CÔNG TY CỔ PHẦN TƯ VẤN CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG 868
Địa chỉ: 368 Nguyễn Trãi, phường Trung Văn, quận Nam Từ Liêm, Hà Nội.
Điện Thoại: 04. 66714741
Fax: 04. 66714753
----------------------------------

THUYẾT MINH THIẾT KẾ
KỸ THUẬT THI CÔNG

CÔNG TRÌNH:

NÂNG CẤP, CẢI TẠO HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC
THẢI - NHÀ MÁY CHẾ BIẾN MỦ CAO SU SỐ 5,

ĐỊA ĐIỂM:

XÃ ĐĂKKAN – HUYỆN NGỌC HỒI - TỈNH
KONTUM

HÀ NỘI - 2016


MỤC LỤC


Các tiêu chuẩn, tài liệu viện dẫn
- Hồ sơ thiết kế kỹ thuật thi công: Công trình nâng cấp, cải tạo hệ thống xử lý
nước thải - Nhà máy chế biến mủ cao su số 5, công suất 700 – 1000m 3/ngày,đêm do
công ty Công ty cổ phần tư vấn công nghệ xây dựng 868 lập tháng 01 năm 2017.
- Tiêu chuẩn TCVN 7957:2008
Thoát nước – Mạng lưới bên ngoài và công trình – Tiêu chuẩn thiết kế.

- Tiêu chuẩn TCVN – 5945:2005
Nước thải công nghiệp – Tiêu chuẩn thải.
- Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam TCXDVN 51:2008
Thoát nước – Mạng lưới và công trình bên ngoài – Tiêu chuẩn thiết kế.
- Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia QCVN 40 – 2011/BTNMT
Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp.
- Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia QCVN 01-MT – 2015/BTNMT
Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải sơ chế cao su thiên nhiên.
- Quy chuẩn hệ thống cấp thoát nước bên ngoài và công trình.
- Các tài liệu chuyên ngành cấp thoát nước.
- Các tài liệu tính toàn thủy lực, sổ tay thủy lực.
- Các tài liệu về địa chất công trình.

1


1. Tính chất nước thải chế biến mủ cao su:
Nước thải chế biến cao su được hình thành chủ yếu từ các công đoạn khuấy
trộn, làm đông, gia công cơ học và nước rửa máy móc, bồn chứa. Đặc tính ô nhiễm
của nước thải ngành sản xuất mủ cao su được cho trong bảng dưới đây:
Công đoạn
STT Thành phần
1
2
3
4
5

pH
COD

BOD5
SS
N – NH3

Đơn vị
mg O2/l
mg O2/l
mg/l
mg/l

Sản xuất mủ cốm
Đánh đông
4.7– 4.9
4358 – 13127
3859 – 9780
360 – 5700
649 – 890

Cán cắt cốm
5.27– 5.59
1986 – 5793
1529 – 4880
249 – 1070
152 – 214

Sản xuất mủ ly

Cống chung

tâm

4.5 – 4.81
3560 – 28450
1890 – 17500
130 – 1200
123 – 158

5.9 – 7.5
3790 – 13000
3200 – 8960
286 – 1260
138 – 320

Nước thải chế biến cao su có pH thấp, trong khoảng 4.2 đến 5.2 do việc sử dụng
axit để làm đông tụ mủ cao su. Các hạt cao su tồn tại trong nước ở dạng huyền phù với
nồng độ rất cao. Các hạt huyền phù này là các hạt cao su đã đông tụ nhưng chưa kết lại
thành mảng lớn, phát sinh trong giai đoạn đánh đông và cán crep. Nếu lưu nước thải
trong một thời gian dài và không có sự xáo trộn dòng thì huyền phù này sẽ tự nổi lên
và kết dính thành từng mảng lớn trên bề mặt nước. Các hạt cao su tồn tại ở dạng nhũ
tương và keo phát sinh trong quá trình rửa bồn chứa, rửa các chén mỡ, nước tách từ
mủ ly tâm và cả trong giai đoạn đánh đông. Trong nước thải còn chứa một lượng lớn
protein hòa tan, axit foocmic (dùng trong quá trình đánh đông), và N-NH 3 (dùng trong
quá trình kháng đông). Hàm lượng COD trong nước thải là khá cao, có thể lên đến
15.000mg/l. Tỷ lệ BOD/COD của nước thải là 0.6 – 0.88 rất thích hợp cho quá trình
xử lý sinh học.
2. Xác định lưu lượng nước thải
- Công xuất chế biến của nhà máy chế biến mủ cao su số 5 là : 3732 tấn/năm
- Mủ 3 chiếm 90% công suất chế biến : 3732 x 90% = 3359 tấn/năm
- Lượng nước tiêu thụ trong quá trình chế biến mủ 3 là: 56100m 3 nước/năm
- Mủ 10 chiếm 10% công suất chế biến : 3732 x 10% = 373 tấn/năm
- Lượng nước tiêu thụ trong quá trình chế biến mủ 10 là: 9350m 3 nước/năm

- Tổng lượng nước tiêu thụ: 56100 + 9350 = 65450 m3 nước/năm
- Hệ số an toàn là 2 và toàn bộ lượng nước cấp dùng trong quá trình chế biến
đều được thải ra.
- Tổng lưu lượng nước thải chế biến mủ cao su là: 65450 x 2 = 130900
2


m3/năm.
- Số ngày hoạt động của nhà máy 235 ngày.
- Lượng nước thải chế biến mủ cao su trung bình là: 668,500 m3/ngày,đêm.
- Lượng nước thải chế biến mủ cao su trung bình là: 27,9 m3/h.
3. Hệ thống thoát nước thải
- Hệ thống đường mương, cống thu gom và dẫn nước thải từ khu vực sản xuất
về trạm xử lý nước thải ta tái sử dụng lại hệ thống đã được xây dựng và khi vào trạm
xử lý nước thải ta chia thành 2 mương dẫn :
+ Một mương dẫn nước thải mủ 3 vào hệ thống mương bẫy mủ rồi vào các hệ
thống xử lý tiếp theo.
+ Một mương dẫn nước thải mủ 10 vào hệ thống 36 ô bẩy mủ rồi vào các hệ
thống xử lý tiếp theo.
- Mương thu gom và dẫn nước thải từ khu vực sản xuất về trạm xử lý nước thải
có kích thước: Dài x Rộng x Cao = 96 x 1 x 0,73 m.
4. Quy trình xử lý nước thải chế biến mủ cao su.
Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải chế biến mủ cao su:
Xử lý nước thải chế biến mủ cao su cần chú ý đến việc xử lý các chỉ tiêu gây ô
nhiễm như COD, BOD, amoni và photpho. Hàm lượng N-NH 3 trong nước thải cao chủ
yếu là do việc sử dụng amoniac là chất chống đông tụ trong quá trình thu hoạch, vận
chuyển và tồn trữ mủ, đặc biệt là trong chế biến mủ li tâm. Bên cạnh đó, hàm lượng
photpho trong nước thải cũng rất cao 88,1-109,9mg/l. Một vấn đề đặc biết quan trọng
là việc thu hồi mủ cao su có trong nước thải.


3


Nước thải chế biến mủ 3
Chắn rác thô
HCOOH

Mương bẫy mủ

Nước thải chế biến mủ 10
Hệ thống 36 ô bẩy mủ
NaOH

Vớt mủ định kỳ

Bể điều hòa
Lọc rác tinh

PAC

Bể phản ứng keo tụ, tạo bông
Polyme
Máy nén khí

Hệ thống bể tuyển nổi

Bể lắng 1

Sân phơi bùn cặn


Bể xử lý kỵ khí USAB

Thổi khí

Bể xử lý thiếu khí Aerotank

Bùn tuần

Bể xử lý hiếu khí Anoxic

hoàn

Khuấy chìm

Bể xử lý sinh học MBBR

Bể lắng 2

Hồ sinh học

Lọc áp lực
Javen

Bể khử trùng
Nguồn tiếp nhận

Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải chế biến mủ cao su
4

Bể bùn sinh học



Thuyết minh quy trình công nghệ:
1. Mương thu nước thải và bẫy mủ cao su – Bể 36 ô bẩy mủ
Nước thải sản xuất được thu gom về mương thu gom. Sau khi tách rác và mủ
khối có kích thước lớn, nước thải được bơm về mương thu nước thải và bẫy mủ. Ở đầu
mương bẫy mủ cấp thêm hóa chất HCOOH và máy khuấy để keo tụ lượng mủ còn lẫn
trong nước thải khi này pH trong nước thải vào khoảng 5 – 5,5. Sau đó nước thải được
tự chảy qua bể 36 ô bẩy mủ. Ở đây lượng mủ còn dư trong nước thải tiếp tục được keo
tụ và nổi lên trên. Nhờ quá trình chuyển động dích dắc sẽ tách pha mủ và nước thải.
Sau đó nước thải chảy tràn sang bể điều hòa.
Nước thải sản xuất chế biến mủ tạp (mủ 10) được thu gom và dẫn xuống bể 36
bẩy mủ cùng với lượng nước thải từ mương bẫy mủ. Nước thải mủ 10 không có lượng
mủ cao su dưới dạng huyền phù nên không cần qua mương bẫy mủ để giảm pH xuống
và keo tủ lượng mủ còn dư trong nước thải.
Đây là một trong nhưng hạng mục quan trọng để xử lý sơ bộ nước thải trước
khi nước thải đi vào các hạng mục xử lý lý hóa và sinh học. Hạng mục này giúp loại
bỏ phần lớn lượng mủ dư còn sót lại trong nước thải và lượng mủ vớt định kỳ có thể
tái sử dụng với nhiều mục đích khác nhau.
2. Bể điều hòa
Bể điều hòa có chức năng điều hòa lưu lượng, nồng độ và pH nước thải (dùng
hóa chất NaOH). Đồng thời, bể còn có chức năng hỗ trợ các công trình xử lý kỵ khí và
xử lý Nito của các công trình phía sau. Nước thải ở đây được cân bằng tạo ra môi
trường lý tưởng để cho việc nuôi cấy vi sinh cho công đoạn xử lý về sau. Đây là công
trình quan trọng nhất cho quá trình tiền xử lý nước thải.
Tại bể điều hóa nhằm tăng khả năng xử lý chất hưu cơ trong nước và giúp ổn
định nồng độ chất thải trong nước thải trước khi đi vào hệ thống xử lý chính thì ta
cung cấp sục khí liên tục. Đây là quá trình nhằm tăng hiệu suất xử lý cho các công
trình, hạng mục phía sau.
3. Bể phản ứng keo tụ, tạo bông – Hệ thống tuyển nổi

Nước thải từ bể điều hòa bơm lên hệ thống lọc rác tinh rồi chảy xuống bể phản
ứng keo tụ, tạo bông. Hóa chất keo tụ (polyme) và hóa chất hiệu chỉnh môi trường
(PAC) được châm vào bể với liều lượng nhất định và được kiểm soát chặt chẽ bằng
máy pH. Dưới tác dụng của hệ thống cánh khuấy với tốc độ lớn được lắp đặt trong bể,
5


hóa chất keo tụ và hóa chất hiệu chỉnh môi trường được hòa trộn nhanh và đều vào
trong nước thải. Trong điều kiện môi trường thuận lợi cho quá trình keo tụ, hóa chất
keo tụ và các chất ô nhiễm trong nước thải tiếp xúc, tương tác với nhau, hình thành các
bông cặn nhỏ li ti trên khắp diện tích và thể tích bể. Hỗn hợp nước thải này tự chảy
qua bể keo tụ tạo bông.
Tại bể keo tụ tạo bông, hóa chất trợ keo tụ được châm vào bể với liều lượng
nhất định. Dưới tác dụng của hóa chất này và hệ thống motor cánh khuấy với tốc độ
chậm, các bông cặn li ti từ bể phản ứng sẽ chuyển động, va chạm, dính kết và hình
thành nên những bông cặn tại bể keo tụ tạo bông có kích thước và khối lượng lớn gấp
nhiều lần các bông cặn ban đầu, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình lắng ở bể lắng.
Hỗn hợp nước và bông cặn hữu dụng tự chảy sang hệ thống tuyển nổi.
Tại hệ thống tuyển nổi cặn lơ lửng tạo với nhau thành từng mảng trong nước
dưới tác dụng của khí nén sẽ nổi lên trên và cặn có trọng lượng nặng hơn sẽ chìm
xuống dưới. Nước thải sau khi qua hệ thống tuyển nổi lượng cặn lơ lửng và lượng mủ
còn dư trong nước giảm đáng kể, đồng thời còn có chức năng hỗ trợ các công trình xử
lý sinh học phía sau. Nước sau khi qua hệ thống tuyển nổi nước được bơm qua bể lắng
lamella 1 (lắng sơ cấp).
Bể Tuyển Nổi là một thiết bị dùng để tách và loại bỏ các chất rắn lơ lửng từ
chất lỏng dựa trên những thay đổi trong độ tan của khí áp khác nhau. Không khí được
hòa tan dưới áp lực trong một chất lỏng sạch và bơm trực tiếp vào bể Tuyển Nổi. Sau
khi vào DAF, áp suất không khí được tạo ra và kết hợp với chất lỏng, mà sẽ trở thành
siêu bão hòa với các bong bóng khí có kích thước micron. Các bong bóng không khí li
ti sản xuất một lực hấp dẫn cụ thể bám dính vào các phần tử rắn lơ lững trong nước và

nâng các hạt lơ lửng nổi lên bề mặt chất lỏng, tạothành một lớp bùn nổi được loại bỏ
bởi dàn cào ván bùn mặt. Chất rắn nặng lắng xuống đáy hồ và cũng được cào gom lại
và hút ra ngoài bằng bơm hút bùn để đưa về khu xử lý bùn xử lý.
Đây là quá trình nhằm loại bỏ hòa toàn cặn lơ lửng và cặn vô cơ còn tồn tại trog
nước thải, quá trình xử lý lượng TSS ( Tổng chất lơ lửng trong nước) đạt tới 90%. Sau
khi loại bỏ phần lớn cặn lơ lủng trong nước thì các công trình sinh học sẽ đạt hiệu quả
cao trong quá trình xử lý vì đã loại bỏ chất ức chể ảnh hưởng tới vi sinh vât.

6


4. Bể lắng 1
Tại bể lắng 1 bùn cặn được giữ lại ở đáy bể lắng và được xả vào bể chứa bùn,
nước sau xử lý tại bể lắng tự chảy sang bể xử lý kỵ khí (Bể UASB). Bể có tác dụng
gần như loại bỏ hết cặn lơ lủng còn sót lại trong nước thải, hỗ trợ các công trình xử lý
sinh học phía sau đạt hiệu suất cao.
Bể lắng lamella là một trong nhưng công nghệ mới hiện nay lại mang lại hiệu
quả cao trong quá trình xử lý nước thải, nhằm loại bỏ hoàn toàn cặn lơ lửng và cặn vô
cơ có trong nước thải trước khi nước thải đi vào công trình xử lý sinh học.
Nguồn nước từ bể phản ứng vào bể lắng sẽ di chuyển theo chiều từ dưới lên
theo các tấm lắng lamen (hoặc ống lắng) được thiết kế nghiêng 60°, trong quá trình di
chuyển các cặn lắng (kết tủa hay bông lắng) sẽ va chạm vào nhau và bám vào bề mặt
tấm lắng lamen. Khi các bông lắng kết dính với nhau trên bề mặt tấm lắng lamen đủ
nặng và thắng được lực đẩy của dòng nước đang di chuyển lên thì bông kết tủa sẽ trượt
xuống theo chiều ngược lại và rơi xuống đáy bể lắng (hay hố thu cặn), từ đó theo chu
kỳ xả đi. Nước sạch được thu ở phía trên bể lắng và được đưa sang bể UASB.
Với nguyên lý hoạt động như vậy, tấm lắng lamen phát huy tác dụng nhờ vào
các bề mặt tiếp xúc của ống lắng, càng tăng bề mặt tiếp xúc của ống lắng thì hiệu quả
lắng càng cao, giúp tăng hiệu quả sử dụng dung tích bể và giảm được thời gian lắng.
Đặc biệt, với việc nghiên cứu và ứng dụng tính chất khữ tĩnh điện trong khối

lắng, các bông kết tủa không bám dính vào bề mặt ống lắng và nhanh chóng trượt
xuống về hố thu cặn, điều này sẽ giúp kéo dài thời gian rửa bể lắng, tiết kiệm được
nguồn nước rửa và hóa chất phản ứng.
Bể lắng lamella được thiết kế với cấu trúc đơn giản, không có bộ phận hao mòn,
chất liệu tốt bền trong mọi môi trường ( trừ môi trường hóa chất, axit .. gây ăn mòn
hay biến dạng sản phẩm), giảm được tối đa phí bảo trì. Hoạt động ổn định, dễ dàng,
hiệu suất lắng cao, không có bùn chảy ngược. Chiếm ít diện tích, chi phí đầu tư ban
đầu thấp thấp, hiệu quả cao.
Bể lắng lamen được tính toán, thiết kế và đưa vào sản xuất với độ dày đồng
nhất, tốc độ lưu thông cao, đem lại khả năng lắng bùn cực kỳ tốt. Bể lắng lamella cho
lượng nước được phân phối đều, giúp doanh nghiệp giảm được chi phí cho việc lắp
đặt, bảo quản và vận hành. Độ bền sản phẩm cao và giảm thiểu tối đa sự tắc nghẽn.
Được sản xuất và chế tạo trên vật liệu nhựa PVC rất dẻo dai, có độ đàn hồi tốt nên có
7


thể chịu được trọng lượng trên 300kg do cấu trúc phức hợp tạo thành. Lắp đặt, vận
chuyển, tháo dỡ đơn giản và dễ dàng.
5. Bể xử lý kỵ khí UASB
Nước thải từ bể lắng lamella tự chảy qua bể UASB – là công trình xử lý sinh
học kị khí. Với ưu điểm không sử dụng oxy, bể kị khí có khả năng tiếp nhận nước thải
với nồng độ rất cao. Nước thải có nồng độ ô nhiễm cao sẽ tiếp xúc với lớp bùn kị khí
và toàn bộ các quá trình sinh hóa sẽ diễn ra trong lớp bùn này, bao gồm quá trình thủy
phân, acid hóa, acetate hóa và tạo thành khí methane và các sản phẩm cuối cùng khác.
Và bể UASB làm giảm sốc tải cho các công trình sinh học phía sau.
Tuy nhiên, sau khi qua bể kị khí, nồng độ các chất hữu cơ và các chất khác vẫn
còn cao hơn tiêu chuẩn nguồn tiếp nhận theo quy định hiện hành của pháp luật nên
nước thải sẽ tiếp tục được xử lý sinh học ở cấp bậc cao hơn.
Trong bể UASB, nước thải đc đưa vào từ đáy bể thông qua hệ thống phân phối
dòng vào. Nước thải chuyển động theo chiều từ dưới lên trên với vận tốc 0,6 đến 0,9

m/h, đi qua lớp bùn vi sinh kỵ khí lơ lửng. Trong điều kiện kỵ khí, các chất hữu cơ có
trong nước thải sẽ phân hủy thành các hợp chất có khối lượng phân tử nhỏ hơn, hình
thành khí CH4, CO2, tạo nên sự xáo trộn bên trong bể. Khí đc tạo ra có khuynh hướng
bám vào các hạt bùn, nổi lên trên mặt bể, va chạm tấm hướng dòng. Các tấm này có
nhiệm vụ tách khí, bùn và nước. Các hạt bùn được tách khí sẽ rơi xuống lại tầng bùng
lơ lửng. Khí sinh học sẽ được thi bằng hệ thống thu khí.
Các giai đoạn xảy ra trong quá trình kỵ khí
Giai đoạn 1: Thủy phân, cắt mạch các hợp chất cao phân tử.
Dưới tác dụng của enzyme do vi khuẩn tiết ra, các phức chất và chất không tan
(polysaccharides, proteins, lipids) chuyển hóa thành các phức đơn giản hơn hoặc chất
hòa tan (như đường, các amino acid, acid béo).
Quá trình này xảy ra chậm. Tốc độ thủy phân phụ thuộc vào pH, kích thước hạt
và đặc tính dễ phân hủy của cơ chất.
Giai đoạn 2: Axít hóa
Vi khuẩn lên men chuyển hóa các chất hòa tan thành chất đơn giản như acid béo
dễ bay hơi, alcohols, acid lactic, methanol, CO2, H2, NH3, H2S và sinh khối mới.
Sự hình thành các acid có thể làm pH giảmxuống đến 4.0.
Giai đoạn 3: Methane hóa.
8


Giai đoạn này chuyển từ sản phẩm đã methane hóathành khí (CH4 và CO2)
bằng nhiều loại vi khuẩn kỵ khí nghiêm ngặt.
Các phương trình phản ứng:
CH3COOH = CH4 + CO2
2C2H5OH + CO2 = CH4 + 2CH3COOH
CO2 + 4H2 = CH4 + 2H2O
Các protein có khả năng phân hủy bị thủy phân: NH3 + HOH = NH4- + OHKhi OH- sinh ra sẽ phản ứng với CO2 tạo thành ion bicacbonat.
Bể xử lý kỵ khí UASB có ưu điểm:
Xử lý các loại nước thải có nồng độ ô nhiễm hữu cơ rất cao, COD= 15000mg/l.

Hiệu suất xử lý COD có thể đến 80%.
Có thể thu hồi nguồn khí sinh học sinh ra từ hệ thống.
Và được áp dụng xử lý hầu hết các loại nước thải có nồng độ các chất hữu cơ
cao ở một số ngành công nghiệp đặc thù và đặc biệt xử lý nước thải cao su được áp
dụng rất rộng rãi.
Tuy nhiên với hàm lượng chất hữu cơ còn khá lớn và lượng tổng N trong nước
thải còn rất cao thì nước thải sẽ phải tiếp tục qua các bể xử lý tổng N và các chất hưu
cơ trong nước nhằm đạt hiệu quả cao. Nước thải tiếp tục tự chảy tràn sang bể xử lý
tổng N là bể xử lý sinh học thiếu khí Anoxic.
6. Bể xử lý thiếu khí Anoxic
Tại bể anoxic, đây là bể bùn hoạt tính thiếu khí kết hợp khử nitơ, xử lý tổng
hợp các chất ô nhiễm trong nước: khử BOD, COD, nitrat hóa khử NH 4+ và khử NO3thành N2, khử trùng nước thải nhưng không sử dụng hóa chất khử trùng. Với việc lựa
chọn bể bùn hoạt tính xử lý kết hợp như trên không những tận dụng được lượng
cacbon khi khử BOD, COD, do đó không phải cấp thêm lượng cacbon từ ngoài vào
khi cần khử NO3-, tiết kiệm được 50% lượng oxy khi nitrat hóa khử NH 4+ do tận dụng
được lượng oxy từ quá trình khử NO3-, mà còn giảm diện tích đất sử dụng. Nước thải
tiếp tục chảy tràn sang bể xử lý hiếu khí aerotank.
Trong nước thải, có chứ hợp chất Nito , 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 Nito thông qua quá trình Nitrat hóa
Quá trình Nitrat hóa xảy ra như sau
9


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 sẻ 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 Nito
có trong nước thải đã được xử lý.
Đây là hạng mục quan trọng nhất trong xử lý nước thải chế biến cao su, hạng
mục này nhằm loại bỏ phần lớn lượng Nito còn tồn tại trong nước thải, hiệu suất xử lý
Nito lên đến 80%. Nito là chất gây độc với vi sinh vật xử lý các chất hữu cơ trong
nước thải vì vậy hạng mục anoxic xử lý Nito phải diễn ra trước các hạng mục xử lý
BOD, COD có trong nước thải nhằm hiệu quả của cả công trình xử lý nước thải đạt
hiệu quả cao.
7. Bể xử lý hiếu khí Aerotank.
Nước thải tiếp tục được bơm qua bể Aerotank xử lý triệt để các hợp chất hữu
cơ. Tại bể Aerotank diện ra quá trình sinh học hiếu khí được duy trì từ máy thối khí.
Tại đây các vi sinh vậy ở dạng hiếu khí (bùn hoạt tính) sẽ phân hủy các chất hữu cơ
còn lại trong nước thải thành các chất vô cơ dạng đơn giản như: CO2, H2O.
Aerotank là qui trình xử lý sinh học hiếu khí nhân tạo, các chất hữu cơ dễ bị
phân hủy sinh học được vi sinh vật hiếu khí sử dụng như một chất dinh dưỡng để sinh
trưởng và phát triển. Qua đó thì sinh khối vi sinh ngày càng gia tăng và nồng độ ô
nhiễm của nước thải giảm xuống. Không khí trong bể Aerotank được tăng cường bằng
các thiết bị cấp khí: máy sục khí bề mặt, máy thổi khí…
Nước thải chảy qua suốt chiều dài của bể và được sục khí, khuấy nhằm tăng
cường lượng khí oxi hòa tan và tăng cường quá trình oxi hóa chất bẩn hữu cơ có trong
nước. Nước thải sau khi đã được xử lý sơ bộ còn chứa phần lớn các chất hữu cơ ở
dạng hòa tan cùng các chất lơ lửng đi vào Aerotank. Các chất lơ lửng này là một số
chất rắn và có thể là các chất hữu cơ chưa phải là dạng hòa tan. Các chất lơ lửng là nơi
cho vi khuẩn bám vào để cư trú, sinh sản và phát triển, dần thành các hạt cặn bông.
Các hạt này dần dần to và lơ lửng trong nước. Chính vì vậy xử lý nước thải ở Aerotank
được gọi là quá trình xử lý với sinh vật lơ lửng của quần thể vi sinh vật.
Các bông cặn này cũng chính là bùn hoạt tính. Bùn hoạt tính là loại bùn xốp
chứa nhiều vi sinh vật có khả năng oxi hóa và khoáng hóa các chất hữu cơ chứa trong
10



nước thải. Để giữ cho bùn hoạt tính ở trạng thái lơ lửng và để đảm bảo oxi dung cho
quá trình oxi hóa các chất hữu cơ thì phải luôn luôn đảm bảo việc thoáng gió.
Số lượng bùn tuần hoàn và số lượng không khí cần cấp lấy phụ thuộc vào độ
ẩm vào mức độ yêu cầu xử lý nước thải. Thời gian nước lưu trong bể aerotank thường
là 4 - 6giờ. Nước thải với bùn hoạt tính tuần hoàn sau khi qua bể Aerotank cho qua bể
lắng đợt 2. Ở đây bùn lắng một phần đưa trở lại Aerotank, phần khác đưa tới bể nén
bùn.
Độ ẩm của bùn hoạt tính khoảng 98-99%, trước khi đưa lên bể metan cần làm
giảm thể tích. Quá trình oxi hóa các chất bẩn hữu cơ xảy ra trong Aeroten qua ba giai
đoạn:
Giai đoạn thứ nhất:
Tốc độ oxi hóa bằng tốc độ tiêu thụ oxi. Ở giai đoạn này bùn hoạt tính hình
thành và phát triển. Hàm lượng oxi cần cho vi sinh vật sinh trưởng, đặc biệt ở thời gian
đầu tiên thức ăn dinh dưỡng trong nước thải rất phong phú, lượng sinh khối trong thời
gian này rất. Sau khi vi sinh vật thích nghi với môi trường, chúng sinh trưởng rất mạnh
theo cấp số nhân. Vì vậy, lượng tiêu thụ oxi tăng cao dần.
Giai đoạn hai:
Vi sinh vật phát triển ổn định và tốc độ tiêu thụ oxi cũng ở mức gần như ít thay
đổi. Chính ở giai đoạn này các chất bẩn hữu cơ bị phân hủy nhiều nhất. Hoạt lực
enzym của bùn hoạt tính trong giai đoạn này cũng đạt tới mức cực đại vàkéo dài trong
một tời gian tiếp theo. Điểm cực đại của enzym oxi hóa của bùn hoạttính thường đạt ở
thời điểm sau khi lượng bùn hoạt tính (sinh khối vi sinh vật) tới mức ổn định. Qua các
thông số hoạt động của Aeroten cho thấy ở gian đoạn thứ nhất tốc độ tiêu thụ oxi (hay
tốc độ oxi hóa) rất cao, có khi gấp 3 lần ở giai đoạn thứ hai.
Giai đoạn thứ ba:
Sau một thời gian khá dài tốc độ oxi hóa cầm chừng (hầu như ít thay đổi) và có
chiều hướng giảm, lại thấy tốc độ tiêu thụ oxi tăng lên. Đây là giai đoạn nitrat hóa các
muối amoni. Sau cùng, nhu cầu oxi lại giảm và cần phải kết thúc quá trình làm việc

của Aerotank (làm việc theo mẻ).
Hiệu suất xử lý BOD lên đến 90%, vận hành đơn giản, an toàn, thích hợp với
nhiều loại nước thải trong đó có nước thải sản xuất mủ cao su. Nước thải sau đó được
chuyển sang bể xử lý sinh học màng MBBR.
11


8. Bể xử lý sinh học MBBR:
Tại bể này quá trình hiếu khí diễn ra mạnh mẽ nhờ vào việc sục khí liên tục để
làm giảm hàm lượng COD tới mức cho phép , đồng thời giúp giảm mùi của nước thải
đầu ra.
Nồng độ bùn hoạt tính trong bể dao động từ 1.000-5.000 mgMLSS/L. Nồng độ
bùn hoạt tính càng cao, tải trọng hữu cơ áp dụng và hiệu suất xử lý của bể càng lớn.
Oxy (không khí) được cung cấp bằng các máy thổi khí (airblower) và hệ thống phân
phối khí có hiệu quả cao với kích thước bọt khí nhỏ hơn 10 µm. Lượng khí cung cấp
vào bể với mục đích:
(1) cung cấp oxy cho vi sinh vật hiếu khí chuyển hóa chất hữu cơ hòa tan thành
nước và carbonic, nitơ hữu cơ và amoni thành nitrat NO3-;
(2) xáo trộn đều nước thải và bùn hoạt tính tạo điều kiện để vi sinh vật tiếp xúc
tốt với các cơ chất cần xử lý. Tải trọng chất hữu cơ của bể hiếu khí thường dao dộng từ
0,32-0,64 kg BOD/m3.ngày đêm
Oxy hóa và tổng hợp
COHNS (chất hữu cơ) + O2 + Chất dinh dưỡng + vi khuẩn hiếu khí —-> CO2 +
H2O + NH3 + C5H7O2N (tế bào vi khuẩn mới) + sản phẩm khác
Hô hấp nội bào
C5H7O2N (tế bào) + 5O2 + vi khuẩn —-> 5CO2 + 2H2O + NH3 + E
Bên cạnh quá trình chuyển hóa các chất hữu cơ thành carbonic (CO 2)và nước
(H2O), vi khuẩn hiếu khí Nitrisomonas và Nitrobacter còn oxy hóa amoniac (NH 3)
thành nitrite (NO2-) và cuối cùng là nitrate (NO3-).
Vi khuẩn Nitrisomonas:

2NH4+ + 3O2 —> 2NO2- + 4H+ + 2H2O
Vi khuẩn Nitrobacter:
2NO2- + O2 —> 2 NO3Tổng hợp 2 phương trình trên:
NH4+ + 2O2

NO3- + 2H+ + H2O

Lượng oxy O2 cần thiết để oxy hóa hoàn toàn amoni (NH4+) bằng 4,57g O2/g
N với 3,43g O2/g được dùng cho quá trình nitrite và 1,14g O2/g NO-2 bị oxy hóa.
Trên cơ sở phương trình tổng hợp sau:

12


NH4+ + 1,731O2 + 1,962HCO3 —> 0,038C5H7O2N + 0,962NO3- + 1,077H2O +
1,769H+

Phương trình trên cho thấy rằng mỗi một (01)g nitơ nito-amoniac (N-NH3)
được chuyển hóa, 3,96g oxy O2 được sử dụng, 0,31g tế bào mới (C5H7O2N) được
hình thành, 7,01g kiềm CaCO3 được tách ra và 0,16g carbon vô cơ được sử dụng để
tạo thành tế bào mới.
Quá trình khử nitơ (denitrification) từ nitrate NO3- thành nitơ dạng khí N2 đảm
bảo nồng độ nitơ trong nước đầu ra đạt tiêu chuẩn môi trường. Quá trình sinh học khử
Nitơ liên quan đến quá trình oxy hóa sinh học của nhiều cơ chất hữu cơ trong nước
thải sử dụng Nitrate hoặc nitrite như chất nhận điện tử thay vì dùng oxy. Trong điều
kiện không có DO hoặc dưới nồng độ DO giới hạn ≤ 2 mg O2/L (điều kiện thiếu khí).
Điều kiện này được tạo ra trong bể anoxic bằng máy khuấy trộn chìm.
C10H19O3N + 10NO3- —-> 5N2 + 10CO2 + 3H2O + NH3 + 100H+
Quá trình chuyển hóa này được thực hiện bởi vi khuẩn khử nitrate chiếm
khoảng 10-80% khối lượng vi khuẩn (bùn). Tốc độ khử nitơ đặc biệt dao động 0,04

đến 0,42 gN-NO3-/g MLVSS.ngày, tỉ lệ F/M càng cao tốc độ khử tơ càng lớn.
Giá thể sinh học lơ lửng mbbr hel-x chip (Germany)
Với cấu trúc đặc biệt các giá thể vi sinh Hel-X Chip tạo môi trường lý tưởng
cho các vi khuẩn trong quá trình Anammox phát triển bám dính lên bề mặt và bên
trong các lỗ rỗng. Màng vi sinh có thể kết hợp xử lý cả quá trình hiếu khí (Aerobic) và
thiếu khí (Anoxic), giúp cho quá trình xử lý: COD, BOD, Amoni… với tải trọng cao
và đặc biệt xử lý Amoni hiệu quảhơn các giá thể MBBR khác. Quá trình xử lý Amoni
được hiểu bằng quá trình oxy hóa của các vi khuẩn Amoni NITROGEN (NH4-N)
trong hai bước, đầu tiên là quá trình Nitrite (NO2) và sau đó là quá trình Nitrate hóa
(NO3). Với mục đích này, các vi khuẩn Nitrate hóa phải được cung cấp đủ oxy và các
chất nền khác. Tuy nhiên, số lượng vi sinh phụ thuộc vào diện tích bề mặt có sẵn cho
sự phát triển vi sinh vật, Hel-X Chip tạo điều kiện sống tối ưu cho vi khuẩn.
Các vi sinh vật bám dính trên giá thể Hel-X Chip có khả năng chịu sốc tải tốt
hơn. Với diện tích bề mặt 3000m2/m3 (bằng 11,5 lần diện tích sân tenis) => giá thể vi
sinh Hel-X Chiptạo ra mật độ vi sinh xử lý trong mỗi đơn vị thể tích cao hơn so với Bể
Aerotank thông thường, giúp tiết kiệm thể tích bể xử lý và hiệu quả xử lý chất hữu cơ
cao hơn so với công nghệ truyền thống.
13


Dễ kiểm soát hệ thống, có thể bổ sung giá thể Hel-X Chip tương ứng với tải
trọng ô nhiễm và lưu lượng nước thải. Trường hợp tăng công suất hoặc tải trọng hệ
thống lên 50%, chỉ cần bổ sung giá thể Hel-X Chip vào bể sinh học mà không cần mở
rộng thể tích bể sinh học.
Tiết kiệm 30- 40% thể tích bể so với công nghệ bùn hoạt tính thông thường.
Hiện nay, nhu cầu cải thiện hiệu quả xử lý nước thải đô thị và công nghiệp liên
quan đến chất lượng nước, quá trình ổn định hoặc xử lý không triệt để COD, BOD,
Nitơ... Yêu cầu khắt khe của các tiêu chuẩn môi trường, cho nên các nhà thầu cần đưa
ra phương án xử lý hiệu quả để cải thiện chất lượng nước sau xử lý mà không cần tăng
kích thước Hồ Bể (trong nhiều trường hợp không có diện tích đất để tăng hồ bể).

Phương án cải thiện hệ thống xử lý bằng cách thêm giá thể sinh học lơ lửng MBBR
Hel-X Chip. Với cầu trúc lỗ rỗng mịn có diện tích bề mặt 3000m2/m3, giá thể Hel-X
Chip với hiệu suất loại bỏ COD, BOD, Nitơ... cao hơn các loại giá thể khác,được sản
xuất tại Germany đã chứng minh hiệu quả nhiều công trình thực tế.
Ưu điểm của xử lý nước thải bằng công nghệ bio chip MBBR / Hel-x Chip
Quá trình xử lý Hel-X Chip MBBR có nhiều ưu điểm nổi trội hơn so với quá
trình xử lý bằng bùn hoạt tính hiếu khí lơ lửng. Các lợi điểm đó bao gồm:
Hệ vi sinh bền: các giá thể vi sinh tạo cho màng sinh học 1 môi trường bảo vệ,
do đó, hệ vi sinh xử lý dễ phục hồi hơn.
Mật độ vi sinh xử lý trong mỗi đơn vị thể tích cao hơn: so với bể thổi khí thông
thường, mật độ vi sinh xử lý trong mỗi đơn vị thể tích cao hơn, do đó thể tích bể xử lý
nhỏ hơn và hiệu quả xử lý chất hữu cơ cao hơn.
Vi sinh xử lý được “chuyên môn hóa”: các nhóm vi sinh khác nhau phát triển
giữa các lớp màng vi sinh, điều này giúp cho các lớp màng sinh học phát triển theo xu
hướng tập trung vào các chất hữu cơ chuyên biệt.
Tiết kiệm năng lượng, dễ vận hành.
MBBR Hel-X Chip thân thiện môi trường hơn so với các các hệ thống xử lý
hiếu khí nước thải sinh hoạt và công nghiệp.
Tải trọng cao: khả năng phát triển của màng sinh học theo tải trọng tăng dần
của chất hữu cơ làm cho bể MBBR Chip có thể vận hành ở tải trọng cao với đầu tư vận
hành thấp.

14


Chống shock tải trọng
Dễ dàng cải tạo, nâng cấp
Dễ kiểm soát hệ thống, có thể bổ sung giá thể MBBR Chip tương ứng với tải
trọng ô nhiễm và lưu lượng nước thải. Trường hợp tăng công suất hoặc tải trọng hệ
thống lên 50%, chỉ cần bổ sung giá thể MBBR Chip vào bể sinh học mà không cần mở

rộng thể tích bể sinh học.
Giá thể Hel-X Chip đặc biệt không bao giờ bị tắc nghẽn
Tiết kiệm 30-40% thể tích bể so với công nghệ bùn hoạt tính lơ lửng
Sau quá trình xử lý tại bể anoxic – bể aerotank, nước thải tự chảy qua bể
lamella .
9. Bể lắng 2
Nước thải từ bể anoxic – aerotank được phân phối vào vùng phân phối nước
của bể lắng lamella. Hiệu suất bể lắng được tăng cường đáng kể do sử dụng hệ thống
tấm lắng lamella. Bể lắng lamella được chia làm ba vùng căn bản:
+ Vùng phân phối nước
+ Vùng lắng
+ Vùng tập trung và chứa cặn.
Nước và bông cặn chuyển động qua vùng phân phối nước đi vào vùng lắng của
bể là hệ thống tấm lắng lamella, với nhiều lớp mỏng được sắp xếp theo một trình tự và
khoảng cách nhất đinh. Khi hỗn hợp nước và bông cặn đi qua hệ thống này, các bông
bùn va chạm với nhau, tạo thành những bông bùn có kích thước và khối lượng lớn gấp
nhiều lần các bông bùn ban đầu. Các bông bùn này trượt theo các tấm lamella và được
tập hợp tại vùng chứa cặn của bể lắng. Nước sạch được thu ở phía trên bể lắng và được
đưa sang hồ sinh học bằng phương pháp chảy tràn.
Tại đây diễn ra quá trình phân tách giữa nước và bùn hoạt tình. Bùn hoạt tính
lắng xuống đáy. Bùn hoạt tính ở đáy bể lắng một phần được bơm tuần hoàn lại bể sinh
học hiếu khí nhằm duy trì hàm lượng sinh vật trong bể. Bùn dư dược bơm vào bể nén
bùn trọng lực để làm giảm thể tích. Sau đó qua máy ép bùn → bùn đem đi chôn lấp
hoặc sử dụng làm phân bón.
10. Hồ sinh học
Hồ sinh học tiếp nhận nguồn nước thải và các vi sinh vật, thực vật thủy sinh
dưới hồ sẽ tiếp tục xử lý các chất hữu cơ có trong nước thải và ổn định lại nước thải.
15



11. Bồn áp lực:
Nước từ hồ sinh học được bơm lên hệ thống bồn áp lực, ở đây nước còn lẫn các
tạp chất lơ lửng và mùi sẽ được khử hết nhờ hệ thống lọc tinh và hấp thụ.
12. Bể khử trùng:
Nước được chảy từ lọc áp lực qua bể khử trùng, vi khuẩn, màu,... còn sót lại
trong nước thải sẽ bị loại bỏ nhờ hóa chất diệt khuẩn Clo Jave. Nước ra đạt tiêu chuẩn
(QCVN 01:2015/ BTNMT - Cột A). Nước này được chuyển trực tiếp ra suối, nước
được sử dụng để tưới tiêu và nuôi trồng thủy sản.
5. Tính toán thiết kế cải tạo trạm xử lý nước thải.
5.1. Lưu lượng nước thải cần xử lý
Qtrungbinh = 700 m3/ngày đêm = 29,17 m3/h.
5.2. Chất lượng nước thải đầu vào:
Căn cứ vào các tài liệu chuyên ngành và các nghiên cứu tại các nhà máy chế
biến mủ cao su tại nhiều tỉnh thành, chất lượng nước thải đầu vào của trạm xử lý nước
thải nhà máy chế biến mủ sao su số 5 có thể dự kiến như sau:
Bảng 1: Chất lượng nước thải đầu vào trạm xử lý
STT
1
2
3
4
5

Thông số
pH
BOD5
COD5
TSS
Tổng N


Đơn vị
Mg/l
Mg/l
Mg/l
Mg/l

Giá trị
5 – 5,5
2500
3800
500
320

5.3. Chất lượng nước thải yêu cầu xử lý:
Nước thải sau khi được xử lý tại trạm xử lý nước thải cần đạt cột A
QCVN01:2015/BTNMT giành cho cơ sở chế biến mủ cao su thiên nhiên.
Bảng 2: Chất lượng nước thải đầu ra môi trường
STT

Thông số

Đơn vị

1
2
3
4
5

pH

BOD5
COD5
TSS
Tổng N

Mg/l
Mg/l
Mg/l
Mg/l

5.4. Tính toán xây dựng, lắp đặt các hạng mục cải tạo

16

QCVN 01:2015
Cột A
6-9
30
100
50
50


Nhằm đạt hiệu quả cao trong quá trình xử lý các hợp chất chứa N và tổng N thì
thời gian lưu nước trong bể anoxic đạt hiệu suất cao nhất là khoảng 4 – 6 giờ. Với thời
gian lưu nước 4 - 6 giờ. Dung tích bể tính được là 180 m3 .
Vậy kích thước sử dụng của bể được là: BxLxH = 6,0 x 7,5 x 4,0 m. Với chiều
cao xây dựng là 4,5m.
Đường dẫn nước chảy tràn sang bể aerotank : D = 200mm
Bể được xây dựng bằng bê tông cốt thép và được xây chìm 2m, xây nổi 2,5m.

Thành bể bằng bê tông cốt thép M250 đá 1x2, dày 250mm, có bố trí thang lên
xuống bể. Thành bể trát VXM75 dày 1,5cm.
Móng bể được chia làm 3 phần: Lớp đất nền đầm chặt k = 0,95. Lớp bê tông lót
M100 đá 4x6, dày 100mm. Lớp bê tông cốt thép M250 đã 1x2, dày 300mm. Đáy bể
láng VXM có đánh màu dày 2cm.
Tính toán kết cấu
*) Tính toán thép thành bể

17


18


*) Tính toán đáy bể

b. Bể lắng 2
Nhằm đạt hiệu quả cao trong quá trình lắng cặn thì thời gian lưu nước trong bể
lắng 2 đạt hiệu suất cao nhất là khoảng 4 – 6 giờ. Dung tích bể tính được là 200 m 3.
Vậy kích thước sử dụng của bể được là: BxLxH = 7,7 x 8,8 x 3,0 m. Với chiều
cao xây dựng là 3,5m.
Đường dẫn nước chảy tràn sang hồ sinh học : D = 200mm. Trong bể có lắp đặt
2 máy bơm bùn tuần hoàn với công suất P = 1,5kW với đường ống dẫn bùn D = 80mm
và 1 máy bơm bùn dư với công suất P = 0,75kW với đường ống dẫn bùn D = 65mm.
Trong bể còn được lắp đặt hệ thống tấm hướng dòng lamella giúp hiệu quả lắng đạt
hiệu suất tối đa.
Bể được xây dựng bằng bê tông cốt thép và được xây chìm 1m, xây nổi 2,5m.
19



Thành bể bằng bê tông cốt thép M250 đá 1x2, dày 250mm, có bố trí thang lên
xuống bể. Thành bể trát VXM75 dày 1,5cm.
Móng bể được chia làm 3 phần: Lớp đất nền đầm chặt k = 0,95. Lớp bê tông lót
M100 đá 4x6, dày 100mm. Lớp bê tông cốt thép M250 đã 1x2, dày 300mm. Đáy bể
láng VXM có đánh màu dày 2cm.
Máng tràn bằng bê tông cốt thép M200 đá 1x2, dày 100mm, máng rộng
250mm, cao 250mm.
Tính toán kết cấu
*) Tính toán thép thành bể

20


21


*) Tính toán thép đáy bể

c. Hồ sinh học
Hồ sinh học có kích thước là: BxLxH = 59,75 x 26,75 x 2,0 m. Với chiều cao
xây dựng là 2,5m. Hồ được chia là ba ngăn đều nhau có kích thước: 19,75 x 26,75 x
2,0 m
Hồ được xây dựng bằng bê tông cốt thép và được xây chìm 1,3m, xây nổi 1,2m.
Thành hồ bằng bê tông cốt thép M250 đá 1x2, dày 250mm, có bố trí thang lên
xuống hồ. Thành hồ được trát VXM75 dày 1,5cm.
Móng hồ được chia làm 3 phần: Lớp đất nền đầm chặt k = 0,95. Lớp bê tông lót
M100 đá 4x6, dày 100mm. Lớp bê tông cốt thép M250 đã 1x2, dày 300mm, dưới đáy
có bố trí các dầm bằng bê tông cốt thép M250 đá 1x2. Đáy hồ láng VXM có đánh màu
dày 2cm.
Dọc theo thành hồ có bố trí rãnh thu nước mặt bằng. Tường rãnh làm bằng gạch

xây VXM75, trát thành rãnh VXM75 dày 1,5cm. Đáy rãnh bằng bê tông M200 đá 1x2
dày 100mm.
22


Tính toán kết cấu
*) Tính toán thép thành bể

23