LỜI CẢM ƠN
Qua khoảng thời gian học tập tại trường Đại Học Lâm Nghiệp với sự giảng dạy
của các thầy cô, em đã trang bị được hệ thống kiến thức của nghành Khoa Học Môi
Trường. Và để nâng cao kiến thức được học trên lý thuyết, em đã có cơ hội thực tập tại
nhà máy xử lý nước thải trực thuộc cơng ty CƠNG TY CỔ PHẦN MƠI TRƯỜNG
VÀ CƠNG TRÌNH ĐƠ THỊ THANH HỐ. Tại đây em được học hỏi, tìm hiểu và tiếp
cận với quy trình xử lý nước thải thực tế góp phần bổ sung vào vốn kiến thức của
mình.
Em xin chân thành cảm ơn đến ban lãnh đạo cùng tập thể cán bộ nhân viên
công ty CƠNG TY CỔ PHẦN MƠI TRƯỜNG VÀ CƠNG TRÌNH ĐƠ THỊ THANH
HOÁ đã tiếp nhận và tạo mọi điều kiện để giúp đỡ em trong thời gian thực tập.
Đặc biệt em cảm ơn thầy ThS. Lê Phú Tuấn đã quan tâm, giúp đỡ em hoàn
thiện bài báo cáo này.
Với tất cả lịng biết ơn, em xin chúc Thầy ln dồi dào sức khỏe và gặt hái
được nhiều thành công trên con đường giảng dạy. Chúc các cô chú, anh chị trong cơng
ty CƠNG TY CỔ PHẦN MƠI TRƯỜNG VÀ CƠNG TRÌNH ĐƠ THỊ THANH HỐ
ln mạnh khỏe, thu được nhiều thành công và thắng lợi mới.
Em xin chân thành cảm ơn!

Hà nội, ngày 10 tháng 5 năm 2017
Sinh Viên

Lê Hạ Tuấn


MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN
MỤC LỤC
DANH MỤC HÌNH ẢNH
DANH MỤC BẢNG BIỂU
DANH MỤC VIẾT TẮT

ĐẶT VẤN ĐỀ................................................................................................................. 1
CHƢƠNG I TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ............................................... 1
1.1. Tổng quan chung về nguồn nước thải sinh hoạt ................................................. 1
1.1.1. Nguồn gốc của nước thải sinh hoạt ............................................................... 1
1.1.2. Thành phần và đặc tính nước thải sinh hoạt ........................................................ 3
1.1.3. Các phương pháp xử lý nước thải sinh hoạt hiện nay ......................................... 9
1.1.4. Tình hình cơng nghệ xử lý nước thải sinh hoạt trên Thế giới và Việt Nam .... 19
1.1.4.1.Trên thế giới ......................................................................................... 19
1.1.4.2 Ở Việt Nam .......................................................................................... 20
CHƢƠNG II TỔNG QUAN KHU VỰC NGHIÊN CỨU ........................................ 21
2.1. Khái quát chung về thành phố Thanh Hóa ......................................................... 21
2.1.1. Tình hình về dân số thành phố Thanh Hóa ........................................................ 21
2.1.2. Tình hình về kinh tế xã hội của thành phố Thanh Hóa ..................................... 21
2.1.3. Điều kiện địa hình và khí hậu của thành phố Thanh Hóa. ................................ 23
2.1.3.1. Điều kiện địa hình ............................................................................... 23
2.1.3.2. Điều kiện về khí hậu ............................................................................ 24
2.2. Khái quát về Cơng ty Cổ phần Mơi trường và Cơng trình Đơ thị Thanh Hóa .. 24
2.3. Các quy định hiện hành về nước thải sinh hoạt ................................................. 26
CHƢƠNG III MỤC TIÊU, NỘI DUNG, PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ........ 27
3.1. Mục tiêu nghiên cứu........................................................................................... 27
3.2. Nội dung nghiên cứu .......................................................................................... 27
3.3. Phạm vi nghiên cứu ............................................................................................ 28
3.4. Phương pháp nghiên cứu.................................................................................... 28
CHƢƠNG IV KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ................................................................. 35


4.1. Đánh giá hiệu quả xử lý nước thải tại nhà máy ................................................. 35
4.1.1. Sơ đồ thu gom nước thải của nhà máy xử lý nước thải .................................... 35
4.1.2. Sơ đồ xử lý nước thải tại nhà máy xử lý nước thải ........................................... 37
4.1.3. Kết quả phân tích một số chỉ tiêu trong nước .................................................... 41

4.2. Đề xuất các giải pháp nâng cao hiệu quả xử lý tại nhà máy xử lý nước thải..... 51
4.2.1. Đề xuất các giải pháp khắc phục sự cố trong quá trình vận hành của hệ thống51
4.2.2. Đề xuất các giải pháp nâng cao hiệu quả xử lý của hệ thống ........................... 52
4.3. Tính tốn và thiết kế cơng trình theo phương án đã lựa chọn............................ 57
4.3.1. Tính tốn cơng trình ............................................................................................ 57
4.3.1.1. Song chắn rác ...................................................................................... 57
4.3.1.2. Bể tiếp nhận ......................................................................................... 60
4.3.1.3. Bể điều hòa .......................................................................................... 60
4.3.1.4. Bể lắng I .............................................................................................. 62
4.3.1.5. Bể aerotank .......................................................................................... 64
4.3.1.6. Bể lắng II ............................................................................................. 67
4.3.1.7. Bể khử trùng ........................................................................................ 68
4.3.1.8. Sân phơi bùn ........................................................................................ 69
4.3.2. Dự trù chi phí ....................................................................................................... 71
4.3.2.1. Tính tốn vốn đầu tư ........................................................................... 71
4.3.2.2. Tính tốn chi phí quản lý và vận hành ................................................ 73
4.3.2.3. Tính tốn giá thành của nước sau khi xử lý ........................................ 75
CHƢƠNG V KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KIẾN NGHỊ........................................... 76
5.1. Kết luận .............................................................................................................. 76
5.2. Tồn tại ................................................................................................................ 76
5.3. Kiến nghị ............................................................................................................ 76


DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 4.1. Sơ đồ thu gom nước thải sinh hoạt ................................................................ 36
Hình 4.2. Sơ đồ cơng nghệ xử lý nước thải của nhà máy ............................................. 37
Hình 4.3. Cấu tạo song chắn rác .................................................................................... 38
Hình 4.4. Sơ đồ cấu bể điều hịa lưu lượng ................................................................... 39
Hình 4.5. Biểu đồ thể hiện giá trị pH trong mẫu nước thải ........................................... 43
Hình 4.6. Biểu đồ thể hiện giá trị BOD5 trong mẫu nước thải ...................................... 44

Hình 4.7. Biểu đồ thể hiện giá trị COD trong mẫu nước thải ....................................... 45
Hình 4.8. Biểu đồ thể hiện giá trị TDS trong mẫu nước thải ........................................ 46
Hình 4.9. Biểu đồ thể hiện giá trị TSS trong mẫu nước thải ......................................... 47
Hình 4.10. Biểu đồ thể hiện giá trị P/PO43- trong mẫu nước thải .................................. 48
Hình 4.11. Biểu đồ thể hiện giá trị N/NH4+ trong mẫu nước thải ................................. 49
Hình 4.12. Biểu đồ thể hiện giá trị Coliforms trong mẫu nước thải ............................. 50
Hình 4.13. Sơ đồ công nghệ bể Aerotank kết hợp với bể lắng ..................................... 53


DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1 Tải trọng chất bẩn theo đầu người [2] .......................................................... 3
Bảng 1.2. Tải lượng các chất bẩn trong nước thải sinh hoạt [1] ................................. 3
Bảng 4.1. Kết quả phân tích một số chỉ tiêu trong nước ............................................. 42
Bảng 4.2. So sánh ưu nhược điểm của 2 phương án ................................................... 57
Bảng 4.3. Tóm tắt thơng số thiết kế song chắn rác ..................................................... 59
Bảng 4.4 Tóm tắt kích thước của bể tiếp nhận ............................................................ 60
Bảng 4.5. Tóm tắt thơng số thiết kế của bể điều hịa .................................................. 62
Bảng 4.6. Tóm tắt kích thước bể lắng 1 ...................................................................... 64
Bảng 4.7.Tóm tắt kích thước bể aerotank ................................................................... 67
Bảng 4.8. Tóm tắt kích thước bể lắng II ...................................................................... 68
Bảng 4.9. Tóm tắt kích thước bể khử trùng ................................................................. 69
Bảng 4.10. Tóm tắt kích thước sân phơi bùn .............................................................. 70
Bảng 4.11. Tóm tắt kích thước của các hợp phần ....................................................... 71
Bảng 4.12. Tính tốn vốn đầu tư xây dựng ................................................................. 71
Bảng 4.13. Tính tốn vốn đầu tư trang bị ................................................................... 72
Bảng 4.14. Tính tốn chi phí điện năng ...................................................................... 74

DANH MỤC VIẾT TẮT



Từ viết tắt

Ý nghĩa từ viết tắt

QCVN
BTNMT
BOD
COD
TDS
TSS
BTCT
NXB
TCXD

Quy chuẩn Việt Nam
Bộ tài nguyên môi trường
Chỉ số nhu cầu sinh học
Chỉ số nhu cầu hóa học
Tổng chất rắn hịa tan
Tổng chất rắn lơ lửng
Bê tông cốt thép
Nhà xuất bản
Tiêu chuẩn xây dựng

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP
KHOA QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN RỪNG VÀ MÔI TRƯỜNG


———————————o0o———————————
TĨM TẮT KHĨA LUẬN

1. Tên khóa luận: ―Nghiên cứu đánh giá và đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quả xử
lý nước thải tại nhà máy xử lý nước thải sinh hoạt thành phố Thanh Hóa‖
2. Sinh viên thực hiện: Lê Hạ Tuấn
3. Giáo viên hƣớng dẫn: ThS. Lê Phú Tuấn
4. Mục tiêu nghiên cứu:
- Mục tiêu chung: Nghiên cứu góp phần đánh giá được chất lượng nước thải sinh
hoạt và đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quả xử lý nước tại nhà máy xử lý nước thải.
- Mục tiêu cụ thể
+ Đánh giá được hiệu quả xử lý nước thải sinh hoạt của nhà máy xử lý nước thải.
+ Đề xuất được các giải pháp nâng cao hiệu quả xử lý tại khu vực nghiên cứu.
+ Tính tốn thiết kế được 1 hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt phù hợp hơn để
thay thế hệ thống đang có.
5. Nội dung nghiên cứu
- Khảo sát, thu thập số liệu về vị trí, điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội khu vực
thành phố thanh hóa.
- Lấy mẫu, phân tích, đối chiếu kết quả và đưa ra đánh giá chi tiết về hiện trạng,
đặc tính nước thải sinh hoạt khu vực nghiên cứu. Từ đó đề xuất đưa ra những kiến nghị
phù hợp với tình hình tại nhà máy hiện nay.
- Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt, chi phí vận hành và giá
thành xử lý nước thải.
6. Kết quả đạt đƣợc
Từ kết quả phân tích, đánh giá được chất lượng nước thải và tính tốn thiết kế hệ
thống xử lý nước thải sinh hoạt cho khu vực thành phố Thanh Hóa, đề tài rút ra được
một số kết luận sau:
- Đề tài đã phân tích, đánh giá chất lượng nước tại đầu vào và đầu ra của nhà máy.
Đề tài đã chỉ ra một số thông số vượt quá chỉ tiêu cho phép xả thải như: BOD5 có đầu
vào hơn gấp 3 lần và đầu ra hơn gấp 1,4 lần cho phép; COD có đầu vào hơn gấp 10 lần
và đầu ra hơn gấp 7 lần cho phép; TDS có đầu vào hơn gấp 2 lần và đầu ra hơn gấp 1,2



lần cho phép; TSS có đầu vào hơn gấp 6 lần và đầu ra hơn gấp 1,5 lần cho phép,
Coliform có đầu vào hơn gấp 8,5 lần và đầu ra hơn gấp 2 lần cho phép.
- Đề tài đã đề xuất cơng nghệ xử lý cho nhà máy có cơng suất 37500 m3/ngày đêm
với tổng kinh phí xây dựng và đầu tư trang thiết bị ban đầu là 6.862,7 (triệu VNĐ). Sau
khi tính tốn thiết kế, chi phí xây dựng và vận hành, đề tài đã tính được chi phí xử lý
1m3 nước thải là 1.400 (đồng/m3) nước thải. Nước thải sau khi xử lý đạt tiêu chuẩn môi
trường.
- Để có đã đề xuất các giải pháp thể cải thiện chất lượng nước cũng như việc quản
lý sử dụng nguồn nước này một cách hiệu quả thì cần phải quản lý tổng hợp, kết hợp
nhiều biện pháp về kỹ thuật, quản lý cũng như tuyên truyền giáo dục đến cộng đồng.


ĐẶT VẤN ĐỀ
Nước là một nhu cầu thiết yếu cho mọi sinh vật. Là nguồn nguyên liệu đặt
biệt quan trọng đối với sự sống trên hành tinh, là điều kiện tồn tại và phát triển của
tự nhiên kinh tế xã hội và nhân văn. Nó có vai trị quan trọng trong việc điều hịa
khí hậu và là dung mơi lý tưởng để hịa tan, phân bố các chất vơ cơ, hữu cơ làm
nguồn dinh dưỡng cho giới thủy sinh cũng như giới động thực vật trên cạn, cho thế
giới vi sinh vật và cả con người. Có thể nói rằng ở đâu có nước ở đó có sự sống và
ngược lại. Đúng vậy, hàng ngày cơ thể con người cần từ 3 đến 10 lít nước cho các
hoạt động bình thường. Lượng nước này thông qua con đường thức ăn, nước uống
đi và cơ thể để thực hiện các quá trình trao đổi chất, trao đổi năng lượng, sau đó
theo đường bài tiết đi ra ngồi.
Ngày nay q trình đơ thị hóa và sự bùng nổ dân số đã làm cho nguồn nước
tự nhiên hao hụt và bị ô nhiễm một cách nghiêm trọng. Bên cạnh đó với sự phát
triển một cách nhanh chóng của các nghành cơng nghiệp đã thải ra ngồi mơi
trường một lượng nước thải lớn, ảnh hưởng đến chất lượng nguồn nước mặt một
cách nghiêm trọng. Hiện nay, hơn 70% các nhà máy cấp nước ở nước ta sử dụng
nước mặt là nguồn nước chính, phục vụ cho nhu cầu cấp nước sinh hoạt và sản xuất.
Tuy nhiên, ở nhiều nơi nguồn nước mặt lại là nơi tiếp nhận các loại chất thải sinh

hoạt, công nghiệp, nông nghiệp từ các khu đô thị, khu dân cư, nông thôn, các làng
nghề sản xuất, với nhiều loại chất gây ô nhiễm, kể cả các hợp chất hữu cơ phức tạp,
đa dạng, có những dạng tồn tại khó xử lý.
Bên cạnh sự phát triển và ứng dụng các khoa học công nghệ - kĩ thuật hiện
đại đã phát sinh các vấn đề cần giải quyết đó là làm cho mơi trường bị ơ nhiễm do
q trình sản xuất, sinh hoạt tại các khu đô thị, khu công nghiệp, khu chế xuất
như: khói, bụi, chất thải rắn, nước thải. Vì vậy, việc xây dựng một hệ thống thu
gom và xử lý nước thải đạt tiêu chuẩn chất lượng trước khi thải ra môi trường là rất
cần thiết. Ngày nay vẫn ở đâu đó những những câu chuyện mn thuở về dịng sơng
chết như sơng Tơ Lịch, hay những làng ung thư sống gần khu công nghiệp sản xuất
quặng Apatit. Hằng ngày, tại đất nước thân yêu hình chữ S đẹp thơ mộng vẫn có
những tập thể nhà máy xả thải chộm hàng tấn m3 nước chưa xử lý ra ngoài môi
trường. Hệ quả tất yếu là môi trường đất, nước, khơng khí đang xuống cấp ảnh
1


hưởng đến đời sống người dân và nếu không được khắc phục sẽ ảnh hưởng đến thế
hệ mai sau. Từ thực tế khách quan cho thấy, muốn xử lý nguồn nước thải sinh hoạt
của thành phố Thanh Hóa có hiệu quả thì ta phải đánh giá được thực trạng về mức
độ chất lượng nguồn nước để từ đó đưa ra được phương pháp xử lý tốt và đạt hiệu
quả nhất, giảm được chi phí đáng kể cho q trình xử lý nước thải. Tình trạng mơi
trường nói chung, đang bị hủy hoại nghiêm trọng gây nên mất cân bằng hệ sinh thái,
cạn kiệt nguồn tài nguyên, đe dọa đời sống của nhân loại. Nguyên nhân gây ra
những vấn đề trên phần lớn đều có nguồn gốc trực tiếp và gián tiếp từ hành vi của
con người. Vì vậy muốn giải quyết vấn đề môi trường cần bắt đầu từ việc thay đổi
thái độ hành vi trong ứng xử với môi trường của chính con người. Một trong những
cách hiệu quả nhất để thay đổi hành vi của con người đối với môi trường hiện nay là
tăng cường thực hiện giáo dục mơi trường, góp phần định hướng giúp con người có
lối sống bền vững hơn. Đặc biệt việc giáo dục ý thức bảo vệ mơi trường phải được
hình thành và rèn luyện từ sớm. Chương trình giáo dục nhận thức bảo vệ môi

trường cho các em học sinh cần phải được quan tâm hàng đầu. Vì thế với đề tài
“Nghiên cứu đánh giá và đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quả xử lý nước thải tại
nhà máy xử lý nước thải sinh hoạt thành phố Thanh Hóa” thì hy vọng có thể
đáp ứng được phần nào các yêu cầu trên.

2


CHƢƠNG I
TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Tổng quan chung về nguồn nƣớc thải sinh hoạt
1.1.1. Nguồn gốc của nước thải sinh hoạt
Nước thải sinh hoạt là nước được thải bỏ sau khi sử dụng cho các mục
đích sinh hoạt của cộng đồng: tắm, giặt giũ, tẩy rửa, vệ sinh cá nhân,… Chúng
thường được thải ra từ các căn hộ, cơ quan, trường học, bệnh viện, chợ và các
cơng trình công cộng khác. Lượng nước thải sinh hoạt của một khu dân cư phụ
thuộc vào dân số, vào tiêu chuẩn cấp nước và đặc điểm của hệ thống thoát
nước. Tiêu chuẩn cấp nước sinh hoạt cho một khu dân cư phụ thuộc vào khả
năng cung cấp nước của các nhà máy nước hay các trạm cấp nước hiện có. Các
trung tâm đơ thị thường có tiêu chuẩn cấp nước cao hơn so với các vùng ngoại
thành và nông thôn, do đó lượng nước thải sinh hoạt tính trên một đầu người
cũng có sự khác biệt giữa thành thị và nơng thôn. Nước thải sinh hoạt ở các
trung tâm đô thị thường thoát bằng hệ thống thoát nước dẫn ra các sơng rạch,
cịn các vùng ngoại thành và nơng thơn do khơng có hệ thống thốt nước nên
nước thải thường được tiêu thoát tự nhiên vào các ao hồ hoặc thoát bằng biện
pháp tự thấm.
Với thực trạng nguồn nước thải sinh hoạt đang bị ô nhiễm nặng 1 phần
lớn do cách ứng xử, thải nước thải trong quá trình sinh hoạt khơng đúng cách.
Vì vậy cần giải quyết vấn đề này để đảm bảo môi trường, cũng như đảm bảo
sức khỏe con người. Để nắm được phương pháp xử lý nước thải sinh hoạt tốt

nhất cần phân tích về đặc điểm và phân loại nước phải sinh hoạt.
Nước thải sinh hoạt được sinh ra từ các khu dân cư, khu vực hoạt động
thương mại, công sở, trường học và các nơi tương tự khác. Lượng phát sinh
nước thải sinh hoạt rất lớn, tùy thuộc vào mức thu nhập, thói quen của dân cư
và điều kiện khí hậu. Đối với Việt Nam tiêu chuẩn cấp nước cho các đô thị lớn
ở mức 150 đến 200 l/người.ngày, vùng nông thôn ở mức 100 l/người.ngày. Có
thể ước tính 60 đến 90% lượng nước cấp cho sinh hoạt trở thành nước thải sinh
hoạt tùy theo vùng và thời tiết. Đặc trưng ô nhiễm của nước thải sinh hoạt chủ
yếu là các chất hữu cơ, các chất dinh dưỡng và các chất rắn lơ lửng. Nước thải
1


sinh hoạt nếu không được xử lý trước khi thải ra các nguồn tiếp nhận thì sẽ gây
ra những ảnh hưởng nghiêm trọng tới môi trường và sức khỏe. Nước thải sinh
hoạt chứa các chất dinh dưỡng (N, P) có thể gây hiện tượng phú dưỡng các
thủy vực nước ngọt. Các nguồn tiếp nhận (sông, hồ) bị ô nhiễm tức là suy giảm
cả về chất và lượng đối với tài nguyên nước vốn đã rất hạn chế. Ô nhiễm nguồn
nước được cho là nguyên nhân gây ra các bệnh như tiêu chảy, lỵ, tả, thương
hàn, viêm gan A, giun, sán. Thành phần nước thải sinh hoạt tương đối ổn định
và phụ thuộc vào tiêu chuẩn cấp nước, đặc điểm hệ thống thoát nước, điều kiện
trang thiết bị vệ sinh. [5]
Đặc tính chung của nước thải sinh hoạt thường bị ơ nhiễm bởi các chất
cặn bã hữu cơ, các chất hữu cơ hồ tan (thơng qua các chỉ tiêu BOD5 /COD),
các chất dinh dưỡng (Nitơ, photpho), các vi trùng gây bệnh (E.Coli,
Coliform…). Mức độ ô nhiễm của nước thải sinh hoạt phụ thuộc vào lưu lượng
nước thải và tải trọng chất bẩn tính theo đầu người. Tải trọng chất bẩn tính theo
đầu người phụ thuộc vào mức sống, điều kiện sống, tập quán sống và điều kiện
khí hậu.
Nước thải sinh hoạt được phân thành 2 loại:
- Nước thải nhiễm bẩn do chất bài tiết của con người từ các phòng vệ

sinh
- Nước thải nhiễm bẩn do các chất thải sinh hoạt: cặn bã từ nhà bếp, các
chất rửa trôi, kể cả làm vệ sinh sàn nhà.
Nước thải sinh hoạt chứa nhiều chất hữu cơ dễ bị phân huỷ sinh học,
ngoài ra cịn có cả các thành phần vơ cơ, vi sinh vật và vi trùng gây bệnh rất
nguy hiểm. Chất hữu cơ chứa trong nước thải bao gồm các hợp chất như
protein (40 đến 50%); hydrat cacbon (40 đến 50%). Nồng độ chất hữu cơ trong
nước thải sinh hoạt dao động trong khoảng 150 đến 450 (mg/l) theo trọng
lượng khơ. Có khoảng 20 đến 40% chất hữu cơ khó bị phân huỷ sinh học. Ở
những khu dân cư đông đúc, điều kiện vệ sinh thấp kém, nước thải sinh hoạt
không được xử lý thích đáng là một trong những nguồn gây ô nhiễm môi
trường nghiêm trọng. [6]

2


Bảng 1.1 Tải trọng chất bẩn theo đầu người [2]
Hệ số phát thải
Chỉ tiêu ô nhiễm

Các quốc gia gần gũi với

Theo tiêu chuẩn Việt

Việt Nam

Nani (TCXD-51-84)

Chất rắn lơ lửng (SS)


70 – 145

50-55

BOD5 đã lắng

45 – 54

25-30

BOD20 đã lắng

–

30-35

COD

72 – 102

–

N/NH4+

2,4 – 4,8

7

Photpho tổng


0,8 - 4,0

1,7

10-30

–

Dầu mỡ

1.1.2. Thành phần và đặc tính nước thải sinh hoạt
Đặc tính và thành phần tính chất của nước thải sinh hoạt từ các khu phát sinh
nước thải này đều giống nhau, chủ yếu là các chất hữu cơ, trong đó phần lớn các
loại carbonhydrate, protein, lipid là các chất dễ bị vi sinh vật phân hủy. Khi phân
hủy thì vi sinh vật cần lấy oxi hịa tan trong nước để chuyển hóa các chất hữu cơ
trên thành CO2, N2, H2O, CH4… Chỉ thị cho lượng chất hữu cơ có trong nước thải
có khả năng bị phân hủy hiếu khí bởi vi sinh vật chính là chỉ số BOD5. Chỉ số này
biểu diễn lượng oxi cần thiết mà vi sinh vật phải tiêu thụ để phân hủy lượng chất
hữu cơ có trong nước thải. Như vậy chỉ số BOD5 càng cao cho thấy chất hữu cơ có
trong nước thải càng lớn, oxi hịa tan trong nước thải ban đầu bị tiêu thụ nhiều hơn,
mức độ ô nhiễm của nước thải cao hơn.[13]
Bảng 1.2. Tải lượng các chất bẩn trong nước thải sinh hoạt [1]
Chỉ tiêu

Đơn vị

Giá trị

Chất lơ lửng SS


g/người/ngày

Từ 60 đến 65

SS trong phân và nước tiểu

g/người/ngày

Từ 20 đến 25

BOD5 của nước thải chưa lắng

g/người/ngày

Từ 30 đến 35

- Hố xí dội nước

lít/người/ngày

Từ 5 đến 15

- Xí bệt, bồn tiết kiệm nước

lít/người/ngày

Từ 15 đến 30

- Xí bệt, loại bồn thường


lít/người/ngày

Từ 30 đến 60

Lượng nước đen từ khu vệ sinh:

3


Lượng nước đen từ nhà bếp

lít/người/ngày

Từ 5 đến 35

- Khối lượng (ướt)

kg/người/ngày

Từ 0,1 đến 0,4

- Khối lượng (khô)

g/người/ngày

Từ 30 đến 60

%

Từ 70 đến 85


% trọng lượng khô

Từ 88 đến 97

g/người/ngày

Từ 15 đến 18

+ Nitơ (N)

% trọng lượng khô

Từ 5,0 đến 7,0

+ Phốtpho (P2O5)

% trọng lượng khô

Từ 3,0 đến 5,4

+ Kali (K2O)

% trọng lượng khô

Từ 1,0 đến 2,5

+ Cácbon (C)

% trọng lượng khô


Từ 44 đến 55

+ Canxi (CaO)

% trọng lượng khô

4,5

Phân người:

- Độ ẩm
- Thành phần
+ Chất hữu cơ
+ BOD5

+ Tỷ lệ C:N

Từ 6 đến 10

Nước tiểu
- Khối lượng (ướt)

kg/người/ngày

Từ 0,1 đến 1,31

- Khối lượng (khô)

g/người/ngày


Từ 50 đến 70

%

Từ 93 đến 96

% trọng lượng khô

Từ 65 đến 85

g/người/ngày

10

+ Nitơ (N)

% trọng lượng khô

Từ 15 đến 19

+ Phốtpho (P2O5)

% trọng lượng khô

Từ 2,5 đến 5,0

+ Kali (K2O)

% trọng lượng khô


Từ 3,0 đến 4,5

+ Cácbon (C)

% trọng lượng khô

Từ 11 đến 17

+ Canxi (CaO)

% trọng lượng khô

Từ 4,5 đến 6,0

-

1

- Độ ẩm
- Thành phần
+ Chất hữu cơ
+ BOD5

+ Tỷ lệ C:N

Các thông số ô nhiễm đặc trưng của nước thải:
- Thông số vật lý
+ Hàm lượng chất rắn lơ lửng: Các chất rắn lơ lửng trong nước có thể có bản
chất là:


4




Các chất vô cơ không tan ở dạng huyền phù (phù sa, gỉ sét, bùn, hạt



Các chất hữu cơ không tan



Các vi sinh vật (vi khuẩn, tảo, vi nấm, động vật nguyên sinh…).

sét)

Sự có mặt của các chất rắn lơ lửng cản trở hay tiêu tốn thêm nhiều hóa chất
trong quá trình xử lý.
+ Mùi: Hợp chất gây mùi đặc trưng nhất là H2S mùi trứng thối. Các hợp chất
khác chẳng hạn như indol, skatol, cadaverin và cercaptan được tạo thành dưới điều
kiện yếm khí có thể gây ra những mùi khó chịu hơn cả H2S.
+ Độ màu: Màu của nước thải là do các chất thải sinh hoạt, công nghiệp, thuốc
nhuộm hoặc do các sản phẩm được tao ra từ các quá trình phân hủy các chất hữu cơ.
Đơn vị đo độ màu thông dụng là mgPt/L (thang đo Pt _Co). Độ màu là một thơng số
thường mang tính chất cảm quan, có thể được sử dụng để đánh giá trạng thái chung
của nước thải.
- Thơng số hóa học
+ Độ pH của nước: pH là chỉ số đặc trưng cho nồng độ ion H+ có trong dung

dịch, thường được dùng để biểu thị tính axit và tính kiềm của nước. Độ pH của
nước có liên quan dạng tồn tại của kim loại và khí hồ tan trong nước. pH có ảnh
hưởng đến hiệu quả tất cả q trình xử lý nước. Độ pH có ảnh hưởng đến các q
trình trao chất diễn ra bên trong cơ thể sinh vật nước. Do vậy rất có ý nghĩa về khía
cạnh sinh thái mơi trường.[10]
+ Nhu cầu oxy hóa học (Chemical Oxygen Demand – COD): Theo định nghĩa,
nhu cầu oxy hóa học là lượng oxy cần thiết để oxy hóa các chất hữu cơ trong nước
bằng phương pháp hóa học (sử dụng tác nhân oxy hóa mạnh), về bản chất, đây là
thơng số được sử dụng để xác định tổng hàm lượng các chất hữu cơ có trong nước,
bao gồm cả nguồn gốc sinh vật và phi sinh vật. Trong môi trường nước tự nhiên, ở
điều kiện thuận lợi nhất cũng cần đến 20 ngày để q trình oxy hóa chất hữu cơ
được hồn tất. Tuy nhiên, nếu tiến hành oxy hóa chất hữu cơ bằng chất oxy hóa
mạnh (mạnh hơn hẳn oxy) đồng thời lại thực hiện phản ứng oxy hóa ở nhiệt độ cao
thì q trình oxy hóa có thể hoàn tất trong thời gian rút ngắn hơn nhiều. Đây là ưu
điểm nổi bật của thơng số này nhằm có được số liệu tương đôi về mức độ ô nhiễm
5


hữu cơ trong thời gian rất ngắn. COD là một thông số quan trọng để đánh giá mức
độ ô nhiễm chất hữu cơ nói chung và cùng với thơng số BOD, giúp đánh giá phần ô
nhiễm không phân hủy sinh học của nước từ đó có thể lựa chọn phương pháp xử lý
phù hợp.[10]
+ Nhu cầu oxy sinh học (Biochemical Oxygen Demand – BOD): Chỉ số BOD
trong nước là lượng oxy cần thiết để vi khuẩn phân hủy chất hữu cơ trong điều kiện
chuẩn: 20°C, ủ mẫu 5 ngày đêm, trong bóng tối, giàu oxy và vi khuẩn hiếu khí. Nói
cách khác, BOD biểu thị lượng giảm oxy hịa tan sau 5 ngày. Thông số BOD5 sẽ
càng lớn nếu mẫu nước càng chứa nhiều chất hữu cơ có thể dùng làm thức ăn cho vi
khuẩn, hay là các chất hữu cơ dễ bị phân hủy sinh học (Carbonhydrat, protein,
lipid..). BOD là một thông số quan trọng
 Là chỉ tiêu duy nhất để xác định lượng chất hữu cơ có khả năng phân huỷ

sinh học trong nước và nước thải.
 Là tiêu chuẩn kiểm sốt chất lượng các dịng thải chảy vào các thuỷ vực
thiên nhiên.
 Là thông số bắt buộc để tính tốn mức độ tự làm sạch của nguồn nước
phục vụ cơng tác quản lý mơi trường.[10]
+ Oxy hịa tan (Dissolved Oxygen – DO): Tất cả các sinh vật sống đều phụ
thuộc vào oxy dưới dạng này hay dạng khác để duy trì các tiến trình trao đổi chất
nhằm sinh ra năng lượng phục vụ cho quá trình phát triển và sinh sản của mình.
Oxy là yếu tố quan trọng đối với con người cũng như các thủy sinh vật khác. Oxy là
chất khí hoạt động hóa học mạnh, tham gia mạnh mẽ vào các q trình hóa sinh học
trong nước
 Oxy hóa các chất khử vơ cơ: Fe2+, Mn2+, S2-, NH3…
 Oxy hóa các chất hữu cơ trong nước và kết quả của quá trình này là nước
nhiễm bẩn trở nên sạch hơn. Quá trình này được gọi là quá trình tự làm sạch của
nước tự nhiên, được thực hiện nhờ vai trò quan trọng của một số vi sinh vật hiếu
khí trong nước.
 Oxy là chất oxy hóa quan trọng giúp các sinh vật nước tồn tại và phát
triển.

6


Các q trình trên đều tiêu thụ oxy hịa tan. Như đã đề cập, khả năng hòa tan của
Oxy vào nước tương đôi thấp, do vậy cần phải hiểu rằng khả năng tự làm sạch của
các nguồn nước tự nhiên là rất có giới hạn. Cũng vì lý do trên, hàm lượng oxy hịa
tan là thơng số đặc trưng cho mức độ nhiễm bẩn chất hữu cơ của nước mặt.[10]
+ Nitơ và các hợp chất chứa nitơ: Nitơ là nguyên tố quan trọng trong sự hình
thành sự sống trên bề mặt Trái Đất. Nitơ là thành phần cấu thành nên protein có
trong tế bào chất cũng như các acid amin trong nhân tế bào. Xác sinh vật và các bã
thải trong q trình sống của chúng là những tàn tích hữu cơ chứa các protein liên

tục được thải vào môi trường với lượng rất lớn. Các protein này dần dần bị vi sinh
vật dị dưỡng phân hủy, khống hóa trở thành các hợp chất Nitơ vô cơ như NH4+,
NO2–, NO3– và có thể cuối cùng trả lại N2 cho khơng khí.
Như vậy, trong mơi trường đất và nước, ln tồn tại các thành phần chứa Nitơ:
từ các protein có cấu trúc phức tạp đến các acid amin đơn giản, cũng như các ion
Nitơ vơ cơ là sản phẩm q trình khống hóa các chất kể trên. Các hợp chất hữu cơ
thô đang phân hủy thường tồn tại ở dạng lơ lửng trong nước, có thể hiện diện với
nồng độ đáng kể trong các loại nước thải và nước tự nhiên giàu protein. Các hợp
chất chứa Nitơ ở dạng hòa tan bao gồm cả Nitơ hữu cơ và Nitơ vô cơ (NH4+, NO3–,
NO2–). Thuật ngữ ―Nitơ tổng‖ là tổng Nito tồn tại ở tất cả các dạng trên. Nitơ là một
chất dinh dưỡng đa lượng cần thiết đối với sự phát triển của sinh vật.
+ Photpho và các hợp chất chứa photpho: Nguồn gốc các hợp chất chứa
Photpho có liên quan đến sự chuyển hóa các chất thải của người và động vật và sau
này là lượng khổng lồ phân lân sử dụng trong nông nghiệp và các chất tẩy rửa tổng
hợp có chứa photphate sử dụng trong sinh hoạt và một số ngành cơng nghiệp trơi
theo dịng nước. Trong các loại nước thải, Photpho hiện diện chủ yếu dưới các dạng
phosphate. Các hợp chất Photphat được chia thành Photphat vô cơ và photphat hữu
cơ. Photpho là một chất dinh dưỡng đa lượng cần thiết đối với sự phát triển của sinh
vật. Việc xác định photpho tổng là một thông số đóng vai trị quan trọng để đảm bảo
q trình phát triển bình thường của các vi sinh vật trong các hệ thông xử lý chất
thải bằng phương pháp sinh học (tỉ lệ BOD:N:P = 100:5:1).
Photpho và các hợp chất chứa Photpho có liên quan chặt chẽ đến hiện tượng
phú dưỡng hóa nguồn nước, do sự có mặt quá nhiều các chất này kích thích sự phát
triển mạnh của tảo và vi khuẩn lam.
7


+ Chất hoạt động bề mặt: Các chất hoạt động bề mặt là những chất hữu cơ
gồm 2 phần: kị nước và ưa nước tạo nên sự phân tán của các chất đó trong dầu và
trong nước. Nguồn tạo ra các chất hoạt động bề mặt là do việc sử dụng các chất tẩy

rửa trong sinh hoạt và trong một số ngành công nghiệp.
-

Thông số vi sinh vật học
Nhiều vi sinh vật gây bệnh có mặt trong nước thải có thể truyền hoặc gây

bệnh cho người. Chúng vốn không bắt nguồn từ nước mà cần có vật chủ để sống ký
sinh, phát triển và sinh sản. Một số các sinh vật gây bệnh có thể sống một thời gian
khá dài trong nước và là nguy cơ truyền bệnh tiềm tàng, bao gồm vi khuẩn, vi rút,
giun sán.
+ Vi khuẩn: Các loại vi khuẩn gây bệnh có trong nước thường gây các bệnh về
đường ruột như dịch tả (cholera) do vi khuẩn Vibrio comma, bệnh thương hàn
(typhoid) do vi khuẩn Salmonella typhosa…
+ Virus: Virus có trong nước thải có thể gây các bệnh có liên quan đến sự rối
loạn hệ thần kinh trung ương, viêm tủy xám, viêm gan… Thông thường sự khử
trùng bằng các quá trình khác nhau trong các giai đoạn xử lý có thể diệt được virus.
+ Giun sán (helminths): Giun sán là loại sinh vật ký sinh có vịng đời gắn liền
với hai hay nhiều động vật chủ, con người có thể là một trong số các vật chủ này.
Chất thải của người và động vật là nguồn đưa giun sán vào nước. Tuy nhiên, các
phương pháp xử lý nước hiện nay tiêu diệt giun sán rất hiệu quả.
Nguồn gốc của vi trùng gây bệnh trong nước là do nhiễm bẩn rác, phân người
và động vật. Trong người và động vật thường có vi khuẩn E. coli sinh sống và phát
triển. Đây là loại vi khuẩn vô hại thường được bài tiết qua phân ra môi trường. Sự
có mặt của E.Coli chứng tỏ nguồn nước bị nhiễm bẩn bởi phân rác và khả năng lớn
tồn tại các loại vi khuẩn gây bệnh khác, số lượng nhiều hay ít tuỳ thuộc vào mức độ
nhiễm bẩn. Khả năng tồn tại của vi khuẩn E.coli cao hơn các vi khuẩn gây bệnh
khác. Do đó nếu sau xử lý trong nước khơng cịn phát hiện thấy vi khuẩn E.coli
chứng tỏ các loại vi trùng gây bệnh khác đã bị tiêu diệt hết. Mặt khác, việc xác định
mức độ nhiễm bẩn vi trùng gây bệng của nước qua việc xác địng số lượng số lượng
E.coli đơn giản và nhanh chóng. Do đó vi khuẩn này được chọn làm vi khuẩn đặc

trưng trong việc xác định mức độ nhiễm bẩn vi trùng gây bệnh của nguồn nước.
[10]
8


1.1.3. Các phương pháp xử lý nước thải sinh hoạt hiện nay
- Phƣơng pháp xử lý cơ học
Những phương pháp loại các chất rắn có kích thước và tỷ trọng lớn trong
nước thải được gọi chung là phương pháp cơ học. Để giữ các tạp chất khơng hồ tan
lớn hoặc một phần chất bẩn lơ lửng: dùng song chắn rác hoặc lưới lọc. Để tách các
chất lơ lửng có tỷ trọng lớn hơn hoặc bé hơn nước dùng bể lắng
+ Các chất lơ lửng nguồn gốc khoáng (chủ yếu lá cát) được lắng ở bể lắng cát.
+ Các hạt cặn đặc tính hữu cơ được tách ra ở bể lắng.
+ Các chất cặn nhẹ hơn nước: dầu, mỡ, nhựa được tách ở bể thu dầu, mỡ, nhựa
(dùng cho nước thải cơng nghiệp).
+ Để giải phóng chất thải khỏi các chất huyền phù, phân tán nhỏ…dùng lưới
lọc, vải lọc, hoặc lọc qua lớp vật liệu lọc.
Xử lý cơ học là khâu sơ bộ chuẩn bị cho xử lý sinh học tiếp theo, xử lý nước
thải bằng phương pháp cơ học thường thực hiện trong các cơng trình và thiết bị như
song chắn rác, bể lắng cát, bể tách dầu mỡ… Đây là các thiết bị cơng trình xử lý sơ
bộ tại chỗ tách các chất phân tán thô nhằm đảm bảo cho hệ thống thốt nước hoặc
các cơng trình xử lý nước thải phía sau hoạt động ổn định. Phương pháp xử lý cơ
học tách khỏi nước thải sinh hoạt khoảng 60% tạp chất không tan. Tuy nhiên BOD
trong nước thải giảm khơng đáng kể. Để tăng cường q trình xử lý cơ học, người
ta làm thoáng nước thải sơ bộ trước khi lắng nên hiệu suất xử lý của các cơng trình
cơ học có thể tăng đến 75% và BOD giảm đi 10-15%.[4]
Một số cơng trình xử lý nước thải bằng phương pháp cơ học bao gồm [5]
+ Song chắn rác: Song chắn rác dùng để giữ lại các tạp chất thô như giấy, rác,
túi nilon, vỏ cây và các tạp chất có trong nước thải nhằm đảm bảo cho máy bơm,
các cơng trình và thiết bị xử lý nước thải hoạt động ổn định. Song chắn rác là các

thanh đan xếp kế tiếp nhau với các khe hở từ 16 đến 50mm, các thanh có thể bằng
thép, inox, nhực hoặc gỗ. Tiết diện của các thanh này là hình chữ nhật, hình trịn
hoặc elip. Bố trí song chắn rác trên máng dẫn nước thải. Các song chắn rác đặt song
song với nhau, nghiêng về phía dịng nước chảy để giữ rác lại. Song chắn rác
thường đặt nghiêng theo chiều dịng chảy một góc 50 đến 90°.Thiết bị chắn rác bố
trí tại các máng dẫn nước thải trước trạm bơm nước thải và trước các cơng trình xử lý
nước thải.
9


+ Bể thu dầu: Được xây dựng trong khu vực bãi đỗ và cầu rửa ô tô, xe máy,
bãi chứa dầu và nhiên liệu, nhà giặt tẩy của khách sạn, bệnh viện hoặc các cơng
trình cơng cộng khác, nhiệm vụ đón nhận các loại nước rửa xe, nước mưa trong khu
vực bãi đỗ xe…
+ Bể tách mỡ: Dùng để tách và thu các loại mỡ động thực vật, các loại dầu…
có trong nước thải. Bể tách mỡ thường được bố trí trong các bếp ăn của khách sạn,
trường học, bệnh viện… xây bằng gạch, bê tông cốt thép, nhựa composite… và bố
trí bên trong nhà, gần các thiết bị thốt nước hoặc ngoài sân gần khu vực bếp ăn để
tách dầu mỡ trước khi xả vào hệ thống thoát nước bên ngoài cùng với các loại nước thải
khác.
+ Bể điều hồ: Lưu lượng và nồng độ các chất ơ nhiễm trong nước thải các
khu dân cư, cơng trình cơng cộng như các nhà máy xí nghiệp ln thay đổi theo thời
gian phụ thuộc vào các điều kiện hoạt động của các đối tượng thoát nước này. Sự
dao động về lưu lượng nước thải, thành phần và nồng độ chất bẩn trong đó sẽ ảnh
hưởng đến hiệu quả làm sạch nước thải. Trong q trình lọc cần phải điều hồ lưu
lượng dịng chảy, một trong những phương án tơi ưu nhất là thiết kế bể điều hoà lưu
lượng. Bể điều hoà làm tăng hiệu quả của hệ thống xử lý sinh học do nó hạn chế
hiện tượng quá tải của hệ thống hoặc dưới tải về lưu lượng cũng như hàm lượng
chất hữu cơ, giảm được diện tích xây dựng của bể sinh học. Hơn nữa các chất ức
chế quá trình xử lý sinh học sẽ được pha loãng hoặc trung hồ ở mức độ thích hợp

cho các hoạt động của vi sinh vật.
+ Bể lắng cát: Trong thành phần cặn lắng nước thải thường có cát với độ lớn
thủy lực J = 18 mm/s. Đây các phần tử vô cơ có kích thước và tỷ trọng lớn. Mặc dù
khơng độc hại nhưng chúng cản trở hoạt động của các công trình xử lý nước thải
như tích tụ trong bể lắng, bể mêtan,… làm giảm dung tích cơng tác cơng trình, gây
khó khăn cho việc xả bùn cặn, phá huỷ quá trình cơng nghệ của trạm xử lý nước
thải. Để đảm bảo cho các cơng trình xử lý sinh học nước thải sinh học nước thải
hoạt động ổn định cần phải có các cơng trình và thiết bị phía trước. Cát lưu giữ
trong bể từ 2 đến 5 ngày. Các loại bể lắng cát thường dùng cho các trạm xử lý nước
thải công xuất trên 100m3/ngày. Các loại bể lắng cát chuyển động quay có hiệu quả
lắng cát cao và hàm lượng chất hữu cơ trong cát thấp. Do cấu tạo đơn giản bể lắng
cát ngang được sử dụng rộng rãi hơn cả. Tuy nhiên trong điều kiện cần thiết phải
10


kết hợp các cơng trình xử lý nước thải, người ta có thể dùng bể lắng cát đứng, bể
lắng cát tiếp tuyến hoặc thiết bị xiclone hở một tầng hoặc xiclone thuỷ lực. Từ bể
lắng cát, cát được chuyển ra sân phơi cát để làm khô bằng biện pháp trọng lực trong
điều kiện tự nhiên.
+ Bể lắng nước thải: Dùng để tách các chất không tan ở dạng lơ lửng trong
nước thải theo nguyên tắc dựa vào sự khác nhau giữa trọng lượng các hạt cặn có
trong nước thải. Vì vậy, đây là quá trình quan trọng trong xử lý nước thải, thường
bố trí nối tiếp nhau, q trình lắng tốt có thể loại bỏ đến 90 đến 95% lượng cặn có
trong nước hay sau khi xử lý sinh học. Để có thể tăng cường q trình lắng ta có thể
thêm vào chất đông tụ sinh học. Sự lắng của các hạt xảy ra dưới tác dụng của trọng
lực. Dựa vào chức năng và vị trí có thể chia bể lắng thành các loại: bể lắng đợt một
trước cơng trình xử lý sinh học và bể lắng đợt hai sau cơng trình xử lý sinh học.
Theo cấu tạo và hướng dòng chảy người ta phân ra các loại bể lắng ngang, bể lắng
đứng và bể lắng ly tâm.
+ Bể lắng ngang: Bể lắng ngang có dạng hình chữ nhật trên mặt bằng, có thể

được làm bằng các loại vật liệu khác nhau như bêtông, bêtông cốt thép, gạch hoặc
bằng đất tùy thuộc vào kích thước và yêu cầu của quá trình lắng và điều kiện kinh
tế. Trong bể lắng ngang, dòng nước chảy theo phương nằm ngang qua bể. Người ta
chia dịng chảy và q trình lắng thành 4 vùng: Vùng hoạt động là vùng quan trọng
nhất của bể lắng; Vùng bùn (vùng lắng đọng) là vùng lắng tập trung; Vùng trung
gian, tại đây nước thải và bùn lẫn lộn với nhau; Vùng an tồn. Ứng với q trình
của dịng chảy trên, bể lắng cũng có thể được chia thành 4 vùng: Vùng nước thải
vào; Vùng lắng hoặc vùng tách; Vùng xả nước ra; Vùng bùn. Các bể lắng ngang
thường có chiều sâu H từ 1,5 đến 4m, chiều dài H bằng (8 đến 12m), chiều rộng
kênh từ 3 đến 6m. Các bể lắng ngang thường được sử dụng khi lưu lượng nước thải
trên 15000 m3/ngày. Hiệu suất lắng đạt 60%. Vận tốc dòng chảy của nước thải trong
bể lắng thường được chọn khơng lớn hơn 0,01 m/s, cịn thời gian lưu từ 1 đến 3 giờ.
+ Bể lắng đứng: Bể lắng đứng có dạng hình trụ hoặc hình hộp với đáy hình
chóp. Nước thải được đưa và ống phân phối ở tâm bể với vận tốc không quá 30
mm/s. Nước thải chuyển động theo phương thẳng đứng từ dưới lên trên tới vách
tràn với vận tốc 0,5 đến 0,6 m/s. Thời gian nước lưu lại trong bể từ 45 đến 120 phút.
Nước bên trong được tập trung vào mánh thu phía trên, cặn lắng được chứa ở phần
11


hình nón hoặc chóp cụt phía dưới và được xả ra ngoài bằng bơm hay áp lực thủy
tĩnh trên l,5 mã lực. Chiều cao vùng lắng từ 4 đến 5m. Góc nghiêng cạnh bên hình
nón khơng nhỏ hơn 50°, đường kính hoặc cạnh có kích thước từ 4 đến 9m. Trong bể
lắng, các hạt chuyển động cùng với nước từ dưới lên trên với vận tốc w và lắng
dưới tác động của trọng lực với vận tốc W. Do đó các hạt có kích thước khác nhau
sẽ chiếm những vị trí khác nhau trong bể lắng. Khi W> w, các hạt sẽ lắng nhanh;
khi W< w, chúng sẽ bị cuốn theo dòng chảy lên trên. Hiệu suất lắng của bể lắng
đứng thường thấp hơn bể lắng ngang 10 đến 20%. Bể có diện tích xây dựng nhỏ, dễ
xả bùn cặn.
+ Bể lắng ly tâm: Loại bể này có tiết diện hình trịn, đường kính 16 đến 40m

(có khi tới 60m). Chiều sâu phần nước chảy 1,5 đến 5m, còn tỷ lệ đường kính/chiều
sâu từ 6 đến 30m. Đáy bể có độ dốc i lớn hơn 0,02 về tâm để thu cặn. Nước thải
được dẫn vào bể theo chiều từ tâm ra thành bể và được thu vào máng tập trung rồi
dẫn ra ngoài. Cặn lắng xuống đáy được tập trung lại để đưa ra ngoài nhờ hệ thống
gạt cặn quay tròn. Thời gian nước thải lưu lại trong bể khoảng 85 đến 90 phút. Hiệu
suất lắng đạt 60%. Bể lắng ly tâm được ứng dụng cho các trạm xử lý có lưu lượng từ
20.000 m3/ngày đêm trở lên.[9]
- Phƣơng pháp xử lý hố lý
Bản chất của q trình xử lý nước thải bằng phương pháp hóa lý là áp dụng
các q trình vật lý và hóa học để loại bớt các chất ơ nhiễm mà khơng thể dùng q
trình lắng ra khỏi nước thải. Các cơng trình tiêu biểu của việc áp dụng phương pháp
hóa lý bao gồm
+ Bể keo tụ, tạo bơng: Q trình keo tụ tạo bơng được ứng dụng để loại bỏ các
chất rắn lơ lửng và các hạt keo có kích thước rất nhỏ (10-7 đến 10-8 cm). Các chất
này tồn tại ở dạng phân tán và khơng thể loại bỏ bằng q trình lắng vì tốn rất nhiều
thời gian. Để tăng hiệu quả lắng, giảm bớt thời gian lắng của chúng thì thêm vào
nước thải một số hóa chất như phèn nhơm, phèn sắt, polymer… Các chất này có tác
dụng kết dính các chất khuếch tán trong dung dịch thành các hạt có kích cỡ và tỷ
trọng lớn hơn nên sẽ lắng nhanh hơn. Các chất keo tụ dùng là phèn nhôm:
A12(SO4)3.18H2O,

NaA1O2,

Al2(OH)3Cl,

KA1(SO4)2.12H2O,

NH4A1(SO4)2.12H2O; phèn sắt Fe2(SO4)3.2H2O, FeSO4.7H2O, FeCl3 hay chất keo
tụ không phân ly, dạng cao phân tử có nguồn gốc thiên nhiên hay tổng hợp. Phương
12



pháp keo tụ có thể làm trong nước và khử màu nước thải vì sau khi tạo bơng cặn,
các bơng cặn lớn lắng xuống thì những bơng cặn này có thể kéo theo các chất phân
tán không tan gây ra màu.
+ Bể tuyển nổi: Tuyển nổi là phương pháp được áp dụng tương đôi rộng rãi
nhằm loại bỏ các tạp chất khơng tan, khó lắng. Trong nhiều trường hợp, tuyển nổi
còn được sử dụng để tách các chất tan như chất hoạt động bề mặt. Bản chất của quá
trình tuyển nổi ngược lại với quá trình lắng và cũng được áp dụng trong trường quá
trình lắng xảy ra rất chậm và rất khó thực hiện. Các chất lơ lửng như dầu, mỡ sẽ nổi
lên trên bề mặt của nước thải dưới tác dụng của các bọt khí tạo thành lớp bọt có
nồng độ tạp chất cao hơn trong nước ban đầu. Hiệu quả phân riêng bằng tuyển nổi
phụ thuộc kích thước và số lượng bong bóng khí. Kích thước tối ưu của bong bóng
khí là 15 đến 30.103mm.
+ Phương pháp hấp phụ: Hấp phụ là phương pháp tách các chất hữu cơ và khí
hịa tan ra khỏi nước thải bằng cách tập trung các chất đó trên bề mặt chất rắn (chất
hấp phụ) hoặc bằng cách tương tác giữa các chất bẩn hịa tan với các chất rắn (hấp
phụ hóa học).
+ Phương pháp trao đổi ion: Là phương pháp thu hồi các cation và anion bằng
các chất trao đổi ion. Các chất trao đổi ion là các chất rắn trong thiên nhiên hoặc vật
liệu nhựa nhân tạo. Chúng khơng hịa tan trong nước và dung mơi hữu cơ, có khả
năng trao đổi ion. Phương pháp này được ứng dụng để làm sạch nước thải khỏi các
kim loại: Zn, Cu, Cr, Ni, Mn, Fe…. Cũng như các hợp chất của Asen. Ngồi ra cịn
có phương pháp xử lý nước thải bằng q trình màng, trích ly.
-

Phƣơng pháp xử lý hố học
Các phương pháp hóa học xử lý nước thải gồm có: trung hịa, oxy hóa và

khử. Tất cả các phương pháp này đều dùng tác nhân hóa học nên tốn nhiều tiền.

Người ta sử dụng các phương pháp hóa học để khử các chất hòa tan và trong các
hệ thống nước khép kín. Đơi khi phương pháp này được dùng để xử lý sơ bộ
trước khi xử lý sinh học hay sau công đoạn này như là một phương pháp xử lý
nước thải lần cuối để thải vào nguồn.
+ Phương pháp trung hòa: Trung hòa nước thải được thực hiện bằng nhiều
cách khác nhau:
 Trộn lẫn nước thải với axit hoặc kiềm.
13


 Bổ sung các tác nhân hóa học.
 Hấp thụ khí axit bằng chất kiềm hoặc hấp thụ amoniăc bằng nước axit.
Trong q trình trung hịa một lượng bùn cặn được tạo thành. Lượng bùn
này phụ thuộc vào nồng độ và thành phần của nước thải cũng như loại và lượng các
tác nhân xử dụng cho quá trình.
+ Phương pháp oxy hóa và khử: Để làm sạch nước thải có thể dùng các chất
oxy hóa như Clo ở dạng khí và hóa lỏng, dioxyt clo, clorat canxi, hypoclorit canxi
và natri, pemanganat kali, bicromat kali, oxy khơng khí, ozon... Trong q trình oxy
hóa, các chất độc hại trong nước thải được chuyển thành các chất ít độc hơn và tách
ra khỏi nước thải. Quá trình này tiêu tốn một lượng lớn tác nhân hóa học, do đó q
trình oxy hóa học chỉ được dùng trong những trường hợp khi các tạp chất gây
nhiễm bẩn trong nước thải không thể tách bằng những phương pháp khác.
 Oxy hóa bằng Clo
 Clo và các chất có chứa clo hoạt tính là chất oxy hóa thơng dụng nhất.
Người ta sử dụng chúng để tách H2S, hydrosunfit, các hợp chất chứa
metylsunfit, phenol, xyanua ra khỏi nước thải. Khi clo tác dụng với nước thải
xảy ra phản ứng: Cl2 + H2O -> HClO + HCl; HClO ↔ H+ + ClO-. Tổng
Clo, HClO và ClO- được gọi là clo tự do hay clo hoạt tính.
Các nguồn cung cấp clo hoạt tính cịn có clorat canxi (CaOCl2), hypoclorit,
clorat, dioxyt clo, clorat canxi được nhận theo phản ứng: Ca(OH)2 + Cl2 -> CaClO2

+ H2O. Lượng clo hoạt tính cần thiết cho một đơn vị thể tích nước thải là: 10 g/m3
đối với nước thải sau xử lý cơ học, 5 g/m3 sau xử lý sinh học hoàn toàn.
+ Phương pháp Ozon hóa: Ozon tác động mạnh mẽ với các chất khống và
chất hữu cơ, oxy hóa bằng ozon cho phép đồng thời khử màu, khử mùi và tiệt trùng
của nước. Sau q trình ozon hóa số lượng vi khuẩn bị tiêu diệt đến hơn 99%, ozon
cịn oxy hóa các hợp chất Nito, Photpho...[12]
-

Phƣơng pháp xử lý sinh học

Các chất hữu cơ ở dạng keo, huyền phù và dung dịch là nguồn thức ăn của vi
sinh vật. Trong quá trình hoạt động sơng, vi sinh vật oxy hố hoặc khử các hợp chất
hữu cơ này, kết quả là làm sạch nước thải khỏi các chất bẩn hữu cơ.

14


+ Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học hiếu khí: Q trình xử lý nước
thải được dựa trên oxy hố các chất hữu cơ có trong nước thải nhờ oxy tự do hoà
tan. Nếu oxy được cấp bằng thiết bị hoặc nhờ cấu tạo cơng trình, thì đó là q trình
sinh học hiếu khí trong điều kiện nhân tạo. Ngược lại, nếu oxy được vận chuyển và
hoà tan trong nước nhờ các yếu tố tự nhiên thì đó là q trình xử lý sinh học hiếu
khí trong điều kiện tự nhiên. Các cơng trình xử lý sinh học hiếu khí trong điều kiện
nhân tạo thường được dựa trên nguyên tắc hoạt động của bùn hoạt tính (bể
Aerotank trộn, kênh oxy hố tuần hồn) hoặc màng vi sinh vật (bể lọc sinh học, đĩa
sinh học), xử lý sinh học hiếu khí trong điều kiện tự nhiên thường được tiến hành
trong hồ (hồ sinh học oxy hoá, hồ sinh học ổn định) hoặc trong đất ngập nước (các
loại bãi lọc, đầm lầy nhân tạo).
+ Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học kỵ khí: Qúa trình xử lý được
dựa trên cơ sở phân huỷ các chất hữu cơ giữ lại trong cơng trình nhờ sự lên men kỵ

khí. Đối với các hệ thống thốt nước qui mơ vừa và nhỏ người ta thường dùng các
cơng trình kết hợp với việc tách cặn lắng với phân huỷ yếm khí các chất hữu cơ
trong pha rắn và pha lỏng. Các công trình được xử dụng rộng rãi là các bể tự hoại,
giếng thăm, bể lắng hai vỏ, bể lắng trong kết hợp với ngăn lên men, bể lọc ngược
qua tầng kỵ khí (UASB).
+ Các cơng trình xử lý nước thải trong đất: Các cơng trình xử lý nước thải
trong đất là những vùng đất quy hoạch tưới nước thải định kỳ gọi là cánh đồng ngập
nước (cánh đồng tưới và cánh đồng lọc). Cánh đồng ngập nước được tính tốn thiết
kế dựa vào khả năng giữ lại, chuyển hoá chất bẩn trong đất. Khi lọc qua đất, các
chất lơ lửng và keo sẽ được giữ lại ở lớp trên cùng. Những chất đó tạo nên lớp
màng gồm vơ số vi sinh vật có khả năng hấp phụ và oxy hố các chất hữu cơ có
trong nước thải. Hiệu suất xử lý nước thải trong cánh đồng ngập nước phụ thuộc
vào các yếu tố như loại đất, độ ẩm của đất, mực nước ngầm, tải trọng, chế độ tưới,
phương pháp tưới, nhiệt độ và thành phần tính chất nước thải. Đồng thời nó cịn phụ
thuộc vào các loại cây trồng ở trên bề mặt. Trên cánh đồng tưới ngập nước có thể
trồng nhiều loại cây, song chủ yếu là loại cây không thân gỗ.
+ Hồ sinh học: Hồ sinh học là các thuỷ vực tự nhiên hoặc nhân tạo, không lớn
mà ở đấy diễn ra q trình chuyển hố các chất bẩn. Quá trình này diễn ra tương tự
như quá trình tự làm sạch trong nước sông hồ tự nhiên với vai trò chủ yếu là các vi
15