BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
BÁO CÁO MÔN HỌC
KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG
QUY TRÌNH XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT
MỤC LỤC
I. MỞ ĐẦU
1.1 Đặt vấn đề.
Nước là nguồn gốc sự sống của con người và muôn loài. Nước chiếm khoảng 71%
diện tích trái đất và khoảng 70% trọng lượng cơ thể người.
Hiện nay, nguồn nước sạch trên trái đất đang dần cạn kiệt do bị nhiễm bẩn nghiêm
trọng và một trong những nguyên nhân chính gây ô nhiễm là do nguồn nước thải sinh
hoạt.
Nước thải sinh hoạt chiếm 80% trong tổng số nước thải ở các thành phố lớn. hầu
hết nước thải sinh hoạt đều thải trực tiếp nước thải vào hệ thống thoát nước không qua xử
lý. Số liệu thống kê mới đây cho thấy, trung bình một ngày Hà Nội thải 458000 m
3
nước
thải, trong đó 41% là nước thải sinh hoạt, 57% nước thải công nghiệp, 2% nước thải bệnh
viện. Chỉ có khoảng 4% nước thải được xử lý. Việc thải một lượng lớn chất thải hữu cơ ra
môi trường sẽ tạo nguồn ô nhiễm và các dịch bệnh, ảnh hưởng tới toàn cộng đồng, gây
những hậu quả nghiêm trọng cho môi trường .
Từ thực trạng trên, vấn đề cấp thiết đặt ra là tìm phương án khả thi để giảm thiểu
lượng nước thải và tải lượng ô nhiễm, đồng thời tiến hành xử lý ô nhiễm nước thải sinh
hoạt trước khi thải ra môi trường.
1.2 Mục tiêu
Giới thiệu các phương pháp, nguyên tắc trong công nghệ xử ký nước thải sinh hoạt có
hiệu quả, tiết kiệm chi phí, an toàn đồng thời đưa ra những nghiên cứu và ứng dụng của
các phương pháp được ứng dụng vào thực tế.
1.3 Phương pháp thực hiện
Trong quá trình thực hiện đề tài xử lý nước thải sinh hoạt nhóm đã tham khảo các nguồn

ấ
m.
2.1.2 Thành phần, cấu tạo
Bảng 1 - Giá trị các thông số ô nhiễm làm cơ sở tính toán giá trị tối đa cho phép trong
nước thải sinh hoạt(QCVN 14 : 2008/BTNMT)
TT
Thông số
Đơn vị Giá trị C
A B
1. pH
−
5 - 9 5 - 9
2. BOD
5
(20
0
C) mg/l 30 50
3. Tổng chất rắn lơ lửng (TSS) mg/l 50 100
4. Tổng chất rắn hòa tan mg/l 500 1000
5. Sunfua (tính theo H
2
S) mg/l 1.0 4.0
6. Amoni (tính theo N) mg/l 5 10
7. Nitrat (NO
3
-
)(tính theo N) mg/l 30 50
8. Dầu mỡ động, thực vật mg/l 10 20
9. Tổng các chất hoạt động bề mặt mg/l 5 10
10. Phosphat (PO

các
quá trình chuyển hóa chất bẩn trong
NT
. Chất hữu cơ chứa trong nước thải bao
gồm các hợp chất như protein (40-50%);hydrat cacbon(40-50%). Nồng độ chất hữu cơ
trong nước thải sinh hoạt dao động trong khoảng 150-450mg/l theo trọng lượng khô. Có
khoảng 20-40% chất hữu cơ khó bị phân huỷ sinh học. Các hợp chất hữu cơ có thể tồn
tại dưới các dạng hòa tan, keo, không tan, bay
hơi,
không bay hơi, dễ phân hủy, khó
không hủy, Phần lớn các chất hữu cơ trong nước đóng
vai
trò là cơ chất đối với vi
sinh vật. Nó tham gia vào quá trình dinh dưỡng và tạo năng lượng
cho
vi sinh
vật.
Ơ
những khu dân cư đông đúc, điều kiện vệ sinh thấp kém, nước thải sinh hoạt không được
xử lý thích đáng là một trong những nguồn gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng.
Ngoài ra còn có cả các thành phần vô cơ như: H
2
S, Sunfit, ammonia, Nitơ,… vi
sinh vật và vi trùng gây bệnh rất nguy hiểm.
2.1.3 Tác hại đến môi trường
Tác hại đến môi trường của nước thải sinh hoạt do các thành phần ô nhiễm tồn tại trong
nước thải gây ra.
COD,BOD: sự khoáng hóa, ổn định chất hữu cơ tiêu thụ một lượng lớn và gây
thiếu hụt oxy của nguồn tiếp nhận dẫn đến ảnh hưởng đến hệ sinh thái môi trường nước.
nếu ô nhiễm quá mức, điều kiện yếm khí có thể hình thành. Trong quá trình phân hủy yếm

n

r á

c

h o

ặ c

l ư

ớ i

ch ắ

n

r á

c
Song chắn rác (SCR), lưới chắn rác làm nhiệm vụ giữa lại các chất bẩn kích
thướclớn có nguồn góc hữu cơ.
Loại bỏ tất cả các tạp vật có thể gây sự cố trong quá trính vận hành hệ thống
XLNT
như: tắc ống bơm, đường ống hoặc ống
dẫn
Trong XLNT đô thị người ta dùng song chắn để lọc nước và dùng máy nghiền
nhỏ
các

Cũng có thể sử dụng bể lắng như công trình xử lý cuối cùng, nếu điều kiện vệ
sinh
nơi
đó cho
phép.
Bể lắng cát được thiết kế trong công nghệ xử lý nước thải nhằm loại bỏ các tạp
chất vô cơ, chủ yếu là cát chứa trong nước thải.
Bể lắng sơ cấp: đặt trước công trình xử lý sinh học dùng để gữi lại các chất hữu
cơ
không tan trong NT trước khi cho NT vào các bể xử lý sinh học và loại bỏ các chất
rắn có
khả
năng lắng (tỉ trọng lớn hơn tỉ trọng của nước) và các chất nổi (tỉ trọng bé
hơn tỉ trọng
nước).
Nếu thiết kế chính xác bể lắng sơ cấp có thể loại bỏ 50 -70% chất
rắn lơ lửng, 25 - 40%
BOD

của
NT.
Bể lắng thứ cấp: đặt sau công trình xử lý sinh
học.
Căn cứ vào chiều nước chảy phân biệt các loại: bể lắng ngang, đứng,
radian
2.2.2 Xử lý sinh học
Cơ sở của phương pháp xử lý sinh học nước thải là dựa vào vào khả năng oxy hóa
các liên kết hữu cơ dạng hòa tan và không hòa tan của vi sinh vật- chúng sử dụng các liên
kết đó như là nguồn thức ăn của chúng
 Các công trình xử lý sinh học có nguồn gốc tự nhiên:

nguyên
sinh,
nấm, xạ khuẩn,… tạo nên các bông bùn màu nâu sẫm, có khả năng hấp thụ
các chất hữu cơ
hòa
tan, keo và không hòa tan phân tán
nhỏ.
Vi khuẩn và vi sinh vật sống dùng chất hữu cơ và chất ding dưỡng (N, P) làm
thức
ăn
để chuyển hóa chúng thành các chất trơ không hòa tan và thành tế bào
mới.
Dẫn đến trong bể aeroten lượng bùn hoạt tính tăng dần lên, sau đó được tách ra
tại
bể
lắng đợt 2, một phần được quay trở lại đầu bể aeroten để tham gia xử lý NT theo
chu trình
mới.
Quá trình cứ tiếp diễn đến khi chất thải cuối cùng không thể là thức ăn
của các vi sinh vật
được

nữa.
Nếu trong NT đậm đặc chất hữu cơ khó phân hủy, cần có thời gian để chuyển
hóa
thì
phần bùn hoạt tính tuần hoàn phải được tách riêng và sục khí oxy cho chúng
tiêu hóa thức
ăn
đã hấp thụ. Quá trình này gọi là tái sinh bùn hoạt tính.Như vậy quá

cơ
dễ bị phân hủy), nồng độ các chất dinh dưỡng khác: đảm
bảo.
Phân loại bể
aeroten:
+Theo chế độ thủy động lực có: bể aeroten đẩy, khuấy trộn, trung
gian
+Theo phương pháp tái sinh bùn hoạt tính: loại có tái sinh tách riêng, loại không
có
tái
sinh tách
riêng
+Theo tải lượng bùn: loại tải trọng cao, trung bình,
thấp
+Theo số bậc: 1 bậc, 2 bậc, nhiều
bậc
+Theo chiều dẫn NT vào: xuôi chiều, ngược
chiều
2.2.3 Xử lý hóa học(Khử trùng nước thải)
Khử trùng nước thải là giai đoạn cuối cùng của công nghệ xử lý nước nước thải
nhằm loại bỏ các vi trùng vá virus gây bệnh trước khi xả vào nguồn nước.
Để khử trùng nước thải có thể sử dụng clo và các hợp chất chứa clo, có thể tiến
hành khử trùng bằng ozon, tia hồng ngoại, ion, bạc, nhưng cần nhắc kỹ về mặt kinh tế.
K h

ử

t r ùn

g

2
(ClO)
2
.H
2
O
Tổng lượng Cl
2
, ClO
-
trong nước gọi là lượng clo hoạt
tính.
Khử trùng được tiến
hành theo các
bước:
-Xáo trộn hóa chất khử trùng với NT trong các bể trộn 1-2
phút
-Thực hiện phản ứng tiếp xúc hóa chất khử trùng với NT trong các bể tiếp xúc và
máng
dẫn NT ra nguồn với thời gian 15-20 phút, phụ thuộc vào các điều kiện xáo trộn
và phản
ứng.
Phương trình hóa học xảy ra Cl2 + H2O =HClO +HCl
Tuy nhiên, nếu trong NT chứa nhiều chất hữu cơ chúng sẽ kết hợp với clo tạo
các
sản
phẩm độc hại, dễ gây hại cho nguồn nước đặc biệt đối nguồn nước cấp cho
mục đích
sinh


-Thùng hòa trộn làm nhiệm vụ: trộn clorua vôi với nước kỹ thuật để đạt được
dung
dịch
clorua vôi dạng sữa 10 -15%. Bùn cặn từ thùng này được xả ra ngoài và
vận chuyển đi
làm
khô. Sữa clorua vôi tiếp tục được pha loãng trong thùng dung dịch
đến nồng độ dưới 2,5%
sau
đó được máy bơm định lượng cấp về máng
trộn.Tại đây sẽ
xảy ra phản ứng hóa học sau CaClO2 +H2O =CaO +HClO
-Các thùng pha clorua vôi có thể làm bằng composit, gỗ, bêtông có bọc
nhựa,
dung
dịch clo được khuấy trộn bằng cánh khuấy và trục chịu hóa
chất.
Áp dụng: các trạm XLNT công suất < 1000
m3/ngày
2.2.4 Quy trình công nghệ
Nước thải từ khu dân cư trước khi đi vào bể lắng cát thổi khí được cho
qua
song chắn rác. Khi qua song chắn rác, các thành phần như nhánh cây, gỗ, nhựa, giấy,
lá cây, rễ cây, giẻ rách, bị giữ lại và được thu gom b
ằ
ng thủ công cho vào thùng chứa
rác.
Bể lắng cát có nhiệm vụ tạo thời gian lưu và thu giữ các hạt cát sỏi có kích
thước lớn hơn 0,2mm. Tại bể lắng cát, các chất vô cơ có trọng l
ượ

kết quả là nước thải đầu ra của hệ thống có chất lượng tốt. Hệ thống đất ngập nước kiến
tạo nền cát trồng sậy có dòng chảy ngầm ngang (HSSF CWs) được xây dựng tại khu 1,
Đại học Cần Thơ. Hệ thống được vận hành với hai mức tải nạp thủy lực (HLRs) là 31 và
62 mm/ngày. Khả năng xử lý TSS, lân hòa tan (PO
4
-P) và lân tổng (TP) là rất hiệu quả
và không đổi cho cả hai mức HLRs với hiệu suất xử lý trung bình tương ứng khoảng 94,
99 và 99%, trong khi đó hiệu suất xử lý nhu cầu oxy sinh học (BOD
5
), nhu cầu oxy
hóa học (COD), tổng đạm Kjeldahl (TKN) và đạm amôn (NH
4
-N) giảm khi HLR tăng,
và có giá trị trung bình nằm trong khoảng tương ứng là 47-71, 68-84, 63-87 và 69-91%.
Kết quả cho thấy bằng cách sử dụng HSSF CWs trong việc xử lý nước thải sinh hoạt là
phương pháp khả thi. Chất lượng nước thải đầu ra của hệ thống ở mức HLR cao62
mm/ngày (tương đương 1200 L/ngày) đạt tiêu chuẩn Việt Nam cho phép xả thải vào
nguồn nước mặt.
• Phương pháp nghiên cứu: Lý luận khoa học và nghiên cứu thực tiễn.
• Mục tiêu:

Đề
tài này được thực hiện nhằm đánh giá hiệu suất xử lý nước thải sinh hoạt
của
h
ệ
thống với lưu lượng nạp vào cao hơn thông qua chất lượng nước thải đầu ra so
v
ới
tiêu chuẩn QCVN 24:2009/BTNMT (thay thế cho TCVN 5945:2005) (Loại A:

vào
được bơm vào từ thùng nhựa thu gom 500L từ các hộ gia đình, bơm qua 1
tấ
m
lưới lọc
rác; (2) bể lọc than đước (0,6m x 1,6m x 1,3m) để lọc giữ lại các chất
r
ắ
n,
khử mùi, một
số chất ô nhiễm và vi sinh có trong nước thải; (3) bể lọc xơ
d
ừa
(0,4m x 1,6m x
1,05m) được ngăn cách với bể xử lý phía sau bằng một lưới
thép,
trong bể có kẹp xơ
dừa để ngăn cát tràn ngược về phía trước và ngăn không
cho
các mảnh vụn của than
cũng như các mảnh vụn hữu cơ có kích thước lớn đi vào
b
ể
xử lý; (4) bể cát có trồng
Sậy Phragmites sp. (25 cây/m
2
) là phần chính của
h
ệ
thống có kích thước dài x

được
chia làm 2 lần bơm sáng và chiều. Trong bể điều lưu có lắp một dây
th
ướ
c,
mỗi lần
bơm nước thải vào, van ở bể điều lưu được khóa lại, và bơm một thể
tích
nước có chiều
cao 11cm đối với nghiệm thức 600L, và 22 cm với nghiệm
t
h
ức
1200L (trong suốt
bài viết sẽ sử dụng NT 600L và NT 1200L). Khi đủ lượng
thì
mở van cho nước chảy
vào hệ thống. Hệ thống được vận hành liên tục 15 ngày
cho
mỗi lưu lượng nhằm ổn định
hệ thống trước khi thu mẫu. Việc thu mẫu nước
tiế
n
hành 2 ngày 1 lần liên tục trong 10
ngày cho mỗi
NT.
Hệ thống đất ngập nước kiến tạo, đơn vị kích thước: m
• Kết quả và ý nghĩa thực tiễn của nghiên cứu:
Khả năng xử lý TSS, PO
4

tính” duy trì trong môi trường giàu oxy. Sự phát triển sinh học này rất nhanh giúp phá
hủy chất hữu cơ có trong nước thải đầu vào. Sự phá hủy các chất hữu cơ bằng bùn
hoạt tính gây ra khối lượng tế bào chết lớn, làm tăng khối lượng chất rắn bùn hoạt tính.
Nước thải sau khi lưu tại mương oxy hóa khoảng 24h, hỗn hợp gồm nước thải và bùn
hoạt tính – thường được gọi là chất lỏng hỗn hợp được chuyển tới bể lắng bậc hai để
phân tách khỏi nước thải đầu ra đã qua xử lý và bùn kết. Một phần bùn thải này được tái
tuần hoàn đến đầu dẫn nước thải vào bể mương oxy hóa và trở lại thành bùn hoạt tính,
phá hủy thêm tải lượng BOD5 hữu cơ. Phần còn lại của bùn lắng này được thải ra một
quy trình làm sánh rồi đến công đoạn tháo nước trong quá trình đưa bùn thải còn lại ra
khỏi công trường nhà máy. Điểm khác của quy trình xử lý oxy hóa là không đòi hỏi bể
lắng bậc 1. Nước thải thô đầu vào có thể được dẫn thẳng đến các bể mương oxy hóa để
xử lý.
Mô tả quy trình mương oxy hóa:

Nước từ trạm bơm → Bể tiếp nhận → Lưới chắn rác → Bể sục khí liên tục (Bể
phản ứng) → Bể lắng cuối → Bể khử trùng → Xả.

Bùn từ bể sục khí liên tục (bể phản ứng) + bể lắng thứ cấp → Bể chứa bùn
thải → Máy tách nước→ Sân chứa bùn → Bãi chôn lấp.

Một phần bùn của bể lắng 2 sẽ được tuần hoàn trở lại bể sục khí liên tục để
tăng hiệu suất khử BOD cho bể.
Hình 4-1. Quy trình công nghệ mương oxy hóa bằng hình
Hình ảnh về mương oxy hóa trên thực tế
Với Đà Nẵng, công nghệ mương oxy hóa được xác định là phương án công nghệ
tốt nhất trong xây dựng qui trình xử lý bậc hai sau này. Mương oxy hóa được kiến nghị
áp dụng vì những lý do sau:
 Thông thường có yêu cầu kiểm soát quy trình dễ hiểu và rõ ràng.
 Bể sục khí kéo dài (mương oxy hóa) tự nó là quy trình ổn định miễn là
thiết bị được bảo dưỡng đúng cách, hệ thống lập trình và quản lý được người bán cung

3.2.2. Mô hình xử lý nước thải bằng bể Bastaf tại Vĩnh Phúc.
Xã Vĩnh Sơn, huyện Vĩnh Tường, tỉnh Vĩnh Phúc có tổng diện tích đất tự nhiên là
327.34 ha, trong đó đất nông nghiệp là 239.21 ha, đất phi nông nghiệp là 88.13 ha với hơn
1.200 hộ gia đình, trong đó số nhân khẩu là 5.577 người. Bên cạnh sự phát triển về kinh tế
thì vấn đề ô nhiễm môi trường đang trở nên rất bức xúc do các loại chất thải chăn nuôi,
nước thải và rác thải sinh hoạt.
Vị trí tuyến cụm dân cư xây dựng bể thuộc một phần của thôn 1, 4 và thôn 5, nằm
cách trung tâm huyện Vĩnh Tường 4 km. Trong đó, dân số khu vực xây dựng bể xử lý
nước thải tại Vĩnh Sơn tính đến ngày 31/6/2009 (theo kết quả điều tra của Trung tâm
TN&BVMT Vĩnh Phúc) là 800 người. Với số vốn nhà nước đầu tư khoảng 600 triệu
đồng, tổng số 160 hộ dân, diện tích khu vực xây dựng bể Bastaf xử lý nước thải tại tuyến
cụm dân cư xã Vĩnh Sơn 1.100 m
2
. Toàn bộ nước thải sinh hoạt phát sinh trong tuyến cụm
dân cư là 80 m
3
ngày/đêm được thu gom theo hệ thống thu gom nước thải chung và đưa
về bể Bastaf với vận tốc dòng chảy V = 0,3m/h, ở điều kiện yếm khí để xử lý. Nước thải
đi qua ngăn lắng với thời gian lưu là 1 ngày đủ để làm lắng những cặn có kích thước lớn,
tiếp sau đó nước thải được đưa qua ngăn kỵ khí, ở đây nước thải được lưu với thời gian là
3 ngày, các vi sinh vật hô hấp yếm khí, hoặc hô hấp tùy tiện sẽ sử dụng các hợp chất hữu
cơ trong nước thải làm thức ăn để tổng hợp thành sinh khối. Quá trình phân hủy này sẽ
làm cho lượng sinh khối của vi sinh vật tăng lên, bám dính lại với nhau làm tăng khối
lượng của chúng và kéo nhau cùng lắng xuống, tiếp sau đó nước thải được đưa qua ngăn
lọc kỵ khí có tác dụng lọc các cặn lơ lửng có kích thức lớn, thời gian lưu trong ngăn lọc
kỵ khí 1 điều kiện yếm khí được đưa sang Ao sinh học (Ao đã cải tạo). Theo kết quả phân
tích thử nghiệm các mẫu nước thải của tuyến cụm dân cư sau khi qua xử lý bằng bể
Bastaf và Ao sinh học cho thấy, chất lượng nước thải của toàn tuyến cụm dân cư đã dần
được cải thiện. Khi triển khai nhiệm vụ “Xây dựng mô hình xử lý nước thải sinh hoạt
tuyến cụm dân cư bằng bể Bastaf”, Trung tâm TN&BVMT đã tiến hành điều tra, khảo sát

của mô hình này phần lớn dựa vào sự ủng hộ của chính quyền địa phương, cụ thể, UBND
xã đã dành quỹ đất để xây dựng bể, tuyên truyền để người dân hiểu hiệu quả của mô hình,
thành lập đội vệ sinh thu gom rác, xây dựng ban hành quy định quản lý thu gom rác ”.
Có thể nói, đây là một mô hình xử lý nước thải chi phí thấp phù hợp với điều kiện
của địa phương và có thể triển khai áp dụng nhân rộng ra toàn tỉnh Vĩnh Phúc, nhằm giảm
thiểu lượng nước thải sinh hoạt phát sinh hàng ngày ra môi trường. Khi mô hình này được
triển khai nhân rộng, chắc chắn vấn đề về ô nhiễm do nước thải sẽ không còn bức xúc như
hiện nay nữa, mặt khác sẽ nâng cao nhận thức của người dân trong cộng đồng dân cư.
3.2.3. Mô hình xử lý nước thải sinh hoạt cho khu dân cư và đô thị dọc lưu vực sông Nhuệ
- Sông Đáy
Sau 2 năm xây dựng, ngày 12/1/2011, tại UBND huyện Gia Viễn, Tổng cục Môi
trường đã tổ chức nghiệm thu công trình “Xây dựng mô hình hệ thống xử lý nước thải
sinh hoạt bằng công nghệ thấm lọc cho các khu dân cư và đô thị dọc lưu vực sông Nhuệ -
sông Đáy” cho thị trấn Me (Gia Viễn - Ninh Bình) với công suất 950 m
3
/ngày. Đây là mô
hình xử lý nước thải sinh hoạt đầu tiên tại lưu vực sông Nhuệ - sông Đáy được Bộ
TN&MT xây dựng thí điểm và làm cơ sở để nhân rộng cho các lưu vực sông trên toàn
quốc.
Trước tình trạng ô nhiễm môi trường ở mức báo động tại thị trấn Me, nước thải của
dân cư cùng hơn 20 cơ sở sản xuất, kinh doanh dịch vụ, một bệnh viện, các trường học và
của toàn bộ các cơ quan đóng trên địa bàn thị trấn không được xử lý thải trực tiếp xuống
các ao hồ, sông Me và chảy ra sông Đáy làm tăng ô nhiễm nguồn nước của sông Đáy. Các
giải pháp tổng thể quản lý và bảo vệ môi trường là chưa hoàn chỉnh hoặc chưa có, do vậy
các cấp quản lý từ huyện tới xã rất lúng túng trong công tác quản lý môi trường. Qua
nghiên cứu tìm hiểu về các công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt trong nước cũng như
nước ngoài, Trung tâm Tư vấn và Công nghệ Môi trường (Tổng cục Môi trường) đã đề
xuất xây dựng mô hình xử lý nước thải sinh hoạt bằng công nghệ thấm lọc, với tiêu chí
giá thành rẻ, dễ vận hành, chi phí vận hành thấp, vừa xử lý nước thải vừa khôi phục cảnh
quan lưu vực sông, kết hợp làm công viên sinh thái, đảm bảo xử lý nước thải sinh hoạt đạt

2
+,Fe
3
+ và Mn
2
+. Bên cạnh đó, khi các