Học viên: Nguyễn Trung Hiếu
Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ Trang 1 Trường Đại học Xây dựng
MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT ................................................... 3
DANH MỤC CÁC BẢNG ........................................................................................ 4
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ .................................................................................. 5
CHƯƠNG MỞ ĐẦU ................................................................................................ 6
1. Sự cấp thiết của đề tài ........................................................................................ 6
2. Mục đích của đề tài ............................................................................................ 7
3. Đối tượng và phạm vi của đề tài ........................................................................ 8
a. Đối tượng của đề tài ....................................................................................... 8
b. Phạm vi của đề tài .......................................................................................... 8
4. Phương pháp nghiên cứu .................................................................................... 8
5. Nội dung luận văn .............................................................................................. 8
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI SINH HOẠT, NƯỚC THẢI CÓ
HÀM LƯỢNG CHẤT HỮU CƠ CAO VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XLNT BẰNG
PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC TRONG ĐIỀU KIỆN NHÂN TẠO ................... 10
1.1. THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT CỦA NƯỚC THẢI ............................... 10
1.1.1. Nguồn gốc, thành phần và số lượng nước thải ...................................... 10
1.1.2. Tính chất vật lý ...................................................................................... 11
1.1.3. Tính chất hoá học ................................................................................... 14
1.1.4. Tính chất sinh học .................................................................................. 16
1.2. ĐẶC THÙ CỦA NƯỚC THẢI CÓ HÀM LƯỢNG CHẤT HỮU CƠ CAO
TRONG NGÀNH CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM, NƯỚC GIẢI KHÁT. ........ 17
1.3. HIỆN TRẠNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM19
1.3.1. Trên thế giới ........................................................................................... 19
1.3.2. Ở Việt Nam ............................................................................................ 20
1.4. TỔNG QUAN VỀ XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC
TRONG ĐIỀU KIỆN NHÂN TẠO ..................................................................... 21
1.4.1. Các bước XLNT sinh hoạt ......................................................................... 21
1.4.2. Dây chuyền công nghệ và phương pháp XLNT ........................................ 24
1.4.3. Một số dây chuyền công nghệ XLNT trong công nghiệp thực phẩm, nước
giải khát đã được thực hiện .................................................................................. 37
1.5. KẾT LUẬN ................................................................................................... 43
CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT QUÁ TRÌNH XỬ LÝ NƯỚC THẢI VÀ ĐỀ
XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÓ HÀM LƯỢNG CHẤT HỮU CƠ
CAO ĐẢM BẢO XẢ VÀO NGUỒN .................................................................... 45
2.1. CƠ CHẾ CHUYỂN HOÁ SINH HỌC CÁC CHẤT BẨN HỮU CƠ .......... 45
Học viên: Nguyễn Trung Hiếu
Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ Trang 2 Trường Đại học Xây dựng
2.1.1. Cơ chế chuyển hoá sinh học các chất bẩn hữu cơ và các chất dinh dưỡng
trong các công trình xử lý nước thải ................................................................ 45
2.1.2. Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học trong điều kiện hiếu khí . 48
2.1.3. Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học trong điều kiện yếm khí . 50
2.1.4. Điều kiện làm việc bình thường của các công trình xử lý nước thải bằng
phương pháp sinh học trong điều kiện nhân tạo .............................................. 53
2.2. CÁC CÔNG TRÌNH XLNT ĐẢM BẢO XỬ LÝ ĐƯỢC CÁC CHỈ TIÊU
BOD, NITƠ VÀ PHỐTPHO TRONG NƯỚC THẢI. ......................................... 55
2.2.1. XLNT bằng mương oxy hóa ...................................................................... 55
2.2.2. XLNT bằng bể Aeroten hoạt động gián đoạn theo mẻ (SBR) ................... 58
2.2.3. XLNT bằng công nghệ SBR cải tiến (C-Tech) .......................................... 61
2.2.4. XLNT bằng công nghệ A/O ....................................................................... 64
2.2.5. XLNT bằng công nghệ AA/O .................................................................... 65
2.2.6. XLNT bằng công nghệ AA/O có kết hợp sử dụng MBBR – Màng vi sinh
chuyển động. ........................................................................................................ 65
2.3. ĐỀ XUẤT LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ ĐỂ XLNT CÓ HÀM LƯỢNG CHẤT
HỮU CƠ CAO ĐẢM BẢO XẢ VÀO NGUỒN LOẠI A TRONG ĐIỀU KIỆN
VIỆT NAM .......................................................................................................... 66
2.4. KẾT LUẬN ................................................................................................... 68
CHƯƠNG 3 NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT MÔ HÌNH XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHO
CÔNG TY RƯỢU & NƯỚC GIẢI KHÁT ANH ĐÀO ...................................... 69
3.1. TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY RƯỢU & NƯỚC GIẢI KHÁT ANH ĐÀO 69
3.2. NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT MÔ HÌNH XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHO CÔNG TY
RƯỢU & NƯỚC GIẢI KHÁT ANH ĐÀO ......................................................... 70
3.2.1. Yêu cầu chung ............................................................................................ 70
3.2.2. Công suất trạm xử lý .................................................................................. 71
3.2.3. Chất lượng nước thải đầu vào và đầu ra .................................................... 71
3.2.4. Dây chuyền công nghệ xử lý nước thải ...................................................... 72
3.2.5 Tính toán một số hạng mục công trình chính .............................................. 77
3.2.6. Chi tiết các hạng mục công trình................................................................ 87
3.2.7. Tính toán các vấn đề về tài chính hạng mục công trình ............................. 88
3.8. KẾT LUẬN ................................................................................................... 89
CHƯƠNG 4 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ......................................................... 90
4.1. KẾT LUẬN ................................................................................................... 90
4.2. KIẾN NGHỊ .................................................................................................. 90
TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................... 91
Học viên: Nguyễn Trung Hiếu
Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ Trang 3 Trường Đại học Xây dựng
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT
Ký hiệu
Tiếng Anh
Tiếng Việt
BOD
Biochemical Oxygen Demand
Nhu cầu ôxy sinh học
COD
Chemical Oxygen Demand
Nhu cầu ôxy hoá học
DO
Dissolved Oxygen
Ôxy hoà tan
DOC
Dissolved Organic Carbon
Lượng cacbon hữu cơ hoà tan
ĐTM
Đánh giá tác động môi trường
KCN
Khu công nghiệp
NOS
Nhu cầu ôxy sinh học
QCVN
Quy chuẩn Việt Nam
ATP
Adenosine Triphosphate
Năng lượng của tế bào
ADP
Adenosine diphosphate
Sản phầm của ATP
SS
Suspended Solids
Cặn lơ lửng
TCVN
Tiêu chuẩn Việt Nam
TCXDVN
Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam
TOC
Total Organic Carbon
Tổng cacbon hữu cơ
XLNT
Xử lý nước thải
Học viên: Nguyễn Trung Hiếu
Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ Trang 4 Trường Đại học Xây dựng
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Lượng chất bẩn một người trong một ngày xả vào hệ thống thoát nước ................. 10
Bảng 1.2. Thành phần nước thải sinh hoạt khu dân cư ............................................................ 11
Bảng 1.3. Khối lượng chất bẩn có trong nước thải sinh hoạt, g/người.ngày ............................ 12
Bảng 1.4. Thành phần của nước thải sau quá trình sản xuất của Công ty nước giải khát Kirin
Acecook. ................................................................................................................................... 18
Bảng 1.5. Thành phần của nước thải sau quá trình sản xuất tại Công ty bia Ong Thái Bình,
Công ty bia Nghệ An, Công ty bia Nada, Nhà máy bia Hạ Long… ........................................ 18
Bảng 1.6. Nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải sau các bước xử lý ............................... 23
Bảng 1.7. Tổng hợp các công trình XLNT bằng phương pháp sinh học trong điều kiện tự
nhiên và nhân tạo ...................................................................................................................... 36
Bảng 2.1. Hệ thống các phương pháp và công trình xử lý sinh học nước thải ......................... 46
Bảng 2.2. Phạm vi ứng dụng các phương pháp xử lý sinh học nước thải ................................ 47
Bảng 2.3. Nồng độ cho phép của một số kim loại nặng và chất hữu cơ trong nước thải đưa đi
xử lý sinh học ........................................................................................................................... 54
Bảng 3.1 Kết quả phân tích chất lượng nước đầu vào của công ty rượu & nước giải khát Anh
Đào do công ty Cổ phần Nước và Môi trường Việt Nam phân tích 03/2009........................... 71
Bảng 3.2. Tiêu chuẩn nước thải đầu ra, mức A theo QCVN 24:2008/BTNMT....................... 72
Bảng 3.3. Bảng chất lượng nước thải sau xử lý đối với công nghệ AAO&MBBR ................. 87
Bảng 3.4. Khái toán tổng mức đầu tư xây dựng công trình ...................................................... 88
Bảng 3.5 Chi phí xử lý 1 m3 nước thải ..................................................................................... 89
Học viên: Nguyễn Trung Hiếu
Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ Trang 5 Trường Đại học Xây dựng
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 1.1. Thành phần các chất bẩn trong nước thải sinh hoạt ................................................. 12
Hình 1.2. Các loại chất rắn trong nước thải .............................................................................. 13
Hình 1.3. Quan hệ giữa các đại lượng đặc trưng cho chất hữu cơ trong nước ......................... 15
Hình 1.4. Các bước xử lý nước thải sinh hoạt .......................................................................... 23
Hình 1.5. Sơ đồ chung của một trạm XLNT ............................................................................ 24
Hình 1.6. Sơ đồ hệ thống các công trình XLNT bằng phương pháp cơ học. ........................... 27
Hình 1.7. Hệ thống XLNT bằng phương pháp hoá học và hoá lý ............................................ 28
Hình 1.8. Sơ đồ dây chuyền công nghệ XLNT theo phương pháp sinh học trong điều kiện tự
nhiên. ........................................................................................................................................ 30
Hình 1.9. Sơ đồ quá trình XLNT trong đất .............................................................................. 31
Hình 1.10. Sơ đồ dây chuyền công nghệ XLNT theo phương pháp sinh học trong điều kiện
nhân tạo. ................................................................................................................................... 32
Hình 1.11. Nguyên lý quá trình XLNT bằng phương pháp bùn hoạt tính. .............................. 33
Hình 1.12. Sơ đồ đĩa lọc sinh học ............................................................................................. 36
Hình 1.13. Sơ đồ công nghệ Trạm XLNT tại công ty Kirin Acecook ..................................... 40
Hình 1.14. Sơ đồ công nghệ Trạm XLNT tại công ty bia Sanmiguel ...................................... 43
Hình 2.1. Sơ đồ cân bằng BOD trong công trình XLNT bằng phương pháp sinh học hiếu khí
.................................................................................................................................................. 46
Hình 2.2. Sơ đồ tổng quát quá trình chuyển hoá chất bẩn trong công trình XLNT bằng
phương pháp sinh học trong điều kiện hiếu khí ....................................................................... 48
Hình 2.3. Sơ đồ quá trình lên men yếm khí các chất hữu cơ .................................................... 51
Hình 2.4. Sơ đồ hoạt động của bể phản ứng yếm khí tiếp xúc ................................................. 53
Hình 2.5. Sơ đồ nguyên tắc hoạt động của mương ôxy hoá tuần hoàn .................................... 56
Hình 2.6. Sơ đồ phân bố ôxy hoà tan trong mương ôxy hoá tuần hoàn ................................... 57
Hình 2.7. Sơ đồ hoạt động của hệ thống Aeroten hoạt động theo mẻ (SBR) ........................... 58
Hình 2.8. Các giai đoạn hoạt động trong một chu kỳ của bể SBR ........................................... 59
Hình 2.9. Chu trình xử lý trong bể SBR cải tiến ...................................................................... 63
Hình 2.10. Quá trình xử lý photpho A/O .................................................................................. 64
Hình 2.11. Quá trình xử lý photpho AA/O ............................................................................... 65
Hình 2.12. Quá trình xử lý nước thải AA/O có sử dụng MBBR .............................................. 66
Hình 2.13. Sơ đồ nguyên tắc hoạt động của mương ôxy hoá tuần hoàn .................................. 66
Hình 2.14. Sơ đồ công nghệ XLNT sử dụng bể SBR ............................................................... 67
Hình 2.15. Sơ đồ công nghệ XLNT sử dụng bể SBR cải tiến – C-Tech .................................. 67
Hình 2.16. Sơ đồ XLNT theo nguyên tắc thiếu khí - hiếu khí kết hợp .................................... 68
Hình 2.17. Sơ đồ XLNT theo nguyên tắc kỵ khí - thiếu khí - hiếu khí kết hợp ....................... 68
Hình 3.1. Sơ đồ Công nghệ XLNT công nghệ AAO................................................................ 73
Hình 3.2. Sơ đồ dây chuyền công nghệ .................................................................................... 74
Hình 3.3. Mặt đứng Modul xử lý bậc 1 .................................................................................... 77
Hình 3.4. Mặt trong Modul xử lý sinh học AO&MBBR ; và vật liệu MBBR ......................... 86