Đề tài: Đánh giá hệ thống xử lý nước thải của NMXLNTTT KCN Trà Nóc
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN
-------o0o-------

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
CHUYÊN NGÀNH KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

ĐÁNH GIÁ HIỆU SUẤT HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI
CỦA NHÀ MÁY XỬ LÝ NƯỚC THẢI TẬP TRUNG
KHU CÔNG NGHIỆP TRÀ NÓC

Cán bộ hướng dẫn:
Ths.NGUYỄN VĂN TUYẾN

Sinh viên thực hiện:
VÕ PHI HẢI

Cần Thơ 11/2015

SVTH: Võ Phi Hải

Trang i


Đề tài: Đánh giá hệ thống xử lý nước thải của NMXLNTTT KCN Trà Nóc
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN
-------o0o-------

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC


***o0o***
Em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn tận tình của thầy Nguyễn Văn Tuyến với
những kinh nghiệm đóng góp quý báu đã giúp em hiểu rõ nhiều vấn đề và sửa chữa
thiếu sót của mình do chưa có kinh nghiệm trong suốt thời gian em thực hiện luận
văn tốt nghiệp.
Xin cám ơn quý Công ty TNHH MTV Xây dựng Hạ tầng KCN Cần Thơ và nhà
máy xử lý nước thải tập trung khu công nghiệp Trà Nóc đã cho phép và tạo mọi
điều kiện tốt nhất để em có thể hoàn thành tốt đề tài này.
Xin cám ơn Th.S Trần Trung Tín đã nhiệt tình hướng dẫn và cung cấp tài liệu giúp
em có thể hoàn thành luận văn một cách tốt nhất.
Xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến tất cả các quý Thầy, Cô, Anh, Chị và bạn bè ở Bộ
Môn Kỹ Thuật Môi Trường đã nhiệt tình quan tâm, giúp đỡ, và tạo mọi điều kiện
thuận lợi cho em trong suốt quá trình thực hiện luận văn.
Trong suốt quá trình thực hiện luận văn, do kiến thức bản thân còn nhiều hạn chế
nên không thể tránh khỏi những sai sót. Em rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến
của các Thầy/Cô để kiến thức của em được trau dồi nhiều hơn và sẽ là hành trang
quý báu cho em sau này.

SVTH: Võ Phi Hải

Trang iv


Đề tài: Đánh giá hệ thống xử lý nước thải của NMXLNTTT KCN Trà Nóc
TÓM TẮT ĐỀ TÀI

***o0o***
Xử lý nước thải là một trong những vấn đề đang được quan tâm ở Việt Nam và trên
thế giới, chủ yếu là nước thải công nghiệp.

Ký tên

Võ Phi Hải
Ngày 10 tháng 11 năm 2015

SVTH: Võ Phi Hải

Trang vi


Đề tài: Đánh giá hệ thống xử lý nước thải của NMXLNTTT KCN Trà Nóc

MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN .................................................................................................................iv
TÓM TẮT ĐỀ TÀI .........................................................................................................v
CAM KẾT KẾT QUẢ ....................................................................................................vi
DANH SÁCH BẢNG .....................................................................................................ix
DANH SÁCH HÌNH .......................................................................................................x
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ................................................................................xi
Chương 1: MỞ ĐẦU .......................................................................................................1
1.1 Đặt vấn đề ..............................................................................................................1
1.2 Mục tiêu nghiên cứu............................................................................................... 1
1.2.1 Mục tiêu chung ................................................................................................ 1
1.2.2 Mục tiêu cụ thể ................................................................................................ 1
1.3 Nội dung nghiên cứu .............................................................................................. 2
1.4 Phương pháp nghiên cứu........................................................................................ 2
Chương 2: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU..............................................................................3
2.1 Tổng quan về nhà máy xử lý nước thải tập trung KCN Trà Nóc........................... 3
2.2 Tổng quan tính chất nước thải................................................................................4
2.3 Các đặc tính lý, hóa quan trọng của nước thải công nghiệp: .................................5

3.1 Thời gian và địa điểm thực hiện...........................................................................19
3.2 Phương pháp và phương tiện nghiên cứu ............................................................ 19
3.2.1 Đối với nội dung: Đánh giá hiện trạng NMXLNTTTKCNTN ..................... 19
3.2.2 Đối với nội dung : Đánh giá hiệu quả xử lý từng công đoạn và toàn bộ hệ
thống đang vận hành ............................................................................................... 19
3.2.3 Đối với nội dung: Đề xuất biện pháp nâng cao hiệu quả xử lý ..................... 21
Chương 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN.....................................................................22
4.1 Hiện trạng hệ thống xử lý nước thải của nhà máy ...............................................22
4.1.1 Quy trình xử lý nước thải của nhà máy ......................................................... 22
4.1.2 Kết quả đo lưu lượng nước thải đầu vào của hệ thống xử lý......................... 24
4.1.3 Bản vẽ hiện trạng công nghệ xử lý nước thải của nhà máy ........................... 26
4.2 Thông số hoạt động của các công đoạn ............................................................... 26
4.2.1 Thông số kích thước hiện trạng các công trình đơn vị ..................................26
4.2.2 Đánh giá thông số vận hành của hệ thống ..................................................... 30
4.3 Đánh giá hiệu quả xử lý từng công đoạn và toàn bộ hệ thống xử lý nước thải
của nhà máy XLNTTT KCN Trà Nóc .......................................................................33
4.3.1 Kết quả phân tích nồng độ các chất ô nhiễm ở các công đoạn xử lý.............33
4.3.2 Đánh giá hiệu suất xử lý ở các công đoạn xử lý ............................................34
4.3.3 Đánh giá hiệu quả xử lý của hệ thống ........................................................... 35
5.1 Kết luận ................................................................................................................37
5.2 Kiến nghị ..............................................................................................................37
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................. 38

SVTH: Võ Phi Hải
viii

Trang


Đề tài: Đánh giá hệ thống xử lý nước thải của NMXLNTTT KCN Trà Nóc


SVTH: Võ Phi Hải

Trang x


Đề tài: Đánh giá hệ thống xử lý nước thải của NMXLNTTT KCN Trà Nóc
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

***o0o***
Chữ viết tắt

Tiếng Anh

Ý nghĩa (Tiếng Việt)

KCN

-

Khu công nghiệp

NMXLNTTT KCN

-

Nhà máy xử lý nước thải
tập trung khu công nghiệp

BOD5

QCVN 40-2011

-

Quy chuẩn Việt Nam 402011

ĐTM

-

Đánh giá tác động môi
trường

SVTH: Võ Phi Hải

Trang xi


Đề tài: Đánh giá hệ thống xử lý nước thải của NMXLNTTT KCN Trà Nóc
Chương 1: MỞ ĐẦU
1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ
Với mục tiêu “phát triển bền vững” thì trong phát triển phải tính đến yếu tố môi
trường (kiến việt 29/3/2012). Hiện nay, phần lớn các nhà máy, xí nghiệp sản xuất
công nghiệp đều đã xây dựng hệ thống xử lý nước thải trước khi đưa vào nguồn tiếp
nhận, tuy nhiên tình hình các nguồn nước bị ô nhiễm bởi các chất vô cơ và hữu cơ
ngày càng tăng (Bộ Tài Nguyên và Môi Trường, 2011). Việc quản lý quá trình vận
hành, bảo trì và thay mới các thiết bị của hệ thống xử lý nước thải chưa được quan
tâm đúng mức (Minh Việt 12/2014).
Nhà máy xử lý nước thải tập trung KCN Trà Nóc được xây dựng với diện tích 300
ha, nằm ở phía Tây Bắc thành phố Cần Thơ với mục tiêu:



Đề tài: Đánh giá hệ thống xử lý nước thải của NMXLNTTT KCN Trà Nóc

1.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
-

Tổng quan về NMXLNTTT KCN Trà Nóc.
Tổng quan về các phương pháp xử lý nước thải công nghiệp.
Đánh giá hiện trạng vận hành của NMXLNTTT KCN Trà Nóc.
Đánh giá hiệu quả xử lý từng công đoạn và toàn bộ hệ thống đang vận hành.
Đề xuất biện pháp nâng cao hiệu quả xử lý.

1.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
-

Khảo sát hiện trạng NMXLNTTT KCN Trà Nóc.
Tìm hiểu về quy trình xử lý của nhà máy.
Phương pháp thu thập số liệu so cấp: Đo – vẽ kích thước hiện trạng các công
trình đơn vị.
Quan trắc các chỉ tiêu từng công đoạn xử lý (lấy mẫu và phân tích mẫu).
Phương pháp xử lý số liệu: Phân tích, đánh giá hiệu quả xử lý từng công
đoạn và toàn bộ hệ thống xử lý nước thải.
Kiểm tra, tính toán thiết kế, đề xuất biện pháp nâng cao hiệu quả xử lý.

SVTH: Võ Phi Hải

Trang 2



Hiện tại, KCN Trà Nóc có 129 doanh nghiệp đang hoạt động, 4 doanh nghiệp
ngừng hoạt động, 7 kho chứa nguyên, nhiên, vật liệu, 1 doanh nghiệp chưa đi vào
hoạt động, 2 doanh nghiệp đang xây dựng, 6 doanh nghiệp chưa xây dựng, và 3 lô
đất trống. KCN đã thu hút rất nhiều ngành đầu tư như ngành chế biến thủy sản, chế
biến thực phẩm, chế biến thức ăn gia súc, thức ăn thủy sản, phân bón, cơ khí, xăng
dầu, may mặc, kinh doanh vật liệu xây dựng,... Nước thải phát sinh từ các ngành
này chủ yếu là nước thải sản xuất ngoại trừ nước thải phát sinh từ ngành may mặc
và kinh doanh vật liệu xây dựng chủ yếu là nước thải sinh hoạt (ĐTM NMXLNTTT
KCN Trà Nóc, 2011).
 Nước thải của nhà máy
Nước thải sinh hoạt của cán bộ và công nhân viên làm việc tại nhà máy phát sinh từ
nhà ăn, nhà vệ sinh khu vực văn phòng. Với số lượng công nhân của nhà máy là
khoảng 10 người gồm kỹ sư và công nhân.
Nước thải tập trung của toàn bộ các nhà máy ở khu công nghiệp.
Nước thải của nhà máy chủ yếu chứa các chất hữu cơ, không có tác nhân gây độc
hại cho sự phát triển của vi sinh nên thường được xử lý có hiệu quả bằng phương
pháp vật lý và phương pháp sinh học (ĐTM NMXLNTTT KCN Trà Nóc, 2011).
2.2 TỔNG QUAN TÍNH CHẤT NƯỚC THẢI
Nước thải công nghiệp là nước thải có từ các nhà máy, lượng nước thải phụ thuộc
vào loại hình công nghiệp, biến thiên theo giờ trong ngày, ca sản xuất, mùa vụ sản
xuất.

SVTH: Võ Phi Hải

Trang 4


Đề tài: Đánh giá hệ thống xử lý nước thải của NMXLNTTT KCN Trà Nóc
Bảng 2.1 Các chất ô nhiễm quan trọng cần chú ý trong quá trình xử lý nước thải
Chất gây


Các chất ô nhiễm Các hợp chất hữu cơ hay vô cơ có khả năng gây ung thư, biến
dị hay gây ngộ độc cấp tính.
nguy hại
Các chất hữu cơ Các chất hữu cơ này không thể xử lý được bằng biện pháp xử
lý nước thải thông thường. Ví dụ như các nông dược,
khó phân hủy
phenols…
Kim loại nặng

Các kim loại nặng thường nhiễm vào nguồn nước do các hoạt
động công nghiệp, cần loaị bỏ khi tái sử dụng nước thải.

pH

Ảnh hưởng đến khả năng phát triển của các sinh vật

(Nguồn: Lê Hoàng Việt và Nguyễn Võ Châu Ngân, 2014a).

Trong nước thải công nghiệp còn có thể có chứa dầu, mỡ và các chất nổi.
2.3 CÁC ĐẶC TÍNH LÝ, HÓA QUAN TRỌNG CỦA NƯỚC THẢI CÔNG
NGHIỆP:
Thành phần các chất ô nhiễm đặc trưng trong nước thải chế biến thủy sản gồm: pH,
hàm lượng chất rắn, nhu cầu oxy sinh hóa BOD (Biochemical Oxygen Demand),
nhu cầu oxy hóa học COD (Chemical Oxygen Demand), Clo, các dạng nitơ,
photpho, dầu mỡ, mùi, màu và kim loại nặng…

SVTH: Võ Phi Hải

Trang 5

2.3.3 Hàm lượng oxy hòa tan (DO)
Oxy hòa tan hay còn được gọi tắt là DO (Dissolved Oxygen), là lượng dưỡng khí
oxy hòa tan trong nước, rất cần thiết cho sự hô hấp của sinh vật dưới nước như tôm,
cá, động vật lưỡng cư, côn trùng…
DO trong nước thường được tạo ra do sự hòa tan của không khí và một phần nhỏ là
do sự quang hợp của tảo… Khi nồng độ DO trở nên quá thấp sẽ dẫn đến hiện tượng
khó hô hấp, giảm hoạt động ở các loài động thực vật dưới nước và có thể gây chết.
Nồng độ DO trong tự nhiên khoảng từ 8-10ppm mức độ dao động này phụ thuộc
vào nhiệt độ, sự phân hủy hóa chất và một số tác nhân khác. DO là một chỉ số quan
trọng trong việc đánh giá sự ô nhiễm nước thải.
2.3.4 Nhu cầu oxy sinh hóa (BOD)
Nhu cầu oxy sinh hóa là lượng oxy cần thiết để vi sinh vật oxy hóa các chất hữu cơ
trong khoảng thời gian xác định, được tính bằng mg/L. BOD phản ánh mức độ ô
SVTH: Võ Phi Hải

Trang 6


Đề tài: Đánh giá hệ thống xử lý nước thải của NMXLNTTT KCN Trà Nóc
nhiễm của chất hữu cơ trong nước thải, BOD càng lớn thì mức độ ô nhiễm hữu cơ
của nước thải càng cao và ngược lại.
 Trong môi trường, chỉ tiêu BOD dược dùng rộng rãi để:
-

Xác định gần đúng lượng oxy cần thiết để ổn sinh học các chất hữu cơ có
trong nước thải.
Xác định kích thước các công trình xử lý.
Xác định hiệu xuất của một số quá trình.
Xác định sự chấp thuận tuân theo những quy định cho phép của chất thải.


vào đó vi khuẩn trong các hệ thống xử lý sinh học cần photpho để tăng trưởng và

SVTH: Võ Phi Hải

Trang 7


Đề tài: Đánh giá hệ thống xử lý nước thải của NMXLNTTT KCN Trà Nóc
biến dưỡng các hợp chất hữu cơ, do đó cần phải xem xét cung cấp một lượng
photpho thích hợp để chúng có thể hoạt động hiệu quả.
Photpho trong nước và nước thải thường tồn tại ở các dạng orthophotphat (PO43-,
HPO42-, H2PO4-, H3PO4) hay polyphotphat [Na3(PO3)6] và photphat hữu cơ.
Chỉ tiêu photpho có ý nghĩa quan trọng trong cấp nước để kiểm soát sự hình thành
cặn rỉ, ăn mòn và xử lý nước thải bằng các phương pháp sinh học (Lê Hoàng Việt và
Nguyễn Võ Châu Ngân, 2014a).
2.3.7 Thành phần vi sinh trong nước thải
Các vi sinh vật hiện diện trong nước thải bao gồm các vi khuẩn, vi rút, nấm, tảo,
nguyên sinh động vật, các loài động vật và thực vật bậc cao.
Các vi khuẩn trong nước thải có thể chia làm 4 nhóm:
-

-

-

Nhóm hình cầu (cocci) có đường kính khoảng 1  3  m.
Nhóm hình que (bacilli) có chiều rộng khoảng 0,3  0,5  m, chiều dài
khoảng 1  10  m (điển hình là vi khuẩn E.Coli có chiều rộng 0,5  m,
chiều dài 2  m).
Nhóm vi khuẩn hình que cong có chiều rộng khoảng 0,6  1,0  m, chiều dài

Đề tài: Đánh giá hệ thống xử lý nước thải của NMXLNTTT KCN Trà Nóc
2.4.1 Phương pháp xử lý cơ học
Các công trình và thiết bị xử lý cơ học ứng dụng phổ biến trong các hệ thống xử lý
được liệt kê như sau:
Bảng 2.2 Các công trình và thiết bị xử lý cơ học
Lưu lượng kế

Theo dõi, quản lý lưu lượng nước thải.

Song chắn rác, lưới chắn Loại bỏ các rác có kích thước lớn.
rác
Thiết bị nghiền rác

Nghiền các loại rác có kích thước lớn, tạo nên một
hỗn hợp nước thải tương đối đồng nhất.

Bể điều lưu

Điều hòa lưu lượng nước thải cũng như khối
lượng các chất ô nhiễm.

Thiết bị khuấy trộn

Khuấy trộn các hóa chất và chất khí với nước thải,
giữa các chất rắn ở trạng thái lơ lửng.

Bể tạo bông cặn

Tạo điều kiện cho các hạt nhỏ liên kết lại với nhau
thành các bông cặn để chúng lắng được.


SVTH: Võ Phi Hải

Trang 9


Đề tài: Đánh giá hệ thống xử lý nước thải của NMXLNTTT KCN Trà Nóc
Bảng 2.3 Ứng dụng quá trình xử lý hóa học
Quá trình

Ứng dụng

Trung hòa

Để trung hòa các nước thải có độ bazơ và acid cao.

Keo tụ và tạo bông Nâng cao hiệu quả loại bỏ chất thải rắn lơ lửng của các công
đoạn đi sau như lắng hay lọc.
cặn
Hấp phụ

Loại các chất hữu cơ không thể loại bỏ được bằng các
phương pháp hóa học và sinh học thông dụng. Cũng được
dùng để khử Clo của nước thải sau xử lý, trước
khi thải vào môi trường

Khử trùng

Để tiêu diệt phần lớn các vi sinh vật có hại để số lượng còn
lại không làm phát sinh các dịch bệnh. Các phương pháp

tính ở điều kiện hiếu khí (làm thoáng khí, sục hay thổi khí và khuấy đảo) và điều
kiện kỵ khí (sục CO2 hoặc khuấy đảo hoạc cho dòng chảy ngược). Sinh trưởng gắn
kết đồng nghĩa với màng sinh học ở điều kiện hiếu khí và điều kiện kỵ khí. Nhờ các
biện pháp nhân tạo hoạt tính của các vi sinh vật được tăng cường và hiệu quả làm
sạch chất bẩn không ngừng được tăng lên (Nguyễn Văn Phước, 2010).
SVTH: Võ Phi Hải

Trang 10


Đề tài: Đánh giá hệ thống xử lý nước thải của NMXLNTTT KCN Trà Nóc
Loại vi khuẩn ưa hoạt động trong môi trường có oxy được gọi là vi khuẩn hiếu khí,
và loại vi khuẩn hoạt động trong môi trường không có oxy được gọi là vi khuẩn
yếm khí.

 Quá trình hiếu khí
Là quá trình lên men bằng vi sinh vật trong điều kiện có oxy để cho sản phẩm là
CO2, H2O, NO3- và SO42-. Cơ chế quá trình xử lý hiếu khí gồm 3 giai đoạn:
Giai đoạn 1: Oxy hóa toàn bộ chất hữu cơ có trong nước thải để đáp ứng nhu cầu
năng lượng của tế bào.
CxHyOzN + (x + y/4 + z/3 + ¾)O2Men

xCO2 + [(y-3)/2]H2O + NH3

Giai đoạn 2: Quá trình đồng hóa – Tổng hợp để xây dựng tế bào.
CxHyOzN + NH3 + O2Men

xCO2 + C5H7NO2

Giai đoạn 3: Quá trình dị hóa – Hô hấp nội bào.

trở lên) để tránh hiện tượng nghẹt máy bơm, van, kẹt máy khuấy và các đường ống
không bị nghẽn bỡi rác.

SVTH: Võ Phi Hải

Trang 11


Đề tài: Đánh giá hệ thống xử lý nước thải của NMXLNTTT KCN Trà Nóc
Song chắn rác phải được đặt ở những kênh trước khi nước thải vào trạm xử lý, ở tất
cả các trạm xử lý không phân biệt phương pháp dẫn nước tới là tự chảy hay có áp.
Hai bên tường kênh phải chừa một khe hở đủ để dễ dàng lắp đặt và thay thế song
chắn rác. (Lê Hoàng Việt và Nguyễn Võ Châu Ngân, 2014a).
2.5.2 Bể điều lưu
Nước thải của nhà máy được thải ra với lưu lượng biến đổi theo giờ, thời vụ sản
xuất, mùa. Trong khi đó các hệ thống sinh học phải được cung cấp nước thải đều
đặn về thể tích cũng như về các chất cần xử lý 24/24 giờ. Do đó sự hiện diện của bể
điều lưu là hết sức cần thiết.
Bể điều lưu có chức năng điều hòa lưu lượng nước thải và các chất cần xử lý ở các
giờ cao điểm, phân phối lại trong các giờ không hoặc ít sử dụng để cung cấp một
lưu lượng nhất định 24/24 giờ cho các hệ thống xử lý sinh học phía sau (Lê Hoàng
Việt và Nguyễn Võ Châu Ngân, 2014a).
Quá trình điều lưu được sử dụng để:
-

Tránh sự biến động về hàm lượng chất hữu cơ làm ảnh hưởng đến hoạt động
của vi khuẩn trong các bể xử lý sinh học.
Kiểm soát pH của nước thải để tạo điều kiện tối ưu cho các quá trình sinh
học, hóa học sau đó.



Trang 12


Đề tài: Đánh giá hệ thống xử lý nước thải của NMXLNTTT KCN Trà Nóc
hơn chất lỏng sẽ có khuynh hướng lắng xuống, trong khi các chất rắn có tỉ trọng nhẹ
hơn chất lỏng có khuynh hướng nổi lên.
Hiệu quả xử lý của bể lắng sơ cấp là loại được 50  70% chất rắn lơ lửng, 25  40%
BOD của nước thải (Lê Hoàng Việt và Nguyễn Võ Châu Ngân, 2014a).
Bảng 2.4 Bảng các số liệu tham khảo để thiết kế bể lắng sơ cấp
Thông số

Giá trị
Khoảng biến thiên

Thông dụng

Bể lắng sơ cấp đi trước các
hệ thống xử lý khác
Thời gian tồn lưu (giờ)

1,5  2,5

2,0

Lưu lượng m3 / m2.ngày
-

Trung bình



2,0

Bể lắng sơ cấp có hoàn lưu
bùn hoạt tính
Thời gian lưu tồn(giờ)

1,5



Lưu lượng m3 / m2.ngày
-

Trung bình

24,4



32,6

-

Tối đa

48,9




Thông dụng

Hình chữ nhật
Sâu (m)

3  4,6

3,7

Dài (m)

15,2  91,4

24,4  39,6

Rộng (m)

3  24,4

4,9  9,7

Vận tốc thiết bị gạt váng
và cặn (m/min)

0,6  1,2

0,9

Sâu (m)


nạp nước thải trên một đơn vị diện tích bề mặt của bể khác nhau rất nhiều và cần
phải quan tâm thêm về tải nạp bùn. Ta có thể tham khảo các thông số thiết kế theo
Bảng 2.6.

SVTH: Võ Phi Hải

Trang 14