Cách Tính Công Suất Hệ Thống Xử Lý Nước Thải Theo Lưu Lượng Và Số Người

Công suất hệ thống xử lý nước thải là gì?

Công suất hệ thống xử lý nước thải là lượng nước thải mà hệ thống được thiết kế để tiếp nhận và xử lý trong một khoảng thời gian nhất định.

Thông thường, công suất được biểu thị bằng các đơn vị:

• m³/ngày.đêm: Tổng lượng nước thải hệ thống có thể xử lý trong 24 giờ.

• m³/giờ: Lưu lượng xử lý trong một giờ.

• L/s: Lưu lượng tức thời, thường được sử dụng trong tính toán đường ống và thủy lực.

Ví dụ, hệ thống xử lý nước thải công suất 10 m³/ngày.đêm có khả năng xử lý khoảng 10.000 lít nước thải mỗi ngày theo điều kiện thiết kế.

Tuy nhiên, công suất xử lý không chỉ phụ thuộc vào thể tích nước thải mà còn liên quan đến nồng độ chất ô nhiễm, công nghệ xử lý và thời gian vận hành.

Công thức tính công suất hệ thống xử lý nước thải theo số người

Đối với nước thải sinh hoạt, có thể xác định công suất thiết kế sơ bộ thông qua hai bước: tính lưu lượng nước thải phát sinh và bổ sung mức dự phòng phù hợp.

1. Công thức tính lưu lượng nước thải sinh hoạt

Q = (N × q × α) / 1.000

Trong đó:

• Q: Lưu lượng nước thải trung bình (m³/ngày).

• N: Số người sử dụng nước (người).

• q: Định mức nước cấp (lít/người/ngày).

• α: Hệ số chuyển đổi lượng nước cấp thành nước thải.

• 1.000: Hệ số quy đổi từ lít sang m³.

Trong tính toán sơ bộ, hệ số α có thể giả định khoảng 0,8–1,0 tùy đặc điểm công trình. Giá trị áp dụng thực tế cần căn cứ vào loại hình sử dụng nước và dữ liệu thiết kế.

Ví dụ: Tính lưu lượng nước thải sinh hoạt cho 100 người

Giả sử một văn phòng có 100 nhân viên, định mức nước cấp 80 lít/người/ngày và hệ số phát sinh nước thải 0,9.

Áp dụng công thức:

Q = (100 × 80 × 0,9) / 1.000 = 7,2 m³/ngày.

Như vậy, lưu lượng nước thải sinh hoạt trung bình dự kiến là 7,2 m³/ngày.

Để tìm hiểu thêm về cách xác định lưu lượng theo từng loại công trình, tham khảo bài viết cách tính lưu lượng nước thải sinh hoạt của ReGreen.

2. Công thức tính công suất xử lý nước thải có dự phòng

Sau khi xác định lưu lượng trung bình, cần xem xét mức dự phòng để đáp ứng khả năng biến động lưu lượng và nhu cầu mở rộng công trình.

Qtk = Q × (1 + r)

Trong đó:

• Qtk: Công suất thiết kế sơ bộ (m³/ngày).

• Q: Lưu lượng nước thải trung bình (m³/ngày).

• r: Tỷ lệ dự phòng công suất, biểu diễn dưới dạng số thập phân.

Ví dụ, với Q = 7,2 m³/ngày và mức dự phòng giả định 20%:

Qtk = 7,2 × 1,2 = 8,64 m³/ngày.

Trong trường hợp này, có thể xem xét hệ thống xử lý nước thải công suất 10 m³/ngày.đêm, sau khi kiểm tra thêm tải lượng ô nhiễm và điều kiện vận hành.

Lưu ý: Mức dự phòng cần được lựa chọn theo nhu cầu thực tế, không có một tỷ lệ cố định áp dụng cho mọi công trình. Không nên cộng dự phòng lặp lại nếu lưu lượng thiết kế đã tính đến nhu cầu mở rộng.

Bảng tính công suất hệ thống xử lý nước thải theo số người

Bảng dưới đây giúp chủ đầu tư ước tính nhanh công suất xử lý nước thải theo số người với các giả định:

• Định mức nước cấp: 100 lít/người/ngày.

• Tỷ lệ nước thải phát sinh: 90%.

• Dự phòng công suất: 20%.

Bảng chỉ mang tính tham khảo. Công suất thực tế phụ thuộc vào định mức sử dụng nước, thời gian hoạt động và đặc điểm công trình.

Ví dụ, 100 công nhân làm việc một ca thường có nhu cầu sử dụng nước khác với 100 người sinh hoạt tại khu dân cư. Vì vậy, cần xác định đúng định mức nước cấp trước khi lựa chọn công suất hệ thống.

Cách tính lưu lượng nước thải giờ cao điểm

Ngoài lưu lượng trung bình ngày, cần xem xét lưu lượng nước thải giờ cao điểm để thiết kế bể thu gom, đường ống, máy bơm và bể điều hòa.

Công thức tính:

Qh = Qngày / T

Qmax = Qh × Kh

Trong đó:

• Qh: Lưu lượng trung bình theo giờ (m³/giờ).

• Qngày: Tổng lưu lượng nước thải trong ngày (m³/ngày).

• T: Số giờ phát sinh nước thải được xét.

• Qmax: Lưu lượng giờ cao điểm (m³/giờ).

• Kh: Hệ số không điều hòa giờ.

Ví dụ: Một nhà máy phát sinh 20 m³ nước thải trong 10 giờ làm việc.

Lưu lượng trung bình:

Qh = 20 / 10 = 2 m³/giờ.

Giả sử hệ số giờ cao điểm Kh = 2:

Qmax = 2 × 2 = 4 m³/giờ.

Như vậy, lưu lượng giờ cao điểm theo giả định là 4 m³/giờ. Đây là cơ sở để đánh giá khả năng thu gom và điều hòa, không có nghĩa hệ thống xử lý sinh học phải vận hành liên tục ở mức 4 m³/giờ trong 24 giờ.

Ví dụ tính công suất hệ thống xử lý nước thải thực tế

1. Tính công suất xử lý nước thải cho 200 công nhân

Giả sử nhà máy có 200 công nhân làm việc theo ca, không lưu trú:

• Định mức nước cấp: 50 lít/người/ngày.

• Hệ số phát sinh nước thải: 0,9.

• Dự phòng công suất: 20%.

Lưu lượng nước thải:

Q = (200 × 50 × 0,9) / 1.000 = 9 m³/ngày.

Công suất sơ bộ:

Qtk = 9 × 1,2 = 10,8 m³/ngày.

Kết quả: Có thể xem xét hệ thống công suất khoảng 12 m³/ngày.đêm hoặc cấp công suất thương mại lớn hơn phù hợp.

Nếu nhà máy có thêm nhà ăn, khu tắm giặt hoặc nước thải sản xuất, cần tính bổ sung các nguồn phát sinh trước khi lựa chọn công suất.

2. Tính công suất xử lý nước thải cho khách sạn 50 phòng

Giả sử khách sạn có 50 phòng, trung bình 2 khách/phòng, định mức nước cấp 180 lít/khách/ngày.

Với 100 khách, hệ số nước thải 0,9:

Q = (100 × 180 × 0,9) / 1.000 = 16,2 m³/ngày.

Cộng dự phòng 20%:

Qtk = 16,2 × 1,2 = 19,44 m³/ngày.

Kết quả: Có thể xem xét hệ thống công suất khoảng 20 m³/ngày.đêm cho nước thải từ khách lưu trú.

Trường hợp có nhà hàng, giặt là hoặc khu dịch vụ, cần tính thêm lưu lượng từ các hoạt động này.

3. Tính công suất xử lý nước thải cho khu dân cư 300 người

Giả sử khu dân cư có 300 người, định mức cấp nước 150 lít/người/ngày và hệ số phát sinh nước thải 0,9.

Lưu lượng trung bình:

Q = (300 × 150 × 0,9) / 1.000 = 40,5 m³/ngày.

Công suất có dự phòng 20%:

Qtk = 40,5 × 1,2 = 48,6 m³/ngày.

Kết quả: Có thể xem xét hệ thống xử lý nước thải công suất khoảng 50 m³/ngày.đêm, đồng thời kiểm tra khả năng phát triển dân số trong tương lai.

Các yếu tố ảnh hưởng đến công suất xử lý nước thải

Cùng một số lượng người sử dụng nhưng mỗi công trình có thể cần hệ thống xử lý với công suất khác nhau. Các yếu tố quan trọng gồm:

• Số người và định mức nước cấp: Phụ thuộc vào loại hình công trình, số ca làm việc và nhu cầu sinh hoạt.

• Lưu lượng giờ cao điểm: Ảnh hưởng đến thiết kế bể thu gom, bể điều hòa và hệ thống bơm.

• Đặc tính nước thải: Nồng độ BOD, COD, TSS, amoni và các chất ô nhiễm khác quyết định yêu cầu xử lý.

• Công nghệ xử lý: Các công nghệ MBBR, MBR, SBR hoặc hệ thống hợp khối có đặc điểm thiết kế và vận hành khác nhau.

• Khả năng mở rộng: Công trình dự kiến tăng số người hoặc mở rộng sản xuất cần có phương án nâng công suất phù hợp.

Đối với công trình có diện tích hạn chế, có thể cân nhắc module xử lý nước thải composite hoặc module xử lý nước thải MBR để tối ưu bố trí thiết bị và mặt bằng lắp đặt.

Quy trình lựa chọn công suất hệ thống xử lý nước thải phù hợp

Để lựa chọn công suất hệ thống xử lý nước thải chính xác và tránh đầu tư lãng phí, chủ đầu tư nên thực hiện theo các bước sau:

1. Khảo sát nguồn phát sinh nước thải: Xác định số người sử dụng, thời gian hoạt động, lượng nước cấp và các nguồn nước thải từ nhà vệ sinh, nhà ăn hoặc hoạt động sản xuất.

2. Tính toán lưu lượng nước thải: Xác định lưu lượng trung bình ngày, lưu lượng giờ cao điểm và mức biến động để lựa chọn công suất xử lý phù hợp.

3. Đánh giá đặc tính nước thải: Xem xét nồng độ BOD, COD, TSS, amoni và các thông số ô nhiễm đặc trưng nhằm xác định yêu cầu xử lý.

4. Lựa chọn công nghệ: Căn cứ vào công suất, diện tích lắp đặt và chất lượng nước sau xử lý để lựa chọn MBBR, MBR, SBR hoặc hệ thống xử lý nước thải hợp khối.

5. Xác định khả năng mở rộng: Cân nhắc mức dự phòng phù hợp với kế hoạch phát triển công trình, tránh lựa chọn hệ thống quá nhỏ hoặc dư công suất không cần thiết.

Việc lựa chọn đúng công suất ngay từ giai đoạn thiết kế giúp hệ thống xử lý nước thải hoạt động ổn định, đáp ứng nhu cầu thực tế và tối ưu chi phí vận hành lâu dài.

Quy định liên quan đến tính toán và xử lý nước thải

Khi thiết kế hệ thống xử lý nước thải, ngoài các công thức tính toán kỹ thuật, cần xem xét những quy định và tiêu chuẩn liên quan:

• Nghị định 80/2014/NĐ-CP: Quy định về thoát nước và xử lý nước thải, cần tra cứu cùng các văn bản sửa đổi, bổ sung. Quy định xác định khối lượng nước thải phục vụ dịch vụ thoát nước không đồng nghĩa với hệ số phát sinh nước thải dùng trong mọi phép tính thiết kế.

• TCVN 13606:2023: Tiêu chuẩn thiết kế mạng lưới đường ống và công trình cấp nước, có thể tham khảo khi xác định nhu cầu cấp nước của công trình.

• QCVN 14:2025/BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật về nước thải sinh hoạt và nước thải đô thị, khu dân cư tập trung, có hiệu lực từ ngày 1/9/2025 và có quy định chuyển tiếp đối với một số trường hợp.

Chủ đầu tư có thể tham khảo bài QCVN 14:2025/BTNMT – Bảng thông số và cách áp dụng thực tế để xác định yêu cầu chất lượng nước thải đầu ra. Cần kiểm tra đúng quy chuẩn áp dụng cho từng loại nguồn thải và công trình.

ReGreen Việt Nam – Giải pháp hệ thống xử lý nước thải phù hợp công suất

Việc tính đúng công suất hệ thống xử lý nước thải giúp chủ đầu tư lựa chọn thiết bị phù hợp, hạn chế nguy cơ quá tải và tối ưu chi phí đầu tư.

ReGreen Việt Nam cung cấp giải pháp tư vấn, thiết kế, gia công và lắp đặt hệ thống xử lý nước thải cho nhà máy, văn phòng, khách sạn, khu dân cư và các công trình dịch vụ.

Các giải pháp bao gồm hệ thống xử lý nước thải truyền thống, module composite hợp khối và công nghệ sinh học phù hợp với từng nhu cầu sử dụng.

Nếu đang cần xác định công suất xử lý nước thải cho công trình, hãy liên hệ ReGreen để được tư vấn phương án theo lưu lượng, đặc tính nước thải và điều kiện lắp đặt thực tế.

Tham khảo: Hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt ReGreen

CÔNG TY TNHH REGREEN VIỆT NAM

Hotline: 0902 337 365

Website: https://regreenvn.com