TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI
KHOA MÔI TRƯỜNG
---o0o---

ĐỒ ÁN
CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG
“XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP CÔNG SUẤT
Q=5000 m3/ngày đêm
Giảng viên hướng dẫn : ĐOÀN THỊ OANH
Sinh viên thực hiện
: NGUYỄN ĐÌNH ĐỨC(1461070339)
Lớp
: LĐH4KM

Hà nội, tháng 7 năm 2015


MỤC LỤC

BỘ TÀI NGUYÊN MÔI TRƯỜNG

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI

ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG
Họ và tên sinh viên

: Nguyễn Đình Đức

Học Lớp

: LĐH4KM

Giảng viên hướng dẫn : Cô Đoàn Thị Oanh
Đề tài:
1- Đề xuất sơ đồ công nghệ và tính toán các công trình chính trong hệ thống
xử lý nước thải theo số liệu dưới đây:
-

Nguồn nước: Nước thải
Công suất cấp nước: 5000 m3/ngày đêm
Chỉ tiêu chất lượng nguồn nước :QCVN 40:2011/BTNMT
Chỉ tiêu
Nhiệt độ
pH
BOD5
COD
TSS

Đơn vị đo
0
C
mg/l
mg/l
mg/l


Giá trị
25
11
550
800
250

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
- Bản vẽ tổng mặt bằng khu xử lý
- Bản vẽ chi tiết


CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP VÀ
CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ
I.TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP
1. Nguồn gốc nước thải công nghiệp
- Nước thải công nghiệp là nước thải phát sinh từ quá trình công nghệ của
cơ sở sản xuất, dịch vụ công nghiệp (sau đây gọi chung là cơ sở công nghiệp), từ
nhà máy xử lý nước thải tập trung có đấu nối nước thải của cơ sở công nghiệp.
- Nước thải công nghiệp là nước thải được sinh ra trong quá trình sản xuất
công nghiệp. Trong nước thải sản suất công nghiệp lại được chia ra làm 2 loại.
- Nước thải sản xuất bẩn, là nước thải sinh ra từ quá trình sản xuất sản
phẩm, xúc rửa máy móc thiết bị, từ quá trình sinh hoạt của công nhân viên, loại
nước này chưa nhiều tạp chất, chất độc hại, vi khuẩn, ...
- Nước thải sản xuất không bẩn là loại nước sinh ra chủ yếu khi làm nguội
thiết bị, giải nhiệt trong các trạm làm lạnh, ngưng tụ hơi nước cho nên loại nước
thải này thường được quy ước là nước sạch.

- Nước thải công nghiệp rất đa dạng về lượng cũng như tính chất, nó tùy
thuộc vào các yếu tố như: loại hình công nghiệp, loại hình công nghệ, công suất
hoạt động, … do tính chất đa dạng đó nên mỗi loại nước thải có một công nghệ
xử lý riêng.
2.Thành phần, đặc tính và tác động của nước thải đến môi trường
- Mỗi loại nước thải của mỗi ngành công nghiệp có một đặc tính riêng,
tuy nhiên các thành phần chính của nước thải khiến ta phải quan tâm hơn trong
việc xử lý nó bao gồm: kim loại nặng, dầu mỡ( chủ yếu trong nước thải ngành xi
mạ), chất hữu cơ khó phân hủy ( có trong nước thải sản xuất dược phẩm, nông
dược,dệt nhuộm …)
- Các thành phần này không những khó xử lý mà còn độc hại đối với
con người và môi trường sinh thái. Quy mô hoạt động sản xuất càng lớn thì
lượng nước càng nhiều kéo theo lượng xả thải cũng càng nhiều. Bên cạnh đó,
các thành phần khác trong nước thải công nghiệp tuy không phải là nguy hiểm
3


nhưng nếu quá nhiều và không được xử lý đúng cách cũng là mối đe dọa lớn đối
với nguồn nước và môi trường.
- Tác hại đến môi trường của nước thải do các thành phần tồn tại trong
nước gây ra:
+ BOD, COD: Sự khoáng hóa, ổn định chất hữu cơ tiêu thụ một lượng lớn
và gây thiếu hụt oxi của nguồn dẫn đến ảnh hưởng đến hệ sinh thái môi trường
nước. Nếu ô nhiễm quá mức điều kiện yếm khí sẽ hình thành sinh ra các sản
phẩm CH4, H2S, NH3 … gây mùi hôi thối và giảm pH của môi trường.
+ TSS: lắng đọng ở nguồn tiếp nhận, gây điều kiện yếm khí.
+ Vi trùng gây bệnh: gây các bệnh về đường nước như: ỉa chảy, kiết lị,
thương hàn…
+ N, P: những nguyên tố dinh dưỡng đa lượng.Nếu nồng độ quá cao thì sẽ
gây ra hiện tượng phú dưỡng.

II: PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP
1.

Xử lý cơ học
Tách các chất không hòa tan, những vật chất lơ lửng có kích thước lớn như
(rác, nhựa, dầu mỡ, cặn lơ lửng, các tạp chất nổi…) ra khỏi nước thải đảm bảo
chế độ làm việc ổn định cho các công trình tiếp theo.Đây là bước bắt buộc đối
với tất cả các dây chuyển xử lý nước thải

-

Loại bỏ cặn như sỏi, cát, mảnh kim loại, thủy tinh.

-

Điều hòa lưu lượng và nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải.

-

Xử lý cơ học là giai đoạn chuẩn bị và tạo điều kiện thuận lợi cho các quá trình
xử lý hóa lý về sinh học.
+ Song chắn rác
Song chắn rác thường được làm bằng kim loại, đặt ở cửa vào kênh dẫn.
Tùy theo kích thước khe hở, song chắn rác được phân thành lợi thô, trung bình
và min. Song chắn rác thô có khoảng cách giữa các thanh từ 60 – 100mm và
song chắn rác min có khoảng cách giữa các thanh từ 10 – 25mm. Rác có thể lấy
bằng phương pháp thủ công hay thiết bị cào rác cơ khí.
4



+ Bể lắng
Bể lắng có nhiệm vụ lắng các hạt cặn lơ lửng có sẵn trong nước thải, cặn
hình thành trong quá trình keo tụ tạo bông ( bể lắng đợt 1) hoặc cặn sinh ra trong
quá trình xử lý sinh học (bể lắng đợt 2) Theo dòng chảy bể lắng được phân
thành bể lắng ngang và lắng đứng..
+ Quá trình lọc
Lọc được ứng dụng để tách các tạp chất có kích thước nhỏ khi không thể
loại được bằng phương pháp lắng. Quá trình lọc ít khi sử dụng trong nước thải,
thường chỉ sử dụng trong trường hợp nước sau xử lý đòi hỏi có chất lượng cao.
2.

Các phương pháp hóa lý
Phương pháp hóa lý bao gồm: Keo tụ, tuyển nổi, trao đổi ion…các
phương pháp hóa lý thường được ứng dụng để tách các chất ô nhiễm ở dạng
keo, hòa tan chất hoạt động hay, chất hoạt động bề mặt hay kim loại nặng trong
nước thải. Trong đó keo tụ là phương pháp đơn giản, xử lý hiệu quả nước thải có
hàm lượng cặn lơ lửng lớn.
Tác nhân keo tụ là polime hữu cơ, đây là chất khá phổ biến, rẻ tiền, dễ sử
dụng và đặc biệt không gây ô nhiễm thứ cấp do nó dễ phân hủy trong thời gian
ngắn . Nhờ tác dụng tương hỗ giữa các tác nhân keo tụ và hạt rắn tạo thành tập
hợp hạt có kích thước và tỷ trọng lớn nên dễ dang tách loại nhờ quá trình lắng.

3.

Các phương pháp sinh học
Phương pháp sinh học là phương pháp đặc biệt hiệu quả để xử lý nước thải
có hàm lượng chất hữu cơ có.
Cơ sở phương pháp sinh học là sử dụng các vi sinh vật để phân giải các
chất ô nhiễm, chủ yếu là chất hữu cơ, làm sạch nước thải.
Phương pháp sinh học tương đối đơn giản, rẻ tiền, hiệu quả chuyển hóa

BOD cao, không gây ô nhiễm thứ cấp và có thể thu khí gas làm nhiên liệu đốt.
Xử lý sinh học hiếu khí: Là phương pháp dung xử lý nước thải khi trong
nước có hàm lượng BOD khoảng 500mg/l, dưới tác dụng của vi sinh vật hiếu
khí. Ưu điểm của xử lý hiếu khí là tốc độ oxi hóa nhanh, thời gian lưu nước
thấp, không gây mùi như xử lý yếm khí. Nhưng có nhược điểm là tốn năng
lượng để sục khí và chỉ xử lý được nước thải có hàm lượng hữu cơ thấp.
5


CHƯƠNG II: DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ VÀ TÍNH TOÁN THIẾT KẾ
HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP
I: Xác định thông số tính toán.
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt với công suất 5000
m3/ ngày đêm, nước sau khi xử lý đạt quy chuẩn loại A theo QCVN
40:2011/BTNMT - QCKTQG về nước thải công nghiệp:
Chỉ tiêu
Nhiệt độ
PH
BOD5
COD
SS

Đơn vị đo

Giá trị thực
tế

o

C

mg/l
mg/l
mg/l

25
11
550
800
250

QCVN 402011/BTNMT
(Cột B)
40
5,5 - 9
50
150
100

Nhiệm vụ
Các chỉ tiêu
đều vượt quá
tiêu chuẩn
giới hạn cho
phép

Thành phần nước thải đầu vào có tỷ lệ( phải xử lý sinh học )


Mức độ xử lý đối với hàm lượng BOD5
BOD5 = × 100 = × 100 = 91 %


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,
(mg/l) Theo tiêu chuẩn
+ Mức độ xử lý đối với hàm lượng COD
Giả định hàm lượng chất COD bằng hàm lượng chất BOD5 theo tiêu
chuẩn:
COD = × 100 = × 100 = 81 %

6


Trong đó:
CODV: Hàm lượng COD trong nước thải đầu vào, (mg/l)
CODtc: Hàm lượng COD trong nước thải xử lý cho phép xả thải nguồn
nước, (mg/l) theo tiêu chuẩn
+ Mức độ xử lý đối với hàm lượng SS
SS = × 100 = × 100 = 60 %
Trong đó:
SSv: Tổng hàm lượng chất lơ lửng trong nước thải chưa xử lý, (mg/l)
SStc: Tổng hàm lượng chất lơ lửng trong nước thải xử lý cho phép xả thải
nguồn nước, (mg/l) theo tiêu chuẩn.
Thông số tính toán:
Hệ thống xử lý nước thải hoạt động 24/24 vậy lượng nước thải đổ ra liên tục
+ Lưu lượng trung bình ngày:
=5000 (m3/ngày đêm)
+ Lưu lượng trung bình giờ:
= = = 208,3 (m3/h)
+ Lưu lượng trung bình giây:

= = = 57,9 (l/s)
Hệ số không điều hòa : Bảng 2 TCVN 7957:2008.
Hệ số không điều hoà
chung K0
K0 max
K0 min

Lưu lượng nước thải trung bình qtb (l/s)
5
10 20 50 100 300 500 1000 ≥ 5000
2,5 2,1 1,9 1,7 1,6 1,55 1,5 1,47 1,44
0,38 0,45 0,5 0,55 0,59 0,62 0,66 0,69 0,71

Sử dụng phương pháp nội suy:
=>K0max = 1,7 ; K0min = 0,55

7


+ Lưu lượng giờ lớn nhất:
= K0max × = 1,7 × 208,3 = 354,11(m3/h)
+ Lưu lượng giây lớn nhất:
= = = 0,1 (m3/s)
+ Lưu lượng giờ nhỏ nhất:
= K0min × = 0,55 × 208,3= 114,6(m3/h)
+ Lưu lượng giây nhỏ nhất :
= = = 0,03 (m3/s)
II. Dây chuyền công nghệ xử lý
Các yếu tố cơ bản để lựa chọn dây chuyền xử lý
•

•
•
•
•

Công suất của trạm xử lý.
Thành phần và tính chất nươc thải.
Tiêu chuẩn xả vào nguồn tiếp nhận.
Điều kiện mặt bằng, địa chất công trình thủy văn.
Các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật khác.

8


ĐỀ XUẤT SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ
Phương án 1:

Q=5000 m3/ngđ

Song chắn rác

Bể thugom

Bể lắng cát
vỏngngangngang

Sân phơi cát

Bể điều hòa khuấy trộn bằng
không khí nén


Cấp khí

Bể lắng đứng 2 vỏ

Bể lọc sinh
học cao tải
Bể chứa bùn

Bể lắng đứng lần II
Clo

Bể ép bùn

Bể khử trùng

Nước
từ qúa
trình
nén,
ép bùn

Máy ép bùn

Nguồn tiếp
nhận

Xử lý định kỳ

Chú thích:

: Đường nước thải
: Đường bùn cặn
: Đường cấp khí
Thuyết minh:

Nước thải từ quá trình sản xuất qua song chắn rác chảy vào bể thu gom,
song chắn rác nhằm giữ lại những tạp chất thô bảo vệ bơm, van, đường ống, rác
thu gom và vận chuyển tới nơi xử lý... Bể thu gom có nhiệm vụ tập trung nước
thải đảm bảo lưu lượng đủ cho bơm hoạt động.Sau đó nước thải được đưa sang
9


bể lắng cát ngang tại đây các cặn lớn sẽ được lắng trọng lực xuống đáy.Sau một
thời gian lắng, cát sẽ đưa đi đến sân phơi cát.
Nước thải từ bể lắng cát ngang sẽ được đưa qua bể điều hòa.Tại đây có hệ
thống sục khí để cung cấp oxi vào nước cho các vi sinh vật trong bùn tồn tại và
tăng sinh khối, chuẩn bị cho quá trình xử lí sinh học. Đồng thời kết hợp với
châm hóa chất để trung hòa nước thải nhằm điều chỉnh pH trong khoảng 6,5 –
7,5 trước khi vào công trình xử lí sinh học, nước thải tiếp tục được đưa sang bể
lắng 2 vỏ, tại đây các tạp chất lơ lửng sẽ được lắng lại rồi sau đó các cặn lắng sẽ
được lên men bằng quá trình kỵ khí, số cặn lắng ko được lên men sẽ được đưa
đến bể chứa và nén bùn. Nước thải được đưa sang bể lọc sinh học. Tại bể lọc
sinh học các hạt cặn, thậm chí vi sinh vật sẽ bị dữ lại do quá trình lắng 2 vỏ
không thể thực hiện được ( quá trình vi sinh bám dính), sau đó đưa sang bể lắng
II rồi qua bể khử trùng bằng clo và xả ra nguồn tiếp nhận.
Ưu điểm:
+ Bể lọc sinh học vận hành đơn giản hơn.
+ Áp dụng phương pháp thoáng gió tự nhiên, không cần có hệ thống cấp
không khí.
+ Giá thành xử lý rẻ hơn

+ Không cần chế độ hoàn lưu bùn
Nhược điểm:
+ Chiếm phần lớn diện tích xây dựng
+Tốn vật liệu lọc
+Khó khống chế các thông số vận hành
+ Cần có thời gian nuôi cấy vsv, hình thành màng vi sinh vật
+ Cấu tạo phức tạp hơn bể aerotank

10


Phương án 2:

Bùn dư

: Đường nước thải
: Đường bùn cặn
: Đường cấp khí

11


Thuyết minh:
Nước thải từ quá trình sản xuất qua song chắn rác chảy vào bể thu gom,
song chắn rác nhằm giữ lại những tạp chất thô bảo vệ bơm, van, đường ống, rác
thu gom đưa đi nghiền hoặc vận chuyển đi nơi khác ... Bể thu gom có nhiệm vụ
tập trung nước thải đảm bảo lưu lượng đủ cho bơm hoạt động sau đó nước thải
được đưa sang bể lắng cắt ngang tại đây các cặn lớn sẽ được lắng trọng lực
xuống đáy.Sau một thời gian lắng, cát sẽ đưa đi đến sân phơi cát.
Nước thải từ bể lắng cắt ngang sẽ được đưa qua bể điều hòa.Tại đây có hệ

thống sục khí để cung cấp oxi vào nước cho các vi sinh vật trong bùn tồn tại và
tăng sinh khối, chuẩn bị cho quá trình xử lí sinh học. Đồng thời kết hợp với
châm hóa chất để trung hòa nước thải nhằm điều chỉnh pH trong khoảng 6,5 –
7,5 trước khi vào công trình xử lí sinh học phía sau vì đây là khoảng pH phù hợp
cho vi sinh vật phát triển , tại đây các chất không tan được giữ lại,cặn lắng đưa
đến bể chứa và nén bùn. Nước thải được đưa sang bể aerotank, Tại bể aerotank
diễn ra quá trính sinh học hiếu khí được duy trì nhờ không khí cấp từ các máy
thổi khí. Tại đây các vsv dạng hiếu khí (bùn hoạt tính) sẽ phân hủy các chất hữu
cơ còn lại trong nước thải thành các chất vô cơ ở dạng đơn giản như: CO 2, H2O
theo PTPƯ:
•

Sự oxi hóa tổng hợp:
CHONS + O2 + dinh dưỡng  CO2 +NH3 +C5H7NO2 +các sản phảm khác.

•

Phân hủy nội bào
C5H7NO2 + O2  CO2 + NH3 + H20 + năng lượng
Hiệu quả xử lý BOD của bể Aerotank có thể đạt từ 90 – 95 %.
Từ bể Aerotank , nước thải được dẫn sang bể lắng II, tại đây diễn ra quá
trình phân tách giữa nước và bùn hoạt tính, 1 phần bùn ở bể lắng 2 được dẫn trở
lại bể arotank để tiếp tục tham gia vào quá trình xử lý, phần còn lại được dẫn
đến bể chứa bùn rồi bể nén và ép bùn nhằm làm giảm độ ẩm và thế tích sau đó
đem chôn lấp hoặc dùng làm phân bón. Phần nước thải sau khi qua bể khử trùng
đạt tiêu chuẩn loại B (QCVN 40:2011)
12


Ưu điểm:

+ Quản lý đơn giản
+ Dễ khống chế các thông số vận hành
+ Hiệu quả xử lý BOD và COD cao
+ Cấu tạo đơn giản hơn bể lọc sinh học
+ Không gây ảnh hưởng đến môi trường
Nhược điểm:
+ Cần cung cấp không khí thường xuyên cho vsv hoạt động.
+ Phải có chế độ hoàn lưu bùn về bể aerotank
+ Xây dựng và quản lý khá tốn kém
+ Đòi hỏi người quản lý có chuyên môn cao
Bảng2: So sánh 2 phương án
Phương án 1

Phương án 2

Diện tích xây
dựng

Tiết kiệm diện tích

Tốn nhiều diện tích hơn

Chất lượng
nước

Chưa xử lí triệt để

Xử lí triệt để

Vận hành


Phức tạp

Bùn

Cần xử lí và thu gom định
kỳ

Đơn giản
Sử dụng nhiều mục đích(phân
bón..)

Lưu lượng nước Quy trình xử lý nước thải
Xử lý nước thải với lưu lượng
thải Nước sau chỉ phù hợp cho lưu lượng
nước thải lớn Thải trực tiếp ra
xử lí
nước thải thấp Thải ra cổng
môi trường
thoát nước

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 tế, quảnlý và vận hành. Chính vì vậy chọn phương án 2 để tính toán thiết kế
công trình xử lý nước thải sinh hoạt công suất 5000 m3/ ngày đêm.

13


III. Tính toán thiết kế chi tiết công trình xử lý

1.Ngăn tiếp nhận nước thải
Với Qtb-h = 208,3 m3/h, Dựa vào bảng 3.4, GT Xử lý nước thải đô thị và công
nghiệp – Lâm Minh Triết. Ta chọn ngăn tiếp nhận có kích thước:
Bảng 2: Thông số thiết kế ngăn tiếp nhận
Lưu lượng nước
thải Q(m3/h)

300

Đường kính
ống áp lực
d(mm)
1 ống 2ống
350

250

Kích thước ngăn tiếp nhận (mm)
A
150
0

B

H

H1

h


h1

b

1000 1300 1000 400 400 350

[ơ

Trong đó:
A

Chiều rộng của ngăn tiếp nhận, mm.
B-Chiều dài ngăn tiếp nhận, mm.
H- Chiều cao ngăn,mm.
H1 - Chiều cao từ đáy ngăn tiếp nhận đến mực nước cao nhất.
h- chiều cao từ đáy ngăn đến mương dẫn nước thải,
h1- chiều cao từ đáy mương dẫn đến mực nước cao nhất.
b- chiều rộng mương dẫn nước thải.
2. Tính toán mương dẫn nước thải
Nước thải được thu theo mương dẫn chảy qua song chắn rác
Tính toán
Các thông số tính toán mương dẫn nước thải:



Tiết diện ướt của mương dẫn vào
W

= = = 0,1 (m2)


v- vận tốc trung bình nước chảy qua SCR,theo TCVN 7957:2008 Điều
7.2.10 thì: 0,8≤ v ≤ 1 m/s, do đó chọn vận tốc nước chảy trong mương v = 1
- Lưu lượng nước vào mương =0,1 (m3/s)
14


Chọn mương có tiết diện hình chử nhật. Có B=3h sẽ cho tiết diện tốt về
mặt thủy lực
Trong đó:
B: chiều rộng của mương dẫn nước (m)
h: chiều cao mực nước trong mương (m)
Hơn nữa có W=B.h = 3h.h = 3h2
Suy ra h = == 0,18(m)
Lấy h =0,18 (m)= 18 (cm)
Ta có : B= 3h = 18.3 = 54 (cm)


Độ dốc tối thiếu của mương dẫn để tránh quá trình lắng cặn trong mương dẫn
tính theo công thức :
imin= = = 2%
Chiều cao xây dựng của mương : H = h + h’
Với h’ là chiều cao bảo vệ của mương h’ : (0,1-0,2)m
Chọn h’ = 0,2 (m)



Chiều cao xây dựng của mương là :
H = h + h’ = 0,25+ 0,2= 0,45(m) = 45 (cm)
Vậy kích thước tính toán cơ bản của mương dẫn là
+Chiều rộng B = 54 (cm)

+Chiều cao H = 45 (cm)
+Độ dốc : imin = 2 %
Bảng 2: Thông số thiết kế mương dẫn nước thải
STT
Thông số
1
Lưu lượng nước thải vào,Q
2
Vận tốc nước chảy trong mương, V
3
Chiều cao mực nước trong mương ,h
4
Kích thước của mương
5
Chiều rông B
6
Chiều cao xây dựng H
7
Độ dốc , imin
3.Tính toán song chắn rác

Đơn vị
Giá trị
3
5000
m /ngày đêm
m/s
1
m
0,18

0,18*0,54
m
0,54
m
0,45
%
2

Nhiệm vụ :
Loại bỏ các chất thải rắn khô như nhánh cây, gỗ, nhựa, giấy,rễ cây
15


Bảo vệ bơm, van, đường ống, cánh khuấy
Số khe hở của SCR:


n = x Ko = x 1,05 ≈29,39 =29 khe
(3-1 trang 68 sách xử lí nước thải đô thị của ts.Trần Đức Hạ)
Trong đó:

•
•
•
•
•

: lưu lượng lớn nhất giây, = 0,1 m3/s
V = 0,8÷1 m/s: vận tốc nước chảy qua song chắn rác [7.2.10 TCVN 7957]
Chọn V=1 m/s (song chắn rác làm sạch bằng cơ giới)

B=16÷20mm: khoảng cách (chiều rộng) giữa các khe hở song chắn,
chọn b= 18mm=0,018m (bảng 19, Mục 7.2.12.TCVN 7957)
Ko - hệ số tính đến sự thu hẹp dòng chảy, Ko=1,05.
h: chiều sâu lớp nước qua song chắn, h1 = h = 0,18 (m)
Chọn số khe là 29, thì số song chắn là 28.
Chiều rộng của song chắn rác



BS = d(n - 1) + b.n = 0,008.( 29 – 1) + 0,018.29 = 0,75 m
Trong đó :

•

d: chiều dày song chắn, d= 8-10mm.Chọn d= 8mm = 0,008m.
( Nguồn : trang 30, Kỹ thuật xử lý nước thải-Lâm Vĩnh Sơn).

•
•

n: số khe hở của song chắn rác
b: khoảng cách giữa các khe hở, b = 18 mm = 0,018 m
Kiểm tra vận tốc dòng chảy
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
( giáo trình “xử lý nước thải”- Đại học kiến trúc hà nội- GS_PTS Hoàng Huệ )


•
•


Vkt = = = 0,88m/s > 0,4 m/s (Thoả mãn yêu cầu)
Trong đó:
: lưu lượng giây nhỏ nhất chảy vào mỗi song chắn rác,
= 0,04(m3/s)
hmin: chiều sâu nhỏ nhất của lớp nước qua song chắn rác,
hmin = hmax kmin /kmax =0,180,55/1,7 = 0,06(m).

•

Bs: chiều rộng của song chắn rác, Bs = 0,75 m
Tổn thất áp lực qua song chắn rác



h s = ξ.= 0,93= 0,09 (m)
16


Trong đó:
•
•

V : tốc độ chuyển động của nước thải trước song chắc rác, chọn v= 0.8 m/s
hệ số tổn thất cục bộ tại SCR,

ξ

S
0,008 4/3

ξ = β.( ) 4/3 .sin α = 2, 42.(
) .sin 600 = 0,83
b
0,016

β - hệ số phụ thuộc vào loại thanh chắn, β = 2,42 (thanh hình chữ nhật).
α - góc nghiêng , α =45÷60, chọn α =600.
•

k1- hệ số tính tới sự tăng tổn thất áp lực do rác mắc vào SCR,
k =2÷3. Chọn k1 = 3.
(Nguồn:Trang 33 giáo trình “xử lý nước thải”- Đại học kiến trúc hà nộiGS_PTS Hoàng Huệ )
Chiều dài phần mở rộng trước song chắn rác


•
•
•

L1 = = = 0,29 m
Trong đó:
Bs: chiều rộng của song chắn rác, Bs = 0,75 m
Bm: chiều rộng của mương dẫn, Bm = B = 0,54 m
: góc nghiêng chỗ mở rộng, = 20o (trang 67 xử lí nước thải đô thị)

17


Chiều dài đoạn thu hẹp sau SCR:



L2 = 0,54.L1 = 0,54.0,29 = 0,156 m
Tổng chiều dài đoạn xây dựng mương dặt SCR:



L= L1 + Ls + L2 = 0,29+ 1,5 + 0,156 = 1,95
Trong đó:

•

Lschiều dài phần mương đặt SCR ≥1,5m. chọn Ls = 1,5m.
(Nguồn trang 115, XLNT đô thị và công nghiệp-Lâm Minh Triết).
Chiều sâu xây dựng mương đặt SCR



H= hmax + hs + hbv = 0,18+0,09+0,5=0,77m
Trong đó:

•
•
•

hmax – độ đầy ứng với chế độ Qmax , hmax =0,18m.
hs: tổn thất áp lực qua song chắn rác, hs = 0,09m
hbv - chiều cao bảo vệ, hbv = 0,5m
(Nguồn, điều 8.2.5.TCVN 7957:2008. Thoát nước-Mạng lưới và công trình
bên ngoài)
Bảng 3. Các thông số thiết kế SCR

ST
T
1
2
3
4
5



Thông số
Chiều dài mương, L
Chiều rộng mương dẫn, Bs
Chiều sâu mương, H
Số khe
Kích thước khe

Đơn vị

Giá trị

m
m
m
khe
mm

1,95
0,75
0,77

29
28

Hiệu quả xử lý của song chắn rác là TSSvà COD,BOD5 giảm 4%
(Theo xử lý nước thải đô thị và công nghiệp-Lâm Minh Triết).
BOD5(xử lý ) == 22 mg/l
COD(xử lý) == 32 mg/l
TSS( xử lý) = = 10 mg/l
Nồng độ TSSvà COD, BOD5 còn lại khi đi qua song chắn rác
BOD5(còn lại )== 528 mg/l
COD(còn lại) = = 768 mg/l
TSS( còn lại) = = 240 mg/l
18


4. Bể thu gom
Nhiệm vụ:
Thu gom nước thải tập trung, thu gom triệt để nước thải và đảm bảo các
điều kiện tối thiểu cho bơm hoạt động an toàn.
Tính toán: ( theo Xử Lí NT Đô Thị và Công Nghiệp, Lâm Minh Triết,
trang 412.)
Chọn thời gian lưu nước là 20 phút. Thể tích bể thu gom được tính như sau:


V = . t = 354,11 . = 118,03 m2
Trong đó:
:Lưu lượng giờ lớn nhất = 354,11
t: thời gian lưu nước từ 10 ÷ 30 phút, chọn t = 15 phút.






Chọn chiều cao hữu ích của bể là: hhi = 3,5m
Chiều cao bảo vệ Hbv = 0,5m
Chọn chiều cao cần thiết để tạo dòng chảy tự nhiên từ cống xả đến bể thu, chọn
hf = 0,5m
Chiều sâu tổng cộng: H = 3,5m +0,5m + ,05m =4,5 m
Diện tích bề mặt bể thu gom:
F = = 26 m2
Chọn B = 4 m
Chiều dài bể thu gom: L =
Vậy chọn kích thước bể thu gom: L*B*H = 6,5*4*4,5 = 117 m3
Chọn kích thước bể = 117 m3
Chọn bể hình chữ nhật có dài x rộng = 6,5m x 4m.
Bể bằng bê tông cốp thép chiều dày là: 0,2m
Bảng 4 Thông số tính toán bể thu gom:
Thông số tính toán

Kí hiệu
19

Giá trị

Đơn vị


Chiều dài của bể
Chiều rộng của bể
Chiều cao của bể


L
B
H

6,5
4
4,5

m
m
m

5. Bể lắng cát ngang
Nhiệm vụ:
Bể lắng cát ngang được thiết kể để lại bỏ các tạp chất vô cơ không hòa tan
như cát sỏi ,xỉvà các vật liêu rắn khác có vận tốc lắng (hay trọng lượng riêng)
lớn hơn các chất hữu cơ có thế phân hủy trong nước thải.
Nguyên lý hoạt động:
Nước sau khi qua song chắn rác được phân phối đều vào bể lắng cát. Tại
đây các hạt cặn lớn sẽ được lắng xuống. Nước thu được cuối bể lắng cát sẽ được
đưa sang bể điều hòa. Lượng cặn cát thu được ở bể lắng cát sẽ được đưa đưa vào
sân phơi cát và đem đi dải đường
Q = 5000m3/ngày đêm
Thời gian lưu nước ở bể lắng cát: 60 - 90 giây. Chọn t = 60 s(Bảng TK-2,
trang 124, Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp-Lâm Minh Triết)
Thể tích của bể


W=


s
Qmax
*t

= 0,1.60 = 6 m3

Tiết diện ướt của bể

Fn=

s
Qmax
V *n

= = 0,17

Trong đó:
•

v- vận tốc trong bể khi lưu lượng lớn nhất, v=0,3m/s.
( Nguồn, Mục 8.3.4-a, TCVN 7957:2008).

•

n- số đơn nguyên, n=2 ( Mục 8.3.2.TCVN 7957:2008).
Chiều dài của bể
L=

K.1000H n

1,3.1000.0,3
.v =
.0,3 = 4,83m
U0
24, 2

Trong đó:
20


•
•
•

K- hệ số tỉ lệ U0:U chọn theo bảng 27,TCVN 7957:2008.
Hn- chiều cao tính toán, Hn=0,25÷1.Chọn 0,4m
U0- độ lớn thủy lực, U0= 18,7÷24,2 mm/s.Chọn 24,2 mm/s.
(Nguồn, Mục 8.3.4-a.TCVN 7957:2008).
Chiều rộng của bể lắng cát ngang:



B = = = 0,83 m
Chiều ngang mỗi đơn nguyên B1≈0,5m.
Thể tích phần chứa cặn của bể lắng cát ngang:



Wc = = = 1,25 m3/ ngđ
Trong đó:


•

N- số dân
N – dân số tính toán theo Q .
Q = N.qtb.10-3 = 5000 ( m3/ ngd)

•
•

Với qtb = 160 (l/ngđ)
= = 31250 (người)
N=
P- lượng cát giữ lại trong bể , P=0,02lit/ng.ngđ
t-chu kỳ xả cát, t=1÷2 ngày.Chọn t=2 ngày.
( Nguồn,Mục 8.3.3.bảng 28.TCVN7957:2008).
Chiều cao xây dựng bể lắng cát ngang



H=Hn + hcát + hbv = 0,4 + 0,19 + 0,5 = 1,1 m

21


Trong đó
•

hcát == = 0,19 m
Cát được lấy ra bằng thiết bị nâng thủy lực 1 lần trong ngày và dẫn đến sân

phơi cát.Để dãn tới sân phơi cát cần pha loãng cát với nước thải sau xư lý với tỉ
lệ 1:20 theo trọng lượng cát.
Hiệu quả xử lý của bể lắng cát ngang COD,SS,BOD5giảm 5%(Theo xử lý
nước thải đô thịvà công nghiệp -Lâm Minh Triết).
BOD5(xử lý ) == 26,4 mg/l
COD(xử lý) == 38,4mg/l
SS( xử lý) = = 12 mg/l
Nồng độ SS và COD, BOD5 còn lại khi đi qua bể lắng cắt ngang
BOD5(còn lại ) == 501,6 mg/l
COD(còn lại) == 729,6 mg/l
SS( còn lại) = = 228 mg/l
Sân phơi cát
Diện tích hữu ích của sân phơi cát:



F = ≈ 47 m2
Trong đó

•
•
•

h=4-5m/ năm, lấy theo chu kỳ ( XLNTDT và CN-Lâm Minh Triết).
Chọn sân phơi cát 4 ô, diện tích mỗi ô F1 = 12m2
Kích thước mỗi ô BxL1 = 3x4m

22



Bảng 4: Thông số thiết kế bể lắng cát ngang
STT
1
2
3
4
5

Thông số
Chiều rộng bể, B
Chiều dài bể, L
Chiều cao bể, H
Tiết diện ướt, Fn
Số đơn nguyên n

Đơn vị
m
m
m
m2
Đơn nguyên

Giá trị
0,83
6,4
1,1
0,17
2

m2

m
Ô

12
3x4
4

Sân phơi cát
6
7
8

Diện tích sân
Kích thước mỗi ô BxL1
Số ô

6. Bể điều hòa
Nhiệm vụ: bể điều hoà được xây dựng nhằm ổn định lưu lượng và nồng độ
chất ô nhiễm của nước thải từ nhà máy, tạo điều kiện cho hệ vi sinh vật hoạt
động tốt trong các giai đoạn xử lý sinh học
Tính toán:
Thể tích bể điều hoà: Vdh(lt) = × t = 354,11× 3 = 708,22(m3)
Trong đó:
•
•

là lưu lượng lớn nhất của nước thải, = 354,11 (m3/ h)
t : thời gian lưu nước trong bể, chọn t = 3h
Thể tích thực tế của bể điều hoà:




Vdh(tt) = (1,1 ÷ 1,2) × Vdh(lt) (trang 69 –Lâm Vĩnh Sơn –Bài giảng kỹ thuật xử lí
nước thải)
Thiết kế 2 bể điều hòa V1 bể = 531 m3



Vdh(tt)=1,2 × 531= 637(m3)
Chọn chiều cao Hdh của bể là 7 m

23


Diện tích bể điều hoà:


F = = = 91,05m2 lấy F= 91 m2
Chọn bể điều hòa có L × B =11 m × 9,1 m.
Chọn mực nước thấp nhất của bể điều hòa để cho bơm hoạt động là 0,5m.
Thể tích nước bể phải chứa là
V = 0.5 x 91 + 637 = 683 (m2)
Mực nước cao nhất của bể là
Hmax == = 7,5 (m)
Chọn chiều cao an toàn là 0,5 m
Chiều cao của bể là



Hxd = Hmax + hbv = 7,5 + 0.5 = 8 (m)

Thể tích xây dựng của bể điều hoà:



L × B × Hxd = 11× 9,1 × 8 = 800 (m3)
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 ×Vdh(tt) × 60 = 0,01 × 800 = 8 (m3/phút) = 0,13(m3/s)
= 480(m3/h)
qkk là lượng không khí cần thiết để xáo trộn 0,01-0,015m 3/phút (Trang 42
Tính toán thiết kế công trình xử lí nước thải - Trịnh Xuân Lai)
Không khí được phân phối qua hệ thống ống châm lỗ với đường kính 4mm,
khoảng cách giữa các tâm lỗ là 150mm. Khi đó, số lỗ phân phối trên mỗi nhánh
là[1] :
N = – 1 = -1 = 72 (lỗ)
Với diện tích đáy bể là 11m x 9,1 m , ta cho các ống sục khí đặt dọc theo
chiều dài bể, các ống được đặt trên các giá đỡ ở độ cao 20cm so với đáy bể.
Khoảng cách giữa các ống nhánh là 1,5m , các ống cách tường là 0,75m.
Khi đó, số ống nhánh được phân phối là[3] :
n = +1= +1= 6 ( ống )
Lưu lượng khí trong mỗi ống
24






Qống = = =80 (m3/h)
Lưu lượng khí đi qua các lỗ sục khí :
qlỗ = = = 0,67 (m3/h)
ơ

Đường kính ống chính dẫn khí vào bể điều hoà


Dc = = = 0,13(m)
V =10 m/s vận tốc khí trong ống (10-15 m/s) : (trang 77 –Lâm Vĩnh Sơn )
Đường kính ông nhánh dẫn khí vào bể điều hoà



Dn = = = 0,05(m)
Bảng 6.1: Thông số thiết kể bể điều hòa
STT

Tên thông số
Số liệu dùng thiết kế Đơn vị
Số lượng bể
2
1
Chiều dài bể điều hòa
11
m
2
Chiều rộng bể điều hòa
9,1

m
3
Chiều cao bể điều hòa
8
m
4
Số ống nhánh phân phối khí
6
ống
5
Đường kính ống nhánh
50
mm
6
Số lỗ phân phối trên 1 ống nhánh
72
lỗ
7
Đường kính ống chính
130
mm
Hàm lượng BOD và COD sau khi qua bể điều hòa giảm 5%; SS giảm 15%

( theo xử lý nước thải đô thị và công nghiệp của Lâm Minh Triết),
Hiệu quả xử lý của bể điều hòa COD và BOD
BOD5(xử lý ) == 25.08 mg/l
COD(xử lý) == 36,48 mg/l
SS( xử lý) = = 34,2mg/l

5


(5% ) còn SS (15%)

Nồng độ SS và COD, BOD5 còn lại khi đi qua bể điều hòa
BOD5(còn lại ) == 476,5 mg/l
COD(còn lại) == 693,1 mg/l
SS( còn lại) = = 193,8 mg/l
7. Bể lắng 2 vỏ
Nhiệm vụ:
Lắng các tạp chất lơ lửng
Lên men cặn lắng bằng quá trình kỵ khí
Tính toán máng lắng
Thể tích hữu ích của máng lắng:
25