Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nƣớc thải bùn Spa – Công suất 600m
3
/ngàyđêm MỤC LỤC

Trang

CHƢƠNG 1 : GIỚI THIỆU VỀ TRUNG TÂM DU LỊCH SUỐI KHOÁNG
NÓNG THÁP BÀ NHA TRANG – CƠ SỞ LÝ THUYẾT XỬ LÝ NƢỚC THẢI

1.1 Tổng quan về Trung Tâm Du Lịch Suối Khoáng Nóng Tháp Bà – Nha Trang
1.1.1 Vị trí địa lý 4
1.1.2 Lĩnh vực hoạt động 4
1.1.3 Hiện trạng chất lƣợng môi trƣờng cơ sở 4
1.1.3.1 Hiện trạng chất lƣợng môi trƣờng không khí 5
1.1.3.2 Hiện trạng chất lƣợng môi trƣờng nƣớc 5

CHƢƠNG 2: LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ

2.1 Cơ sở lý thuyết của quá trình xử lý nƣớc thải: 8
2.1.1 Phƣơng pháp xử lý cơ học 8
2.1.1.1 Song chắn rác 8
2.1.1.2 Lƣới lọc 8
2.1.1.3 Bể lắng cát 9
2.1.1.4 Bể tách dầu mỡ 9
2.1.1.5 Bể điều hoà 9
2.1.1.6 Bể lắng 10
2.1.1.7 Bể lọc 10
2.1.2 Phƣơng pháp xử lý hoá học 11

2.2.1.4 Mức độ cần đạt sau xử lý 24
2.2.2 Sơ đồ khối công nghệ đề xuất 25
2.3 Công nghệ xử lý 26
2.4 Thuyết minh nguyên lý hoạt động 26

CHƢƠNG 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ

3.1 Các thông số thiết kế 27
3.2 Tính toán các công trình đơn vị 27
3.2.1 Song chán rác 27
3.2.1.1 Nhiệm vụ 27
3.2.1.2 Tính toán 27
3.2.2 Bể gom 31
3.2.2.1 Nhiệm vụ 31
3.2.2.2 Tính toán 31
3.2.3 Bể điều hoà 34
3.2.3.1 Nhiệm vụ 34
3.2.3.2 Tính toán 35
3.2.4 Bể trộn nhanh 39
3.2.5 Bể khuấy chậm 43
3.2.6 Bể lắng đứng 44
3.2.6.1 Nhiệm vụ 44
3.2.6.2 Tính toán 44
3.2.7 Bể lọc 48
3.2.8 Bể khử trùng 50
3.2.9 Bể chứa bùn 51
3.2.9.1 Nhiệm vụ 51
3.2.9.2 Tính toán 51
3.2.10 Sân phơi bùn 52
3.2.10.1 Nhiệm vụ 52

KẾT LUẬN 70 Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nƣớc thải bùn Spa – Công suất 600m
3
/ngàyđêm PHỤ LỤC HÌNH Trang


Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nƣớc thải bùn Spa – Công suất 600m
3
/ngàyđêm
DANG MỤC CÁC BẢNG

Trang
Bảng 1.1 : Kết quả khảo sát về điều kiện vi khí hậu 5
Bảng 1.2 : Chất lƣợng nƣớc sinh hoạt 5
Bảng 1.3 : Chất lƣợng nƣớc ngầm 6
Bảng 1.4 : Chất lƣợng nƣớc thải 7
Bảng 3.1 : Kết quả tính toán song chắn rác 31
Bảng 3.2 : Các thông số thiết kế bể gom 34
Bảng 3.3 : Các thông số thiết kế bể điều hoà 39
Bảng 3.4 : Giá trị G trộn nhanh 40
Bảng 3.5 : Các loại cánh khuấy 40
Bảng 3.6 : Lƣợng phèn xử lý 41
Bảng 3.7 : Các thông số thiết kế bể khuấy trộn 42

Đối với cây trồng, nước là nhu cầu thiết yếu đồng thời còn có vai trò điều tiết các
chế độ nhiệt, ánh sáng, chất dinh dưỡng, vi sinh vật, độ thoáng khí trong đất, đó là
những nhân tố quan trọng cho sự phát triển của thực vật.
SỰ CẦN THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Nước là nhu cầu thiết yếu không thể thiếu cho mọi sinh vật. Không có nước, cuộc
sống trên trái đất không thể tồn tại được.
Ngày nay, cùng với sự phát triển của nền kinh tế ngày càng cao thì nhu cầu của
con người cũng không ngừng tăng lên. Không chỉ được ăn ngon mặt đẹp mà nhu cầu
về vui chơi giải trí cũng đòi hỏi đáng kể.
Dịch vụ tắm bùn tại Trung Tâm du lịch Suối Khoáng Nóng Thác Bà- Nha Trang
cũng ra đời từ đó. Tuy nhiên vấn đề đáng quan tâm là việc hàng trăm kg bùn thải được
thải ra hằng ngày sẽ đi đâu. Nó có được xử lý trước khi xả thải ra môi trường hay
không? Nếu không xử lý mà thải bỏ trực tiếp ra môi trường thì nó sẽ làm ảnh hưởng
nghiêm trọng đến môi trường.
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải bùn Spa – Công xuất 600m
3
/ngày đêm
2
Vì vậy vấn đề hiện nay cần giải quyết là phải xây dựng một hệ thống xử lý bùn
thải tại đây để xử lý bùn thải trước khi đổ nó vào môi trường, để giảm nguy cơ gây ô
nhiễm môi trường.
Luận văn tốt nghiệp của em dựa trên những yêu cầu thực tế đã và đang đặt ra tại
đây.
MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI
 Lựa chọn dây chuyền xử lý tối ưu nhất với giá thành xây dựng thích hợp với
thời giá hiện tại để xử lý bùn thải với lưu lượng 600 m
3
/ngày đêm phục vụ khu du lịch
Suối Khoáng Nóng Thác Bà-Nha Trang. Yêu cầu nước đầu ra đạt QCVN 24-2009,
nguồn thải loại B trước khi thải ra nguồn tiếp nhận là sông cái.

Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải bùn Spa – Công xuất 600m
3
/ngày đêm 4
CHƢƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ TRUNG TÂM DU LỊCH SUỐI KHOÁNG
NÓNG THÁP BÀ - CƠ SỞ LÝ THUYẾT XỬ LÝ NƢỚC THẢI.
1.1 Tổng quan về Trung Tâm Du Lịch Suối Khoáng Nóng Tháp Bà – Nha Trang:
1.1.1 Vị trí địa lý
TRUNG TÂM DU LỊCH SUỐI KHOÁNG NÓNG THÁP BÀ
● Địa chỉ : Tổ 15 Ngọc Sơn-Ngọc Hiệp- Nha Trang-Khánh Hòa.
Các vị trí tiếp giáp với cơ sở:
+ Phía Tây giáp với phường Vạn Thạnh.
+ Phía Đông giáp với biển Đông.
+ Phía Bắc giáp phường Vạn Thắng.
+ Phía Nam giáp sông cái.

Khu Du Lịch.
1.1.3.1. Hiện trạng môi trƣờng không khí
Bảng 1.1. Kết quả khảo sát về điều kiện vi khí hậu tại khu du lịch Thác Bà
Vị trí lấy
mẫu
Nhiệt độ
(
o
C)
Độ ẩm
(%)
Độ ồn
(dBA)
K1
34,6
68
20
K2
33,2
65
27
K3
33,9
63
29.5
K4
33,8
64
24


6.8
5,5 - 9
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải bùn Spa – Công xuất 600m
3
/ngày đêm 6
2
Độ cứng
mg CaCO
3
/l
2,0
-
3
NO
3
-

mg/l
1,03
10
4
Fe tổng
mg/l
0,01

1,5
Nguồn : Trung tâm sinh thái môi trường và tài nguyên-Ceer, 5/2010.

3
-

mg/l
1,03
0,16
15
4
Fe tổng
mg/l
0,01
0,16
5
5
Na
+
mg/l
2,5
2,5
-
6
Cl
-
mg/l
350
355
250
7
Si
mg/l

phủ, không khí ở đây rất thoáng mát và dễ chịu.
- Do lưu lượng khách tham quan du lịch nhiều nên đi đôi với việc tăng lượng
khách là số lượng rác thải cũng là rất lớn. Tuy nhiên xung quanh các khu vực được bố
trí nhiều thùng đựng rác , và số lượng công nhân vệ sinh cũng thường xuyên thu gom
và quét dọn nên lượng rác rơi vãi gây ô nhiễm môi trường là rất thấp.
- Nước thải thải ra từ các khu vực được thu gom về hệ thống xử lý.
Chỉ tiêu

Đơn vị

Hàm lƣợng
QCVN 24-2009,
Nguồn thải loại B
Nhiệt độ
pH
Cặn lơ lửng SS
BOD
5
COD

0

2.1.1.1 Song chắn rác:
Song chắn rác thường đặt trước hệ thống xử lý nước thải hoặc có thể đặt tại các
miệng xả trong phân xưởng sản xuất nhằm giữ lại các tạp chất có kích thước lớn như:
nhánh cây, gỗ, lá, giấy, nilông, vải vụn và các loại rác khác, đồng thời bảo vệ các công
trình bơm, tránh ách tắc đường ống, mương dẫn.

Hình 1.1: Song chắn rác cơ giới
Dựa vào khoảng cách các thanh, song chắn được chia thành 2 loại:
● Song chắn thô có khoảng cách giữa các thanh từ 60 ÷100mm.
● Song chắn mịn có khoảng cách giữa các thanh từ 10 ÷25mm.
2.1.1.2 Lƣới lọc
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải bùn Spa – Công xuất 600m
3
/ngày đêm

9
Lưới lọc dùng để khử các chất lơ lửng có kích thước nhỏ, thu hồi các thành
phần quý không tan hoặc khi cần phải loại bỏ rác có kích thước nhỏ. Kích thước mắt
lưới từ 0,5÷1,0mm.
Lưới lọc thường được bao bọc xung quanh khung rỗng hình trụ quay tròn (hay
còn gọi là trống quay) hoặc đặt trên các khung hình dĩa.
2.1.1.3 Bể lắng cát
Bể lắng cát đặt sau song chắn, lưới chắn và đặt trước bể điều hòa, trước bể lắng
đợt I. Nhiệm vụ của bể lắng cát là loại bỏ cặn thô nặng như cát, sỏi, mảnh vỡ thủy tinh,
kim loại, tro tán, thanh vụn, vỏ trứng… để bảo vệ các thiết bị cơ khí dễ bị mài mòn,
giảm cặn nặng ở các công đoạn xử lý tiếp theo. Bể lắng cát gồm 3 loại:
● Bể lắng cát ngang

Hình 1.2: Bể lắng cát ngang
● Bể lắng cát thổi khí

nước chuyển động theo phương bán kính (radian).
● Bể lắng li tâm: mặt bằng là hình tròn. Nước thải được dẫn vào bể theo chiều từ
tâm ra thành bể rồi thu vào máng tập trung rồi dẫn ra ngoài.
2.1.1.7 Bể lọc
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải bùn Spa – Công xuất 600m
3
/ngày đêm

11
Công trình này dùng để tách các phần tử lơ lửng, phân tán có trong nước thải
với kích thước tương đối nhỏ sau bể lắng bằng cách cho nước thải đi qua các vật liệu
lọc như cát, thạch anh, than cốc, than bùn, than gỗ, sỏi nghiền nhỏ… Bể lọc thường
làm việc với hai chế độ lọc và rửa lọc. Quá trình lọc chỉ áp dụng cho các công nghệ xử
lý nước thải tái sử dụng và cần thu hồi một số thành phần quí hiếm có trong nước thải.
Các loại bể lọc được phân loại như sau:
● Lọc qua vách lọc
● Bể lọc với lớp vật liệu lọc dạng hạt
● Thiết bị lọc chậm
● Thiết bị lọc nhanh.

Hình 1.4 : Bể lọc
2.1.2 Phƣơng pháp xử lý hoá học
2.1.2.1 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 hạt 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

)
3
.9H
2
O, MgCl
2
.6H
2
O, MgSO
4
.7H
2
O, …
● Vôi.
Khác với đông tụ, keo tụ là quá trình kết hợp các hạt lơ lửng khi cho các hợp
chất cao phân tử vào. Chất keo tụ thường sử dụng như: tinh bột, ester, cellulose, …
Chất keo tụ có thể sử dụng độc lập hay dùng với chất đông tụ để tăng nhanh quá trình
đông tụ và lắng nhanh các bông cặn. Chất đông tụ có khả năng làm mở rộng phạm vi
tối ưu của quá trình đông tụ, làm tăng tính bền và độ chặt của bông cặn, từ đó làm
giảm được lượng chất đông tụ, tăng hiệu quả xử lý. Hiện tượng đông tụ xảy ra không
chỉ do tiếp xúc trực tiếp mà còn do tương tác lẫn nhau giữa các phân tử chất keo tụ bị
hấp phụ theo các hạt lơ lửng. Khi hòa tan vào nước thải, chất keo tụ có thể ở trạng thái
ion hoặc không ion, từ đó ta có chất keo tụ ion hoặc không ion.

Hình 1.5: Quá trình tạo bông cặn của các hạt keo
2.1.2.2 Trung hòa
Nước thải của một số ngành công nghiệp, nhất là công nghiệp hóa chất, do các
quá trình công nghệ có thể có chứa các acid hoặc bazơ, có khả năng gây ăn mòn vật
liệu, phá vỡ các quá trình sinh hóa của các công trình xử lý sinh học, đồng thời gây các
tác hại khác, do đó cần thực hiện quá trình trung hòa nước thải.

, O
2
không khí, O
3
hoặc pirozulite ( MnO
2
). Dưới tác dụng oxy hóa,
các chất ô nhiễm độc hại sẽ chuyển hóa thành những chất ít độc hại hơn và được loại
ra khỏi nước thải.
2.1.2.4 Điện hóa
Cơ sở của sự điện phân gồm hai quá trình: oxy hóa ở anod và khử ở catod. Xử lý
bằng phương pháp điện hóa rất thuận lợi đối với những loại nước thải có lưu lượng
nhỏ và ô nhiễm chủ yếu do các chất hữu cơ và vô cơ đậm đặc.
Ưu điểm :
● Không cần pha loãng sơ bộ nước thải.
● Không cần tăng thành phần muối của chúng.
● Có thể tận dụng lại các sản phẩm quý chứa trong nước thải.
● Diện tích xử lý nhỏ.
Nhược điểm:
● Tốn kém năng lượng.
● Phải tẩy sạch bề mặt điện cực khỏi các tạp chất.
2.1.3 Phƣơng pháp xử lý hóa lý
Trong dây chuyên công nghệ xử lý, công đoạn xử lý hóa lý thường được áp dụng
sau công đoạn xử lý cơ học. Phương pháp xử lý hóa lý bao gồm các phương pháp hấp
phụ, trao đổi ion, trích ly, chưng cất, cô đặc, lọc ngược,…. Phương pháp hóa lý được
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải bùn Spa – Công xuất 600m
3
/ngày đêm

14

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.
2.1.3.3 Trích ly
Phương pháp tách chất bẩn hữu cơ hòa tan chứa trong nước bằng cách trộn lẫn
với dung môi nào đó, trong đó, chất hữu cơ hòa tan vào dung môi tốt hơn vào nước.
2.1.3.4 Trao đổi ion
Các chất cấu thành pha rắn, mà trên đó xảy ra sự trao đổi ion, gọi là ionit. Các
ionit có thể có nguồn gốc nhân tạo hay tự nhiên, là hữu cơ hay vô cơ và có thể được tái
sinh để sử dụng liên tục. Được sử dụng để loại các ion kim loại trong nước thải.
2.1.4 Phƣơng pháp xử lý sinh học
Thực chất của phương pháp sinh học để xử lý nước thải là sử dụng khả năng
sống và hoạt động của vi sinh vật để phân hủy các chất hữu cơ trong nước thải. Chúng
chuyển hóa các chất hữu cơ hòa tan và những chất dễ phân hủy sinh học thành những
sản phẩm cuối cùng như : CO
2
, H
2
O,NH
4,
Chúng sử dụng một số hợp chất hữu cơ và
một số chất khoáng làm nguồn dinh dưỡng và tạo năng lượng nhằm duy trì quá trình,
đồng thời xây dựng tế bào mới.
Công trình xử lý sinh học thường được đặt sau khi nước thải đã được xử lý sơ bộ
qua các quá trình xử lý cơ học, hóa học, hóa lý.
2.1.4.1 Công trình xử lý trong điều kiện tự nhiên
Ao hồ sinh học ( ao hồ ổn định nƣớc thải)
Đây là phương pháp xử lý đơn giản nhất và đã được áp dụng từ xưa. Phương
pháp này cũng không yêu cầu kỹ thuật cao, vốn đầu tư ít, chí phí hoạt động rẻ tiền,
quản lý đơn giản và hiệu quả cũng khá cao.Quy trình được tóm tắt như sau:

● Hồ ổn định bậc III
Nước thải sau khi xử lý cơ bản ( bậc II) chưa đạt tiêu chuẩn là nước sạch để xả
vào nguồn thì có thể phải qua xử lý bổ sung (bậc III). Một trong các công trình xử lý
bậc III là ao hồ ồn định sinh học kết hợp với thả bèo nuôi cá.
2.1.4.2 Phƣơng pháp xử lý qua đất
Thực chất của quá trình xử lý là: khi lọc nước thải qua đất các chất rắn lơ lửng
và keo sẽ bị giữ lại ở lớp trên cùng. Những chất này tạo ra một màng gồm rất nhiều vi
sinh vật bao bọc trên bề mặt các hạt đất, màng này sẽ hấp phụ các chất hữu cơ hòa tan
trong nước thải. Những vi sinh vật sẽ sử dụng ôxy của không khí qua các khe đất và
chuyển hóa các chất hữu cơ thành các hợp chất khoáng.
 Cánh đồng tưới
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải bùn Spa – Công xuất 600m
3
/ngày đêm

17
 Cánh đồng lọc

Hình 1.8 : Xử lý nƣớc thải bằng đất
2.1.4.3 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…
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

lắng
đợt 2
Bể Aerotank
nguồn tiếp nhận
Xả ra
Xả bùn hoạt
tính thừa
Bể
lắng
đợt 1

Hình 1.9: sơ đồ cơng nghệ đối với bể Aerotank truyền thống
● Bể Aerotank tải trọng cao:
Hoạt động của bể aerotank tải trọng cao tương tự như bể có dòng chảy nút, chịu
được tải trọng chất bẩn cao và cho hiệu suất làm sạch cũng cao, sử dụng ít năng
lượng, lượng bùn sinh ra thấp.
Nước thải đi vào có độ nhiễm bẩn cao, thường là BOD>500mg/l. tải trọng bùn
hoạt tính là 400 – 1000mg BOD/g bùn (khơng tro) trong một ngày đêm.
● 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.
- 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
Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải bùn Spa – Cơng xuất 600m

5
/mg bùn
hoạt tính) thấp, tải trọng thấp, thời gian thơng khí thường là 20-30h
Tuần hoàn bùn hoạt tính
Bể Aerotank làm
thoáng kéo dài
20 -30 giờ lưu
nươc trong bể
Nước thải
Lưới chắn rác
Bể
lắng
đợt 2
Xả ra
nguồn tiếp nhận
Đònh kỳ xả bùn hoạt
tính thừa

Hình 1.11: 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

chứa đầy vật liệu tiếp xúc, là giá thể cho vi sinh vật sống bám. Có 2 dạng: