VIỆN MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN

MÔN HỌC
XỬ LÝ NƯỚC THẢI ĐÔ THỊ VÀ KHU CÔNG NGHIỆP

BÀI TẬP NHÓM – CHUYÊN ĐỀ 7
ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI
KHU ĐÔ THỊ MỚI QUI MÔ 8000 DÂN

GVHD : GS.TS. Lâm Minh Triết
LỚP : CAO HỌC QLMTK2010
HVTH : Hoàng Nguyễn Lịch Sa
Nguyễn Thị Hải Uyên
Phạm Thành Tâm

Tp.HCM, tháng 11 năm 2011

MỤC LỤC


-4-

1. ĐẶC ĐIỂM CỦA NƯỚC THẢI KHU ĐÔ THỊ MỚI
Nước thải khu đô thị mới chủ yếu là nước thải sinh hoạt, nước thải sinh hoạt là
nước thải phát sinh từ các hoạt động sinh hoạt của các cộng đồng dân cư như:
khu vực đô thị, trung tâm thương mại, khu vực vui chơi giải trí, cơ quan công
sở,…
Nước thải sinh hoạt chứa nhiều chất hữu cơ dễ phân hủy, dầu mỡ, chất tẩy rửa,
ngoài ra còn chứa các thành phần vô cơ, vi sinh vật và các loại mầm bệnh được
lây truyền bởi các vi sinh vật có trong phân bao gồm các nhóm chính là virus, vi
khuẩn, nguyên sinh bào và giun sán.
Tính chất đặc trưng của nước thải đặc trưng của khu đô thị mới như sau
STT
Thông số
Đơn vị
Giá trị
1.
pH

5 - 9
2.
BOD5 (20 0C)
mg/l
200 - 300
3.
Tổng chất rắn lơ lửng
(TSS)
mg/l
150 – 220
4.

-5-
2. ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ
Theo yêu cầu của chuyên đề:
- Công nghệ sử dụng bể bùn hoạt tính từng mẻ ( SBR )
- Hiệu quả xử lý đầu ra đạt đối với nguồn nước loại A theo QCVN 14 :
2008/BTNMT
- Khu đô thị qui mô 8000 dân
2.1 Lưu lượng nước thải
- Theo số liệu như chuyên cho ở trên, lưu lượng nước thải được tính toán cho
công trình như sau:
Tính toán các thông số thiết kế
Đơn vị
Giá trị
Tổng dân số
người
8000
Tiêu chuẩn cấp nước
lit/người/ng
đêm
350
Tổng lượng nước cấp tiêu thụ
m3/ng đêm
2800
Lượng nước thải về trạm xử lý tập trung
m3/ng đêm
2380
Hệ số an toàn thiết kế

1.13
Công suất thiết kế trạm xử lý nước thải tập

mg/l
60
6
Dầu mỡ động, thực vật
mg/l
30
7
Phosphat (PO4
3-
)
mg/l
20
8
Tổng Coliforms
MPN100 ml
10
6
– 10
9
Chuyên đề 7: Đề xuất công nghệ xử lý nước thải khu đô thị mới qui mô 8.000 dân
-6-
2.3 Chất lượng nước thải đầu ra
Nước thải đầu ra đạt đối với nguồn nước loại A theo QCVN 14:2008/BTNMT
như bảng sau
STT
Thông số
Đơn vị
Giá trị
1
pH

9
Tổng các chất hoạt động bề mặt
mg/l
5
10
Phosphat (PO43-)
mg/l
6
11
Tổng Coliforms
MPN100 ml
3.000

2.4 Đề xuất qui trình công nghệ
- Để lựa chọn công nghệ xử lý hiệu quả nhất cho mức đầu tư thấp nhất luôn luôn
phụ thuộc vào những yếu tố sau đây:
 Loại nước thải
 Lưu lượng vào hàng ngày.
 Nồng độ chất ô nhiễm đầu vào.
 Tiêu chuẩn nước thải sau xử lý.
- Dựa vào Tính thích hợp về kinh tế kỹ thuật của phương pháp xử lý, ưu và
nhược điểm của từng công trình đơn vị xử lý. Phương án lựa chọn công nghệ
kết hợp xử lý hóa lý và sinh học bằng công nghệ bể phản ứng sinh học từng mẻ
(SBR)

Chuyên đề 7: Đề xuất công nghệ xử lý nước thải khu đô thị mới qui mô 8.000 dân
-7-

Dầu mỡ bể mặt
được thu gom
về bể gom dầu
mỡ Máy thổi
khí
Bể tiếp nhận

Bể tách dầu
tank
Bể lắng thứ cấp

Bể điều hòa

Bể nén bùn

Nư
ớc dưNước thải vào
Hoá chất chỉnh pH
Máy thổi khí
Hóa chất keo tụ tạo
bông
Cụm bể phản ứng
Máy thối khí
Bể SBR B

thước lớn hơn 10mm.
- Thiết bị này có các ưu điểm sau:
 Ngăn chặn sự mài mòn động cơ bơm tại các chu trình xử lý đơn vị tiếp
theo.
 Ngăn chặn các chất lạ trong bể xử lý sinh học mà có thể gây kết tụ thành
các chất rắn nổi trong bể sinh học dẫn đến hệ thống xử lý kém hiệu quả.
- Trong bể đặt bơm chìm để bơm nước thải đến bể tách dầu.
3.2 Lược rác tinh và bể tách dầu mỡ
- Trước khi đến bể tách dầu, nước thải được cho qua trống lược rác tinh 2mm để
lọai bỏ các loại chất rắn có kích thước lớn hơn 2mm. Thiết bị tách rác hoạt
động liên tục và rác được đưa vào thùng chứa rác. Lượng rác này được định kỳ
thu gom và xử lý, nước thải tự chảy vào bể tách dầu mỡ.
- Dầu mỡ là một yếu tố ảnh hưởng đến quá trình xử lý sinh học, nên cần phải loại
bỏ dầu mỡ có trong nước thải trước khi vào các hạng mục công trình phía sau.
- Bể tách dầu hoạt động dựa vào nguyên tắc trọng lực, dầu mỡ nổi trên mặt nhờ
có trọng lượng nhẹ hơn nước và được cào vào máng thu rơi xuống thùng chứa
dầu, cặn lắng được tách một phần lắng xuống đáy bể và được bơm đến bể chứa
bùn. Dầu thu được được xử lý theo định kỳ.
3.3 Bể điều hòa
- Vì đặc tính tối ưu của hệ thống xử lý, bể điều hòa không thể thiếu trong công
nghệ xử lý nước thải. Bể sẽ điều hòa dòng lưu lượng xuyên suốt trạm xử lý,
giảm đáng kể dao động thành phần nước thải đi vào các công đoạn phía sau.
Trong suốt giờ cao điểm, lưu lượng dư sẽ đuợc giữ lại trong bể điều hòa. Hơn
nữa, bể điều hòa còn có một số thuận lợi như:
 Cân bằng lưu lượng để sự biến động lưu lượng nhỏ nhất.
 Cân bằng tải lượng các chất.
Chuyên đề 7: Đề xuất công nghệ xử lý nước thải khu đô thị mới qui mô 8.000 dân
-10-
 Đảm bảo tính liên tục cho hệ thống.
 Kiểm soát các chất có độc tính cao.

2
ON
2
- Quy trình phản ứng từng mẻ liên tục là quy trình tuần hoàn với chu kỳ thời gian
sinh trưởng gián đoạn mà khả năng thích ứng với một sự đa dạng của quá trình
bùn hoạt tính – như là khuấy trộn hoàn chỉnh theo lối thông thường, tháo lưu
lượng, tiếp xúc ổn định và các chu trình sục khí kéo dài. Mỗi bể SBR một chu
kỳ tuần hoàn bao gồm “LÀM ĐẦY”, “SỤC KHÍ”, “LẮNG”, và “CHẮT”.
Phản ứng bể SBR không phụ thuộc đơn vị xử lý khác và rất thường xuyên
chúng hoạt động liên tục trong chu trình đem lại nhiều lợi ích kinh tế như:
 Kết cấu đơn giản và bền hơn.
 Hoạt động dễ dàng và giảm đòi hỏi sức người.
 Thiết kế chắc chắn.
 Có thể lắp đặt từng phần và dễ dàng mở rộng thêm.
 Hiệu quả xử lý chất ô nhiễm cao.
 Cạnh tranh giá cài đặt và vận hành.
 Khả năng khử được Nitơ và Photpho cao.
Chuyên đề 7: Đề xuất công nghệ xử lý nước thải khu đô thị mới qui mô 8.000 dân
-11-
 Ổn định và linh hoạt bởi thay đổi tải trọng.
- Chu trình SBR thông thường, không gây vướng cho các bọt khí mịn ra khỏi
màng đĩa phân phối được dùng cung cấp nhu cầu oxy từ máy thổi khí cho sự
sinh trưởng của vi khuẩn. Tốc độ quay chậm của quạt gió của thiết bị trộn chìm
được xem như cách thay đổi luân phiên khác của thiết bị thổi khí cho quy trình
SBR.
- Hệ thống SBR yêu cầu vận hành theo chu kỳ để điều khiển quá trình xử lý.
Hoạt động chu kỳ kiểm soát toàn bộ các giai đoạn của quy trình xử lý bao gồm:
thời gian nước vào, thời gian xục khí, thời gian lắng và thời gian tháo nước.
Mỗi bước luân phiên sẽ được chọn lựa kỹ lưỡng dựa trên hiểu biết chuyên môn
về các phản ứng sinh học.

 Số mẻ/ bể / ngày : 3
 Thời gian 1 mẻ : 8 giờ
 Số mẻ trong 1 ngày : 6
Thời gian (h)
Bể SBR A
Bể SBR B
1
Làm đầy
Sục khí + Khuấy trộn chìm
2
Làm đầy + Sục khí
Sục khí + Khuấy trộn chìm
3
Làm đầy + Sục khí
Lắng
4
Làm đầy + Khuấy trộn
chìm
Chắt nước
5
Sục khí + Khuấy trộn
chìm
Làm đầy
6
Sục khí + Khuấy trộn
chìm
Làm đầy + Sục khí
7
Lắng
Làm đầy + Sục khí

17
Làm đầy
Sục khí + Khuấy trộn chìm
18
Làm đầy + Sục khí
Sục khí + Khuấy trộn chìm
19
Làm đầy + Sục khí
Lắng
20
Làm đầy + Khuấy trộn
chìm
Chắt nước
21
Sục khí + Khuấy trộn
chìm
Làm đầy
22
Sục khí + Khuấy trộn
Làm đầy + Sục khí
Chuyên đề 7: Đề xuất công nghệ xử lý nước thải khu đô thị mới qui mô 8.000 dân
-13-
Thời gian (h)
Bể SBR A
Bể SBR B
chìm
23
Lắng
Làm đầy + Sục khí
24

Chuyên đề 7: Đề xuất công nghệ xử lý nước thải khu đô thị mới qui mô 8.000 dân
-14-
- Khí được cấp vào bể chứa bùn bằng máy thổi khí để khử mùi và tạo điều kiện
khuấy trộn đều đông thời tiếp tục quá trình phân hủy sinh học để giảm thể tích
bùn.
3.9 Máy ép bùn dây đai
- Bùn sau khi nén ở bể chứa bùn sẽ được bơm đến máy ép bùn để phân riêng
nước và bùn.
- Tỉ lệ độ ẩm của bánh bùn sau khi ép: 65 – 85% sẽ được chôn lấp hay được đem
đi xử lý chất thải rắn. Nước sau khi ép sẽ được dẫn về bể tiếp nhận.
Chuyên đề 7: Đề xuất công nghệ xử lý nước thải khu đô thị mới qui mô 8.000 dân
-15-
4. NHỮNG ƯU ĐIỂM VƯỢT TRỘI CỦA HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI
 Kết hợp giữa phương pháp hóa lý và sinh học. Hai phương pháp này bổ trợ
cho nhau trong việc xử lý nước thải.
 Dễ dàng mở rộng quy mô trong tương lai.
 Với tính chất nước thải của khu công nghiệp, thì quy trình này khả thi và
đảm bảo chất lượng nước thải đầu ra đạt tiêu chuẩn. Đồng thời đây cũng là
một qui trình đơn giản nhất, dễ vận hành nhất với chi phí xử lý thấp trong
các qui trình xử lý nước thải khu công nghiệp.
 Bên cạnh đó, với hệ thống điều khiển tự động, nhà máy XLNT được vận
hành theo lưu lượng đầu vào thực tế, điều chỉnh công suất hệ thống theo
công suất thực tế. Vì thế chúng ta có thể tiết kiệm chi phí vận hành của hệ
thống trong trường hợp nước thải đầu vào chưa đạt đến công suất thiết kế là
2000 m
3
/ngày đêm.
 Các bể xử lý và các thiết bị đều được thiết kế tạo điều kiện bảo dưỡng dễ
dàng mà không phải dừng hệ thống.
 Yêu cần công nhân tối thiểu cho vận hành và bảo dưỡng.

%
mg
/l
%
mg
/l
%
mg
/l
%
mg
/l
%
mg/
l
%
1
pH
5 -
9



30
0
%
3
Tổng chất
rắn lơ lửng
(TSS)

220

50
77
%

19
8
10
%

18
8
5
%

10
0
47
%


5
0
%

5
0
%
5
Nitrat
(NO3-)
(tính theo
N)

60

30
50
%

60
0
%

57
5
%

30
47
%


10
0
%

10
0
%
7
Phosphat
(PO4
3-
)

20

6
70
%

20
0
%

19
5
%

8
58

10
7

0
%
10
7

0
%

3,00
0
10
0
%
5.2 Bể tiếp nhận

THÔNG SỐ
ĐƠN VỊ
GIÁ TRỊ
a. Kích thước Lưu lượng
m3/ngày
2700
Lưu lượng giờ lớn
nhất



Bơm nước thải Công suất
m3/h
140
Cột áp
mH2O
16.0
Số lượng
cái
3.0
5.3 Bể tách dầu
THÔNG SỐ
ĐƠN
VỊ
GIÁ TRỊ
Lưu lượng
m3/ngày
2700

m3/h
225

Lưu lượng
m3/ngày
2700
Lưu lượng giờ lớn
nhất
m3/h
225.0
Lưu lượng giờ
trung bình
m3/h
113
Chuyên đề 7: Đề xuất công nghệ xử lý nước thải khu đô thị mới qui mô 8.000 dân
-18-
Thời gian lưu nước
h
8.00
Thể tích cần
m3
1,013
Chiều rộng
m
25.0
Chiều dài
m
9.0
Chiều sâu mực
nứơc
m
4.5
Chiều cao an toàn

cái
3.0

5.5 Bể phản ứng sinh học từng mẻ

THÔNG SỐ THIẾT KẾ
ĐƠN VỊ
GIÁ TRỊ
a. Kích thước Lưu lượng
m3/ngày
2,700.00
Lưu lượng giờ trung bình
m3/h
112.50
Số lượng bể

2.00
Số mẻ

3.00
Thể tích đổ đầy 1 bể 1 chu kỳ
m3
450.00
Thể tich nước ra

m
5.00
Thể tích chứa nước thực
m3
972.00
Thời gian sục khí
h
4.00
MLSS
mg/l
3,000.00
Khối lượng MLSS/mẻ
kg/mẻ
2,916.00
Bùn sinh ra
kg/mẻ
76.18
Kiểm tra thời gian lưu bùn
h
12.76
Lưu lượng bùn dư
m3/ngày
457.08
Thể tích bùn
m3
50.79
b. Thiết bị Máy thổi khí

VỊ
VALUE
a. Kích thước ngăn chỉnh pH,
keo tụ Lưu lượng
m3/ngày
2,700.0
Lưu lượng giờ trung bình
m3/h
112.5
Thời gian lưu nước
phút
13.0
Thể tích cần
m3
24.4
Chiều rộng
m
2.0
Chiều dài
m
2.4
Chiều sâu mực nứơc
m
2.5
Chiều cao an toàn
m
0.5

m
2.5
Chiều cao an toàn
m
0.5
Tổng chiều cao bể
m
3.0
Số bể

2.0
b. Thiết bị Cánh khuấy Tốc độ khuấy trộn
vòng/p
43.3
Đường kính cánh khuấy
m
1.5
Motor khuấy
cái
3.00

5.7 Bể lắng thứ cấp

THÔNG SỐ

m
5.50
Thời gian lưu nước
h
2.40
Bùn dư
kg/ngày
1,234
Thể tích bùn
m3/day
122.8
b. Thiết bị Bơm bùn dư Công suất
m3/h
31
Cột áp
mH2O
9.00
Số lượng
cái
1.00
Chuyên đề 7: Đề xuất công nghệ xử lý nước thải khu đô thị mới qui mô 8.000 dân
-21-
THÔNG SỐ
ĐƠN VỊ

m
5.0
Chiều sâu mực nước
m
4.5
Chiều cao an toàn
m
0.5
Tổng chiều cao bể
m
5.0
b. Thiết bị Bơm hóa chất Công suất
l/h
25
Cột áp
mH2O
9.00
Số lượng
cái
1.00


m3

101.6

98.2

199.8
Chiều cao mực bùn
m

4.5

4.5

4.5
Chiều cao an toàn
m

0.5

0.5

0.5
Tổng chiều cao bể
m

5.0

5.0

5.0
Cột áp
mH2O 12.00
Số lượng
cái 2.00
Máy ép bùn

Công suất
m3/h 5.0
Cột áp
mH2O 12.00
Số lượng
cái