Báo cáo tốt nghiệp Tính toán thiết kế hệ thống xử lí nước thải toa tàu lửa công suất 100 m3 ngày đêm

Luận Văn Group viết thuê luận văn thạc sĩ,chuyên đề,khóa luận tốt nghiệp, báo cáo thực tập,
Assignment, Essay
Zalo/Sdt 0967 538 624/ 0886 091 915 Website:lamluanvan.net
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦ DẦU MỘT
KHOA KHOA HỌC QUẢN LÝ
BÁO CÁO TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI
TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI TRẠM SỬA
CHỮA TOA TÀU LỬA CÔNG SUẤT 100M3
NGÀY/ĐÊM
Sinh viên thực hiện : Huỳnh Văn Hưng
Lớp : D17MTKT
Khoá : 2017-2021
Ngành : Khoa Học Môi Trường
Giảng viên hướng dẫn : TS. Đào Minh Trung
Bình Dương, tháng 12/2020

Assignment, Essay
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦ DẦU MỘT
KHOA KHOA HỌC QUẢN LÝ
BÁO CÁO TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI
TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI TRẠM SỬA
CHỮA TOA TÀU LỬA CÔNG SUẤT 100M3
NGÀY/ĐÊM
Giảng viên hướng dẫn Sinh viên thực hiện
MSSV: 1724403010015
Lớp D17MTKT
(Ký tên) (Ký tên)
TS. ĐÀO MINH TRUNG HUỲNH VĂN HƯNG
Bình Dương, tháng 12/2020

Assignment, Essay
LỜI CAM ĐOAN
Em xin cam đoan đề tài “Tính toán thiết kế hệ thống xử lí nước thải toa
tàu lửa công suất 100 m3
” là một công trình nghiên cứu độc lập, không có sự
sao chép của người khác. Đề tài là một sản phẩm mà em đã nỗ lực nghiên cứu
trong quá trình học tập tại trường. Trong quá trình viết bài có sự tham khảo
một số tài liệu có nguồn gốc rõ ràng, dưới sự hướng dẫn của Thầy Đào Minh
Trung. Em xin cam đoan nếu có vấn đề gì em xin chịu hoàn toàn trách nhiệm.
Bình Dương, ngày 20 tháng 11 năm 2020
Sinh viên thực hiện
Huỳnh Văn Hưng

Assignment, Essay
i

Assignment, Essay
LỜI CẢM ƠN
Trong suốt thời gian học vừa qua, em đã được các thầy cô trong khoa
môi trường tận tình chỉ dạy, truyền đạt những kiến thức quý báu, bài báo cáo
tốt nghiệp này là dịp để em tổng hợp lại những kiến thức đã học, đồng thời rút
ra kinh nghiệm cho bản thân.
Để hoàn thành bài báo cáo tốt nghiệp này, em xin chân thành cảm ơn
giảng viên TS. Đào Minh Trung đã tận tình hướng dẫn, cung cấp cho em
những kiến thức quý báu, những kinh nghiệm trong quá trình hoàn thành bài
báo cáo tốt nghiệp này.
Em cũng xin cảm ơn gia đình, cha mẹ đã tạo mọi điều kiện tốt nhất về cả
vật chất và tinh thần giúp em hoàn thành bài báo cáo tốt nghiệp này.
Xin chân thành cảm ơn các thầy cô Khoa Môi Trường đã giảng dạy, chỉ
dẫn tạo điều kiện thuận lợi cho chúng em trong suốt thời gian vừa qua.
Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn.

Assignment, Essay
ii

Assignment, Essay
MỤC LỤC
DANH MỤC BẢNG........................................................................................vi
DANH MỤC HÌNH ........................................................................................vii
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT.........................................................................viii
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU...............................................................................1
1.1. LÝ DO THỰC HIỆN ĐỀ TÀI...............................................................2
1.2. MỤC ĐÍCH............................................................................................2
1.3. ĐỐI TƯỢNG .........................................................................................2
1.4. NỘI DUNG THỰC HIỆN .....................................................................3
1.5. PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN.............................................................3
1.5.1. Phương pháp thu thập thông tin, kế thừa tài liệu............................3
1.5.2. Phương pháp nghiên cứu lý thuyết .................................................3
1.5.3. Phương pháp so sánh ......................................................................4
1.5.4. Phương pháp phân tích ...................................................................4
1.6. Ý NGHĨA ĐỀ TÀI.................................................................................4
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ............................5
2.1. TỔNG QUAN CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ......................................5
2.1.1. Các phương pháp xử lý cơ học (vật lý) ..........................................5
2.1.1.1. Song chắn rác...........................................................................5
2.1.1.2 Điều hòa lưu lượng..................................................................5
2.1.1.3 Lắng ..........................................................................................6
2.1.1.4. Lọc............................................................................................7
2.1.2. Phương pháp xử lý hóa lý...........................................................8
2.1.2.1. Keo tụ.......................................................................................8
2.1.2.2. Tuyển nổi..................................................................................9
2.1.2.3. Hấp phụ....................................................................................9
2.1.2.4. Trao đổi ion............................................................................10
2.1.3. Phương pháp xử lý hóa học ..........................................................11
2.1.3.1. Trung hòa..............................................................................11
2.1.3.2. Kết tủa....................................................................................11
2.1.3.3. Oxy hóa - khử.........................................................................12
2.1.4. Phương pháp xử lí sinh học ..........................................................12

Assignment, Essay
iii

Assignment, Essay
2.1.4.1. SBR (sequencing batch reactor) ............................................12
2.1.4.2. Aerotank.................................................................................14
2.1.4.3. Lọc sinh học...........................................................................15
2.1.4.4. Hồ sinh học hiếu khí ..............................................................17
2.1.4.5. Phương pháp sinh học kỵ khí.................................................18
2.1.5. Các công trình sinh học kỵ khí .....................................................19
2.1.5.1. UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket reactor) ..............19
2.1.5.2. CSTR (continuously stirred tank reactor)..............................20
2.1.5.3. PFR (plug flow reactor).........................................................21
2.1.5.4. AFR (anaerobic filter reactor)...............................................21
2.1.5.5. FBR (fluidized bed reactor)...................................................22
2.1.6. Phương pháp sinh học thiếu khí....................................................22
2.1.6.1. Bể anoxic................................................................................22
2.1.7. Giới thiệu về nước thải sinh hoạt..............................................24
2.2. TỔNG QUAN VỀ TRẠM SỬA CHỮA TOA TÀU LỬA.................24
2.2.1. Tổng quan về hệ thống xử lí nước thải sinh hoạt của trạm sửa chữa
Toa tàu lửa ..............................................................................................24
2.2.1.1. Chức năng của hệ thống.........................................................24
2.2.1.2. Nhiệm vụ của hệ thống ..........................................................25
2.2.1.3. Nguồn gốc và thành phần tính chất nước thải .......................25
2.2.1.4. Ảnh hưởng của nước thải trạm xử lí toa tàu lửa đến môi
trường và con người............................................................................28
2.3. SƠ ĐỒ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI TRẠM SỬA CHỮA TOA
TÀU LỬA VIỆT NAM ..............................................................................30
2.3.1. Phương án 1 ..................................................................................30
2.3.2. Phương án 2 ..................................................................................33
2.3.3. Lựa chọn công nghệ tối ưu ...........................................................35
CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC HẠNG MỤC CÔNG TRÌNH
ĐƠN VỊ CHO HỆ THỐNG XỬ LÍ NƯỚC THẢI TOA TÀU LỬA CÔNG
SUẤT 100M3
..................................................................................................39
3.1. CƠ SỞ TÍNH TOÁN ...........................................................................39
3.2. XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ TÍNH TOÁN.....................................39
3.3. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC ĐƠN VỊ CÔNG TRÌNH...................40
3.3.1. Hố thu gom ...................................................................................40

Assignment, Essay
iv

Assignment, Essay
3.3.2. Bể tách dầu mỡ .............................................................................42
3.3.3. Bể điều hòa ...................................................................................43
3.3.4. Bể Aerotank ..................................................................................44
3.3.5. Bể lắng ..........................................................................................51
3.3.6. Bể khử trùng .................................................................................54
3.3.7. Bể nén bùn ....................................................................................56
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN ..............................................................................58
4.1. KẾT LUẬN..........................................................................................58
4.2. KIẾN NGHỊ.........................................................................................59
4.3. BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC HẠN CHẾ ..............................................59
4.3.1. Những khó khăn còn tồn tại trong hai hệ thống xử lí nước thải .. 59
4.3.2. Biện pháp khắc phục.....................................................................60
TÀI LIỆU THAM KHẢO...............................................................................60
PHỤ LỤC BẢN VẼ CHI TIẾT ......................................................................62

Assignment, Essay
v

Assignment, Essay
DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1. Ưu nhược điểm của mương oxy hóa ..............................................12
Bảng 2.2. Ưu nhược điểm của lọc sinh học ....................................................16
Bảng 2.3. Bảng phân loại hồ sinh học hiếu khí...............................................17
Bảng 2.4. Bảng mức độ xử lý nước thải .........................................................23
Bảng 2.5. thành phần ô nhiễn theo lý thuyết...................................................26
Bảng 2.6. Bảng thành phần ô nhiễm thực tế ...................................................28
Bảng 2.7. Hiệu suất của Phương án 1 .............................................................35
Bảng 2.8. Hiệu suất của Phương án 2 .............................................................37
Bảng 2.9. So sánh ưu nhược điểm của 2 phương án.......................................38
Bảng 3.1. Hệ số không điều hòa cung K0 .......................................................40
Bảng 3.2. Thông số thiết kế bể thu gom .........................................................41
Bảng 3.3. Thông số thiết kế bể tách dầu mỡ...................................................42
Bảng 3.4. Bảng thông số thiết kế bể điều hòa ................................................................... 43
Bảng 3.5. Tóm tắt các thông số thiết kế bể Aerotank.....................................50
Bảng 3.6. Tóm tắt các thông số thiết kế bể lắng.............................................54
Bảng 3.7. Tóm tắt các thông số thiết kế bể khử trùng ....................................55
Bảng 3.8. Tóm tắt các thông số thiết kế bể nén bùn .......................................57

Assignment, Essay
vi

Assignment, Essay
DANH MỤC HÌNH
Hình 2.1. Sơ đồ các phương pháp tuyển nổi.....................................................9
Hình 2.2. Sơ đồ phân loại các cách trung hòa.................................................11
Hình 2.3. Các bước hoạt động của bể SBR.....................................................13
Hình 2.4. Sơ đồ một số công trình sinh học kỵ khí.........................................19
Hình 2.5. Thành phần ô nhiễm chung.............................................................26
Hình 2.6. Sơ đồ công nghệ phương án 1........................................................30
Hình 2.7. Sơ đồ công nghệ phương án 2.........................................................33

Assignment, Essay
vii

Luận Văn Group viết thuê luận văn thạc sĩ,chuyên đề,khóa luận tốt nghiệp, báo cáo thực
tập, Assignment, Essay
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
ISO Tổ chức tiêu chuẩn Quốc tế
ĐTM Đánh giá tác động môi trường
QCNV Quy chuẩn Việt Nam
BTNMT Bộ Tài nguyên Môi trường
BOD Nhu cầu oxy sinh hóa
COD Nhu cầu oxy hóa học
TSS Tổng chất rắn lơ lửng
TDS Tổng chất rắn hòa tan
N2 Nitơ
P Photpho
ĐTV Động thực vật
pH Độ hoạt động của các ion H+
EQP Equalization Pump
MXP Mixing Pump
INP Influent Pum

viii

Assignment, Essay
TÓM TẮT
Môi trường là một trong những vấn đề được Trạm Toa Tàu lửa quan tâm
hàng đầu với tiêu chí bảo vệ môi trường và sức khỏe người lao động và hành
khách. Tuân thủ Luật Bảo vệ Môi trường Việt Nam, Trạm Toa tàu lửa thực hiện
Báo cáo kết quả quan trắc môi trường 6 tháng cuối năm 2019. Kết quả báo cáo
để Cơ quan quản lý Nhà nước về bảo vệ môi trường đánh giá hiện trạng ô nhiễm
và công tác bảo vệ môi trường của Xí Nghiệp Toa Xe Sài Gòn trong điều kiện
hoạt động bình thường. Ngoài ra, Báo cáo giúp Xí Nghiệp Toa Xe biết rõ hơn
hiện trạng môi trường của mình, từ đó đề ra các biện pháp ngăn ngừa, khống chế
và cải thiện ô nhiễm cần thiết nhằm đạt các tiêu chuẩn môi trường theo quy định,
đồng thời cải thiện môi trường làm việc cho nhân viên.
Với mong muốn được tiếp xúc và học hỏi kinh nghiệm thực tế về hệ
thống cũng như các kĩ sư trong lĩnh vực xây dựng và vận hành bảo trì hệ
thống xử lí nước thải nên đề tài “Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải
toa tàu lửa công suất 100m3
” được đề xuất và thực hiện, nhằm tìm ra phương
pháp xử lí tối ưu cũng như tiết kiệm chi phí nhất trong quá trình vận hành.
Trong đề tài này, tôi xác định đặc tính thành phần, lưu lượng,tính chất
nước thải và nêu ra các phương pháp xử lý phù hợp và sau đó lựa chọn
phương án xử lý; kế tiếp là áp dụng các công thức để tính toán, thiết kế các bể
xử lý và cuối cùng là sử dụng phần mền Autocarrd vẽ chi tiết các bể công
trình trong xử lí nước thải. Trong quá trình xem xét, tôi thấy phương án 1 có
nhiều ưu điểm cũng như khả thi trong quá trình thi công xây dựng nên lựa
chọn phương án 1 làm phương pháp xử lý cho hệ thống xử lý nước thải toa
tàu lửa công suất 100 m3
ngày/ đêm.

Assignment, Essay
1

Assignment, Essay
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU
1.1. LÝ DO THỰC HIỆN ĐỀ TÀI
Đất nước ta đang trong quá trình hội nhập kinh tế quốc tế, việc đẩy mạnh
chính sách công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước đã mang lại một bộ mặt hoàn
toàn mới cho quốc gia. Với sự đầu tư bài bản hạ tầng các khu công nghiệp cùng
với sự xuất hiện ngày càng nhiều của các nhà máy xí nghiệp với quy mô lớn. Tất
cả những sự thay đổi này đều hứa hẹn sẽ mang đến những lợi ích to lớn cho nền
kinh tế cũng như giải quyết được các vấn đề xã hội có liên quan.
Tuy nhiên, trong quá trình đẩy mạnh sản xuất thì cũng nãy sinh các vấn
đề môi trường có liên quan, ảnh hưởng đến con người và những sinh vật xung
quanh. Việc nước thải chưa qua xử lý xả thải trực tiếp ra môi trường có ảnh
hưởng rất lớn đến con người và môi trường xung quanh.
Môi trường là một trong những vấn đề được Trạm Toa Tàu lửa quan tâm
hàng đầu với tiêu chí bảo vệ môi trường và sức khỏe người lao động và hành
khách. Tuân thủ Luật Bảo vệ Môi trường Việt Nam, Trạm Toa tàu lửa thực hiện
Báo cáo kết quả quan trắc môi trường 6 tháng cuối năm 2019. Kết quả báo cáo
để Cơ quan quản lý Nhà nước về bảo vệ môi trường đánh giá hiện trạng ô nhiễm
và công tác bảo vệ môi trường của Xí Nghiệp Toa Xe Sài Gòn trong điều kiện
hoạt động bình thường. Ngoài ra, Báo cáo giúp Xí Nghiệp Toa Xe biết rõ hơn
hiện trạng môi trường của mình, từ đó đề ra các biện pháp ngăn ngừa, khống chế
và cải thiện ô nhiễm cần thiết nhằm đạt các tiêu chuẩn môi trường theo quy định,
đồng thời cải thiện môi trường làm việc cho nhân viên.
Với mong muốn được tiếp xúc và học hỏi kinh nghiệm thực tế về hệ
thống cũng như các kĩ sư trong lĩnh vực xây dựng và vận hành bảo trì hệ
thống xử lí nước thải nên đề tài “Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải
toa tàu lửa công suất 100m3
” được đề xuất và thực hiện, nhằm tìm ra phương
pháp xử lí tối ưu cũng như tiết kiệm chi phí nhất trong quá trình vận hành.
1.2. MỤC ĐÍCH
 Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Xí nghiệp tao tàu lửa công suất
100m3
/ngày đêm.

 Nước thải đầu ra của trạm XLNT đạt QVCN 14: 2015 BTNMT (Cột B).
1.3. ĐỐI TƯỢNG

Assignment, Essay
2

Assignment, Essay
- Hệ thống xử lý nước thải toa tàu lửa.
1.4. NỘI DUNG THỰC HIỆN
 Tổng quan về nưởc thải sinh hoạt cũng như các phương pháp xử lý.

 Xác định đặc tính nước thải: lưu lượng, thành phần, tính chất, nguồn xả

thải.

 Đưa ra các phương án xử lý và lựa chọn phương án xử lý hiệu quả nhất
để thiết kế hệ thống xử lý nước thải.

 Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt theo sơ đồ công
nghệ đã đề xuất chi tiết.

 Vẽ các công trình đơn vị hoàn chỉnh.

 Vẽ mặt cắt sơ đồ công nghệ (bao gồm cao độ công trình).

 Vẽ mặt bằng tổng thể trạm.
1.5. PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN
1.5.1. Phương pháp thu thập thông tin, kế thừa tài liệu

Kế thừa thông tin, tài liệu đã có liên quan đến các vấn đề trong bài báo cáo
này.


Tài liệu này chủ yếu bao gồm:



Sử dụng các nguồn số liệu, thông tin từ các bộ phận chuyên trách trong
công ty có liên quan đến đề tài nhằm rút ngắn thời gian và kế thừa kết quả trước đó.

1.5.2. Phương pháp nghiên cứu lý thuyết
- Tìm hiểu những công nghệ xử lí nước thải sinh hoạt trong các tài liệu
chuyên ngành.
- Tìm hiểu những cách tính toán thiết kế cho hệ thống xử lí nước thải sinh
hoạt.
- Tìm hiểu những quy chuẩn, tiêu chuẩn có liên quan đến hệ thống xử lí
nước thải sinh hoạt.
3

Assignment, Essay
1.5.3. Phương pháp so sánh
So sánh ưu điểm và nhược điểm của công nghệ xử lí hiện có và công
nghệ xử lí đề xuất. Từ đó chọn ra công nghệ xử lí tốt nhất.
1.5.4. Phương pháp phân tích
Phân tích các số liệu về đầu vào của nguồn nước thải từ đó tìm ra các
công nghệ xử lí. Sau đó từ các phương pháp đã chọn ta tiến hành phân tích và
tìm ra phương pháp có hiệu suất xử lí cao nhất.
1.6. Ý NGHĨA ĐỀ TÀI
 Xây dựng trạm xử lý nước thải đạt tiêu chuẩn môi trường, giải quyết
vần đề ô nhiễm môi trường do nước thải Trạm xử lí toa tàu lửa.

 Góp phần nâng cao ý thức về môi trường cho nhân viên cũng như ban
quản lý toa tàu lửa.

 Khi trạm xử lý hoàn thành và đi vào hoạt động sẽ là nơi để các
doanh nghiệp, sinh viên tham quan, học tập.

Assignment, Essay
4

Assignment, Essay
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ
2.1. TỔNG QUAN CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ
Theo bản chất của các phương pháp xử lý nước thải, người ta có thể chia
chúng thành các phương pháp cơ học, hóa lý, hóa học và sinh học. Một hệ
thống xử lý hoàn chỉnh thường kết hợp đủ các thành phần kể trên. Tuy nhiên,
tùy theo tính chất nước thải, mức độ tài chính và yêu cầu xử lý mà người ta có
thể cắt bớt một số công đoạn. Theo mức độ xử lý, người ta có thể chia làm
tiền xử lý (xử lý sơ bộ), xử lý sơ cấp, xử lý thứ cấp, xử lý cao cấp hay còn gọi
là xử lý cấp ba.
2.1.1. Các phương pháp xử lý cơ học (vật lý)
2.1.1.1. Song chắn rác
Trong hầu hết các công trình xử lý nước thải bằng biện pháp xử lý cơ
học đều có song chắn rác (bar-rack/screen). Song chắn rác dùng để giữ lại các
rác thô có trong nước thải (giấy, bọc nylon, chất dẻo, cỏ cây, vỏ đồ hộp, gỗ)
để đảm bảo cho các thiết bị và công trình xử lý tiếp theo vì các loại rác này có
thể làm tắt nghẽn đường dẫn nước hoặc làm hư hỏng máy bơm.
Song chắc rác là hạng mục công trình đầu tiên trong hệ thống xử lý nước
cấp hoặc nước thải, được đặt ở những kênh dẫn nước trước khi đưa vào trạm
xử lý, với góc nghiêng 45 hoặc 60° (thông thường là 60°) so với mặt phẳng
ngang để tiện lợi khi vớt rác và hạn chế tổn thất áp lực của dòng chảy. Song
chắn rác được cấu tạo bởi một hay nhiều lớp thanh đan xen kẽ với nhau (còn
gọi là mắc song).
Kích thước tối thiểu của rác được giữ lại tùy thuộc vào khoảng cách giữa
các thanh kim loại của song chắn rác.[1]
2.1.1.2 Điều hòa lưu lượng
Điều hòa lưu lượng được dùng để duy trì dòng thải vào gần như không
đổi. Khắc phục những vấn đề vận hành do sự dao động lưu lượng nước thải
gây ra và nâng cao hiệu suất các quá trình ở cuối dây chuyền xử lý.
Các phương án bố trí bể điều hòa lưu lượng có thể điều hòa trên dòng
thải hay ngoài dòng thải. Vị trí của các bể điều hòa thường đặt sau bể lắng và
trước bể lắng đợt I.

Assignment, Essay
5

Assignment, Essay

Mục đích của bể điều hòa trong quy trình xử lý nước thải:

- Giảm bớt dao động của hàm lượng các chất bẩn trong nước thải ra
không đều.
- Tiết kiệm hóa chất để trung hòa nước thải.
- Giữ ổn định lưu lượng nước đi vào các công trình sau.
- Làm giảm và ngăn cản lượng nước có nồng độ các chất độc hại cao đi
vào trực tiếp công trình xử lý sinh học.
- Để đảm bảo hòa trộn các chất bẩn trong nước thải và ngăn ngừa sự
lắng đọng cần lắp đặt các thiết bị khuấy trộn. Trong quá trình khuấy trộn để
san bằng nồng độ và ngăn ngừa cặn lắng xảy ra các phản ứng oxy hóa khử và
giảm lượng BOD do bay hơi.[1]
2.1.1.3 Lắng
Chất rắn trong nước bao gồm các chất rắn lơ lửng, chất rắn có khả năng
lắng, các hạt keo và chất rắn hòa tan. Tổng các chất rắn (Total solid, TS) trong
nước thải là phần còn lại sau khi đã cho nước thải bay hơi hoàn toàn ở nhiệt
độ từ 103 - 105°C.
Tổng chất rắn trong nước thải chia làm hai thành phần: chất rắn lơ lửng
(lọc được) và chất rắn hòa tan (không lọc được).
Cơ sở quá trình lắng:
Lắng là giai đoạn tách các hạt rắn ra khỏi nước dưới tác dụng của trọng
lực, nhà làm sạch sơ bộ nguồn nước trước khi thực hiện quá trình lọc. Quá
trình lắng phụ thuộc vào kích thước, hình dạng, trọng lượng riêng của các hạt,
đồng thời phụ thuộc vào trạng thái của nước. Quá trình lắng trong xử lý nước
thường là quá trình động, tức các hạt rắn lắng chịu tác động của cả trọng lực
và chuyển động của dòng nước.
Trong công nghệ xử lý nước thải, theo chức năng, các bể lắng được phân
thành bể lắng cát, bể lắng cấp I và bể lắng cấp II. Bể lắng cát nhằm loại bỏ
các hạt cặn vô cơ có kích thước lớn hơn 0,2 mm như sỏi cát, xỉ. Bể lắng cấp I
có nhiệm vụ tách các chất rắn hữu cơ (60%) và các chất rắn khác, bể lắng cấp
II có nhiệm vụ tách bùn sinh học ra khỏi nước thải.

Assignment, Essay
6

Assignment, Essay

Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lắng:

- Lưu lượng nước thải.
- Thời gian lắng.
- Khối lượng riêng và tải lượng tính theo SS.
- Tải lượng thủy lực.
- Sự keo tụ các hạt rắn.
- Vận tốc dòng chảy trong bể.
- Nhiệt độ nước thải.
- Kích thước bể lắng.[2]
2.1.1.4. Lọc
Quá trình lọc là quá trình làm sạch nước khi cho nước chảy qua lớp vật liệu
lọc có khả năng giữ lại các hạt cặn và thậm chí cả vi sinh vật có trong nước mà
quá trình lăng không thể thực hiện được. Cặn bẩn trong nước sẽ bị giữ lại ở khe
rỗng hoặc trên bề mặt hạt lọc do lực liên kết phân tử. Sau khi qua hệ thống lọc,
nước sẽ có chất lượng tốt hơn cả về mặt hóa học, vật lý và sinh học.
Quá trình lọc được sử dụng để tách các hạt hữu cơ và vô cơ kích thước
nhỏ có trong nước và nước thải mà quá trình lắng không thực hiện được.

Cơ chế lọc:



Cơ chế lọc qua khe (Straining): Những hạt có kích thước lớn hơn khe rỗng
giữa các hạt vật liệu lọc sẽ bị giữ lại theo nguyên tắc cơ học.



Cơ chế lắng (sedimentation): Các hạt lắng trên lớp vật liệu lọc.



Cơ chế nén cặn (impaction): Các hạt nặng sẽ không chuyển động theo dòng
chảy.



Cơ chế bị chặn (interception): Nhiều hạt khi chuyển động cùng với dòng nước
sẽ bị giữ lại khi tiếp xúc với bề mặt của hạt vật liệu lọc.



Cơ chế dính bám (adhesion): Các bông cặn sẽ bị dính bám vào bề mặt của lớp
vật liệu lọc khi chuyển động qua lớp này. Do lực của dòng chảy, một số bông cặn bị cắt
nhỏ trước khi trở nên bị dính chặt và đầy sâu vào lớp vật liệu


Assignment, Essay
7

Assignment, Essay
lọc. Khi lớp vật liệu lọc bị tắc, lực cắt bề mặt gia tăng đến một giới hạn mà tại
đó không có một hạt cặn nào có thể đi qua. Một số hạt cặn có thể đi xuyên
qua lớp vật liệu lọc làm tăng đột ngột độ đục của nước sau lọc.

Cơ chế hấp phụ (adsorption): Liên kết hóa học; tương tác hóa học; lực tĩnh
điện; lực điện động; lực Van der Waals.

Vật liệu lọc được dùng trong lọc nước là cát tự nhiên, cát thạch anh, đá
hoa nghiền, thanhoạt tính, ….

Các yếu tố ảnh hưởng đến việc lựa chọn thiết bị lọc:

- Nồng độ ban đầu huyền phù, % thể tích.
- Khả năng rửa.
- Khả năng chế tạo từ thép chịu axit.
- Khả năng nhận được nước lọc sạch.[3]
2.1.2. Phương pháp xử lý hóa lý
Như chúng ta đã biết, phương pháp hóa lý là một phương pháp chính để
xử lý nước thải. Xử lý hóa lý là một tên gọi chung cho nhóm các phương pháp
được áp dụng để xử lý nước thải gồm: đông tụ, keo tụ, hấp phụ, trao đổi ion,
trích li, chưng cất, cô đặc, thấm thấu ngược, siêu lọc, kết tinh, nhả hấp. Các
phương pháp này được ứng dụng để loại các hạt lơ lửng phân tán (rắn và
lỏng), các khí tan, các chất vô cơ và hữu cơ hòa tan trong nước thải.
2.1.2.1. Keo tụ
Dùng phương pháp keo tụ tạo bông để loại bỏ huyền phù và chất keo
Các hóa chất dùng trong quá trình keo tụ thường là phèn nhôm, phèn sắt,
các polyme được thể hiện qua bảng sau.
- So sánh giữa một số điểm khác nhau giữa phèn sắt và nhôm.
- Độ hòa tan phèn sắt nhỏ hơn phèn nhôm;
- Tỉ trọng: Fe(OH)3 = 1,5 Al(OH)3;
- Keo sắt vẫn lắng khi có ít huyền phù;
- Lượng phèn nhôm sử dụng cần gấp 2 – 3 lần phèn sắt;

Assignment, Essay
8

Assignment, Essay
- Phèn sắt có khả năng gây hiện tượng ăn mòn đường ống.[4]
2.1.2.2. Tuyển nổi
- Tuyển nổi là quá trình phân tách các hạt rắn hoặc lỏng (các chất lơ
lửng, dầu, mỡ) ra khỏi nước, được thực hiện bằng cách cung cấp các bọt khí
mịn vào pha lỏng. Các bọt khí dính kết với các hạt khiến cho lực đẩy của bọt
khí kết hợp với hạt rắn đủ lớn để kéo các hạt này nổi lên bề mặt. Nhờ đó mà
các hạt có tỷ trọng lớn hơn tỷ trọng của nước cũng nổi được. Bọt nổi lên mặt
nước được loại bỏ bằng các thiết bị gạt bọt .
- Ưu điểm chính quá trình tuyển nổi so với quá trình lắng là khả năng
tách loại bỏ triệt để các hạt rất nhỏ và nhẹ. Phương pháp tuyển nổi hoạt động
liên tục, phạm vi ứng dụng rộng rãi, chi phí đầu tư không lớn, thiết bị đơn
giản. Tuyển nổi kèm theo sự thổi khí, làm giảm nồng độ chất hoạt động bề
mặt và các chất dễ bị oxy hóa.
- Hiệu quả phụ thuộc kích thước và số lượng bọt khí.[4]
Các phương
pháp tuyển nổi
Tuyển nổi bằng
khí phân tán
khí hòa tan
điện cực
Tuyển nổi chân
không
Hình 2.1. Sơ đồ các phương pháp tuyển nổi
2.1.2.3. Hấp phụ
- Phương pháp hấp phụ được sử dụng để làm sạch triệt để nước thải khỏi
một số chất hòa tan, không có khả năng phân hủy sinh học, có độc tính cao (thực
hiện sau khi xử lý sinh học) hoặc xử lý cục bộ để thu hồi một số chất có giá trị
cao. Các chất đó thường là các kim loại nặng (crom, thủy ngân, asen . .
.), các chất hữu cơ, các chất màu (phenol, alkylbenzen - sulphonic acid, thuốc
nhuộm, các hợp chất thơm), các chất hoạt động bề mặt, các chất gây mùi,
thuốc sát trùng, thuốc trừ sâu, diệt cỏ . . . Trên thực tế việc ứng dụng còn hạn
chế do chi phí.
- Tùy theo bản chất, quá trình hấp phụ được phân loại thành: hấp phụ lý

Assignment, Essay
9

Assignment, Essay
học và hấp phụ hóa học.
- Khả năng hấp phụ phụ thuộc:
- Diện tích bề mặt chất hấp phụ;
- Nồng độ của chất bị hấp phụ;
- Vận tốc tương đối giữa hai pha;
- Cơ chế hình thành liên kết: hóa học hoặc lý học.
- Các tác nhân hấp phụ có thể sử dụng bao gồm: đất sét, Zeolites, Silicat
gel, Polymer gel, Chitosan, than hoạt tính.[1]
2.1.2.4. Trao đổi ion
- Trao đổi ion là phương pháp thu hồi các cation và anion bằng các chất
trao đổi ion (ionit). Các chất trao đổi ion là các chất rắn trong thiên nhiên hoặc
vật liệu nhựa nhân tạo. Chúng không hòa tan trong nước và trong dung môi
hữu cơ, có khả năng trao đổi ion.
- Phương pháp này được ứng dụng để làm sạch nước hoặc nước thải
khỏi các kim loại như: Zn, Cu, Cr, Pb, Ni, Hg, Cd, V, Mn, . . .cũng như các
hợp chất của asen, photpho, Xyanua và các chất phóng xạ, khử muối trong
nước cấp, cho phép thu hồi các chất có giá trị và đạt mức độ làm sạch cao. Vì
vậy, nó được ứng dụng rộng rãi để tách muối trong xử lý nước và nước thải.
Cation trao đổi với ion H+
hoặc Na+
còn anion trao đổi với hydroxit OH-
.
- Phản ứng trao đổi ion diễn ra như sau:
- Khi tiếp xúc với cationit:
- RSO3H + NaCl
RSO3Na + HCl
- Khi tiếp xúc với anionit:
- ROH + NaCl
RCl + NaOH
- Ở dạng tổng quát các phản ứng có thể trình bày như sau:
- mA + RmB
mRA + B.[2]

Assignment, Essay
10

Assignment, Essay
2.1.3. Phương pháp xử lý hóa học
- Phương pháp hóa học là một trong những phương pháp làm sạch nước
thải bằng việc thực hiện các phản ứng trung hòa, oxi hóa và khử các chất có mặt
trong chất thải vượt tiêu chuẩn cho phép. Tất cả các phương pháp này đều liên
quan đến việc tiêu hao hóa chất, vì vậy chi phí lớn. Người ta ứng dụng các
phương pháp này để lại các chất hòa tan và hệ thống cấp nước khép kín.[1]
2.1.3.1. Trung hòa
- Nước thải chứa các axit hoặc kiểm vô cơ trước khi thải vào hệ thống
nước hoặc tái sử dụng trong các quá trình công nghệ cần được trung hòa.
Nước được xem là trung tính khi có pH = 6,5 - 8,5 [50].
- Nguyên tắc:
- Nước thải acid + nước thải kiềm
được trung hòa đến trung tính.
- Nước thải acid + hóa chất kiềm
- Nước thải kiềm + hóa chất acid
Trung hòa
Trung hòa bằng lọc
nước acid qua vật liệu
trung hòa.
Trung hòa bằng khí
axit
Trộn lẫn nước thải
acid với nước thải
kiềm hoặc bổ sung
tác nhân hóa học.
Hình 2.2. Sơ đồ phân loại các cách trung hòa
- Việc lựa chọn trung hòa phù hợp các yếu tố như thể tích, nồng độ nước
thải, chế độ thải. Lượng bùn cặn sinh ra từ quá trình trung hòa phụ thuộc vào
nồng độ và thành phần nước thải cũng như liều lượng và loại tác nhân sử dụng.
2.1.3.2. Kết tủa
- Cơ sở phương pháp này dựa vào phản ứng trao đổi ion:
AB+CD=AD+CB

Assignment, Essay
11

Assignment, Essay
Đưa các hóa chất có khả năng kết hợp với các ion Ca2+
, Mg2+
có trong
nước tạo thành kết tủa CaCO3, MgCO3, Mg(OH)2,…Các hóa chất có thể sử
dụng Ca(OH)2, Na2CO3, NaOH,…
- MgSO4 + Ca(OH)2
Mg(OH)2

+CaSO4
- CaSO4 + Na2CO3
CaCO3

+ Na2SO4 . [4]
2.1.3.3. Oxy hóa - khử
- Nguyên lý thế oxy hóa – khử
- Một số chất tự thể hiện dưới dạng oxy hóa hay khử và chuyển từ dạng
này sang dạng khác bằng sự có thêm electron (khử) hoặc mất electron (oxy
hóa). Một cặp được tạo bởi một chất nhận và cho electron được gọi là hệ
thống oxy hóa – khử.
- Khử
oxy hóa n+
+ ne-
.
- Để xử lý nước chứa chất có tính khử, người ta có thể sử dụng các chất
có tính oxy hóa như Cl2, Ca(ClO3)2, Ca(ClO4), MnO2, … Ngược lại, khi xử
lý nước thải chứa các chất có tính oxy hóa, người ta dùng các chất khử như
FeSO4, NaHSO3.[5]
Bảng 2.1. Ưu nhược điểm của mương oxy hóa
Ưu điểm Nhược điểm
Hiệu quả xử lý BOD, nito, Đòi hỏi diện tích xây dựng lớn
photpho cao
Quản lý vận hành đơn giản Thời gian lưu nước dài
Ít bị ảnh hưởng bởi sự dao động Lượng oxy cung cấp cho
lớn về chất lượng và lưu lượng mương lớn
2.1.4. Phương pháp xử lí sinh học
2.1.4.1. SBR (sequencing batch reactor)
Bể SBR là hệ thống xử lý nước thải với bùn hoạt tính lơ lửng theo kiểu

Assignment, Essay
12

Assignment, Essay
làm đầy và xả cặn, hoạt động theo chu kỳ gián đoạn (do quá trình làm thoáng
và lắng trong được thực hiện trong cùng một bể).
Hình 2.3. Các bước hoạt động của bể SBR
- Pha làm đầy có thể ở trạng thái: tĩnh, khuấy trộn hoặc không khí, tùy
thuộc vào đối tượng cần xử lý. Trạng thái tĩnh có được là do năng lượng đầu
vào thấp và nồng độ các chất nền cao ở cuối giai đoạn. Trạng thái khuấy trộn
là do có sự khử nitrat (khi có sự hiện diện của nitrat) các chất lơ lửng sẽ làm
giảm nhu cầu oxy và năng lượng đầu vào, và cần phải có điều kiện thiếu hoặc
kỵ khí cho quá trình loại bỏ sinh hóa. Trạng thái thông khí là do xảy ra các
phản ứng hiếu khí ban đầu, làm giảm thời gian tuần hoàn và giữ nồng độ chất
nền ở mức thấp, điều này là quan trọng nếu tồn tại thành phần các chất hữu cơ
dễ bị phân hủy với nồng độ độc tính cao.
- Nếu không có phản ứng sinh hóa xảy ra trong suốt pha làm đầy ở
trạng thái tĩnh nồng độ chất nền trong bể SBR sẽ đạt tối đa ở cuối pha này.
Nếu trạng thái khuấy trộn được chọn, nồng độ chất nền, nồng độ oxy hòa tan,
và nồng độ nitrat sẽ thay đổi trong suốt quá trình.
- Khi không có oxy hiện diện, nitrat sẽ trở thành tác nhân nhận điện tử
và phản ứng sinh hóa thiếu khí sẽ làm giảm nồng độ chất nền. Cuối cùng, sự
lên men hoặc các phản ứng sinh hóa kỵ khí sẽ bắt đầu ngay khi khí oxy và
nitrat được lấy hết ra. Trạng thái thông khí được tiến hành khi khí được cung
cấp trong suốt quá trình làm đầy. Tốc độ phân hủy chất nền được giới hạn bởi
tốc độ phản ứng sinh hóa là hàm của sinh khối và nồng độ chất nền khi nồng
độ oxy hòa tan cao hơn so với nồng độ tối thiểu hoặc là hàm của tốc độ với
oxy được cung cấp từ thiết bị thổi khí.[6]

Assignment, Essay
13

Assignment, Essay
2.1.4.2. Aerotank
Trong quá trình xử lý hiếu khí, các vi sinh vật sinh trưởng ở trạng thái
huyền phù. Quá trình làm sạch trong aerotank diễn ra theo mức dòng chảy qua
của hỗn hợp nước thải và bùn hoạt tính được sục khí. Việc sục khí ở đây đảm
bảo các yêu cầu của quá trình: làm nước được bão hòa oxy và duy trì bùn hoạt
tính ở trạng thái lơ lửng.
Tốc độ sử dụng oxy hòa tan phụ thuộc vào các yếu tố sau: tỷ số giữa
lượng chất dinh dưỡng và số vi sinh vật, nhiệt độ, tốc độ sinh trưởng và hoạt
động sinh lý của vi sinh vật, nồng độ sản phẩm độc tính tụ trong quá trình trao
đổi chất, hàm lượng oxy hòa tan. Hoạt động sinh học hiếu khí không phụ
thuộc vào nồng độ oxy hòa tan nằm trên giới hạn cực tiểu. Giá trị cực tiểu này
đối với các hệ xử lý khác nhau dao động từ 0.2 đến 2 mg/l và giá trị điển hình
của nó thường là 0.5 mg/l. Không khí được cấp vào nước thải bằng các cách
sau: nén khí qua bộ phận khuếch tán ngập trong nước bằng sục khí, dùng
khuấy cơ học thổi không khí vào chất lỏng bằng thông khí cơ học.

Các cách phân loại aerotank:

- Dựa vào chế độ thủy động lực ta có: aerotank khuấy trộn, aerotank
đẩy, aerotank trung gian.
- Theo phương pháp tái sinh bùn hoạt tính người ta chia thành loại có
tái sinh tách riêng và loại không có tái sinh tách riêng.
- Theo tải lượng bùn người ta chia thành loại tải trọng cao, tải trọng
trung bình và tải trọng thấp.
- Theo số bậc ta có bể aerotank một bậc, hai bậc, ba bậc.
- Theo chiều dẫn nước thải vào ta có loại xuôi chiều, ngược chiều.

Quá trình thông khí sinh học thành các loại như sau:


- Thông khí thông thường: trong hệ thống thông khí thông thường, việc
sục khí và khuấy trộn đạt được khá đều dọc theo chiều dài của bể aerotank.
Nhược điểm của phương án này là nồng độ oxy thấp chiếm ưu thế ở đầu vào
có thể gây bất lợi cho các vi sinh vật ở khu vực này. Trong khi đó ở khu vực
đầu ra lượng oxy được cung cấp có thể dư thừa so với nhu cầu của quá trình.
- Ổn định tiếp xúc: ở đây nước thải thô vào tiếp xúc với bùn hoạt tính

Assignment, Essay
14

Assignment, Essay
trong thời gian ngắn (từ 0.5 đến 1 giờ), chỉ đủ cho vi sinh vật hấp thụ các chất
hữu cơ hòa tan, chứ không đủ để chúng phân hủy. Bùn hoạt tính lắng xuống
được đưa trở về bể ổn định. Ở đây hỗn hợp lỏng huyền phù được thông khí từ
2 đến 3 giờ cho phép các vi sinh vật phân hủy các chất hửu cơ đã bị hấp thụ.
Như vậy chỉ cần thông khí lượng bùn lắng nhỏ hơn rất nhiều so với tổng thể
tích dòng nước thải. Quá trình này được ứng dụng và làm việc có hiệu suất
cao trong xử lý nước thải sinh hoạt.
- Thông khí bậc cao: để giảm chi phí xây dựng thiết bị xử lý, người ta
đã phát triển một hệ thống có tải trọng xử lý BOD cao và thời gian thông khí
ngắn bằng vận hành hệ thống cao, giảm tuổi bùn, trong khi đó tăng hàm lượng
hỗn hợp lỏng và chất rắn lơ lửng trong bể lên tới 4000-5000 mg/l.
Nước thải đưa vào aerotank cần có hàm lượng SS không vượt quá 150
mg/l, hàm lượng sản phẩm dầu mỏ không quá 25 mg/l, pH = 6.5-9. Trong vận
hành các quá trình hoạt hóa bùn, người ta thường điều chỉnh các tham số sau:
lượng oxy cần cung cấp, tốc độ tuần hoàn bùn hoạt tính, lượng bùn dư thải,
kiểm soát MLSS. Hàm lượng MLSS trong aerotank thường dao động từ giá trị
1000-10000 mg/l. Trong xử lý nước thải sinh hoạt tải lượng trung bình nồng
độ MLSS thường khoảng 50 mg/l. ngày. Nồng độ BOD đầu vào thường<
400mg/l, hiệu quả làm sạch thường từ 80 – 95%.
2.1.4.3. Lọc sinh học
Thiết bị lọc sinh học là thiết bị được bố trí đệm và cơ cấu phân phối
nước cũng như không khí. Trong thiết bị lọc sinh học, nước thải được lọc qua
lớp vật liệu bao phủ bởi lớp màng vi sinh vật.
Các vi khuẩn trong màng sinh học thường có hoạt tính cao hơn vi khuẩn
trong bùn hoạt tính. Màng sinh học hiếu khí là một hệ vi sinh vật tùy tiện. Ở
ngoài cùng của màng là lớp vi khuẩn hiếu khí mà dễ thấy là trực khuẩn Bacillus
ở giữa là các vi khuẩn tùy tiện như Alkaligenes, Pseudomonas,
Flavobacterium, Micrococus và cả Bacillus. Lớp sâu bên trong màng là các vi
khuẩn kỵ khí khử mùi lưu huỳnh và nitrat. Phần cuối cùng của màng là các
động vật nguyên sinh và một số sinh vật khác.
Vi sinh trong màng sinh học sẽ oxy hóa các chất hữu cơ, sử dụng chúng
làm nguồn dinh dưỡng và năng lượng. Như vậy chất hữu cơ được tách ra khỏi
nước, còn khỏi lượng của màng sinh vật tăng lên. Màng vi sinh chết được cuốn

Assignment, Essay
15

Assignment, Essay
trôi theo nước và đưa ra khỏi thiết bị lọc sinh học.
Vật liệu đệm là vật liệu có độ xốp cao, khối lượng riêng nhỏ và diện tích bề
mặt lớn như sỏi, đá, ống nhựa, sợi nhựa, sơ dừa, … Màng sinh học đóng vai trò
tương tự như bùn hoạt tính, hấp thụ và phân hủy các chất hữu cơ trong nước thải.
Tuy nhiên, vận tốc oxy hóa trong thiết bị lọc sinh học thấp hơn trong aerotank.
Phần lớn các vi sinh vật có khả năng xâm chiếm bề mặt vật rắn nhờ polimer
ngoại bào, tạo thành một lớp màng nhầy. Việc phân hủy các chất hữu cơ diễn ra
ngay trên bề mặt và ở trong lớp màng nhầy này. Quá trình diễn ra rất phức tạp.
Ban đầu, oxy và thức ăn được vận chuyển tới bề mặt lớp màng. Lúc này, bề dày
lớp màng còn tương đối nhỏ, oxy có khả năng xuyên thấu vào trong tế bào. Theo
thời gian, bề dày lớp màng này tăng lên, dẫn tới việc bên trong màng hình thành
một lớp kỵ khí nằm dưới lớp hiếu khí. Khi chất hữu cơ không còn, các tế bào bị
phân hủy, tróc thành từng mảng và cuốn theo dòng nước.
Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả xử lý trong thiết bị lọc sinh học là:
bản chất của chất hữu cơ ô nhiễm, vận tốc oxy hóa, cường độ không khí, tiết
diện màng sinh học, thành phần vi sinh vật, diện tích và chiều cao thiết bị, đặc
tính vật liệu đệm (kích thước, độ xốp và diện tích bề mặt), tính chất vật lý của
nước thải, nhiệt độ của quá trình, tải trọng thủy lực, cường độ tuần hoàn, sự
phân phối nước thải.[4]
Bảng 2.2. Ưu nhược điểm của lọc sinh học
Khởi động nhanh: 2 tuần
Không có khả năng điều khiển sinh
khối
Khả năng loại bỏ những cơ
chất phân hủy chậm
Tốc độ làm sạch bị hạn chế bởi quá
Khả năng chịu biến động về
trình khếch tán: vật liệu làm giá thể phải
có diện tích bề mặt lớn, vận tốc nước
nhiệt độ và tải lượng ô nhiễm
chảy trên bề mặt màng phải đủ lớn
Sự đa dạng về thiết bị xử lý

Assignment, Essay
16

Assignment, Essay
Hiệu quả cao đối với nước
thải có nồng độ ô nhiễm thấp
2.1.4.4. Hồ sinh học hiếu khí
Bảng 2.3. Bảng phân loại hồ sinh học hiếu khí
Loại hồ Mô tả
Hồ sinh học hiếu khí nhân Hồ sinh học với làm thoáng nhân
tạo tạo với cánh khuấy cơ giới hay sục khí
thường được ứng dụng để xử lý sinh học
bậc II sau xử lý cơ học hoặc xử lý sinh
học bậc cao. Do được cung cấp ôxy đầy
đủ nên hồ sinh học hiếu khí với làm
thoáng nhân tạo có độ sâu đến 3 - 5m.
Hồ sinh học hiếu khí tự Oxy được cung cấp cho hồ sinh
nhiên học bằng con đường làm thoáng trên
mặt hồ đo gió gây xáo trộn trên bề mặt
hồ làm khuếch tán không khí vào nước,
oxy hình thành do quá trình quang hợp
của rong tảo và thực vật nước sẽ tạo ra
oxy cần thiết cho vị sinh vật thực hiện
quá trình ôxy hoá các chất hữu cơ có
trong nước thải. Sản phẩm của quá trình
này tạo ra CO2 một phần bay ra khỏi
nước và một lượng CO2 sẽ cung cấp lại
cho tảo hấp thụ phát triển tảo mới.
Các loại vi khuẩn hiện diện trong hồ xử lý sinh học cũng giống như trong
các hệ thống xử lý khác, như trong bùn hoạt tính, gồm các nhóm: nhóm tự
dưỡng, nhóm dị dưỡng, nhóm vi khuẩn đơn bào tự do, nhóm vi khuẩn dạng
khối cầu, nhóm vi khuẩn dạng sợi.
17

Assignment, Essay
Các vi khuẩn này thường tồn tại trong các môi trường có nồng độ hữu cơ
dòng vào cao và nồng độ oxy trong nước thấp. Nhóm vi khuẩn dạng khối cầu
tăng trưởng gắn kết thành một khối lớn do tạo ra các polime ngoại bào. Kiểu
tăng trưởng này rất quan trọng giúp đẩy nhanh tốc độ phân hủy BOD và lắng
đọng ở cuối quá trình và vì vậy giúp hạn chế lượng chất rắn lơ lửng thải ra
ngoài.
Hầu hết các vi khuẩn dị dưỡng có khả năng thích ứng với khoảng pH môi
trường rộng, hiệu suất loại bỏ BOD trong môi trường hiệu khi tốt nhất là ở pH
= 6.5 – 9; nhiệt độ thích hợp là từ 3 - 4°C đến 60 - 70°C.
2.1.4.5. Phương pháp sinh học kỵ khí

Cơ sở lý thuyết

Quá trình phân hủy các chất hữu cơ trong điều kiện kỵ khi do quần thể vi
sinh vật (chủ yếu là vi khuẩn) hoạt động không cần sự có mặt của oxy không
khí, sản phẩm cuối cũng là một hỗn hợp khí có CH4, CO2, N2, H2, . . . trong đó
có tới 65 % là CH4 (khí metan). Vì vậy quá trình này cũng có thể gọi là quá
trình lên men metan và quần thể sinh vật được gọi tên chung là các vi sinh vật
metan. Các vị sinh vật kỵ khi sử dụng một phần chất hữu cơ trong nước thải
các thị trường để xây dựng để bào, tăng sinh khối.
Quá trình phân hủy kỵ khí chất bẩn có thể mô tả bằng phương trình tổng
quát:
3(CHO)nNS
CO2 + H2O + CH4 + NH4 + H2 + H2S + Tế bào vi sinh vật +…

Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình kỵ khí:

- Thời gian lưu bùn thông thường được chọn 12 – 15 ngày. Nếu thời
gian lưu bùn quá ngắn (<10 ngày) xảy ra hiện tượng cạn kiệt vi sinh vật lên
men metan.
- Vùng nhiệt độ để quá trình phân hủy kỵ khi xảy ra là khá rộng và mỗi
vùng nhiệt độ sẽ thích hợp cho từng nhóm vi sinh vật kỵ khí khác nhau. Vùng
nhiệt độ ấm - trung bình: 20 - 45°C và vùng nhiệt độ cao – nóng: 45 - 65°C sẽ
thích hợp cho sự hoạt động của nhóm vi sinh vật lên men metan. Một số nhóm
vi sinh vật kỵ khí có khả năng hoạt động ở vùng nhiệt độ thấp - lạnh: 10°C -
15°C. Khi nhiệt độ < 10°C thì vi khuẩn tạo metan hầu như không hoạt động.
Nhiệt độ tối ưu đối với vi sinh vật metan là: ưa ẩm 35°C và hiếu nhiệt 55°C.

Assignment, Essay
18

Assignment, Essay
Đối với nước thải mới nạp vào công trình thì nhóm vi sinh vật axit hóa
thích nghi hơn nhóm vi sinh vật metan hóa. Khi pH giảm mạnh (pH < 6) làm cho
khí metan sinh ra giảm đi. Khoảng pH tối ưu dao động 6,5 – 8,5. Tỷ lệ thích hợp
đề nghị là 20:1 đến 30:1 cho C: N và 7:1 đối với N: P. Ngoài ra còn ảnh hưởng
bởi tính chất nền, các chất gây độc, sự khuấy đảo hỗn hợp phân hủy.
Ưu điểm phương pháp kỵ khí thiết kế đơn giản, và giá thành không cao,
thể tích công trình nhỏ, chiếm ít diện tích mặt bằng; công trình có cấu tạo khá
đơn giản và giá thành không cao; chi phí vận hành năng lượng thấp; khả năng
thu hồi năng lượng cao; không đòi hỏi cung cấp nhiều chất dinh dưỡng; lượng
bùn sinh ra ít hơn 10 – 20 lần so với phương pháp hiếu khí; có tính ổn định
tương đối cao; có thể tồn trữ một thời gian khá dài; nguồn phân bón có giá trị;
tải trọng phân hủy chất bẩn hữu cơ cao; đồng thời chịu được sự thay đổi đột
ngột về lưu lượng.
Nhược điểm: phương pháp này hạn chế là rất nhạy cảm với các chất độc
hại với sự thay đổi bất thường về tải trọng của công trình; xử lý nước thải
chưa triệt để.
2.1.5. Các công trình sinh học kỵ khí
Công nghệ xử lí SH kỵ khí
Sinh trưởng lơ
lửng
Xáo trộn Tiếp xúc
hoàn toàn kỵ khí
UASB
Xáo trộn
hoàn toàn
Sinh trưởng
dính bám
Tầng giá thể
lơ lững
Vách
ngăn
Hình 2.4. Sơ đồ một số công trình sinh học kỵ
khí 2.1.5.1. UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket reactor).
Bể UASB được sử dụng rộng rãi để xứ lý các loại nước thải của các nhà
máy công nghiệp.
Bể chia làm hai ngăn: ngăn lắng và ngăn lên men. Trong bể diễn ra 2 quá
trình: lọc trong nước thải qua tầng cặn lơ lửng và lên men lượng cặn giữ lại.

Assignment, Essay
19

Assignment, Essay
Khí metan tạo ra ở giữa lớp bùn. Hỗn hợp khí-lỏng và bùn làm cho bùn tạo
thành dạng hạt lơ lửng. Với quy trình này, bùn tiếp xúc tốt với chất hữu cơ có
trong nước thải và quá trình phân hủy xảy ra tích cực. Nhờ các vi sinh vật có
trong bùn hoạt tính mà các chất bẩn trong nước thải, đi từ dưới lên, xuyên qua
lớp bùn bị phân hủy.
Trong bể, các vi sinh vật liên kết nhau và hình thành các hạt bùn lớn đủ
nặng để không bị cuốn trôi ra khỏi bể. Các loại khí tạo ra trong điều kiện kị
khí (chủ yếu là CH4 và CO2) sẽ tạo ra vòng tuần hoàn cục bộ, giúp cho việc
hình thành những hạt bùn hoạt tính và giữ cho chúng ổn định. Các bọt khí và
hạt bùn có khí bám vào sẽ nổi lên trên mặt tạo thành hỗn hợp phía trên bể.
Khí va phải lớp lưới chắn phía trên, các bọt khí vỡ ra và các hạt bùn được tách
ra khỏi hỗn hợp lại lắng xuống dưới. Để giữ cho lớp bùn ở trạng thái lơ lửng,
vận tốc dòng nước hướng lên phải giữ ở khoảng 0.6-0.9m/h.
Bùn được xả ra khỏi bể UASB từ 3-5 năm/lần nếu nước thải đưa qua bể
lắng, hoặc 3-6 tháng/lần nếu nước thải đưa vào xử lý trực tiếp. Bể được sử
dụng để xử lý nước thải có hàm lượng chất hữu cơ cao.
Nếu nồng độ COD <100 mg/l là có vấn đề mặc dù hệ thống UASB vẫn
có thể xử lý nguồn nước thải này. Khi nồng độ COD > 50000 mg/l thì có thể
pha loãng nước thải hoặc tuần hoàn dòng thải. Bể UASB sẽ không thích hợp
để xử lý nước thải khi nồng độ các chất đạt đến một giá trị giới hạn như nồng
độ NH3-N = 2000 mg/l, SO4 >500mg/l, tỷ lệ COD/SO4 < 5, độ mặn > 15000
mg/l, SS và TSS > 3000 mg/l.
• Ưu điểm: chi phí đầu tư thấp, lượng hóa chất cần bổ sung ít, không
đòi hỏi cấp khí, do đó ít tiêu hao năng lượng, có thể thu hồi, tái sử dụng năng
lượng từ biogas, lượng bùn sinh ra ít, cho phép vận hành vớ tãi trọng hữu cơ
cao, giảm diện tích công trình.
• Nhược điểm: giai đoạn khởi động kéo dài, dễ bị sốc tải khi chất lượng
nước vào biến động, bị ảnh hưởng bởi các chất độc hại, khó hồi phục sau thời
gian ngừng hoạt động.
2.1.5.2. CSTR (continuously stirred tank reactor)
Bể phản ứng khuấy liên tục còn được gọi là bể phản ứng khuấy trộn hoàn
toàn. Bể có thể tích V, tiếp nhận dòng chất thải với tốc độ dòng chứa các chất có
thể hòa tan, các chất hữu cơ nền có thể bị phân hủy và một lượng đủ các chất

Assignment, Essay
20

Assignment, Essay
dinh dưỡng vô cơ để tạo điều kiện thuận lợi cho sự tăng trưởng của vi sinh
vật. Lưu lượng dòng vào và các thông số như: nồng độ, giá trị pH, nhiệt độ
cũng như các điều kiện môi trường khác là không đổi.
Trong bể phản ứng sinh học, sinh khối của các sinh vật dị dưỡng sử dụng
các chất hữu cơ (hòa tan và lơ lửng) làm nguồn thức ăn, vì vậy sự tăng trưởng
của chúng đạt đến nồng độ XBH trong khi các chất lơ lửng giảm xuống SS. Có
2 dòng chảy thoát ra từ bể phản ứng, nhưng do bể này được khuấy trộn hoàn
toàn nên nồng độ của tất cả các chất cấu thành nên chúng là như nhau tại bất
kì điểm nào trong bể phản ứng. Dòng thứ nhất, chảy trực tiếp ra khỏi bể phản
ứng và mang theo sinh khối cũng như các tế bào vỡ vụn có nồng độ cân bằng
với bể phản ứng. Dòng chảy còn lại, chảy qua thiết bị tách sinh khối trước khi
thải ra ngoài, nhằm mục tiêu giải phóng các chất lơ lửng. Toàn bộ các hạt lơ
lửng được tách bởi thiết bị phân riêng ở quá trình trên sẽ được quay trở lại bể
phản ứng sinh học ban đầu.
2.1.5.3. PFR (plug flow reactor)
Bể phản ứng dòng chảy đều, đơn giản là một ống hay một hộp kín có
kèm theo xúc tác. Dòng thải cần xử lý có chứa các cơ chất được cung cấp liên
tục qua các đường ống nhỏ vào bể phản ứng, trong khi đó dòng chảy ra chứa
các sản phẩm và các chất không phản ứng, được đưa ra ngoài qua các đường
ống thoát. Dòng chảy bên trong bể có vận tốc khá ổn định và nồng độ được
phân tán đồng đều theo tiết diện ống, đồng thời không có sự phối trộn dọc, vì
vậy các thành phần trong chất lỏng di chuyển qua bể phản ứng trong cùng một
điều kiện như nhau. Ngoài ra, các phản ứng xảy ra theo chiều dài của bể phản
ứng nên nồng độ của cơ chất và sản phẩm thay đổi dọc theo trục. Bể phản ứng
dòng chảy đều còn được gọi là bể phản ứng dạng ống.
2.1.5.4. AFR (anaerobic filter reactor).
Hệ thống lọc kỵ khí bám dính cố định sử dụng các vi sinh bám dính trên
các vật liệu lọc đặt trong bể có dòng nước thải chảy từ dưới lên hoặc từ trên
xuống và màng vi sinh vật bám dính này không bị rửa trôi trong quá trình xử
lý.
Dòng nước thải vào và dòng tuần hoàn ra được phân bố từ bên này sang
bên kia của bể phản ứng sinh học, chảy cắt ngang hoặc chảy ngược qua màng
sinh học. Qúa trình xử lý xảy ra là kết quả của bùn lơ lửng và hòa trộn sinh khối

Assignment, Essay
21

Assignment, Essay
được giữ lại bởi màng lọc. Dòng chảy ra ở phần trên của màng là tập hợp của
các tác nhân bị đào thải. Khí nằm ở phía dưới bể phản ứng được thu lại và
được chuyển đi nơi khác để sử dụng sau. Dòng chảy ra được tuần hoàn lại để
duy trì diều kiện nạp nước được đồng nhất trong bể phản ứng, bất chấp vận
tốc dòng chảy vào thay đổi, vì vậy có thể duy trì điều kiện thủy động lực học
đồng nhất trong bể phản ứng.
Thời gian lưu nước trung bình khoảng 4 ngày, tương ứng với tải trọng
thể tích chất hữu cơ từ 5-15kg COD/(m3
. ngày). Sinh khối phải thường xuyên
được kiểm tra và nếu có sự dư thừa sinh khối thì chúng sẽ được tách ra khỏi
hệ thống theo dòng chảy.
2.1.5.5. FBR (fluidized bed reactor).
Các vi sinh vật bám dính trên các chất mang (thường là các hạt cát lơ
lửng với đường kính từ 0.2-0.5mm) sẽ được phân bố đều khắp thiết bị nhờ tốc
độ dòng nước thải chảy ngược thích hợp, làm giãn nở lớp cát (đệm giãn nở).
Trong hệ thống bể phản ứng kỵ khí có đệm giãn, tốc độ dòng chảy ngược
đủ lớn để ngăn sự gắn kết sinh khối của các hạt mang này, kết quả là làm gia
tăng thể tích đệm so với thể tích thực của nó. Trong các đệm giãn nở, vận tốc
dòng chảy ngược có thể làm giãn đệm từ 15-30%. Với thể tích giãn nở này, sự
kết dính sinh khối chỉ được ngăn chặn một phần nào đó bởi dòng chảy và một
phần khác là do sự tiếp xúc với các khối sinh khối kết dính liền kề nhau, cho
nên chúng có xu hướng giữ nguyên trạng thái trong môi trường đệm. Dưới
những điều kiện này, sinh khối kết dinh sẽ bị ngăn chặn hoàn toàn bởi dòng
chảy ngược và di chuyển tự do trong môi trường đệm.
Trong bất kì quá trình sinh hóa nào, lượng sinh khối thừa cũng phải được
đưa ra khỏi bể phản ứng sinh hóa để ổn định lượng sinh khối. Quá trình tích
lũy sinh khối trên các hạt cát lơ lửng sẽ làm gia tăng đường kính của hạt sinh
khối kết dính và đồng thời cũng làm giảm mật độ của chúng.
2.1.6. Phương pháp sinh học thiếu khí
2.1.6.1. Bể anoxic
Trong nước thải, có chứ hợp chất Nito và photpho, những hợp chất này
cần phải được loại bỏ ra khỏi nước thải. Tại bể Anoxic, trong điều kiện thiếu
khí hệ vi sinh vật thiếu khí phát triển xử lý N và P thông qua quá trình Nitrat

Assignment, Essay
22

Assignment, Essay
hóa và Photphorit.

Quá trình Nitrat hóa xảy ra như sau

- Hai chủng loại vi khuẩn chính tham gia vào quá trình này là Nitrosonas
và Nitrobacter. Trong môi trường thiếu Oxi, các loại vi khuẩn này sẽ khử Nitrat
Denitrificans sẽ tách oxi của Nitrat (NO3
-
) và Nitrit (NO2
-
) theo chuỗi chuyển
hóa.
- NO3
-
→ NO2
-
→ N2O → N2↑
- Khí Nito phân tử N2 tạo thành sẽ thoát khỏi nước và ra ngoài. Như vậy
là Nitơ đã được xử lý.

Quá trình Photphorit hóa

- Chủng loại vi khuẩn tham gia vào quá trình này là Acinetobacter. Các
hợp chất hữu cơ chứa photpho sẽ được hệ vi khuẩn Acinetobacter chuyển hóa
thành các hợp chất mới không chứa photpho và các hợp chất có chứa photpho
nhưng dễ phân hủy đối với chủng loại vi khuẩn hiếu khí.
- Để quá trình Nitrat hóa và Photphoril hóa diễn ra thuận lợi, tại bể
Anoxic bố trí máy khuẩn chìm với tốc độ khuấy phù hợp. Máy khuấy có chức
năng khuấy trộn dòng nước tạo ra môi trường thiếu oxi cho hệ vi sinh vật
thiếu khí phát triển.
- Ngoài ra, để tăng hiệu quả xử lý và làm nơi trú ngụ cho hệ vi sinh vật
thiếu khí, tại bể Anoxic lắp đặt thêm hệ thống đệm sinh học được chế tạo từ
nhựa PVC, với bề mặt hoạt động 230 – 250 m2
/m3
. Hệ vi sinh vật thiếu khí
bám dính vào bề mặt vật liệu đệm sinh học để sinh sôi và phát triển.[7]

phân loại mức độ xử lý nước thải

Bảng 2.4. Bảng mức độ xử lý nước thải
Mức độ xử lý Mục đích
Tiền xử lý Loại bỏ các thành phần của nước thải như là
Giấy vệ sinh, vật trôi nổi, cát và dầu mỡ.
23

Assignment, Essay
Mức độ xử lý Mục đích
Bậc một Loại bỏ hoàn toàn hoặc từng phần chất rắn lơ
lửng và các vật chất hữu cơ từ nước thải.
Bậc hai Loại bỏ vật chất hữu cơ có khả năng phân rã sinh
học (hòa tan hoặc lơ lửng) và các chất lơ lửng. Khử
trùng cũng là một trường hợp điển hình trong xử lý
bậc hai.
Bậc ba Loại bỏ các chất lơ lửng tàn dư (sau xử lý bậc
hai) thường được sử dụng bằng phương pháp lọc với
môi trường lọc là cát hoặc lọc bằng lưới lọc kích
thước lỗ nhỏ hoặc lưới lọc mịn. Khử trùng cũng là
một trường hợp trong xử lý bậc ba. Loại bỏ các chất
dinh dưỡng cũng có thể tiến hành trong giai đoạn này.
Xử lý bậc cao Loại bỏ các vật liệu lọ lưng và hòa tan còn lại sau
khi xử lý sinh học khi mà nước thải được yêu cầu sử
dụng lại.
2.1.7. Giới thiệu về nước thải sinh hoạt
- Nước thải sinh hoạt là loại nước thải bị ô nhiễm chủ yếu bởi các chất ô
nhiễm có nguồn gốc hữu cơ và vi sinh vật gây bệnh vì vậy nồng độ các chất ô
nhiễm trong nước thải có thể được loại bỏ bằng các phương pháp sinh học và
khử trùng.
- Nguồn gốc phát sinh: Từ các hoạt động công việc, vệ sinh, ăn uống của
công nhân, cán bộ trong nhà máy.
2.2. TỔNG QUAN VỀ TRẠM SỬA CHỮA TOA TÀU LỬA
2.2.1. Tổng quan về hệ thống xử lí nước thải sinh hoạt của trạm sửa chữa
Toa tàu lửa
2.2.1.1. Chức năng của hệ thống
- Thu gom và xử lí nước thải sinh hoạt phát sinh từ các nguồn trong trạm

Assignment, Essay
24

Assignment, Essay
sửa chữa toa tàu lửa.
- Đảm bảo các máy móc thiết bị trong hệ thống hoạt động một cách hiệu
quả và ổn định.
2.2.1.2. Nhiệm vụ của hệ thống
Nhiệm vụ chính của hệ thống xử lí nước thải sinh hoạt tại Trạm sửa chữa
toa tàu lửa là xử lí toàn bộ lượng nước thải phát sinh từ các hoạt động trong
Trường, chất lượng nước sau xử lí phải đạt QCVN 14:2015/BTNMT/Cột B.
Toàn bộ lượng nước sau xử lí sẽ được dự trữ trong bể chứa để phục vụ
các mục đích sử dụng nước khác trong trạm sửa chữa toa tàu.
2.2.1.3. Nguồn gốc và thành phần tính chất nước thải
Nước thải sinh hoạt:
Nước thải sinh hoạt gồm nước thải từ nhà vệ sinh, từ khu vực vệ sinh cá
nhân của công nhân viên làm việc. Nước thải sinh hoạt chứa các chất cặn bã,
các chất rắn lơ lửng (SS), các hợp chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học, các hợp
chất dinh dưỡng (N, P), vi khuẩn gây bệnh nên có thể gây ô nhiễm nguồn
nước mặt và nước ngầm nếu không được xử lý. Ngoài ra khi tích tụ lâu ngày
các chất hữu cơ này sẽ bị phân hủy, gây ra mùi hôi thối.
Nước thải công nghiệp:
Nước phát sinh từ công đoạn vệ sinh các toa tàu, và các công việc lau
chùi khác, khối lượng tính tương đối dựa vào lượng nước cung cấp trừ đi
lượng nước thải sinh hoạt, khoảng 20m3
/ngày.
Thành phần chủ yếu của loại nước thải này là cặn lắng, có lẫn dầu mỡ.

Assignment, Essay
25

Assignment, Essay
Hình 2.5. Thành phần ô nhiễm chung
40-50%
40-50%
Protein Chất béo
Bảng 2.5. thành phần ô nhiễn theo lý thuyết [9]
Đơn vị Nồng độ
STT Chỉ tiêu
Nhẹ Trung bình Nặng
1 BOD5 mg/l 100 200 300
2 COD mg/l 250 500 1000
3 TSS mg/l 100 200 350

Assignment, Essay
26

Assignment, Essay
Đơn vị Nồng độ
STT Chỉ tiêu
Nhẹ Trung bình Nặng
4 Chất rắn mg/l 5 10 20
lắng
5 TDS mg/l 200 500 1000
6 N – Tổng mg/l 20 40 80
7 P – Tổng mg/l 5 10 20
8 TOC mg/l 75 50 300
9 Độ kiềm Mg/l 50 100 200
10 Cl-
mg/l 30 50 100
27

Assignment, Essay
Bảng 2.6. Bảng thành phần ô nhiễm thực tế
Kết quả phân
QCVN 14- 2008
tích
Chỉ tiêu
Đơn vị
Parameter
pH - 6.5-7.2 5–9
BOD5 Mg O2/l 260 50
COD Mg O2/l 500 --
SS mg/l 325 100
Amoni (tínhtheoN)
mg/l 36 10
Nitơ tổng
mg/l 20-60 50
Phosphate mg/l 17.8 10
Coliforms
MPN/100
12000 5000
m
2.2.1.4. Ảnh hưởng của nước thải trạm xử lí toa tàu lửa đến môi trường và
con người
Ảnh hưởng của nước thải đến môi trường là do các thành 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 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 khí sinh ra các sản phẩm như H2S, NH3, CH4,… làm cho
nước có mùi hôi thối và làm giảm pH của môi trường.

Assignment, Essay
28

Assignment, Essay
 SS: lắng đọng ở nguồn tiếp nhận, gây điều kiện yếm khí.

 Nhiệt độ: nhiệt độ của nước thải sinh hoạt thường ảnh hưởng đến đời
sống của thủy sinh vật nước.

 Vi trùng gây bệnh: gây ra các bệnh lan truyền bằng đường nước như
tiêu chảy, ngộ độc thức ăn, vàng da,…

 Màu: mất mỹ quan

 Dầu mỡ: gây mùi, ngăn cản khuếch tán oxy trên bề mặt.
Nước thải gây ra các tác động tiêu cực đến sức khỏe con người và môi
trường sống, vì vậy cần có những giải pháp xử lý thích hợp để loại bỏ các tác
động xấu đến môi trường xung quanh.

Assignment, Essay
29

Assignment, Essay
2.3. SƠ ĐỒ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI TRẠM SỬA CHỮA
TOA TÀU LỬA VIỆT NAM
Nước thải có thành phần hữu cơ cao nên công nghệ sinh học được
lựa chọn làm phương pháp xử lí chính.
2.3.1. Phương án 1
Nước thải
đầu vào Hố thu gom
Máy nén khí
Máy thổi khí
Máy thổi khí
Clorine
Bể tách dầu
Bể điều hòa
Bể Aerotank
Bể lắng
Bể khử trùng
QCVN 14:2008 BTNMT
Bể chứa bùn
Chú thích
Đường nước thải
Đường hóa chất
Đường khí
Đường bùn
Hình 2.6. Sơ đồ công nghệ phương án 1

Assignment, Essay
30

Assignment, Essay

Thuyết minh công nghệ:

Nước thải từ các hoạt động của Xí nghiệp được dẫn về hố thu gom cho
qua song chắn rác để loại bỏ các loại rác có kích thước lớn lẫn trong nước.
Tiếp đến nước được dẫn qua bể tách dầu để thu hồi váng dầu, nhớt xe lẫn
trong nước. Tại đây máy nén khí được sử dụng để nén khí vào trong bể tạo áp
lực đẩy các cặn dầu trong nước nổi lên và được tách ra bằng cần gạt tự động.
Tiếp đến nước được dẫn về bể điều hòa để ổn định nồng độ và lưu lượng
trước khi dẫn về bể sinh học hiếu khí aerotank. Tại bể này sử dụng máy thổi
khí cung cấp khí oxy vào trong nước, chất hữu cơ trong nước sẽ được các vi
sinh vật hiếu khí phân hủy và tạo thành các cặn lơ lửng gọi là bùn lẫn trong
nước. Vì vậy nước được dẫn sang bể lắng để loại bỏ cặn lơ lửng, một phần
tuần hoàn về bể hiếu khí để bổ sung lượng vi sinh bị hao hụt. Bùn tách ra
trong quá trình lắng sẽ được hút khi đầy. Sau khi loại bỏ cặn ở bể lắng nước
thải sẽ đi tới bể khử trùng, tại đây nước sẽ được khử trùng bằng Clo. Nước
thải sau khi khử trùng sẽ đạt QCVN 14:2015 BTNMT.
Chức năng các công trình:
- Song chắn rác: Giúp cản lại các chất thải rắn như rác, và thức ăn thừa
có kích thước lớn. Nước thải sau khi qua song chắn rác thì sẽ được tập trung
tại hố gom nước thải. Sau đó, nước thải sẽ đến bể tách mỡ, dựa theo sự khác
nhau về thể trọng mà bể tách mỡ sẽ tách dầu mỡ và các chất hoạt động bề mặt
vào bể chứa dầu mỡ, còn dòng nước thải sẽ được dẫn vào bể điều hòa.
- Bể điều hòa: Có vai trò rất quan trọng trong việc điều hòa lưu lượng
dòng chảy và nồng độ chất thải trong nước thải.
- Bể aerotank: Nước thải từ bể điều hòa sẽ được đưa vào bể aerotank,
tại đây, N và P sẽ được các vi sinh vật loại bỏ Bể Aerotank chứa các vi sinh
vật hiếu khí giúp loại bỏ các chất hữu cơ, hiệu suất xử lý COD, BOD của bể
Aerotank có thể lên đến 90%.
- Bể lắng: Nước thải theo dòng chảy đến bể lắng sinh học, tại đây, một
phần bùn thải được tuần hoàn về lại bể Aerotank, còn lại sẽ được đưa về bể
chứa bùn. Nước thải sau khi tách bùn sẽ đến bể khử trùng.
- Bể khử trùng: Các hóa chất khử trùng liên tục được bơm vào đây để
loại bỏ hoàn toàn các vi khuẩn gây bệnh. Nước thải cuối cùng đạt QVCN
14:2015/BTNMT có thể xả thải ra nguồn tiếp nhận.

Assignment, Essay
31

Assignment, Essay

Ưu điểm:


- Sử dụng công nghệ sinh học.
- Hiệu quả xử lý cao.
- Tiết kiệm chi phí đầu tư.
- Chi phí vận hành thấp.
- Sử dụng ít diện tích cho công trình

Nhược Điểm:


- Khó khăn trong việc bảo trì hệ thống.
- Quy trình xử lý khí phát sinh chưa đạt.
- Hay xảy ra trục trặc ở bơm hay cánh quạt của bơm ,các phao.

Đánh giá công nghệ

Hệ thống xử lí nước thải sinh hoạt tại Trạm sửa chữa toa tàu lửa theo
phương án 2 mang lại hiệu quả xử lí cao đạt QCVN 14:2008/BTNMT/Cột B.
Với thiết kế hợp khối và nhỏ gọn cùng với sự tính toán khoa học trong việc
xây dựng nên việc xử lí nước thải tại nhà máy luôn ổn định và hiệu quả.

Assignment, Essay
32

2.3.2. Phương án 2
Nước thải
Hố thu gom
đầu vào
Bể tách dầu
Bể điều hòa
Máy thổi khí
Bể MBR
Clorine Bể khử trùng
Bể chứa bùn
QCVN 14:2008 BTNMT
Chú thích
Đường nước thải
Đường hóa chất
Đường khí
Đường bùn
Hình 2.7. Sơ đồ công nghệ phương án 2

33

Assignment, Essay

Thuyết minh công nghệ

- Nước thải sinh hoạt từ các khu vực khác nhau của nhà máy dẫn về bể thu
gom.
- Trong bể thu gom có bố trí 2 bơm WP01A/B bơm luân phiên bơm tới
tách mỡ. Bơm WP01A; WP01B hoạt động theo tín hiệu phao mực nước trong
bể, hoạt động luân phiên nhau theo thời gian 2h. Khi phao báo cạn bơm dừng,
phao báo đầy 2 bơm cùng chạy, bình thường 1 bơm chạy.
- Sau khi tách mỡ chất nổi bể, nước thải tự chảy qua bể điều hòa để điều
hòa lưu lượng và nồng độ nước thải. Từ bể điều hoà, nước thải được 02 bơm
nước thải WP03A/B bơm luân phiên tới bể sinh học. Bơm WP03A, WP03B
hoạt động theo tín hiệu phao mực nước trong bể, nước thải. Khi mực nước
trong bể điều hoà dâng lên 1,5m bơm hoạt động & mực nước trong bể dưới
1m bơm ngừng hoạt động. hai bơm WP03A; WP03B hoạt động liên tục luân
phiên theo thời gian 2h, nước thải sẽ được bơm về bể sinh học hiếu khí.
- Đây là công trình đơn vị quyết định hiệu quả xử lý của hệ thống, nồng
độ bùn hoạt tính trong bể dao động từ 1.000-3.000mg MLSS/L. Nồng độ bùn
hoạt tính càng cao, tải trọng hữu cơ áp dụng của bể càng lớn. Oxy (không khí)
được cung cấp bằng 2 máy sục khí Ejector AS-01/02. Lượng khí cung cấp vào
bể với mục đích cung cấp oxy cho vi sinh vật hiếu khí chuyển hóa chất hữu cơ
hòa tan thành nước và carbonic, nitơ hữu cơ và ammonia thành nitrat NO3
-
, và
xáo trộn đều nước thải và bùn hoạt tính, tạo điều kiện để vi sinh vật tiếp xúc
tốt với các chất cần xử lý. Cơ chế quá trình chuyển hóa chất hữu cơ (chất gây
ô nhiễm) thành chất vô cơ (chất không gây ô nhiễm): Oxy hóa và tổng hợp.
- Sau quá trình xử lý, nước thải tự chảy qua bể khử trùng. Trong bể khử
trùng nước thải được bơm hoá chất DS08 bơm hoá chất khử trùng (Cl) để tiêu
diệt các vi sinh vật gây bệnh có trong nước thải tới tiêu chuẩn cho phép và sau
đó xả thải ra nguồn tiếp nhận. Nước thải sau xử lý đảm bảo đạt tiêu chuẩn
(QCVN 14 – 2008, loại A).Sau khi lọc xong nước sẽ được đưa về cống thoát
nước chung của đơn vị hoặc dùng cho mục đích tái sử dụng, nước đạt QCVN
14:2015/BTNMT.

Assignment, Essay
34

Assignment, Essay

Ưu điểm:

- Xử lý nước thải bằng công nghệ màng MBR nên không cần bể lắng
qya đó tiết kiệm diện tích. Kích bể nén bùn cũng không cần quá lớn. Do đó,
có thể giảm được chi phí, diện tích cũng như thời gian xây dựng.
- Thời gian lưu nước chỉ từ 2.5 đến 5 giờ, trong khi những bể truyền
thống thường mất hơn 6 giờ.
- Sử dụng công nghệ màng MBR thì nồng độ vi sinh MLSS trong bể
cao, thời gian lưu bùn cũng lớn nên lượng bùn dư cũng ít. Điều này giúp tiết
kiệm chi phí, thời gian để xử lý bùn thải. Bên cạnh đó, với nồng độ bùn hoạt
tính trong bể cao nên có thể giảm thiểu tình trạng bùn nổi như những bể
truyền thống khác.
- Với đặc trưng hoạt động, màng lọc sinh học MBR giúp giảm thể tích
của bể, giảm chi phí đầu tư.

Nhược điểm

+ Màng MBR thường hay xảy ra tình trạng bị nghẽn, tắc.
+ Bể MBR phải sử dụng đến hóa chất để làm sạch màng MBR theo
định kỳ từ 6 – 12 tháng

Đánh giá công nghệ

Hệ thống xử lí nước thải sinh hoạt tại Trạm sửa chữa toa tàu lửa theo
phương án 2 mang lại hiệu quả xử lí cao đạt QCVN 14:2008/BTNMT/Cột B.
Với thiết kế hợp khối và nhỏ gọn cùng với sự tính toán khoa học trong việc
xây dựng nên việc xử lí nước thải tại công ty luôn ổn định và hiệu quả.
2.3.3. Lựa chọn công nghệ tối ưu
Bảng 2.7. Hiệu suất của Phương án 1
STT Công trình Hiệu suất xử lí Tài liệu tham
khảo
1 Hố thu gom - -

Assignment, Essay
35

Assignment, Essay
STT Công trình Hiệu suất xử lí Tài liệu tham
khảo
2 Song chắn rác - Giảm 20% TSS [10]
3 Bể tách dầu mỡ Giảm 40% dầu [10]
mỡ
4 Bể điều hòa Giảm 5% BOD5 [10]
5 Bể Aerotank Giảm 95% [11]
BOD5
Giảm 80% COD [11]
Giảm 91% Tổng [12]
P
Giảm 90% NH4 [7]
Giảm 76% SS [12]
6 Bể khử trùng Giảm 96% [1]
colliform
7 Bể nén bùn - -

Assignment, Essay
36

Assignment, Essay
Bảng 2.8. Hiệu suất của Phương án 2
STT Công trình Hiệu suất xử Tài liệu tham khảo
lí
1 Hố thu gom - -
2 Song chắn Giảm 20% [10]
rác TSS
3 Bể tách dầu Giảm 40% [10]
mỡ dầu mỡ
4 Bể điều hòa Giảm 5% [10]
BOD5
5 Bể MBR Giảm 96% [13]
BOD5
Giảm 90% [13]
SS
Giảm 29% [14]
Tổng P
Giảm 29% [13]
Tổng N
Giảm 90% [15]
NH4
+

Assignment, Essay
37

Báo cáo tốt nghiệp Tính toán thiết kế hệ thống xử lí nước thải toa tàu lửa công suất 100 m3 ngày đêm

Báo cáo tốt nghiệp Tính toán thiết kế hệ thống xử lí nước thải toa tàu lửa công suất 100 m3 ngày đêm

Recommended

Recommended

More Related Content

Similar to Báo cáo tốt nghiệp Tính toán thiết kế hệ thống xử lí nước thải toa tàu lửa công suất 100 m3 ngày đêm

Similar to Báo cáo tốt nghiệp Tính toán thiết kế hệ thống xử lí nước thải toa tàu lửa công suất 100 m3 ngày đêm (20)

More from lamluanvan.net Viết thuê luận văn

More from lamluanvan.net Viết thuê luận văn (20)

Recently uploaded

Recently uploaded (8)

Báo cáo tốt nghiệp Tính toán thiết kế hệ thống xử lí nước thải toa tàu lửa công suất 100 m3 ngày đêm