S
0
= 523 mg/l
S: nồng độ BOD
5
sau lắng II
X: là nồng độ chất rắn bay hơi được duy trì trong bể aeroten, X=3200mg/l
K
d
: Hệ số phân hủy nội bào
ɵ
c
: Thời gian lưu của tế bào.
+ Thời gian lưu nước trong bể
h
Q
V
t
tb
ng
924*
2000
5,750
===
Chọn chiều cao hữu ích của bể là 5m
Chọn chiều cao bảo vệ của bể 0.5m
 h = h
hi

/ngày)
Q
r
: lưu lượng nước đầu ra của hệ thống (m
3
/ngày)
Q
r
= Q = 2000m
3
/ngày (coi lượng nước theo bùn là không đáng kể)
X
r
: nồng độ chất rắn bay hơi ở đầu ra của hệ thống,
X
r
= 0.7*SS
ra
= 0.7 * 60 = 42 mg/l
X
th
: nồng độ chất rắn bay hơi có trong bùn hoạt tính tuần hoàn
23
Sinh viên thực hiện : Mã Thị Gái – LDH1KM2
Đồ án công nghệ môi trường GVHD: Vũ Thị Mai
X
th
= 0.7 * 10000 = 7000 mg/l
c. Tính Hệ Số Tuần Hoàn Bùn α
Từ phương trình cân bằng vật chất viết cho bể lắng II, ta có:

===
Q
Q
th
α
Q
th
: lưu lượng bùn tuần hoàn
8. Tính toán bể lắng 2 (Nguồn: Mục 11.5.12 - Xử lý nước thải công nghiệp và đô
thị, tính toán thiết kế công trình - Lâm Minh Triết &8.5.11c – TCVN
7957:2008 –Tiêu chuẩn thiết kế.)
* Nhiệm vụ:
Lắng trong nước ở phần trên, loại bỏ lớp cặn lơ lửng từ bể Aerotank
Nước thải sau khi qua bể aerotank, sẽ tự chảy về bể lắng, lượng cặn được thu
dứơi đáy bể
* Tính toán
Diện tích tiết diện ướt ống trung tâm của bể lắng II được tính theo công thức:
2
max
53,1
03,0
046,0
m
v
Q
f
tt
s
===
Trong đó : v

+ f = 92 + 1,53 = 93,53 m
2
Chọn đường kính của bể lắng đứng: D bằng 9m, Diện tích của bể là:
2
22
1
5,63
4
914,3
4
m
D
F
=
×
=
×
=
π
Số lượng bể lắng được tính theo công thức:
Đường kính của ống trung tâm:
Chiều cao tính toán của vùng lắng trong bể lắng đợt II:
h
tt
= v × t = 0,0005 × 2 × 3600 = 3,6m
Trong đó t : thời gian lắng của bể lắng đợt II: t = 2h (Điều 6.5.6 – TCXD – 51 –
84), v = 0,0005m/s = 0,5 mm/s.
- Chiều cao phần hình nón của bể lắng đứng được xác định:
25
Sinh viên thực hiện : Mã Thị Gái – LDH1KM2