1

MỤC LỤC
Chương I 3

TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI SINH HOẠT 3

1. Nguồn gốc nước thải sinh hoạt 3

2. Thành phần và đặc tính nước thải sinh hoạt 3
3. Tác hại đến môi trường 3
4. Bảo vệ nguồn nước mặt khỏi sự ô nhiễm do nước thải 4
Chương II 5
TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT VÀ XỬ
LÝ CẶN 5
1. Xử lý cơ học 5
2. Khử trùng nước thải 5
3. Xử lý cặn nước thải 6
Chương III 7
QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ VÀ THUYẾT MINH 7
1. Quy trìng công nghệ 8
2. Thuyết minh 8
Chương IV 10
TÍNH TOÁN CỤ THỂ CÁC CÔNG TRÌNH 10
1. Song chắn rác 10
2. Hầm bơm tiếp nhận 11
3. Bể lắng cát thổi khí 12
4. Sân phơi cát 14
5. Mương oxy hoá 14
6. Bể lắng II 19
7. Sân phơi bùn 21

Chương I.

TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI SINH HOẠT

1. Nguồn gốc nước thải sinh hoạt

Nước thái sinh hoạt là nước được thải bỏ sau khi sử dụng cho các mục đích sinh hoạt
của cộng đồng: tắm, giặt giũ,tẩy rửa, vệ sinh cá nhân,… Chúng thường được th ra từ
các căn hộ, cơ quan, trường học, bệnh viện, chợ, và các công trình công cộng khác.
Lượng nước thải sinh hoạt của một khu dân cư phụ thuộc vào dân số, vào tiêu chuẩn
cấp nước và đặc điểm của hệ thống thoát nước. Tiêu chuẩn cấp nước sinh hoạt cho một
khu dân cư phụ thuộc vào khả năng cung cấp nước của các nhà máy nước hay các trạm
cấp nước hiện có. Các trung tâm đô thò thường có tiêu chuẩn cấp nước cao hơn so với
các vùng ngoại thành và nông thôn, do đó lượng nước thải sinh hoạt tính trên một đầu
người cũng có sự khác biệt giữa thành thò và nông thôn. Nước thải sinh hoạt ở các trung
tâm đô thò thường thoát bằng hệ thống thoát nước dẫn ra các sông rạch, còn các vùng
ngoại thành vànông thôn do không có hệ thống thoát nước nên nước thải thường được
tiêu thoát tự nhiên vào các ao hồ hoặc thoát bằng biện pháp tự thấm.
2. Thành phần và đặc tính nước thải sinh hoạt

Thành phần của nước thải sinh hoạt gồm 2 loại:
• Nước thải nhiễm bẩn do chất bài tiết của con người từ các phòng vệ
sinh
• Nước thải nhiễm bẩn do các chất thải sinh hoạt: cặn bã từ nhà bếp, các
chất rửa trôi, kể cả làm vệ sinh sàn nhà.
Nước thải sinh hoạt chứa nhiều chất hữu cơ dễ bò phân huỷ sinh học, ngoài ra còn có cả
các thành phần vô cơ, vi sinh vật và 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 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 bò phân huỷ sinh

thở và diệt vong các sinh vật, trong khi đó vào ban ngày nồng độ oxy rất cao
do quá trình hô hấp của tảo thải ra ).
• Màu: mất mỹ quan.
• Dầu mỡ: gây mùi, ngăn cản khuếch tán oxy trên bề mặt.
4. Bảo vệ nguồn nước mặt khỏi sự ô nhiễm do nước thải

Nguồn nước mặt là sông hồ, kênh rạch, suối, biển, … nơi tiếp nhận nước thải từ khu dân
cư, đô thò , khu công nghiệp hay các xí nghiệp công nghiệp. Một số nguồn nước trong
số đó là nguồn nước ngọt q giá, sống còn của đất nước, nếu để bò ô nhiễm do nước
thải thì chúng ta phải trả giá rấ t đắt và hậu quả không lường hết. Vì vậy, nguồn nước
phải được bảo vệ khỏi sự ô nhiễm do nước thải.
nhiễm nguồn nước mặt chủ yếu là do tất cả các dạng nước thải chưa xử lý xả vào
nguồn nước làm thay đổi các tính chất hoá lý và sinh học của nguồn nước. Sự có mặt
của các chất độc hại xả vào nguồn nước sẽ làm phá vỡ cân bằng sinh học tự nhiên của
nguồn nước và kìm hãm quá trình tự làm sạch của nguồn nước. Khả năng tự làm sạch
của nguồn nước phụ thuộc vào các điều kiện xáo trộn và pha loãng của nước thải với
nguồn. Sự có mặt của các vi sinh vật, trong đó có các vi khuẩn gây bệnh, đe doạ tính
an toàn vệ sinh nguồn nướ.
Biện pháp được coi là hiệu quả nhất để bảo vệ nguồn nước là:
• Hạn chế số lượng nước thải xả vào nguồn nước.
• Giảm thiểu nồng độ ô nhiễm trong nước thải theo qui đòng bằng cách áp dụng
công nghệ xử lý phù hợp đủ tiêu chuẩn xả ra nguồn nước. Ngoài ra, việc nghiên
cứu áp dụng công nghệ sử dụng lại nước thải trong chu trình kín có ý ngiã đặc
biệt quan trọng.

• Đất ngập nước
Các công trình xử lý sinh học trong điều kiện nhân tạo gồm có:
• Bể lọc sinh học các loại
• Quá trình bùn hoạt tính
• Lọc sinh học tiếp xúc dạng trống quay(RBC)
• Hồ sinh học thổi khí
• Mương oxy hoá,….
2. Khử trùng nước thải

Khử trùng nước thải là giai đoạn cuối cùngcủa công nghệ xử lý nước thải mhằm loại bỏ
vi trùng và virus gây bệnh trước khi xả vào nguồn nước.
TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO
MOITRUONGXANH.INFO
6

Để khử trùng nước thải có thể sử dụng clo và các hợp chất chứa clo, có thể tiến hành
khử trùng bằng ozôn, tia hồng ngoại, ion bạc, nhưng cần phải cân nhắc kỹ về mặt
kinh tế.

3. Xử lý cặn nước thải

Nhiệm vụ của xử lý cặn ( cặn được tạo nên trong quá trình xử lý nước thải) là:
• Làm giảm thể tích và độ ẩm của cặn
• n đònh cặn
• Khử trùng và sử dụng lại cặn cho các mục đích khác nhau
Rác( gồm các tạp chất không hoà tan kích thước lớn: cặn bã thực vật, giấy, giẻ lau, )
được giữ lại ở song chắn rác có thể được chở đến bãi rác( nếu lượng rác không lớn) hay
nghiền rác và sau đó dẫn đến bể mêtan để tiếp tục xử lý.
Cát từ các bể lắng được dẫn đến sân phơi cát để làm ráo nước và chở đi sử dụng vào
mục đích khác.

Chương III.

QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ VÀ THUYẾT
MINH

Các lưu lượng tính toán
tb
d
Q =
3
/
1000
*
m
l
Nq
tc
=
3
/
1000
5000
*
.

= dm /1250*8,0
3
= dm /1000
3

max
h
Q =
hm
dh
dm
dh
Q
K
d
h
/42,135
/
24
/1625
*2
/
24
*
3
3
max
max
==
min

hs
Q
h
/62,37
/
3600
/1000*/42,135
/
3600
33
max
==
min
s
Q =
sl
hs
mlhm
hs
Q
h
/79,5
/
3600
/1000*/83,20
/
3600
33
min
==

Yêu cầu nước thải đầu ra
• BOD
5

≤
30mg/l
• SS
≤
50mg/l
• pH = 5- 9
• Nitrat(NO
3
-
)
l
mg
/
30
≤

• Phosphat(PO
4
-
)
l
mg
/
6
≤


1

2

3

3
’

5
’

5

4

NƯỚC
SAU XỬ
LÝ
1
’

1: SONG CHẮ
N RÁC THÔ 3
’
: SÂN PHƠI CÁT

1
’
:THÙNG CHỨA RÁC 4: MƯƠNG OXY HOÁ

TÍNH TOÁN CỤ THỂ CÁC CÔNG TRÌNH

1. Song chắn rác

Nhiệm vụ:
Khử cặn rắn thô(rác) như : nhành cây, gỗ, nhựa, giấy, lá cây, rễ cây, giẻ rách,…
Bảo vệ bơm, van, đường ống , cánh khuấy,

Tính toán thiết kế
Các thông số tính toán cho song chắn rác

Chọn kích thước mương B*H = 0,4m*0,4m
Chiều cao lớp nước trong mương

h
=
UB
Q

d
b : khe hơ
û giữa các thanh chắn

d: bề dày
thanh chắn
w: bề rộng
thanh chắn

TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO
MOITRUONGXANH.INFO
11
Chọn kích thước thanh w* d = 10mm*30mm và b = 30mm
Tính số song chắn rác (n)  Số khe hở n+1
B = n*w + (n+1)b
400 = 10*n + 30(n+1)
400 = 40n + 30  n= 10 thanh
Điều chỉnh khoảng cách giữa các thanh
400 = 10*10 + (10+1)*b b= 27,27 mm
Tổn thất áp lực qua song chắn
Tổng tiết diện các khe song chắn
A = (B – w*n)*h
A = (0,4 – 0,01*10)*0,24 = 0,072m
2

Vận tốc dòng chảy qua song chắn


(
)
(
)
[
]
mm 15,0008,0
81,9*2*7,0
4,052,0*1
2
2
<=
−2. Hầm bơm tiếp nhận

Nhiệm vụ:
Tạo độ sâu nước cần thiết cho bơm hoạt động.
Tính toán thiết kế
Thể tích hầm bơm tiếp nhận
V
b
= Q
h
max
*t = 135,42m
3
/h*15ph*1h/60ph = 33,86m
3

h
max
= 135m
3
/h, cột áp H= 8m

TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO
MOITRUONGXANH.INFO
12
3. Bể lắng cát thổi khí

Nhiệm vụ
Loại bỏ cát sỏi có kích thước hạt lớn hơn 0,2mm.
Giảm cặn lắng trong ống, mương oxy hoá.
Tính toán thiết kế
Các thông số cơ bản thiết kế bể lắng cát thổi khí

Chọn hai bể lắng cát. Thời gian lưu nước chọn t= 3phút
• Thể tích một bể

3
3
max
4,3
2
1000/1*/62,37*/60*3
* m

7,5-2,0
2,4-7,0 3 Tỉ số giữa chiều rộng và chiều cao 1 :1-5 :1 1,5 :1
4 Tỉ số giữa chiều dài và chiều rộng 3 :1-5 :1 4 :1
5 Lượng không khí cung cấp (m
3
/phút.mdài) 0,2-0,5
6 Lượng cát lắng trong bể, m
3
/10
3
m
3
nước thải 0,004-0,2 0,15
TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO
MOITRUONGXANH.INFO
13

• Lượng không khí cần cấp cho 1 bể
phútmLxIQ
kk
/2,14,03
3
=×==
Trong đó: I = Cường độ không khí cung cấp trên mét dài bể, I = 0,4 m
3
/ phút.mét
dài.

3
=
×
=
×
=
Trong đó: Q
d
tb
=

Lưu lượng nước thải trung bình ngày, Q
d
tb
=1250m
3
/d
q
0
= lượng cát trong 1000 m
3
nước thải, q
0
= 0,15 m
3
cát / 1000 m
3

• Chiều cao lớp cát trong một ngày đêm :
m

h
h
H
H
bvcxd
426
,
1
4
,
0
026
,
0
1
=++=++=
Trong đó: H
xd
= Chiều cao công tác của bể lắng cát thổi khí, H = 1m
h
c
= Chiều cao lớp cát trong bể lắng cát thổi khí, h
c
= 0,026m
h
bv
= Chiều cao vúng bảo vệ của bể lắng cát thổi khí, h
bv

= 0,4m

m
ymml
y
d
d
ng
l
h
P
N
F
ll
==
××
=
Trong đó: N
ll
= dân số tính theo chất lơ lửng, N
ll
= 5000 dân
P = lượng cát giữ lại trong bể lắng cho một người trong một ngày đêm, P lấy
theo điều 6.3.5-TCXD-51-84, P = 0,02l/d.
H = chiều cao lớp bùn cát trong năm, h = 4 m/năm( khi lấy cát đã phơi khô
theo chu kỳ).
• Chọn sân phơi cát hình vuông, cạnh :

mFL 39 ===
5. Mương oxy hoá

Nhiệm vụ


mg bùn ngày ở 20
0
C) 0,1-0,4
• Vận tốc của hỗn hợp chảy tuần hoàn trong mương v
s
m
/
3
,
0
25
,
0
−
≥

Thể tích mương oxy hoá là tổng thể tích của vùng hiếu khí để khử BOD
5
và oxy hoá
NH
4
+
thành NO
3
-
,

V
1

d
===
F/M: tỉ số thức ăn trên sinh khối, F/M=0,07
S
0
: BOD
5
đầu vào, S
0
= 200mg/l
TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO
MOITRUONGXANH.INFO
15

X: nồng độ bùn hoạt tính, X = 3500mg/l
• Để khử NH
4
+(
)
3
3
max
44
2
330
/5,325*/05,1
/1625*/)5,070(*1

vao
/70
4
=
+

NH
4ra
+
= 0,5mg/l(trong nước thải đầu ra)

:
N
X
nồng độ bùn hoạt tính đối với vi khuẩn oxy hoá NH
4
+
, mg/l
Với
N
X
:
=
N
f
093,0
)5,070(16,0)20200(6,0
)
5
,

NN
/
5
.
325
/
3500
*
093
,
0
*
===
Và
N
:
Hằng số bán bão hoà đối với nitơ
lmgK
T
N
/36,21010
158,130*051,0158,1051,0
===
−−

Tốc độ tăng trưởng riêng của vi khuẩn ni trát hoá


5,036,2
5
,
0
*6 =
+
=
+
=
Chọn dung tích vùng làm thoáng V
1
để xây dựng mương oxy hoá vì khi khử hết BOD
5

theo yêu cầu thì toàn bộ NH
4
+
sẽ được oxy hoá thành NO
3
-
.
Các hệ số động học của quá trình nitrat hoá trong môi trường bùn hoạt tính lơ lửng ở
nhiệt độ 20
0
C
( )
( )
[ ]
( )
( )






+
=
−−








+








+
=
−
−
TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO

N
N
+
max
, N:tổng hàm lượng ni tơ có trong nước
Lấy Cởngày
N
01
max
1545,0
−
=

Tỷ số BOD
5
/TKN Số phần trăm của các hợp chất hữu cơ bò nitrat hoá trong quá trình
khử BOD chòu ảnh hưởng của tỷ số BOD
5
/TKN.

TKN: tổng các
hợp chất chứa ni
tơ tính theo N
Biểu thò bằng :
=
N
f
)(16,0)(6,0
)
(

2
=
Nhiệt độ T
0
C Nhiệt độ ảnh hưởng rất lớn đến quá trình nitrat hoá
N
=
)15(098,0
max
*
−T
N
e
158,1051,0
10
−
=
T
N
K
pH Giá trò pH để có tốc độ tăng trưởng riêng của vi khuẩn nitrat hoá
chấp nhận được là từ 7,2 đến 9 đối với công trình xử lý phối hợp
khử BOD và nitrat hoá, và từ 7,5 -8,6 đối với công trình xử lý tách
biệt
N
=
)]
2
,
7


(
)
3
3
max
3
3
85
/3500*/27,0
/1625*/)2070(*1
m
lmgd
dmlmg
X
QNOn
V
DN
d
=
−
==
−

n: tỉ lệ khử NO
3
-
thành khí N
2
, n =1

)
dDO
T
CN
TN
/27,025,01*09,1*1,0)1(*09,1*
203020
20
0
2
2
=−=−=
−−CN
0
2
20
: tốc độ khử nitrát ở 20
0
C ,
d
CN
/
1
,
0
0
2

Diện tích
mặt cắt
của
mương(m
2
)

Chiều
dài(m)

Đường
kính(mm)

Số vòng
quay/phút

Số
lượng
máy
khuấy
100 150
250
34
56
2,5
2,5

2,5

900

0,03-0,06 0,04
( )
( )
[ ]
pHe
DOK
DO
NK
N
T
ON
NN
−−








+









250
400
71
130
210
4,25
4,25
4,25

2,5

900

60
1
1
2
700 150
250
400
138
230
366
4,25
4,25
4,25

2,5

900

Mặt cắt mương có dạng hình chữ nhật, chiều cao của mương(H
M
) là 1,2m
Độ sâu mực nước trong mương (H
N
) là 1m
B: chiều rộng của mương (B) là5m
Thể tích mương

(
)
(
)
NNN
HRRHrRLHBV ***
2
1
**
2
3
***4
2
2
2
3
22
1
−+−+=

( ) ( )

Bể lắng II được xây dựng theo kiểu bể lắng ly tâm
• Diện tích mặt thoáng của bể lắng đợt II trên mặt bằng ứng với lưu lượng ngày
trung bình :

2
1
1
142
22
12505,11250
5,1
m
L
QQ
F
tb
d
tb
d
=
×+
=
+
=

Trong đó : Q
d
tb
= lưu lượng trung bình ngày đêm, Q
d

×+
=
+
=

Trong đó: Q
d
max
= lưu lượng lớn nhất trong ngày, Q
d
max
= 1625 m
3
/d
L
2
= Tải trọng bề mặt ứng với lưu lượng lớn nhất , L
2
=44 m
3
/m
2
.d
TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO
MOITRUONGXANH.INFO
20


h
max
= Lưu lượng lớn nhất trong giờ, Q
h
max
= 135,42 m
3
/h
Q
h
th
= Lưu lượng bùn tuần hoàn lớn nhất trong giờ, Q
h
th
= 1,5 Q
h
max
X = Nồng độ VSS trong nước thải vào bể lắng, X= 3500mg/l
Các thông số thiết kế bể lắng đợt II
Tải trọng bề
mặt(m
3
/m
2
.d)
Tải trọng chất
rắn(kg/m
2
.h)
Loại công trình xử lý sinh

• Đường kính của bể lắng ly tâm đợt II tính theo công thức :
m
n
F
D 13
114,3
14244
=
×
×
=
×Π
=
• Chiều cao xây dựng:
mhhhHH
bvbthxd
33,05,02,02 =+++=+++=
• Kiểm tra tải trọng máng tràn theo công thức:
dmmdmm
Dn
Q
L
d
m
./500./78,39
11314,3
1625
33
max
<=

1250
284
24
5,1
24
=
+
=
+
=
Trong đó: W = Thể tích của bể lắng ly tâm
Q
d
tb
= lưu lượng nước thải trung bình ngày

7. Sân phơi bùn Nhiệm vụ:
Giảm thể tích và khối lượng của cặn để sử dụng làm phân bón.

Tính toán thiết kế
Khối lượng bùn cặn thu được từ bể lắng đợi 2, theo trọng lượng cặn khô:
kggkgmgmgdmSSSQG
tb
d
5,187/10*]/)20200(*3,0/120*8,0[*/125010)3,08,0.(
33333
=−+=+=

/35,14
013,0*/005,1
1000
/
1
*
/
5
,
187
.
3
3
===

Trong đó: W
k
- trọng lượng cặn khô, W
k
= 187,5kg/d.
- tỷ trọng hỗn hợp cặn, lấy = 1,005t/m
3

P – nồng độ phần trăm của cặn khô trong hỗn hợp theo tỉ lệ thập phân,
lấy P = 0,013.
Diện tích sân phơi bùn

2
23
3

1
=

hmhm
dh
dm
Q
Q
tb
d
T
/80/125,78
/
24
/1250
*5,1
24
*
33
3
≈===

Trạm có hai bơm tuần hoàn bùn thay phiên nhau hoạt động, thông số mỗi bơm:
Lưu lượng 80m
3
/h, cột áp 10m.
• ng dẫn nước giữa các công trình
Vận tốc dòng chảy của nước thải trong ống 0,7m/s, ta chọn loại ống nhựa PVC
với đường kính:
TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO


TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO
MOITRUONGXANH.INFO
23

Chương V.

TÍNH TOÁN KINH TẾ Ï 1. Chi phí đầu tư ban đầu


thuật
Số
lượng
Đơn
giá(đồng)
Thánh
tiền(đồng)
1 2

3 4 5
Bơm nước thải từ
hầm bơm sang bể
lắng cát thổi khí
Máy khuấy kiểu
rulô trục ngang
Bơm bùn từ bể lắng
tuần hoàn trở lại
mương oxy hoá
Máy thổi khí cung
cấp khí cho bể lắng
cát thổi khí
2 100m
20.000.000 10.000.000

25.000.000 5.000.000 20.000
40.000.000 40.000.000

50.000.000 10.000.000 2.000.000
TAI LIEU CHI MANG TINH CHAT THAM KHAO
MOITRUONGXANH.INFO
25

TÀI LIỆU THAM KHẢO

• Xử lý nước thải - PGS,TS.HOÀNG VĂN HUỆ