KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
NGUYỄN TẤN DƯƠNG Page 1
MSSV : 0811080005
LỜI CAM ðOAN
Tôi xin cam ñoan khóa luận “Khảo sát hiện trạng và ñề xuất phương án cải
tạo hệ thống xử lý nước thải của trung tâm hội nghị White Palace, TP. Hồ Chí
Minh” là công trình nghiên cứu của bản thân. Các số liệu, kết quả trình bày trong
khóa luận là trung thực, có nguồn gốc cụ thể rõ ràng và chưa từng ñược ai công bố
trong bất kỳ khóa luận nào trước ñây.
Sinh viên thực hiện
Nguyễn Tấn Dương KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
NGUYỄN TẤN DƯƠNG Page 2
MSSV : 0811080005
LỜI CẢM ƠN
Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất ñến gia ñình, những người thân ñã tạo
cho em một môi trường học tập tốt nhất ñể em có thể vững bước trong suốt một
thời gian rất dài.
1. Tính cấp thiết của ñề tài 9
2. Mục ñích nghiên cứu 10
3. Nhiệm vụ nghiên cứu 10
4. Phương pháp nghiên cứu 10
5. Kết cấu của khóa luận tốt nghiệp 11
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI SINH HOẠT VÀ CÁC BIỆN
PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT 12
1.1 Tổng quan về nước thải sinh hoạt 12
1.1.1 Nguồn nước thải sinh hoạt 12
1.1.2 Thành phần và ñặc tính nước thải sinh hoạt 12
1.1.3 Tác hại ñến môi trường 13
1.2 Tổng quan về các phương pháp xử lý nước thải sinh hoạt 14
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
NGUYỄN TẤN DƯƠNG Page 4
MSSV : 0811080005
1.2.1 ðiều hòa lưu lượng và nồng ñộ nước thải 14
1.2.2 Phương pháp xử lý cơ học 14
1.2.3 Phương pháp xử lý sinh học 17
1.2.3.1 Quá trình sinh học hiếu khí 18
1.2.3.2 Quá trình sinh học kỵ khí 22
CHƯƠNG 2. KHẢO SÁT HIỆN TRẠNG HỆ THỐNG XỬ LÝ TẠI TTHN
WHITE PALACE 25
2.1 Tổng quan về trung tâm hội nghị (TTHN) White Palace 25
2.1.1 Giới thiệu về (TTHN) White Palace 25
2.1.2 ðặc trưng về nguồn thải 25
2.1.3 Lưu lượng nước thải 26
2.1.4 Thông số và nồng ñộ các chất ô nhiễm có trong nước thải 28
2.1.5 ðặc trưng về hệ thống xử lý 30
2.1.5.1 Quy trình công nghệ xử lý nước thải. 30
2.1.5.2 Thiết minh quy trình công nghệ 31
MSSV : 0811080005
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
BTNMT : Bộ Tài Nguyên Môi Trường
BOD
5
: Nhu cầu oxy sinh hóa ño ở 20
0
C
COD : Nhu cầu oxy hóa học
QCVN : Quy chuẩn Việt Nam
VSV : Vi sinh vật
SS : Chất rắn lơ lửng
ðVT : ðơn vị tính
L : Dài
B : Rộng
H : Cao
TTHN : Trung tâm hội nghị KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
NGUYỄN TẤN DƯƠNG Page 7
MSSV : 0811080005
Hình 1.1 Quá trình phân hủy kỵ khí.
Hình 2.1 Sơ ñồ quy trình công nghệ xử lý nước thải hiện hữu của trung tâm.
Hình 3.1 Sơ ñồ công nghệ dự kiến cải tạo.
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
NGUYỄN TẤN DƯƠNG Page 9
MSSV : 0811080005
LỜI MỞ ðẦU
1. Tính cấp thiết của ñề tài
Trong giai ñoạn hiện nay, nước ta ñang phát triển bền vững về mọi mặt cả về
kinh tế, chính trị, xã hội trong ñó Tp. Hồ Chí Minh là thành phố có tốc ñộ phát
triển cao nhất và có chất lượng hơn, mức sống người dân ñang ñược nâng cao hơn
theo khuynh hướng bền vững lâu dài, thể hiện rõ nhất là ñiều kiện nơi ăn, ở phải
rộng rãi và trong sạch hơn.
Cùng với sự phát triển kinh tế – xã hội của Thành phố Hồ Chí Minh thì tốc ñộ
ñô thị hóa ngày càng nhanh, các khu ñô thị với nhiều dự án quy mô lớn, một số khu
- Tìm hiểu các phương pháp xử lý nước thải sinh hoạt hiện ñang ñược áp dụng
tại Việt Nam;
- Khảo sát, ñánh giá hiệu quả xử lý nước thải tại hệ thống XLNT của trung
tâm hội nghị White Palace;
- ðề xuất các biện pháp quản lý, kỹ thuật nhằm nâng cấp cải tạo hệ thống
XLNT của trung tâm hội nghị White Palace.
3. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Tiến hành khảo sát, lấy mẫu phân tích chất lượng nước ñầu vào, ñầu ra của
hệ thống XLNT;
- Kiểm tra chất lượng hoạt ñộng của các máy móc, thiết bị, các hạng mục công
trình ñơn vị trong hệ thống;
- ðề xuất ra các phương án sửa chữa, cải tạo cho hệ thống nhằm ñạt hiệu quả
xử lý ñược tốt hơn.
4. Phương pháp nghiên cứu
- Thu thập tài liệu liên quan: tham khảo tài liệu của nhiều tác giả, từ các báo
cáo khoa học.
- Thu thập số liệu cụ thể tại TTHN White Palace.
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
NGUYỄN TẤN DƯƠNG Page 11
MSSV : 0811080005
- Khảo sát thực tế tại TTHN White Palace ñể nắm rõ tình hình hệ thống xử lý
nước thải của trung tâm.
- Số liệu ñược xử lý với phần mềm Microsoft Excel. Phần soạn thảo văn bản
ñược sử dụng với phần mềm Microsoft Word.(Chương I, II, III).
5. Kết cấu của khóa luận tốt nghiệp
Khóa luận tốt nghiệp bao gồm 3 chương :
Chương I : Tổng quan về nước thải sinh hoạt và các biện pháp xử lý nước thải sinh
hoạt.
Chương II : Khảo sát hiện trạng và ðánh giá hiệu quả xử lý của hệ thống xử lý nước
thải tại TTHN White Palace.
chuẩn cấp nước cao hơn so với các vùng ngoại thành và nông thôn (Có tới 65% số
dân thành thị ñược sử dụng nước máy trong khi chỉ có 11% số dân nông thôn dùng
nước máy), do ñó lượng nước thải sinh hoạt tính trên một ñầu người cũng có sự
khác biệt giữa thành thị và nông thôn.
Nước thải sinh hoạt ở các trung tâm ñô thị thường thoát bằng hệ thống thoát
nước dẫn ra các sông rạch, còn các vùng ngoại thành và nông thôn do không có hệ
thống thoát nước nên nước thải thường ñược tiêu thoát tự nhiên vào các ao hồ hoặc
thoát bằng biện pháp tự thấm.
1.1.2 Thành phần và ñặc tính nước thải sinh hoạt
Thành phần nước thải gồm 2 loại :
• Nước thải nhiễm bẩn do chất bài tiết của con người từ các phòng vệ sinh.
• Nước thải nhiễm bẩn do chất thải sinh hoạt : cận bã từ nhà bếp, các chất rửa
trôi, kể cả làm vệ sinh sàn nhà.
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
NGUYỄN TẤN DƯƠNG Page 13
MSSV : 0811080005
Nước thải sinh hoạt chứa nhiều chất hữu cơ dễ bị phân hủy sinh học, ngoài ra
còn có cả các thành phần vô cơ, vi sinh vật và các vi trùng gây bệnh rất nguy hiểm.
Chất hữu cơ chứa trong nước thải bao gồm các hợp chất như Protein (40-50%);
hydrat cacbon (40-50%); nồng ñộ chất hữu cơ trong nước thải dao ñộng khoảng
150-450 mg/l theo trọng lượng khô. Có khoảng 20-40% chất hữu cơ khó bị phân
hủy sinh học. Ở những khu dân cư ñông ñúc, ñiều kiện vệ sinh thấp kém, nước thải
sinh hoạt không ñược xử lý thích ñáng là những nguồn gây ô nhiễm nghiêm trọng.
1.1.3 Tác hại ñến môi trường
Tác hại ñến môi trường của nước thải do các thành phần ô nhiễm tồn tại trong
nước thải gây ra.
• COD, BOD : Sự khoáng hóa, ổn ñịnh chất hữu cơ tiêu thụ một lượng lớn và
gây thiếu hụt oxy của nguồn tiếp nhận dẫn ñến ảnh hưởng ñến hệ sinh thái môi
trường nước. Nếu ô nhiễm quá mức ñiều kiện yếm khí có thể hình thành. Trong quá
trình phân hủy yếm khí sinh ra các sản phẩm như H
• Chế ñộ xã thải bất thường và gián ñoạn, không ổn ñịnh trong ngày ñêm.
• Việc ñiều hòa lưu lượng và nồng ñộ nước thải có ý nghĩa quan trọng ñặc biệt
ñối với quá trình xử lý sinh học.
• Việc làm ổn ñịnh nồng ñộ và lưu lượng sẽ làm giúp cho giảm nhẹ kích thước
công trình xử lý, ñơn giản hóa công nghệ xử lý và tăng cao hiệu quả xử lý nước
thải.
1.2.2 Phương pháp xử lý cơ học
Nước thải công nghiệp, cũng như nước thải sinh hoạt thường chứa các chất tan
và không tan ở dạng hạt lơ lửng. Các tạp chất lơ lửng này có thể ở dạng rắn và lỏng,
chúng tạo với nước thành hệ huyền phù.
ðể tách rác và các hạt lơ lững ra khỏi nước thải, thông thường người ta sử
dụng quá trình cơ học (gián ñoạn hoặc liên tục) : lọc qua song chắn rác hoặc lưới,
lắng dưới tác dụng của lực trọng trường hoặc lực li tâm và lọc. Việc lựa chọn
phương pháp xử lý tùy thuộc vào các hạt, tính chất hóa lý, nồng ñộ hạt lơ lửng, lưu
lượng nước thải và mức ñộ làm sạch cần thiết.
Xử lý bằng phương pháp cơ học nhằm loại bỏ,tách các chất không hòa tan và
các chất ở dạng keo ra khỏi nước thải. Những công trình xử lý cơ học bao gồm :
• Song chắn rác (lưới lược thô) vận hành thủ công.
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
NGUYỄN TẤN DƯƠNG Page 15
MSSV : 0811080005
• Lưới chắn rác (lưới lược tinh) vận hành tự ñộng.
• Bể ñiều hòa.
• Bể lắng.
Phương pháp cơ học có thể loại bỏ ñược ñến 60% các tạp chất không tan và BOD
giảm ñến 20%.
Lọc qua song chắn rác hoặc lưới chắn rác
ðây là bước xử lý sơ bộ. Mục ñích 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 xử lý nước thải như
là tắt bơm, ñường ống hoặc kênh dẩn. ðây là bước quan trọng ñảm bảo an toàn và
thước lỗ từ 0,5 – 1 mm.
Ngoài ra còn có một số công trình ñơn vị khác như :
• Ngân tiếp nhận
Nước thải ñược ñưa ñến bằng bơm và ñường ống áp lực ñến ngân tiếp nhận.
Ngân tiếp nhận nước thải ñược ñặt ở vị trí cao, ñể nước thải từ ñó chảy qua từng
công trình ñơn vị của trạm xử lý.
• Bể ñiều hòa
Lưu lượng và chất lượng nước thải từ cống thu gom chạy về trạm xử lý nước
thải, ñặc biệt ñối với dòng thải công nghiệp và dòng thải nước mưa thường xuyên
dao ñộng theo thời gian trong ngày. Khi xây dựng bể ñiều hòa có thể ñảm bảo cho
các công trình xử lý làm việc ổn ñịnh và ñạt giá trị kinh tế.
• Bể lắng1
ðể tách các chất lơ lửng có trọng lượng riêng lớn hơn trọng lượng riêng của
nước. Chất lơ lửng nặng hơn sẽ từ từ lắng xuống ñáy, còn chất lơ lửng nhẹ hơn sẻ
nổi trên bề mặt nước. Dùng những thiết bị thu gom và vận chuyển các chất bẩn lắng
và bột nổi ( gọi chung là cặn) lên công trình xử lý cặn. Hàm lượng chất lơ lửng sau
bể lắng cần ñạt < 150 mg/l.
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
NGUYỄN TẤN DƯƠNG Page 17
MSSV : 0811080005
• Bể vớt dầu mở
Thường ñược áp dụng khi xử lý nước thải có chứa dầu mỡ ( nước thải của một
số xí nghiệp ăn uống, chế biến bơ sữa, các lò mổ, xí nghiệp ép dẩu ), nhẳm tách các
tạp chất nhẹ. ðối với nước thải sinh hoạt khi hàm lượng dầu mỡ không cao thì việc
vớt dầu mỡ thực hiện ngay ở bể lắng nhờ thiết bị gạt chất nổi.
• Bể lọc cơ học
Nhằm tách các tạp chất phân tán nhỏ ra khổi nước mà bể lắng không tách
ñược. Nước thải ñược cho ñi qua lớp lọc ñặc biệt hoặc qua lớp vật liệu lọc, công
trình này sử dụng chủ yếu cho một số loại nước thải công nghiệp.
Phương pháp xử lý bằng cơ học có thể loại bỏ khoảng 60% tạp chất không hòa tan
và nguyên tố vi lượng.
1.2.3.1 Quá trình sinh học hiếu khí
Quá trình xử lý sinh học hiếu khí nước thải gồm 3 giai ñoạn :
- Oxy hóa các chất hữu cơ :
C
x
H
y
O
z
+ O
2
CO
2
+ H
2
O + ∆H
- tổng hợp tế bào mới :
C
x
H
y
O
z
+ NH
3
+ O
2
CO
2
hơn rất nhiều. Tùy theo trạng thái của vi sinh vật, quá trình xử lý nhân tạo hiếu khí
nhân tạo có thể chia thành :
• Xử lý sinh học hiếu khí với vi sinh vật sinh trưởng dạng lơ lửng chủ yếu
ñược sử dụng khử chất hữu cơ chứa carbon như quá trình bùn hoạt tính, hồ làm
thoáng, bể phản ứng hoạt ñộng gián ñoạn, quá trình lên men phân hủy hiếu khí.
Trong số những quá trình, quá trình bùn hoạt tính là quá trình phổ biến nhất.
• Xử lý sinh học hiếu khí với vi sinh vật sinh trưởng dạng dính bám như quá
trình bùn hoạt tính dính bám, bể lọc nhỏ giọt, bể lọc cao tải, ñĩa sinh học, bể phản
ứng nitrate hóa với màn cố ñịnh.
Quá trình sinh học tăng trưởng lơ lửng
• Bể Bùn Hoạt Tính Với Vi Sinh Vật Sinh Trưởng Lơ Lửng
Trong bể bùn hoạt tính hiếu khí với sinh vật sinh trưởng dạng lơ lửng, quá trình
phân hủy xảy ra khi nước thải tiếp xúc với bùn trong ñiều kiện sục khí liên tục. Việc
sục khí nhằm ñảm bảo các yêu cầu cung cấp ñủ lượng oxy một cách liên tục và duy
trì bùn hoạt tính ở trạng thái lơ lửng. Nồng ñộ oxy hòa tan trong nước ra khổi bể
lắng ñợt 2 không ñược nhỏ hơn 2 mg/l. Tốc ñộ sử dụng oxy hòa tan trong bể bùn
hoạt tính phụ thuộc vào :
• Tỷ số giữa lượng thức ăn (CHC có trong nước thải) lượng vi sinh vật : tỷ lệ
F/M.
• Nhiệt ñộ.
• Tốc ñộ sinh trưởng và hoạt ñộng sinh lý của vi sinh vật.
• Nồng ñộ sản phẩm ñộc tích tụ trong quá trình trao ñổi chất.
• Lượng các chất cấu tạo tế bào.
• Hàm lượng oxy hòa tan.
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
NGUYỄN TẤN DƯƠNG Page 20
MSSV : 0811080005
ðể thiết kế và vận hành hệ thống bùn hoạt tính hiếu khí một cách hiệu quả cần
phải hiểu rõ vai trò quan trọng của quần thể vi sinh vật. Các vi sinh vật sẽ phân hủy
các chất hữu cơ có trong nước thải và thu năng lượng ñể chuyển hóa thành tế bào
Nguyên lý hoạt ñộng của bể này tương tự như trường hợp vi sinh vật sinh trưởng
dạng lơ lửng chỉ khác là vi sinh vật phát triển dính bám trên vật liệu tiếp xúc ñặt
trong bể.
• Bể Lọc Sinh Học Nhỏ Giọt
Bể lọc sinh học là một thiết bị phản ứng sinh học trong ñó các vi sinh vật sinh
trưởng cố ñịnh trên lớp vật liêu lọc. Bể lọc hiện ñại bao gồm một lớp vật liệu ñể
thắm nước với vi sinh vật dính kết trên ñó. Nước thải ñi qua lớp vật liệu này sẽ
thắm hoặc nhỏ giọt trên ñó. Vật liệu lọc thường là ñá dăm hoặc khối vật liệu lọc có
hình thù khác nhau. Nếu vật liệu lọc là ñá hoặc sỏi thì kích thước hạt dao ñộng
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
NGUYỄN TẤN DƯƠNG Page 21
MSSV : 0811080005
trong khoảng 0,5 – 2,5 m, trung bình là 1,8 m. Bể lọc có vật liệu là ñá dăm thường
có dạng hình tròn. Nước thải ñược phân phối trên lớp vật liệu lọc nhờ bộ phận phân
phối. Bể lọc với vật liệu là chất dẻo có thể dạng tròn, vuông, hoặc nhiều dạng khác
với chiều cao biến ñổi từ 4 – 12m. Ba loại vật liệu làm bằng chất dẻo thường dùng
là (1) vật liệu với dòng chảy thẳng ñứng, (2) vật liệu với dòng chảy ngang, (3) vật
liệu da dạng.
Chất hữu cơ sẽ bị phân hủy bởi quần thể vi sinh vật dính kết trên lớp vật liệu
lọc. Các chất hữu có trong nước thải sẽ bị hấp phụ vào màng vi sinh vật dày 0,1 –
0,2 mm và bị phân hủy bởi vi sinh vật hiếu khí. Khi vi sinh vật sinh trưởng và phát
triển, bề dày lớp màng tăng lên, do ñó, oxy ñã bị tiêu thụ khi khếch tán hết chiều
dày lớp màng sinh vật. Như vậy, môi trường kỵ khí ñược hình thành ngay sát bề
mặt vật liệu lọc.
Khi chiều dày lớp màng tăng lên, quá trình ñồng hóa chất hữu cơ xảy ra trước
khi chúng tiếp xúc với vi sinh vật gần bề mặt vật liệu lọc. Kết quả là vi sinh vật ở
ñây bị phân hủy nội bào, không còn khả năng dính bám lên bề mặt vật liệu lọc và bị
rửa trôi.
• ðĩa Sinh Học
Gồm hàng loạt ñĩa tròn, phẳng, bằng polystyrene hoặc polyvinylclorua (PVC)
- Giai ñoạn 4 : Methane hóa.
Các chất hữu cơ chứa nhiều chất hữu cơ cao phân tử như protein, chất béo,
carbohydrates, celluloses, lignin… trong giai ñoạn thủy phân , sẽ ñược cắt mạch
tạo thành những phân tử ñơn giản hơn, dể phân hủy hơn. Các phản ứng thủy phân sẽ
chuyển hóa protein thành amoni acids, carbohydrates thành ñường ñơn, và chất béo
thành các acid béo. Trong giai ñoạn acid hóa, các chất hữu cơ ñơn giản lại ñược tiếp
tục chuyển hóa thành acetic acid, H
2
và CO
2
. Các acid béo dể bay hơi chủ yếu là
acetic acid, probionic acid, và lactic acid. Bên cạnh ñó, CO
2
và H
2
O, methanol các
rượu ñơn giản khác cũng ñược hình thành trong quá trính cắt mạch carbohydrates.
Vi sinh vật chuyển hóa methane chỉ có thể phân hủy một số loại cơ chất nhất ñịnh
như CO
2
+ H
2
, formatter, acetate, methanol, methylamines và CO. Các phương trình
phản ứng diển ra như sau :
4H
2
+ CO
2
CH
4
4(CH
3
)
3
N + H
2
O 9CH
4
+ 3CO
2
+ 6H
2
O + 4NH
3
Tùy theo trạng thái của bùn, có thể chia quá trình kỵ khí thành :
• Quá trình xử lý kỵ khí với vi sinh vật sinh trưởng dạng lơ lửng như quá trình
tiếp xúc kỵ khí, quá trình xử lý bùn kỵ khí với dòng nước ñi từ dưới lên (UASB).
• Quá trình xử lý kỵ khí với vi sinh vật sinh trưởng dạng dính bám như quá
trình lọc kỵ khí.
Hình 1.1 Quá trình phân hủy kỵ khí
• Quá trình tiếp xúc kỵ khí
Một số loại nước thải có hàm lượng chất hữu cơ cao có thể xử lý rất hiệu quả
bằng quá trình tiếp xúc kỵ khí. Quá trình phân hủy xảy ra trong bể kín với bùn tuần
hoàn. Hỗn hợp bùn và nước thải trong bể ñược khoáy trộn hoàn toàn. Sau khi phân
Acid
Höõu cô
52%
Quá trình
Bể lọc kỵ khí là một cột chứa vật liệu tiếp xúc ñể xử lý chất hữu cơ chứa
carbon trong nước thải. Nước thải ñược dẩn vào cột từ dưới lên, tiếp xúc với lớp vật
liệu mà trên ñó có vi sinh vật kỵ khí sinh trưởng và phát triển. Vì vi sinh vật ñược
giử lại trên bề mặt vật liệu tiếp xúc và không bị rửa trôi theo nước sau xử lý nên
thời gian lưu của tế bào vi sinh vật (thời gian lưu bùn) rất cao (khoảng 100 ngày). KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
NGUYỄN TẤN DƯƠNG Page 25
MSSV : 0811080005
CHƯƠNG 2. KHẢO SÁT HIỆN TRẠNG HỆ THỐNG XỬ LÝ TẠI
TTHN WHITE PALACE
2.1 Tổng quan về trung tâm hội nghị (TTHN) White Palace
2.1.1 Giới thiệu về (TTHN) White Palace
Trung tâm tiệc cưới và hội nghị White Palace ra ñời và ñi vào hoạt ñộng từ
ngày 1/12/2007.
White Palace ñược xây dựng trên diện tích 8.000 m
2
với tổng diện tích sử
dụng trên 24.000 m
2
và ñược xem là tòa nhà tổ chức tiệc có không gian lớn nhất
Việt Nam hiện nay, bởi sảnh Grand Crystal (2.000 m
2