Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Ngành chăn nuôi gia súc, đặc biệt là chăn nuôi heo, giữ vai trò trọng yếu trong cơ cấu nông nghiệp tại Việt Nam, đáp ứng nhu cầu thực phẩm và cung cấp nguồn phân bón hữu cơ. Trong những năm gần đây, xu hướng chuyển dịch sang mô hình trang trại quy mô công nghiệp phát triển mạnh mẽ tại các vùng trọng điểm như Hà Nội, Mộc Châu (Sơn La), TP. Hồ Chí Minh và các tỉnh lân cận, Lâm Đồng, cùng khu vực duyên hải miền Trung. Sự gia tăng quy mô đàn nuôi kéo theo áp lực lớn đối với môi trường tiếp nhận do khối lượng chất thải xả ra hàng ngày rất cao. Nước thải chăn nuôi chứa hàm lượng lớn chất hữu cơ, cặn lơ lửng, nitơ, photpho, vi sinh vật gây bệnh (Salmonella, Leptospira, Clostridium tetani, giun sán) và các hợp chất khí gây mùi hôi, độc hại ($NH_3$, $CO_2$, $CH_4$, $H_2S$). Nếu không được thu gom và xử lý đúng quy chuẩn, nguồn thải này sẽ gây suy thoái nghiêm trọng nguồn nước mặt, nước ngầm, ô nhiễm không khí và tăng nguy cơ bùng phát dịch bệnh.

Công ty TNHH Chăn nuôi Minh Phát Đạt được thành lập theo Giấy chứng nhận đăng ký kinh doanh số 3801150725 do Sở Kế hoạch và Đầu tư tỉnh Bình Phước cấp ngày 20/06/2017. Doanh nghiệp đầu tư xây dựng trang trại chăn nuôi heo thịt tập trung với quy mô 12.000 con/năm trên khu đất rộng 100.156,6 $m^2$ tại Ấp Tân Lập, xã Phước Thiện, huyện Bù Đốp, tỉnh Bình Phước (khu đất nhận chuyển nhượng quyền sử dụng từ Công ty TNHH Nông sản Đài Loan theo GCN QSDĐ số T00478 ngày 26/11/2007). Nhằm đáp ứng yêu cầu bảo vệ môi trường theo quy định pháp luật khi đưa dự án vào vận hành, đề tài "Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải chăn nuôi cho Công ty TNHH Chăn nuôi Minh Phát Đạt, tỉnh Bình Phước công suất 200 $m^3$/ngày đêm" được thực hiện.

Mục tiêu nghiên cứu của đồ án bao gồm:

  1. Xác định thành phần, tính chất nước thải chăn nuôi phát sinh từ hoạt động của trang trại.
  2. Nghiên cứu các nguồn phát sinh nước thải trong dây chuyền chăn nuôi của nhà máy.
  3. Tính toán và thiết kế hệ thống xử lý nước thải chăn nuôi bảo đảm nước thải đầu ra đạt Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia QCVN 62-MT:2016/BTNMT, Cột A.

Nhiệm vụ nghiên cứu trọng tâm là tính toán công nghệ, xác định kích thước hình học, lựa chọn thiết bị cho từng công trình đơn vị trong trạm xử lý nước thải công suất 200 $m^3$/ngày đêm.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng: Nước thải chăn nuôi phát sinh từ các hoạt động tắm rửa cho heo và vệ sinh chuồng trại của Công ty TNHH Chăn nuôi Minh Phát Đạt.
  • Phạm vi không gian: Trang trại chăn nuôi heo tại Ấp Tân Lập, xã Phước Thiện, huyện Bù Đốp, tỉnh Bình Phước.
  • Phạm vi công suất: $200\text{ }m^3/\text{ngày đêm}$.
  • Giới hạn nghiên cứu: Đồ án tập trung vào tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải lỏng; không tính toán chi tiết quy trình xử lý chất thải rắn và khí thải.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Cơ sở lý thuyết và quy chuẩn áp dụng

Nước thải chăn nuôi heo có đặc trưng là hàm lượng chất hữu cơ cao, chiếm 70–80% tổng chất rắn (bao gồm cellulose, protit, acid amin, chất béo, hydratcacbon từ phân và thức ăn thừa), phần chất vô cơ chiếm 20–30% (cát, đất, muối, urê, amoni, sulfate...). Nồng độ chất dinh dưỡng $N$ và $P$ ở mức rất cao do khả năng hấp thụ của gia súc kém. Cơ sở lý thuyết về xử lý nước thải chăn nuôi dựa trên sự phối hợp giữa các quá trình cơ học, hóa lý và sinh học:

  • Quá trình xử lý kỵ khí: Diễn ra qua 4 giai đoạn nối tiếp gồm thủy phân, acid hóa, acetic hóa và methane hóa, biến đổi hợp chất hữu cơ phức tạp thành $CH_4$ và $CO_2$. Các công trình kỵ khí điển hình gồm bể UASB (bể phản ứng kỵ khí dòng chảy ngược qua tầng bùn), bể lọc kỵ khí, hồ kỵ khí.
  • Quá trình xử lý thiếu khí và hiếu khí: Sử dụng bùn hoạt tính lơ lửng để oxy hóa các chất hữu cơ hòa tan ($C_xH_yO_z + O_2 \rightarrow CO_2 + H_2O + \text{tế bào vi khuẩn}$), kết hợp quá trình nitrat hóa (chuyển hóa amoni thành nitrit, nitrat) và khử nitrat trong điều kiện thiếu khí (chuyển hóa nitrat thành khí $N_2$).
  • Quá trình xử lý tự nhiên bằng thực vật thủy sinh: Khả năng hấp thụ chất vô cơ hòa tan và cung cấp giá bám vi sinh của cây lục bình (Eichhornia crassipes).

Tiêu chuẩn đối chiếu chất lượng xả thải là Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải chăn nuôi QCVN 62-MT:2016/BTNMT (Cột A).

Phương pháp nghiên cứu

Tác giả áp dụng phối hợp các phương pháp kỹ thuật môi trường:

  • Phương pháp khảo sát thực địa: Khảo sát vị trí địa lý, hiện trạng mặt bằng xây dựng và nguồn tiếp nhận nước thải tại trang trại ở huyện Bù Đốp, tỉnh Bình Phước.
  • Phương pháp thu thập số liệu: Tổng hợp tài liệu chuyên ngành về công nghệ xử lý nước thải chăn nuôi trong nước và quốc tế; thu thập số liệu phân tích chất lượng nước thải thô của cơ sở.
  • Phương pháp so sánh, đánh giá: Phân tích ưu, nhược điểm, hiệu quả xử lý và tính khả thi kinh tế của các phương án công nghệ để lựa chọn sơ đồ tối ưu.
  • Phương pháp toán học: Ứng dụng các công thức thủy lực và công nghệ môi trường để tính toán dung tích, kích thước các bể xử lý, thông số sục khí, công suất máy bơm và dự toán chi phí.
  • Phương pháp đồ họa kỹ thuật: Sử dụng phần mềm AutoCAD để thể hiện bản vẽ mặt bằng và mặt cắt chi tiết của các công trình đơn vị.

Nguồn dữ liệu

Dữ liệu đầu vào phục vụ thiết kế được xác định dựa trên kết quả phân tích mẫu nước thải thực tế của Công ty TNHH Chăn nuôi Minh Phát Đạt, kết hợp các tài liệu, giáo trình chuyên khảo về tính toán xử lý nước thải của các tác giả trong và ngoài nước (Chongrak Polprasert, 1997; Trương Thanh Cảnh, 2001; Lê Hoàng Việt, 2000; Timberlake, 1988...).

Chỉ tiêu ô nhiễm Giá trị thực tế tại cơ sở Đơn vị QCVN 62-MT:2016/BTNMT (Cột A)
pH 6,78 - 6 – 9
$BOD_5$ 1.468 mg/l 40
$COD$ 3.081,5 mg/l 100
$SS$ (Chất rắn lơ lửng) 598 mg/l 50
N tổng 206 mg/l 50
P tổng 37 mg/l -
Coliform $5,3 \times 10^5$ MPN/100ml 3.000

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1. Tổng quan về nước thải chăn nuôi

Chương 1 cung cấp tổng quan về đặc tính nước thải ngành chăn nuôi, hiện trạng cơ sở nghiên cứu và các công nghệ xử lý hiện hành:

  • Trình bày chi tiết thành phần lý hóa và sinh học của nước thải chăn nuôi heo, nhấn mạnh tỷ lệ hợp chất hữu cơ chiếm 70–80%, N-tổng dao động từ 571–1.026 mg/l và Photpho từ 39–94 mg/l theo các tài liệu tham khảo chung.
  • Giới thiệu thông tin pháp lý, chức năng, quy mô trang trại (12.000 con heo thịt/năm) và vị trí tiếp giáp địa lý của Công ty TNHH Chăn nuôi Minh Phát Đạt tại xã Phước Thiện, huyện Bù Đốp, tỉnh Bình Phước.
  • Tổng thuật kinh nghiệm xử lý nước thải chăn nuôi tại các quốc gia: Trung Quốc (bể biogas tự hoại, phân hủy yếm khí 2 giai đoạn), Thái Lan (hệ thống HYPHI tại Đại học Chiang Mai kết hợp lắng, chảy nút và UASB), Úc và Ý (công nghệ SBR xử lý giảm trên 97% COD, Nito, Photpho).
  • Phân tích các mô hình xử lý tại Việt Nam theo quy mô: hộ gia đình (bể tự hoại, hầm biogas kết hợp ủ phân), quy mô nhỏ (tách riêng phân để ủ, nước thải qua biogas - hồ lắng), quy mô vừa và lớn (kết hợp lắng, UASB, hồ kỵ khí - tùy nghi - hiếu khí).
  • Đánh giá cơ chế hoạt động của các phương pháp cơ học (song chắn rác, lắng cát, lắng sơ bộ), hóa lý (keo tụ tạo bông, tuyển nổi) và sinh học (kỵ khí 4 giai đoạn; hiếu khí với bùn lơ lửng Aerotank, SBR hoặc bùn dính bám; hệ thống tự nhiên hồ sinh học, cánh đồng tưới, đất ngập nước).
  • Phân tích vai trò thực vật nước, đặc biệt là cây lục bình (Eichhornia crassipes) trong việc làm giá bám vi sinh vật, hấp thụ N, P và tạo oxy qua lớp màng sinh học biofilm.

Chương 2. Đề xuất các phương án xử lý nước thải chăn nuôi tại Công ty TNHH Minh Phát Đạt công suất 200 $m^3$/ngđ

Chương 2 tập trung xây dựng, so sánh và lựa chọn dây chuyền công nghệ xử lý nước thải phù hợp với công suất 200 $m^3$/ngày đêm:

  • Phương án 1: Nước thải $\rightarrow$ Song chắn rác $\rightarrow$ Bể lắng cát $\rightarrow$ Bể điều hòa $\rightarrow$ Bể lắng I $\rightarrow$ Bể UASB $\rightarrow$ Bể lọc sinh học cao tải $\rightarrow$ Bể lắng II $\rightarrow$ Bể tiếp xúc (khử trùng bằng Clo) $\rightarrow$ Nguồn tiếp nhận. Bùn từ bể lắng I, lắng II và bùn dư được dẫn về bể nén bùn và máy ép bùn.
  • Phương án 2: Nước thải $\rightarrow$ Song chắn rác $\rightarrow$ Ngăn tiếp nhận $\rightarrow$ Bể lắng cát $\rightarrow$ Bể điều hòa $\rightarrow$ Bể lắng I (lắng ly tâm) $\rightarrow$ Bể UASB $\rightarrow$ Bể Anoxic $\rightarrow$ Bể Aerotank $\rightarrow$ Bể lắng II $\rightarrow$ Bể khử trùng $\rightarrow$ Nguồn tiếp nhận.
Chỉ tiêu so sánh Phương án 1 (Lọc sinh học cao tải) Phương án 2 (Anoxic kết hợp Aerotank)
Sơ đồ công nghệ chính Song chắn rác – Lắng cát – Điều hòa – Lắng I – UASB – Lọc sinh học cao tải – Lắng II – Khử trùng Song chắn rác – Ngăn tiếp nhận – Lắng cát – Điều hòa – Lắng I – UASB – Anoxic – Aerotank – Lắng II – Khử trùng
Hiệu quả xử lý Giảm $BOD_5$, $COD$, $SS$; hiệu quả xử lý Nitơ hạn chế hơn do thiếu ngăn thiếu khí chuyên biệt Xử lý triệt để $BOD_5$, $COD$, khử sâu Nitơ qua chu trình Nitrat hóa (Aerotank) và Khử Nitrat (Anoxic)
Ưu điểm Diện tích xây dựng nhỏ, hiệu quả xử lý tương đối cao Vận hành tương đối dễ dàng, nước đầu ra ổn định đạt chuẩn QCVN 62-MT:2016/BTNMT Cột A, khả thi về mặt kinh tế
Nhược điểm Bể lọc sinh học cao tải dễ bị tắc nghẽn vật liệu lọc theo thời gian, tốn hóa chất, chi phí vận hành cao Quá trình vận hành cần theo dõi thường xuyên cường độ sục khí trong bể hiếu khí

Dựa trên các tiêu chí về độ ổn định, khả năng khử Nitơ triệt để và tính khả thi vận hành, tác giả lựa chọn Phương án 2 làm phương án thiết kế chi tiết.

Chương 3. Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải chăn nuôi của Công ty TNHH Minh Phát Đạt công suất 200 $m^3$/ngđ

Chương 3 trình bày các bước tính toán thủy lực, xác định kích thước công trình và thông số công nghệ cho từng đơn nguyên theo Phương án 2:

  • Lưu lượng tính toán: Lưu lượng trung bình ngày $Q = 200\text{ }m^3/\text{ngày đêm}$; lưu lượng trung bình giờ $Q_{htb} = 8,5\text{ }m^3/h$; lưu lượng giờ lớn nhất $Q_{hmax} = 21,25\text{ }m^3/h$ (với hệ số không điều hòa $k_{max} = 2,5$).
  • Mương dẫn và Song chắn rác: Thiết kế mương dẫn tiết diện chữ nhật rộng $B_k = 0,15\text{ }m$, chiều cao lớp nước $h_l = 0,075\text{ }m$. Kích thước mương tổng thể: dài $L = 1,62\text{ }m$, rộng $B_s = 0,2\text{ }m$, sâu $H = 0,6\text{ }m$. Song chắn rác đặt nghiêng $60^\circ$, gồm 6 thanh sắt (bề rộng thanh $s = 8\text{ }mm$, chiều dài thanh $l = 50\text{ }mm$), 7 khe hở với kích thước khe $b = 20\text{ }mm$. Tổn thất áp lực qua song chắn $h_s = 0,02\text{ }m$. Hiệu suất xử lý đạt 5% $BOD_5$, 5% $COD$, 10% $SS$.
  • Ngăn tiếp nhận: Thời gian lưu nước $t = 30\text{ }\text{phút}$, thể tích hữu ích $V = 10,625\text{ }m^3$. Kích thước xây dựng: dài $L = 2,5\text{ }m$, rộng $B = 1,5\text{ }m$, chiều cao tổng cộng $H = 3,0\text{ }m$ (chiều sâu hữu ích $h = 2,5\text{ }m$, chiều cao bảo vệ $h_{bv} = 0,5\text{ }m$). Bố trí 2 bơm chìm Tsurumi (Nhật Bản), công suất định mức 1,1 kW (1 bơm vận hành, 1 bơm dự phòng) đáp ứng cột áp $H = 6\text{ }mH_2O$.
  • Bể lắng cát ngang: Chia thành 2 đơn nguyên hoạt động song song ($n = 2$), vận tốc dòng chảy $v_n = 0,1\text{ }m/s$, thời gian lắng $t = 60\text{ }s$. Thể tích tổng cộng $W = 0,354\text{ }m^3$. Kích thước mỗi đơn nguyên: dài $L = 3,0\text{ }m$, rộng $B = 0,24\text{ }m$, chiều cao công tác $H = 0,25\text{ }m$, chiều cao xây dựng tổng thể $H_{xd} = 0,513\text{ }m$. Lượng cát thu gom trung bình $W_c = 0,03\text{ }m^3/\text{ngày đêm}$ (chu kỳ xả cát 1 ngày/lần). Hiệu suất khử chất rắn lơ lửng $SS$ đạt 5%.
  • Bể điều hòa: Thời gian lưu nước $t = 12\text{ }h$, dung tích hữu ích $V = 102\text{ }m^3$. Kích thước bể: dài $L = 7,0\text{ }m$, rộng $B = 5,0\text{ }m$, chiều cao xây dựng $H = 3,0\text{ }m$ (chiều cao công tác $2,5\text{ }m$, chiều cao bảo vệ $0,5\text{ }m$). Hệ thống sục khí chống lắng cặn sử dụng đĩa khuếch tán khí dạng đĩa sứ - lưới với cường độ nén khí $R = 15\text{ }l/m^3\cdot\text{phút}$, tổng lưu lượng khí nén yêu cầu $q_{khí} = 0,5\text{ }m^3/\text{phút}$ ($500\text{ }l/\text{phút}$).
  • Các công trình sinh học và lắng tiếp theo: Chương này tiếp tục tính toán chi tiết cho Bể lắng đợt I (dạng lắng ly tâm), Bể kỵ khí UASB (phân hủy chất hữu cơ nồng độ cao và tạo bùn hạt), Bể thiếu khí Anoxic (khử Nitơ), Bể sinh học hiếu khí Aerotank (xử lý triệt để $BOD$, $COD$), Bể lắng đợt II (tách bùn hoạt tính) và Bể khử trùng.

Chương 4. Dự toán chi phí đầu tư và quản lý vận hành

Nội dung chương 4 (theo kết cấu đồ án) bao gồm:

  • Dự toán tổng mức đầu tư xây dựng các hạng mục công trình bằng bê tông cốt thép.
  • Dự toán chi phí mua sắm, lắp đặt trang thiết bị công nghệ (bơm chìm, máy thổi khí, hệ thống đĩa phân phối khí, thiết bị gạt bùn, bơm định lượng hóa chất).
  • Tính toán chi phí vận hành cho $1\text{ }m^3$ nước thải (bao gồm chi phí điện năng tiêu thụ, hóa chất khử trùng, nhân công vận hành và bảo dưỡng định kỳ).
  • Đề xuất quy trình quản lý, kiểm soát vận hành trạm xử lý và biện pháp an toàn lao động.

Kết quả và đóng góp

Kết quả tính toán thiết kế chính

Đồ án đã hoàn thành việc tính toán công nghệ và xác lập kích thước kỹ thuật cho toàn bộ các hạng mục trong trạm xử lý nước thải chăn nuôi $200\text{ }m^3/\text{ngày đêm}$:

Công trình đơn vị Thông số kích thước chính ($L \times B \times H$) Thông số công nghệ cơ bản Thiết bị chính đi kèm
Mương song chắn rác $1,62\text{ }m \times 0,2\text{ }m \times 0,6\text{ }m$ Khe hở $b = 20\text{ }mm$, 6 thanh sắt, góc nghiêng $60^\circ$ Song chắn rác thủ công
Ngăn tiếp nhận $2,5\text{ }m \times 1,5\text{ }m \times 3,0\text{ }m$ $V = 10,625\text{ }m^3$, $t = 30\text{ }\text{phút}$ 02 Bơm chìm Tsurumi 1,1 kW (1 chạy, 1 dự phòng)
Bể lắng cát ngang 2 ngăn: $3,0\text{ }m \times 0,24\text{ }m \times 0,513\text{ }m$ $t = 60\text{ }s$, $v_n = 0,1\text{ }m/s$, $W_c = 0,03\text{ }m^3/\text{ngđ}$ Hệ thống ống thu cát đáy bể
Bể điều hòa $7,0\text{ }m \times 5,0\text{ }m \times 3,0\text{ }m$ $V = 102\text{ }m^3$, $t = 12\text{ }h$, $q_{khí} = 500\text{ }l/\text{phút}$ Đĩa phân phối khí bọt mịn (đĩa sứ - lưới), máy thổi khí
Cụm xử lý sinh học & khử trùng Bể lắng I ly tâm, Bể UASB, Bể Anoxic, Bể Aerotank, Bể lắng II, Bể khử trùng Phối hợp kỵ khí - thiếu khí - hiếu khí bùn hoạt tính Bơm tuần hoàn bùn, thiết bị châm hóa chất khử trùng

Đóng góp kỹ thuật của đề tài

  1. Đề xuất sơ đồ công nghệ phù hợp với điều kiện thực tế của trang trại chăn nuôi heo quy mô 12.000 con/năm tại tỉnh Bình Phước, giải quyết đồng thời tải lượng chất hữu cơ ($COD$, $BOD_5$) và nồng độ chất dinh dưỡng ($N$, $P$) cao.
  2. Dây chuyền công nghệ lựa chọn (UASB kết hợp Anoxic - Aerotank) khắc phục nhược điểm tắc nghẽn thường gặp ở bể lọc sinh học cao tải, bảo đảm chất lượng nước đầu ra đạt quy chuẩn QCVN 62-MT:2016/BTNMT (Cột A).
  3. Cung cấp bộ thông số tính toán chi tiết, có tính khả thi về mặt kỹ thuật và kinh tế, làm cơ sở để doanh nghiệp triển khai thi công xây dựng thực tế.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế của đồ án

  • Phạm vi thiết kế chỉ tập trung vào dòng nước thải lỏng, chưa tính toán sâu giải pháp xử lý và tận thu năng lượng từ khí sinh học sinh ra tại bể UASB.
  • Khối lượng chất thải rắn (phân heo tách rời) và bùn thải sau ép chỉ dừng ở mức định hướng đem đi ủ phân compost mà chưa thiết kế chi tiết sân phơi hoặc nhà ủ phân.
  • Quá trình vận hành bể Aerotank đòi hỏi theo dõi liên tục chế độ sục khí và tuần hoàn bùn, nhạy cảm với sự dao động tải trọng đột ngột nếu bể điều hòa không hoạt động ổn định.

Hướng phát triển tiếp theo

  • Nghiên cứu thiết kế bổ sung hệ thống thu hồi và tinh chế khí Biogas ($CH_4$) từ bể UASB để phát điện hoặc làm chất đốt phục vụ sinh hoạt tại trang trại.
  • Khảo sát ứng dụng bổ sung hồ thực vật thủy sinh (hồ lục bình hoặc đất ngập nước nhân tạo) ở giai đoạn xử lý sau lắng II nhằm nâng cao chất lượng nước, giảm thiểu chi phí hóa chất khử trùng và tạo nguồn sinh khối tái sử dụng.

Giá trị tham khảo

Đồ án là tài liệu tham khảo chuyên ngành hữu ích cho:

  • Sinh viên ngành Kỹ thuật Môi trường, Quản lý Môi trường: Tham khảo quy trình tính toán thủy lực, xác định kích thước công trình đơn vị từ song chắn rác, lắng cát, điều hòa đến các bể xử lý sinh học (UASB, Anoxic, Aerotank).
  • Kỹ sư thiết kế công nghệ môi trường: Sử dụng các công thức tính toán thực tế, bảng thông số lựa chọn thiết bị (đĩa khuếch tán khí, bơm chìm nước thải Tsurumi, hệ số công nghệ) cho các trạm xử lý nước thải chăn nuôi quy mô vừa ($100 - 300\text{ }m^3/\text{ngày đêm}$).
  • Chủ đầu tư và cán bộ quản lý trang trại chăn nuôi: Tham khảo cơ sở lựa chọn sơ đồ công nghệ xử lý nước thải đáp ứng quy định xả thải theo QCVN 62-MT:2016/BTNMT Cột A.

Câu hỏi thường gặp

1. Quy mô trang trại và công suất thiết kế hệ thống xử lý nước thải của Công ty TNHH Chăn nuôi Minh Phát Đạt là bao nhiêu?
Trang trại có quy mô chăn nuôi 12.000 con heo thịt/năm trên diện tích đất 100.156,6 $m^2$ tại huyện Bù Đốp, tỉnh Bình Phước. Công suất thiết kế của trạm xử lý nước thải là $200\text{ }m^3/\text{ngày đêm}$ (lưu lượng trung bình giờ $8,5\text{ }m^3/h$, lưu lượng giờ lớn nhất $21,25\text{ }m^3/h$).

2. Nước thải thô tại cơ sở có nồng độ ô nhiễm như thế nào trước khi vào hệ thống xử lý?
Kết quả phân tích mẫu nước thải đầu vào cho thấy: pH = 6,78; $BOD_5 = 1.468\text{ }mg/l$; $COD = 3.081,5\text{ }mg/l$; chất rắn lơ lửng $SS = 598\text{ }mg/l$; N-tổng = $206\text{ }mg/l$; P-tổng = $37\text{ }mg/l$; Coliform = $5,3 \times 10^5\text{ }MPN/100ml$.

3. Tại sao tác giả lựa chọn Phương án 2 thay vì Phương án 1?
Phương án 2 (kết hợp UASB, Anoxic và Aerotank) được lựa chọn vì quy trình vận hành tương đối dễ dàng, đảm bảo hiệu quả khử chất hữu cơ và Nitơ cao để nước đầu ra đạt QCVN 62-MT:2016/BTNMT Cột A, đồng thời khả thi về mặt kinh tế. Ngược lại, Phương án 1 sử dụng bể lọc sinh học cao tải dễ xảy ra hiện tượng tắc nghẽn lớp vật liệu lọc theo thời gian và tốn chi phí vận hành, hóa chất.

4. Kích thước hình học và thông số hoạt động của Song chắn rác và Bể lắng cát ngang được thiết kế như thế nào?

  • Mương song chắn rác: $L \times B_s \times H = 1,62\text{ }m \times 0,2\text{ }m \times 0,6\text{ }m$; đặt nghiêng $60^\circ$, gồm 6 thanh sắt dày 8 mm và 7 khe hở rộng 20 mm.
  • Bể lắng cát ngang: gồm 2 đơn nguyên, kích thước mỗi ngăn $L \times B \times H_{xd} = 3,0\text{ }m \times 0,24\text{ }m \times 0,513\text{ }m$, thời gian lưu nước 60 giây, lượng cát thu gom $0,03\text{ }m^3/\text{ngày đêm}$.

5. Bể điều hòa được thiết kế với dung tích và hệ thống sục khí ra sao?
Bể điều hòa có kích thước $L \times B \times H = 7,0\text{ }m \times 5,0\text{ }m \times 3,0\text{ }m$ (chiều cao hữu ích $2,5\text{ }m$), thời gian lưu nước 12 giờ, dung tích $102\text{ }m^3$. Bể trang bị hệ thống đĩa sứ - lưới phân phối bọt khí mịn với tổng lưu lượng khí nén $500\text{ }l/\text{phút}$ nhằm chống lắng cặn và làm thoáng sơ bộ.

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp của sinh viên Nguyễn Trần Kim Ngân đã giải quyết hoàn chỉnh nhiệm vụ tính toán, thiết kế công nghệ hệ thống xử lý nước thải chăn nuôi heo công suất $200\text{ }m^3/\text{ngày đêm}$ cho Công ty TNHH Chăn nuôi Minh Phát Đạt tại tỉnh Bình Phước. Dây chuyền công nghệ được lựa chọn kết hợp đồng bộ giữa xử lý cơ học (song chắn rác, lắng cát, lắng I) và xử lý sinh học đa bậc (UASB - Anoxic - Aerotank - Lắng II - Khử trùng), bảo đảm nước thải sau xử lý đạt chuẩn QCVN 62-MT:2016/BTNMT Cột A. Công trình có đầy đủ các bước tính toán thủy lực, thuyết minh công nghệ và lựa chọn thiết bị chi tiết, đáp ứng tốt yêu cầu thực tiễn trong công tác kiểm soát ô nhiễm môi trường nông nghiệp quy mô công nghiệp.