ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG
Họ và tên sinh viên

:

Lớp

: LĐH4CM

Họ tên GVHD

:Lê Ngọc Thuấn

1. Đề xuất sơ đồ công nghệ và tính toán các công trình chính trong một hệ thống
xử lý nước thải sinh hoạt theo các số liệu dưới đây:
- Nguồn thải loại : Nuoc thải sản xuất nước ngọt
- Công suất thải nước :

1500 m3/ngày đêm

- Chỉ tiêu chất lượng nước thải :
STT Chỉ tiêu
1

Nhiệt độ

2

pH

3

TS

mg/l

-

6

SS

mg/l

750

7

N-NH4

mg/l

15

2. Thể hiện các nội dung nói trên vào :
- Thuyết minh công nghệ ( đề xuất hai phương án công nghệ,lựa chọn 1
phương án)
- Bản vẽ sơ đồ công nghệ theo cao trình,lớp nước.
-Vẽ chi tiết 3 công trình chính.
- Bản vẽ tổng mặt bằng khu xử lý.
Sinh viên thực hiện


cơ không phân hủy sinh học.
Nước thải trong nhiều ngành sản xuất, ngoài các chất hữu cơ và vô cơ hòa
tan còn chưa tạp chất keo cũng như tạp chất phân tán lơ lửng thô và mịn mà
khối lượng riêng của chúng có thể lớn hơn hay nhỏ hơn khối lượng riêng của
nước.
Tác hại đến môi trường của nước thải do các thành phần ô nhiễm tồn tại
trong nước thải gây ra.
• COD, BOD. Sự khoánghóa, ổn định chất hữu cơ tiêu thụ một lượng lớn
và gây ra thiếu hụt oxy của nguồn tiếp nhận dẫn đến ảnh hưởng đến hệ sinh
thái môi trường nước. Trong phân hủy yếm khí sinh ra các sản phẩm như
H2S, NH3, CH4…làm cho nước có mùi hôi thối và làm giảm pH của môi
trường.


• SS: Lắng đọng ở đầu cống xả có thể gây cản trở dòng chảy, thay đổi kích
thước và chế độ thủy lực sông hồ,hiên tượng cặn lắng hữu cơ kèm theo quá
trình hô hấp vi sinh trong lớp bùn gây thiếu oxi tạo nên các chất độc hại
gây mùi và màu đen.
• Nhiệt độ: Nhiệt độ của nước thải sinh hoạt thường không ảnh hưởng đến
đời sống thủy sinh vật nước.
• Vi trùng gây bệnh: Gây ra các bệnh lan truyên bằng đường nước như tiêu
chảy, ngộ độc thức ăn, vàng da…
• Các hợp chất hữu cơ: Quá trình oxi hóa các hợp chất hữu cơ trong nước
thường tạo nên sự thiếu hụt oxi làm mất cân bằng sinh thái trong nguồn
nước tạo ra điều kiện kị khí, gây ra ô nhiễm bởi các sản phẩm mùi độc hại
làm giảm pH của môi trường nước.
• Màu, mùi: Gây mất mỹ quan, mùi hôi thối khó chịu.
• Tổng Nitocao: là những nguyên tố dinh dưỡng đa lượng, nếu nồng độ quá
cao gây nên hiện tượng phú dưỡng hóa gây ô nhiễm môi trường nước.


Song chắn rác, lưới chắn rác làm nhiệm vụ giữ lại các chất bẩn kích
thước lớn có nguồn gốc hữu cơ.
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 làm nhiệm vụ giữ lại các tạp chất lắng và các tạp chất nổi
chứa trong nước thải. Khi cần xử lý ở mức độ cao(xử lý bổ sung) có thể sử
dụng các bể lọc, lọc cát,..

3.2. Xử lý sinh học
Cơ sở của phương pháp xử lý sinh học nước thải là dựa vào khả năng
oxy hoá các liên kết hữu cơ dạng hoà tan và không hoà 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 trong điều kiện tự nhiên gồm có:
•

Hồ sinh vật

•

Hệ thống xử lý bằng thực vật nước(lục bình, lau, sậy, rong- tảo,..)

•

Cánh đồng tưới

•

Cánh đồng lọc

•

nhắc kỹ về mặt kinh tế.

3. 4. Xử lý cặn 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

•

Ổn định 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.
Cặn tươi từ bể lắng cát đợt một được dẫn đến bể mêtan để xử lý
Một phần bùn hoạt tính (vi sinh vật lơ lửng) từ bể lắng đợt 2 được dẫn trở lại
aeroten để tiếp tục tham gia quá trình xử lý (gọi là bùn hoạt tính tuần hoàn) , phần
còn lại ( gọi là bùn hoạt tính dư) được dẫn đến bể nén bùn để làm giảm độ ẩm và thể
tích, sau đó được dẫn vào bể mêtan để tiếp tục xử lý.
Đối với các trạm xử lý nước thải xử dụng bể biophin với sinh vật dính bám, thì
bùn lắng được gọi là màng vi sinh và được dẫn đến bể mêtan.




QCVN40:2011/
BTNMT
(Cột B)

Yêu cầu xử
lý

C

-

6.0-7.5

-

5-9

Không

BOD5

1000

mg/l

50

Có


100

Có

7

N-NH4

15

mg/l

40

Không

So sánh với QCVN 40:2011/BTNMT cột B cần phải xử lý BOD5, COD,SS.

Thành phần nước thải đầu vào có tỷ lệ = = 0,74 > 0,5 ( phải xử lí sinh học)


Mức độ xử lý đối với hàm lượng BOD5
BOD5 = × 100 = × 100 = 95%
Trong đó:
: Hàm lượng BOD5 trong nước thải đầu vào, (mg/l)




: Hàm lượng BOD5 trong nước thải xử lý cho phép xả thải nguồn nước,

được xử lí và giảm một cách nhanh chóng.Nước tiếp tục qua bể tiếp xúc(bể tiếp
xúc có nhiệm vụ khử trùng) sử dụng clo để xử lý, thải ra nguồn tiếp nhận
Ưu điểm:


Tiết kiệm diện tích xây dựng
Nhược điểm;
Chất lượng nước xử lí không triệt để
Vận hành phức tạp
Cần người có chuyên môn cao
Nước sau xử lí không thải trực tiếp ra môi trường

Sơ đồ công nghệ phương án 2


Nước thải

Song chắn rác

Thùng rác

Bể lắng cát ngang

Khuấy trộn cơ học

Bểđiều hoà

Sân phơi cát

BểUASB

Tại bể kị khí UASB nhờ hoạt động phân hủy của các vi sinh vật kị khí biến đổi
các chất hữu cơ đơn giản thành các chất vô cơ đơn giản và các khí sinh học.
Chính các chất hữu cơ có trong nước thải là nguồn thức ăn và năng lượng cho vi
sinh vật hoạt động. Hiệu quả hoạt động của bể phụ thuộc vào nhiều yếu tố như
pH, nhiệt độ, độ kiềm, hàm lượng kim loại nặng,...
Sau khi đi qua bể kị khí UASB nước thải tiếp tục được dẫn đến bể bể keo tụ
tạo bông để xử lí sơ bộ SS .Sau đó nước thải được dẫn sang bể lắng 2 vỏ ,xử lí
SS,COD,BOD5. Rồi dẫn sang bể Aeroten nhằm xử lý triệt để COD và BOD.Tại
bể Aeroten, các chất hữu cơ còn lại sẽ được phân hủy bởi các vi sinh vật hiếu khí,
xử lý tiếp phần BOD5, COD còn lại vừa làm giảm mùi hôi có trong nước thải.. Ở
đây khí được cung cấp nhờ các đĩa phân phối khí giúp cho quá trình hòa tan oxy
được hiệu quả. Các vi khuẩn và vi sinh vật sống dùng chất nền (BOD) và chất
dinh dưỡng (N,P) làm thức ăn để chuyển hóa chúng thành các chất trơ không hòa
tan và thành tế bào mới.
Hiệu quả xử lý của bể đạt tử 75% -90%. Nước thải sau khi đi qua bể aeroten, các
chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học hoàn toàn.Sau khi xử lý ở bể Aeroten nước thải
từ bể lắng tiếp tục chảy qua bể khử trùng nhằm tiêu diệt vi trùng và mầm bệnh có


trong nước thải.Nước thải sau xử lí đạt quy QCVN40/2011/BTNM (cột B) sẽ thải
ra môi trường.

Ưu điểm:
•
•
•

Chất lượng nước xử lí đạt yêu cầu
Vận hành đơn giản
Bùn có thể sử dụng nhiều mục đíchkhác nhau

Phức tạp

Đơn giản

Bùn

Cần xử lí và thu gom định kỳ

Sử dụng nhiều mục đích(phân
bón..)

Lưu lượng
nước thải

Quy trình xử lý nước thải chỉ
phù hợp cho lưu lượng nước
thải thấp

Xử lý nước thải với lưu lượng
nước thải lớn

Nước sau xử lí

Thải ra cổng thoát nước

Thải trực tiếp ra môi trường

Nhận xét: Sau khi so sánh 2 công nghệ xử lý thấy rằng: Phương án 2 có nhiều
ưu điểm phù hợp với yêu cầu thiết kế cho trạm xử lý nước thải về quy mô, kinh



Độ dóc tối thiếu của mương dẫn để tránh quá trình lắng cặn trong mương
dẫn tính theo công thức

imin= = = 4%
-

Chiều cao xây dựng của mương : H = h + h’
Với h’ là chiều cao bảo vệ của mương h’ : (0,1-0,2)m



Chn h’ = 0,12 (m)
Chiều cao xây dựng của mương là :
H = h + h’ = 0,14 + 0,12 = 0,26 (m) = 26 (cm)
Vậy kích thước tính toán cơ bản của mương dẫn là
+chiều rông B = 28 (cm)
+chiều cao H = 26 (cm)
+độ dốc : imin = 4%
Bảng 3: Thông số thiết kế mương dẫn nước thải

STT
1

Lưu lượng nước thải vào,Q

2

Vận tốc nước chảy trong
mương, V

0,28

6

Chiều cao xây dựng , H

m

0,26

7

Độ dốc , imin

%

4

1)


Thông số

Tính toán song chắn rác

Nhiệm vụ


Loại bỏ các tạp chất có kích thước lớn như bao ni lông, ống hút,
… nằm lẫn trong nước thải. Nhờ đó tránh làm tắc nghẽn và bào mòn

Chọn Bs = 0,5 m
Trong đó:


•

S: chiều dày song chắn, S = 0,008 m (trang 66 sách xử lí nước thải đô thị_
Ths.Lâm Minh Triết)
n: số khe hở của song chắn rác
b: khoảng cách giữa các khe hở, b = 16 mm = 0,016 m
Kiểm tra vận tốc dòng chảy ở phần mở rộng của mương trước song chắn rác ứng
với để khắc phục khả năng lắng đọng cặn khi vận tốc nhỏ hơn 0,4 m/s
V kt =
Trong đó:
: lưu lượng giây nhỏ nhất chảy vào mỗi song chắn rác, = 8,42.(m3/s)
- hmin: chiều sâu nhỏ nhất của lớp nước qua song chắn rác,
hmin = hmax x kmin /kmax =0,14 x0,485/2,08 = 0,033 (m)
Bs: chiều rộng của song chắn rác, Bs = 0,65m
Vkt = = 0,51 m/s >0,4 m/s (Thoả mãn yêu cầu)
Tổn thất áp lực qua song chắn rác
-

•

hs = ξ × × p (3.3 trang 68 xử lí nước thải đô thị)

ξ = β × × sin α (3.4 trang 69 xử lí nước thải đô thị)
-

-

- Bs: chiều rộng của song chắn rác, Bs = 0,5 m
- Bm: chiều rộng của mương dẫn, Bm = B = 0,28 m
- : góc nghiêng chỗ mở rộng, = 20o (trang 67 xử lí nước thải đô thị)
Chiều dài phần mở rộng sau song chắn rác

•

L2 = = = 0,151 m
Chiều dài xây dựng mương đặt song chắn rác

•

LXD = L1 + L2 + Ls = 0,302 + 0,151 + 1,5 = 1,953 (m)
Chọn Lxd = 2 m
•

Ls: chiều dài phần mương đặt song chắn rác, Ls = 1,5 m
Chiều sâu xây dựng của phần mương đặt song chắn rác
HXD = hmax + hs +hf = 0,14 + 0,06 + 0,5 = 0,7(m)
Trong đó:
hmax = 0,14: độ đầy ứng với chế độ Qmax
hs: tổn thất áp lực qua song chắn rác, hs = 0,06 m
hf: chiều cao phía trên mặt nước của song chắn rác, lấy hf = 0,5

-

Bảng 4: Thông số thiết kế song chắn rác
STT

Thông số thiết kế


0,5
2
0,7
0,06
18


Hiệu quả khử SS qua SCR là 15% ; BOD5 , COD qua SCR là 5%
Hàm lượng SS , COD ,BOD5 sau SCR đạt:
SS = 750 * 85% = 637,5 (mg/l)
BOD5 = 1000 * 95% = 950(mg/l)
2)




COD = 1350 * 95% =1282,5(mg/l)
Tính toán bể lắng cát (bể lắng cát ngang)
Nhiệm vụ : Bể lắng cát ngang được thiết kể để loại bỏ các tạp chất vô cơ
không hòa tan như cát sỏi ,xỉ và các vật liêu rắn khác có vận tốc lắng (hay
trọng lượng riêng) lớn hơn các chất hữu cơ có thế phân huỷtrong nước thải
Tính toán bể lắng cát ngang

Chiều dài bể lắng cát ngang tính theo công thức
(công thức 18 điều 8.3.3 TCVN 7957:2008)
L = = = 5,02(m) chọn L =5(m)
Trong đó K :là hệ số lấy theo bảng 27 TCVN 7957:2008 ,với bể Lắng cát
ngang K=1,3
v :vận tốc chuyển động của nước trong bể (bảng 28 TCVN 7957:2008 trang

t là chu kỳ xả cặn, t ≤ 2 ngày đêm, chọn t = 1 ngày đêm
n : số ngăn công tác, n = 2

Chiều cao xây dựng của bể lắng cát
Hxd = H + hc + hbv = 0,5+ 0,058 + 0,5 = 1,058 (m)
Chọn Hxd = 1,1 m, với hbv là chiều cao bảo vệ của bể, chọn hbv = 0,5 m
Bảng 5: Thông số bể lắng cát ngang
STT

Tên thông số

Đơn vị

Số liệu thiết kế

1

Chiều dài (L)

m

5


2

Chiều rộng (B)

m


Thể tích thực tế của bể điều hoà:
Vdh(tt) = (1,1 ÷ 1,2) x Vdh(lt) (trang 69 –lâm vĩnh sơn –bài giảng kỹ thuật
xử lí nước thải)
Vdh(tt)=1,2 x 260 = 312 (m3)

-

Chọn chiều cao Hdh của bể là 4 m (trang 69 –lâm vĩnh sơn )
Diện tích bể điều hoà:
F = = = 78 m2
Chọn bể điều hòa có L x B =10m x 7,8m

-

Hxd = Hdh + Hbv = 4 + 0,5 = 4,5 m
Thể tích xây dựng của bể điều hoà:


L x B x Hxd = 10 x 7,8 x 4,5 = 351 (m3)>312 (m3) thỏa mãn
Lưu lượng khí cần cung cấp cho bể điều hoà:
Để tránh hiện tượng lắng cặn và ngăn chặn mùi trong bể điều hoà cần
cung cấp một lượng khí thường xuyên
Qkk = qkk x V = 0,015 x 351 = 5,265 (m3/phút)

•

qkk là lượng không khí cần thiết để xáo trộn 0,01-0,015m 3/m3phút
(trang 42 tính toán thiết kế công trình xử lí nước thải Trịnh Xuân Lai)
- Lưu lượng khí trong mỗi ống
Q(ống) = = = 0,5265 (m3/phút)


Giá trị


1

Lưu lượng (qmax)

m3/h

130

2

Thời gian lưu (t)

h

2

3

Thể tích (v)

m3

351

m



9

Đường kính ống chính (Dống)

mm

14

10

Đường kính ống nhánh (Dn)

mm

5

11

Số ống nhánh

ống

5

12

Số lỗ trên mỗi ống nhánh

Lỗ

H1= = =1,1(m)
Tổng chiều cao của bể H=H1+ H2+ H3=1,1+ 1,2+0,3
=2,6(m)
Trong đó: H1: chiều cao phần thể tích xử lý yểm khí
H2: chiều cao vùng lắng, chọn H2=1,2(m)( chiều cao phần lắng_tính toán các
công trình xử lý nước thải của Trịnh Xuân Lai)
H3: chiều cao bảo vệ, H1=0,3(m)
Kích thước bể: F=LxB= V/H = 85,03/ 2,6= 32,7=6,6x5
Tính toán phần máng lắng cặn: chọn góc nghiêng của máng lắng cặn
α=60o(α550- tính toán các công trình xử lý nước thải_ Trịnh Xuân Lai)
Thể tích bể toàn bộ bể UASB:
V=HxF= 2,6 x 32,7=85,02(m3)
Kiểm tra thời gian lưu nước trong bể:
T= = x24=1,36(h)
Bể được chia làm 2 ngăn lắng:
Chiều rộng mỗi máng: b=B/2=5/2=2,5(m)
Chiều cao phần máng lắng:
HL= = x tg60o = 2,16(m)
Kiểm tra chiều cao ngăn lắng: tỷ số giữa chiều cao máng lắng so với chiều cao
xây dựng bể 30%
= = 83,1% 30%
→ Chiều cao phần máng lắng đảm bảo chiều cao thiết kế
Kiểm tra thời gian lưu nước trong ngăn lắng, thời gian lưu nước trong ngăn
lắng phải đảm bảo h
t1= = = = = 0.97(h)
Trong đó: t1: thời gian lưu nước trong ngăn lắng
V1: thể tích ngăn lắng, =
F: diện tích bể cần thiết
HL: chiều cao ngăn lắng
H3: chiều cao bảo vệ


Chiều dài

M

6,6

Các thông số sau khi đi qua bể UASB
• Hàm lượng SS sau khi đi qua bể UASB giảm 30%
SS4=SS3x(100-30)%=575,34 x70%=423,93(mg/l)
• Hàm lượng COD sau khi đi qua bể UASB giảm 75% còn lại
COD4=COD3x(100-75)%=1218,375 x25%=304,5(mg/l)
• Hàm lượng BOD5 sau khi đi qua bể UASB giảm 60% còn lại:
BOD5(4)=BOD5(3) x (100-60)%= 902,5 x40%=361 (mg/l)



-

6. Bể keo tụ tạo bông
Nhiệm vụ : Bể keo tụ tạo bông xây dựng chủ yếu xử lí độđục,và hàm
lượng cặn lơ lửng trong nước thải
Tính toán
xây dựng bể gồm 3 ngăn có kích thước như nhau
chọn thời gian lưu nước 1 ngăn 15 phút
thể tích 1 ngăn là
V = t x Qsmax = 15 x 60 x 0,036 = 32,4 (m3 )
kích thước 1 ngăn
chọn chiều cao H = 1,2 m
Tiết diện : F = = = 27m2

phút

Giá trị
5,2
5,2
1,7
15

Hàm lượng SS xử lí đạt 80%. COD,BOD5 đạt 5%
• Hàm lượng SS sau khi qua bể keo tụ tạo bông
SS = 20% * 432,93= 84,786 (mg/l)
Bể keo tụ tạo bông xử lí độ đục gần như hoàn toàn. (Dùng khoảng 70
mg/l Al2(SO4)3 khan (trang 69 –Lâm Vĩnh Sơn)
• BOD5 = 95% * 361=342,95 (mg/l)
• COD = 95% * 304,59 = 289,36 (mg/l)




7) Bể lắng 2 vỏ
Nhiệm vụ :Loại bỏ các tạp chất lơ lửng còn lại trong nước thải khi qua
bể điều hòa,bể keo tụ tạo bông. Ở đây chất lơ lửng có tỉ trọng lớn hơn tỉ
trọng nước sẽ lắng xuống.Hiệu quả lắng đạt 55 - 60% (trang 113 xử lí
nước thải đô thị)
Tính toán

Bể lắng 2 vỏ được tính làm 2 phần :máng lắng và ngăn lên men
Thể thích hữu ích của máng lắng
Wm=Q x t x 3600 =0,036 x 1,5 x 3600 = 194,4(m3)