Đồ án Tốt nghiệp: Tính toán, thiết kế trạm xử lý nước thải Khu Dân cư – Dịch vụ – Cư xá công nhân Sài Gòn – Bình Phước tại xã Minh Hưng, huyện Bù Đăng, tỉnh Bình Phước công suất 300 m3 /ngày.đêm

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HỒ CHÍ MINH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI

KHU DÂN CƯ – DỊCH VỤ – CƯ XÁ CÔNG NHÂN

SÀI GÒN – BÌNH PHƯỚC Ở XÃ MINH HƯNG, HUYỆN

BÙ ĐĂNG, TỈNH BÌNH PHƯỚC CÔNG SUẤT

300 M3/NGÀY.ĐÊM

Ngành

: MÔI TRƯỜNG

Chuyên ngành

: KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

Giảng viên hướng dẫn : TS. NGUYỄN XUÂN TRƯỜNG

Sinh viên thực hiện

: NGUYỄN MINH THANH TÙNG

MSSV: 1151080293 Lớp: 11DMT03

TP. Hồ Chí Minh, 2015

LỜI CAM ĐOAN

Sau thời gian theo học tại trường Đại học Công nghệ Thành phố Hồ Chí

Minh, chuyên ngành Kỹ thuật Môi trường, nay em đã hoàn thành Đồ án tốt nghiệp

của mình với đề tài “Tính toán, thiết kế trạm xử lý nước thải Khu Dân cư – Dịch vụ

– Cư xá công nhân Sài Gòn – Bình Phước tại xã Minh Hưng, huyện Bù Đăng, tỉnh

Bình Phước công suất 300 m3/ngày.đêm”. Các số liệu sử dụng trong Đồ án là số

liệu thực được lấy từ Thuyết minh của Dự án; tài liệu tham khảo đều có trích dẫn

nguồn một cách rõ ràng và cụ thể. Em xin cam đoan tự mình thực hiện Đồ án,

không sao chép Đồ án, Luận văn của bất cứ ai dưới bất kỳ hình thức nào. Em xin

chịu trách nhiệm về sự cam đoan của mình.

TP.HCM, ngày 20 tháng 08 năm 2015

SINH VIÊN THỰC HIỆN

NGUYỄN MINH THANH TÙNG

LỜI CẢM ƠN

Tính toán và thiết kế các quy trình hệ thống xử lý nước cấp, nước thải, khí

thải, chất thải rắn, … là một trong những nhu cầu chính yếu, không thể thiếu được

của sinh viên ngành kỹ thuật môi trường. Qua các môn học lý thuyết sinh viên đã

được trang bị hệ thống kiến thức cần thiết. Tuy nhiên, để tiếp cận thực tế và nâng

cao các kỹ năng này cần nối kết, cụ thể hoá các lý thuyết tính toán đã học. Điều này

là mắc xích then chốt trong việc chuẩn bị kiến thức sinh viên, Đồ án tốt nghiệp đã

đáp ứng tốt vai trò này. Chính vì lý do đó sinh viên ngành Kỹ thuật Môi trường cần

hoàn thành tốt Đồ án tốt nghiệp.

Trước tiên em xin chân thành cảm ơn đến Thầy Nguyễn Xuân Trường cùng

toàn thể các Thầy Cô Khoa Môi Trường & Công Nghệ Sinh Học & Thực Phẩm

Trường Đại Học Công nghệ Tp.Hồ Chí Minh, đã giảng dạy, chỉ bảo, truyền đạt

nguồn kiến thức và những kinh nghiệm quý báu trong suốt thời gian học tập tại

trường cũng như thời gian làm Đồ án tốt nghiệp để em hoàn thành Đồ án tốt nghiệp

này.

Xin chân thành cảm ơn gia đình em đã tạo điều kiện học hành, chăm sóc,

thương yêu và giúp đỡ để em có thể hoàn thành được Đồ án.

Xin cảm ơn đến toàn thể bạn bè cùng lớp đã giúp đỡ em trong suốt thời gian

học tập và làm Đồ án tốt nghiệp.

Mặc dù đã nổ lực hết mình, nhưng với khả năng, kiến thức và thời gian có

hạn nên không thể tránh khỏi những sai sót trong quá trình thực hiện Đồ án này.

Kính mong quý thầy cô chỉ dẫn, giúp đỡ để em ngày càng hoàn thiện vốn kiến thức

của mình.

Em chân thành cảm ơn !

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU ...................................................................................1

CHƯƠNG 1: MỤC TIÊU VÀ NỘI DUNG PHƯƠNG PHÁP

NGHIÊN CỨU ..................................................................................2

1.1. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU ..................................................................... 2

1.2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU ..................................................................... 2

1.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................................................. 2

1.4. PHẠM VI CỦA ĐỀ TÀI........................................................................... 3

1.5. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN ............................................... 3

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN HIỆN TRẠNG TẠI KHU DÂN CƯ

– DỊCH VỤ – CƯ XÁ CÔNG NHÂN SÀI GÒN – BÌNH

PHƯỚC (KHU DÂN CƯ “MINH HƯNG XANH”) .....................4

2.1. ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN – KINH TẾ – XÃ HỘI CỦA DỰ ÁN ............. 4

2.1.1. Vị trí địa lý ............................................................................................. 4

2.1.2. Điều kiện về địa hình, địa chất ............................................................... 5

2.1.3. Điều kiện về khí tượng .......................................................................... 5

2.1.4. Điều kiện thủy văn, hải văn ................................................................... 7

2.1.5. Sơ lược về điều kiện kinh tế - xã hội ..................................................... 8

2.2. QUY HOẠCH TỔNG THỂ MẶT BẰNG KHU DÂN CƯ ..................... 9

2.2.1. Tính chất và chức năng .......................................................................... 9

2.2.2. Quy mô ................................................................................................. 10

2.2.3. Các hạng mục xây dựng của khu dân cư ............................................. 10

2.2.4. Nhu cầu cấp nước, cấp điện ................................................................. 17

2.2.5. Tiến độ thực hiện dự án ....................................................................... 18

2.3. ĐÁNH GIÁ LƯU LƯỢNG NƯỚC THẢI KHI DỰ ÁN ĐI VÀO HOẠT

ĐỘNG ............................................................................................................. 19

-i-

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

2.3.1. Nước mưa chảy tràn ............................................................................. 19

2.3.2. Nước thải sinh hoạt ............................................................................. 20

2.3.3. Nước thải y tế ....................................................................................... 22

2.3.4. Nước rửa lọc từ trạm cấp nước ............................................................ 22

2.3.5. Nước thải từ các trạm rửa xe ................................................................ 22

CHƯƠNG 3: TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI SINH HOẠT VÀ

CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT.....24

3.1. TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI SINH HOẠT .................................... 24

3.1.1. Nguồn gốc và phân loại ....................................................................... 24

3.1.2. Thành phần và tính chất của nước thải ................................................ 25

3.1.3. Ảnh hưởng của nước thải sinh hoạt ..................................................... 27

3.2. CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT ............... 28

3.2.1. Xử lý nước thải bằng phương pháp cơ học .......................................... 28

3.2.2. Xử lý nước thải bằng phương pháp hoá lý ........................................... 35

3.2.3. Xử lý nước thải bằng phương pháp hoá học ........................................ 39

3.2.4. Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học ....................................... 41

3.2.5. Xử lý cặn .............................................................................................. 52

3.3. SƠ LƯỢC VỀ CÁC VI SINH VẬT TRONG VIỆC XỬ LÝ NƯỚC

THẢI SINH HOẠT ......................................................................................... 52

3.3.1. Quá trình hiếu khí và hiếu khí không bắt buộc (tùy nghi) ................... 52

3.3.2. Quá trình yếm khí ................................................................................. 55

CHƯƠNG 4: LỰA CHỌN , ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ

NƯỚC THẢI PHÙ HỢP KHU DÂN CƯ – DỊCH VỤ – CƯ XÁ

CÔNG NHÂN SÀI GÒN – BÌNH PHƯỚC .................................58

4.1. CƠ SỞ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ ....................................................... 58

4.2. TÍNH CHẤT NƯỚC THẢI ĐẦU VÀO ................................................. 58

-ii-

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

4.3. TIÊU CHUẨN XẢ THẢI ....................................................................... 59

4.4. ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ ........................................................ 60

4.4.1. Phương án 1 .......................................................................................... 61

4.4.2. Phương án 2 .......................................................................................... 62

4.5. SO SÁNH ƯU, NHƯỢC ĐIỂM CỦA CÁC PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ .... 62

4.6. THUYẾT MINH CÔNG NGHỆ LỰA CHỌN ....................................... 64

4.6.1. Phương án 2 .......................................................................................... 64

4.6.2. Phương án 1 .......................................................................................... 66

CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ CÁC CÔNG TRÌNH

XỬ LÝ NƯỚC THẢI TẠI KHU DÂN CƯ – DỊCH VỤ – CƯ

XÁ CÔNG NHÂN SÀI GÒN – BÌNH PHƯỚC ......................... 67

5.1. XÁC ĐỊNH MỨC ĐỘ CẦN XỬ LÝ VÀ THÔNG SỐ TÍNH TOÁN . 67

5.2. SONG CHẮN RÁC ................................................................................ 69

5.3. NGĂN TIẾP NHẬN ............................................................................... 74

5.4. BỂ TÁCH DẦU MỠ ............................................................................... 76

5.5. BỂ ĐIỀU HÒA ....................................................................................... 77

5.6. BỂ SBR (SEQUENCING BATCH REACTOR) ................................... 82

5.7. BỂ TRUNG GIAN .................................................................................. 94

5.8. BỒN LỌC ÁP LỰC ................................................................................ 95

5.9. BỂ KHỬ TRÙNG ................................................................................. 102

5.10. BỂ NÉN BÙN ..................................................................................... 104

5.11. SÂN PHƠI BÙN ................................................................................. 107

5.12. BỂ AEROTANK (PHƯƠNG ÁN 1) .................................................. 109

5.13. BỂ LẮNG ĐỨNG (PHƯƠNG ÁN 1) ................................................ 120

5.14. BỂ NÉN BÙN (PHƯƠNG ÁN 1) ....................................................... 126

5.15. SÂN PHƠI BÙN (PHƯƠNG ÁN 1) .................................................. 129

-iii-

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

CHƯƠNG 6: DỰ TOÁN KINH PHÍ ĐẦU TƯ VÀ LỰA CHỌN

PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ NƯỚC THẢI HIỆU QUẢ ................... 131

6.1. DỰ TOÁN KINH PHÍ ĐẦU TƯ (PHƯƠNG ÁN 2) ........................... 131

6.1.1. Dự toán chi phí xây dựng (phương án 2) ........................................... 131

6.1.2. Dự toán chi phí phần thiết bị (phương án 2) ...................................... 131

6.1.3. Chi phí nhân công .............................................................................. 135

6.1.4. Chi phí điện năng (phương án 2) ....................................................... 135

6.1.5. Chi phí sửa chữa và bảo dưỡng (phương án 2) .................................. 136

6.1.6. Chi phí hoá chất ................................................................................. 136

6.1.7. Chi phí khấu hao (phương án 2) ........................................................ 136

6.1.8. Chi phí xử lý 1 m3 nước thải (phương án 2) ...................................... 137

6.2. DỰ TOÁN KINH PHÍ ĐẦU TƯ (PHƯƠNG ÁN 1) ............................ 137

6.2.1. Dự toán chi phí xây dựng (phương án 1) ........................................... 137

6.2.2. Dự toán chi phí phần thiết bị (phương án 1) ...................................... 137

6.2.3. Chi phí điện năng (phương án 1) ....................................................... 141

6.2.4. Chi phí sửa chữa và bảo dưỡng (phương án 1) .................................. 142

6.2.5. Chi phí khấu hao (phương án 1) ........................................................ 143

6.2.6. Chi phí xử lý 1 m3 nước thải (phương án 1) ...................................... 143

6.3. LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ HIỆU QUẢ................................ 143

CHƯƠNG 7: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................ 144

7.1. KẾT LUẬN ........................................................................................... 144

7.2. KIẾN NGHỊ .......................................................................................... 144

TÀI LIỆU THAM KHẢO .......................................................... 145

-iv-

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

BOD : Biochemical oxygen demand - Nhu cầu oxy sinh hóa

COD : Chemical oxygen demand - Nhu cầu oxy hoá học

DO : Dissolved oxygen - Hàm lượng Oxy hoà tan

F/M : Tỷ lệ thức ăn trên vi sinh vật.

MLSS : Mixed liquor suspended solids - Nồng độ bùn hoạt tính tính theo SS

MLVSS : Mixed liquor volatile spended solids - Nồng độ bùn hoạt tính tính theo VSS

SS : Suspended solids - Chất rắn lơ lửng

TSS : Total suspended solids - Chất rắn lơ lửng tổng cộng

VSS : Volatile suspended solids - Chất rắn lơ lửng có khả năng hoá hơi.

XLNT : Xử lý nước thải

VSV : Vi sinh vật

TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam

TCXD : Tiêu chuẩn xây dựng

Công ty TNHH NLSH : Công ty trách nhiệm hữu hạn nhiên liệu sinh học

Công ty TNHH MTV : Công ty trách nhiệm hữu hạn một thành viên

-v-

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

Bảng 2.1 Bảng tổng hợp diện tích xây dựng nhà ở

Bảng 2.2 Nhu cầu cấp nước cho dự án

Bảng 2.3 Bảng tính toán phụ tải điện

Bảng 2.4 Nồng độ các chất ô nhiễm có trong nước mưa chảy tràn

Bảng 2.5 Lưu lượng nước thải sinh hoạt của từng công trình chính

Bảng 2.6 Ước tính tải lượng và nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt

Bảng 3.1 Thành phần đặc trưng NTSH chưa xử lý

Bảng 3.2 Các giai đoạn của quá trình đông tụ , kết bông

Bảng 3.3 .Các yếu tố ảnh hưởng hoạt động của công trình xử lý nước thải hiếu khí

Bảng 4.1 Thành phần nước thải sinh hoạt đặc trưng

Bảng 4.2 So sánh 2 phương án xử lý

Bảng 5.1 Hệ số không điều hòa chung của nước thải sinh hoạt

Bảng 5.2 Hệ số để tính sức cản cục bộ của song chắn

Bảng 5.3 Lượng rác tính trên đầu người trong năm

Bảng 5.4 Thông số tính toán song chắn rác

Bảng 5.5 Tổng hợp tính toán bể thu gom

Bảng 5.6 Thông số thiết kế bể tách dầu

Bảng 5.7 Bảng tóm tắt kết quả tính toán bể điều hòa

Bảng 5.8 Hệ số động học bùn hoạt tính ở 20oC.

Bảng 5.9 Công suất hòa tan oxy vào nước của thiết bị phân phối bọt khí nhỏ và mịn

Bảng 5.10 Thông số tính toán kích thước bể SBR

Bảng 5.11 Thông số tính toán thiết kế bể trung gian

Bảng 5.12 Kích thước vật liệu lọc

Bảng 5.13 Tốc độ rửa ngược bằng nước và khí đối với bể lọc cát một lớp và lọc

Anthracite

Bảng 5.14 Các thông số thiết kế bể lọc áp lực

Bảng 5.15 Bảng tóm tắt các thông số thiết kế bể khử trùng

-vi-

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Bảng 5.16 Tổng hợp thông số tính toán bể nén bùn Bảng 5.17 Tải trọng cặn trên 1 m2 sân phơi bùn

Bảng 5.18 Thông số tính toán kích thước sân phơi bùn

Bảng 5.19 Bảng tóm tắt các thông số thiết kế bể Aerotank (phương án 1)

Bảng 5.20 Thông số tính toán bể lắng đứng (phương án 1)

Bảng 5.21 Tổng hợp thông số tính toán bể nén bùn (phương án 1)

Bảng 5.22 Thông số tính toán kích thước sân phơi bùn (phương án 1)

Bảng 6.1 Bảng chi phí xây dựng trạm xử lý nước thải (phương án 2)

Bảng 6.2 Bảng chi phí thiết bị trong trạm xử lý (phương án 2)

Bảng 6.3 Bảng tiêu thụ điện năng trong ngày (phương án 2)

Bảng 6.4 Bảng chi phí xây dựng trạm xử lý nước thải (phương án 1)

Bảng 6.5 Bảng chi phí thiết bị trong trạm xử lý (phương án 1)

Bảng 6.6 Bảng tiêu thụ điện năng trong ngày (phương án 1)

-vii-

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH

Hình 2.1 Mặt bằng tổng thể dự án Khu Dân cư – Dịch vụ – Cư xá công nhân

Sài Gòn – Bình Phước

Hình 3.1 Song chắn rác cơ giới

Hình 3.2 Sơ đồ lắp đặt của một máy nghiền rác

Hình 3.3 Bể lắng cát ngang

Hình 3.4 Bể lắng cát thổi khí

Hình 3.5 Sơ đồ bể lắng cát ly tâm với hệ thống cơ giới để lấy cặn

Hình 3.6 Sơ đồ bể tách dầu mỡ lớp mỏng

Hình 3.7 Bể lắng đứng

Hình 3.8 Bể lắng li tâm

Hình 3.9 Bể lọc

Hình 3.10 Sơ đồ bể kết tủa bông cặn

Hình 3.11 Bể tuyển nổi kết hợp với cô đặc bùn

Hình 3.12 Xử lý nước thải bằng đất

Hình 3.13 Sơ đồ công nghệ bể Aeroten truyền thống

Hình 3.14 Sơ đồ làm việc của bể Aeroten có ngăn tiếp xúc

Hình 3.15 Sơ đồ làm việc của bể Aeroten làm thoáng kéo dài

Hình 3.16 Sơ đồ làm việc của bể Aeroten khuấy trộn hoàn chỉnh

Hình 3.17 Bể Oxytank

Hình 3.18 Bể lọc sinh học cao tải

Hình 3.19 Đĩa quay sinh học RBC

Hình 3.20 Quá trình vận hành bể SBR

Hình 3.21 Bể UASB

Hình 3.22 Đồ thị về sự tăng trưởng của các vi sinh vật trong xử lý nước thải

Hình 4.1 Dây chuyền công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt phương án 1

Hình 4.2 Dây chuyền công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt phương án 2

Hình 5.2 Sơ đồ lắp đặt song chắn rác

-viii-

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

LỜI MỞ ĐẦU

Nước đóng vai trò rất quan trọng trong việc điều hòa không khí và đảm bảo

sự sống cho trái đất. Nước là nguồn dinh dưỡng nuôi sống thế giới hữu sinh trên trái

đất. Chúng ta không thể làm ngơ với lời cảnh báo : “Toàn cầu đang khát”, lý do của

điều đó là vì nhu cầu về nước đang ngày càng gia tăng theo nhịp độ phát triển của

đô thị và xã hội.

Trong những năm gần đây, cùng với tiến độ tăng trưởng của các địa bàn kinh

tế trọng điểm Phía Nam, tỉnh Bình Phước cũng đang bắt đầu phát triển mạnh, hình

thành các khu công nghiệp và dân cư tập trung. Bên cạnh đó, nổi bật trong việc thu

hút đầu tư còn có xã Minh Hưng, huyện Bù Đăng, nơi hiện có không ít doanh

nghiệp chế biến điều nhân xuất khẩu và nhiều nông trường trồng cao su và gần đây

nhất là sự thành lập và đi vào hoạt động của Nhà máy sản xuất Ethanol thuộc Công

ty NLSH Phương Đông (OBF) với nhu cầu về tuyển dụng nhân sự và giữ chân lao

động khá cao.

Song song với các dự án phát triển công nghiệp, nông lâm nghiệp, tỉnh Bình

Phước cũng đặc biệt quan tâm đến phát triển các khu đô thị, tạo nhiều quĩ đất ở cho

người dân nhằm đón đầu các làn sóng nhập cư, cũng như vấn đề tăng dân số cơ học

do tỉ lệ tăng trưởng công nghiệp.

Từ thực tế đó, “Khu Dân cư – Dịch vụ – Cư xá công nhân” của Công ty

TNHH Sài Gòn – Bình Phước (còn được gọi tắt là Khu dân cư “Minh Hưng

Xanh”) được đầu tư xây dựng theo quyết định phê duyệt số 2264/QĐ-UBND của

chủ tịch UBND tỉnh Bình Phước ngày 18/10/2011 với mục tiêu từng bước đáp ứng

yêu cầu giải quyết nhu cầu nhà ở khang trang hiện đại cho người dân địa phương,

tái định cư cho các hộ dân bị giải tỏa và công nhân lao động của Nhà máy sản xuất

Ethanol và cho các đối tượng có nhu cầu tại khu vực.

Dự án Khu dân cư “Minh Hưng Xanh” khi đưa vào sử dụng sẽ thải ra một

lượng nước thải có khả năng gây ô nhiễm môi trường xung quanh. Vì vậy, việc cấp

thiết là phải xử lý lượng nước thải này trước khi thải ra môi trường

Trang 1

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

CHƯƠNG 1:

MỤC TIÊU VÀ NỘI DUNG PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

1.1. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU

Tính toán thiết kế hệ thống XLNT sinh hoạt nhằm xử lý lượng nước thải ra

hằng ngày từ Khu Dân cư – Dịch vụ – Cư xá công nhân Sài Gòn – Bình Phước đạt

quy chuẩn môi trường 14 : 2008/BTNMT, cột B, đáp ứng được yêu cầu của uỷ ban

nhân dân Tỉnh Bình Phước về tình trạng nước thải hiện nay, nhằm hướng đến mục

tiêu phát triển chung của Tỉnh.

1.2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

 Đánh giá tổng quan về dự án Khu Dân cư – Dịch vụ – Cư xá công nhân Sài

Gòn – Bình Phước, hiện trạng môi trường, cơ sở hạ tầng kỹ thuật của dự án.

 Xác định đặc tính nước thải của khu dân cư : Lưu lượng, thành phần, tính

chất nước thải, khả năng gây ô nhiễm, nguồn xả thải…

 Đề xuất công nghệ và thiết kế hệ thống XLNT cho Khu Dân cư – Dịch vụ –

Cư xá công nhân Sài Gòn – Bình Phước dựa theo các số liệu thu thập được.

 Dự toán chi phí xây dựng, thiết bị, hóa chất, chi phí vận hành trạm xử lý

nước thải.

1.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

 Phương pháp thu thập số liệu: Thu thập các tài liệu về nước thải sinh hoạt,

tìm hiểu thành phần, tính chất nước thải và các số liệu cần thiết khác.

 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Tìm hiểu những công nghệ xử lý nước

thải sinh hoạt qua các tài liệu chuyên ngành.

 Phương pháp tổng hợp và phân tích số liệu: Thống kê, tổng hợp số liệu thu

thập được và đưa ra công nghệ xử lý phù hợp.

 Phương pháp so sánh: So sánh ưu, nhược điểm của những công nghệ xử lý

hiện có và đề xuất công nghệ xử lý nước thải phù hợp.

Trang 2

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

 Phương pháp toán: Sử dụng công thức toán học để tính toán các công trình

đơn vị trong hệ thống xử lý nước thải, dự toán chi phí xây dựng, vận hành

trạm xử lý.

 Phương pháp đồ họa: Dùng phần mềm AutoCad để mô tả kiến trúc các

công trình đơn vị trong hệ thống xử lý nước thải.

1.4. PHẠM VI CỦA ĐỀ TÀI

Đề tài được giới hạn trong phạm vi : Tính toán – thiết kế hệ thống xử lý nước

thải sinh hoạt tập trung cho Khu dân cư “Minh Hưng Xanh” – xã Minh Hưng –

huyện Bù Đăng – tỉnh Bình Phước.

Thời gian bắt đầu từ ngày 25/05/2015 và kết thúc vào ngày 20/08/2015.

1.5. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN

Xây dựng trạm xử lý nước thải đạt tiêu chuẩn môi trường, giải quyết được

vấn đề ô nhiễm môi trường do nước thải sinh hoạt của khu dân cư.

Góp phần nâng cao ý thức về bảo vệ môi trường cho người dân.

Khi trạm xử lý hoàn thành và đi vào hoạt động sẽ là nơi để các sinh viên

tham quan, học tập.

Đề tài góp phần làm tài liệu tham khảo cho các khu dân cư sắp được xây

dựng trên địa bàn và toàn quốc có mong muốn xây dựng trạm xử lý nước thải phù

hợp.

Trang 3

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

CHƯƠNG 2:

TỔNG QUAN HIỆN TRẠNG TẠI KHU DÂN CƯ – DỊCH VỤ

– CƯ XÁ CÔNG NHÂN SÀI GÒN – BÌNH PHƯỚC (KHU

DÂN CƯ “MINH HƯNG XANH”)

2.1. ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN – KINH TẾ – XÃ HỘI CỦA DỰ ÁN

2.1.1. Vị trí địa lý

Vị trí xây dựng dự án tại xã Minh Hưng, huyện Bù Đăng, tỉnh Bình Phước.

Khu đất hiện hữu nằm trong lô đất trồng cao su số 11 của Công ty TNHH

MTV Cao Su Phú Riềng thuộc Tập Đoàn Công Nghiệp Cao Su Việt Nam quản lý,

cách huyện Bù Đăng khoảng 10 km về phía Tây, cách nhà máy Ethanol khoảng 7

km về phía Nam theo quốc lộ 14.

Phạm vi khu đất:

 Phía Bắc và Đông Bắc : Giáp đất trồng cao su và khu dân cư

 Phía Đông Nam : Giáp đường quốc lộ số 14

 Phía Nam : Giáp đất trồng cao su

 Phía Tây : Giáp đường đất đỏ, đất trồng cao su

Thuận lợi:

Việc xây dựng Khu dân cư hoàn toàn phù hợp với mục tiêu phát triển kinh tế

- xã hội của tỉnh và địa phương, tái định cư cho các hộ dân bị giải tỏa, thu hút nguồn

lao động nhập cư của nhà máy Ethanol và các đối tượng khác.

Thuận lợi về mặt giao thông và sinh hoạt của dân cư khu vực do khu đất nằm

ngay mặt tiền quốc lộ số 14. Đây là khu đất trồng cao su hiện hữu, nhà dân gồm 32

hộ nằm trên hành lang lộ giới quốc lộ 14 nên công tác đền bù giải tỏa sẽ tương đối

thuận lợi.

Khu đất cách Hồ chứa Hưng Phú khoảng 300 m và cách cầu 38 khoảng 7

km, thuận lợi cho việc cấp, thoát nước của khu dân cư. Hiện trạng khu đất cao và

bằng phẳng thuận lợi cho nhà đầu tư thực hiện công tác qui hoạch.

Khó khăn:

Trang 4

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Hiện trạng các công trình kiến trúc và cơ sở hạ tầng trong khu vực còn quá

nghèo nàn nên Công ty phải đầu tư kinh phí tương đối.

Giai đoạn đầu, nước thải sinh hoạt từ khu dân cư được thoát chung với cống

thoát nước mưa dọc theo quốc lộ 14, cho nên giai đoạn lâu dài Chủ đầu tư phải đầu

tư hệ thống xử lý nước thải đạt tiêu chuẩn môi trường trước khi thải ra ngoài.

2.1.2. Điều kiện về địa hình, địa chất

Địa hình:

Toàn khu vực tương đối bằng phẳng, không bị ảnh hưởng ngập lụt.

Khu vực dự án có cao độ tự nhiên biến đổi từ 49,00 m đến 49,20 m. Hướng

dốc địa hình tự nhiên từ Đông sang Tây khoảng 1,2% - 1,5%. Địa hình khu vực dự

án mang đặc điểm miền trung du.

Địa chất:

Mẫu đất khu vực dự án mang đặc tính đá bazan. Đá bazan được chia làm 2

loại: (1) Bazan Pliocen-Pleistocen sớm (N2-QI), được gọi là “bazan cổ”, (2) Bazan

Pleistocen muộn-Holocen sớm (QII-IV), được gọi là “bazan trẻ”.

Đặc điểm chung của đá bazan là hàm lượng oxyt sắt cao (10-11%), oxyt

magie từ 7 – 10%, oxyt canxi từ 8 – 10%, oxyt photpho từ 0,5 – 0,8%, hàm lượng

Natri cao hơn Kali một chút. Vì vậy, các đá bazan thường có màu đen và trong điều

kiện nhiệt đới ẩm đã phát triển một lớp vỏ phong hóa rất dày trung bình từ 20 – 30

m và có màu nâu đỏ rực rỡ. Từ đá này đã hình thành ra các loại đất đỏ bazan màu

mỡ rất thích hợp với các cây trồng có giá trị kinh tế cao như cao su, tiêu, điều, cây

ăn quả,…Ngoài ra đá bazan còn là một nguồn vật liệu xây dựng rất quan trọng của

khu vực.

Đất tại khu vực dự án có cường độ chịu nén của đất ở Bù Đăng khoảng từ 2

đến 3 Kg/cm2.

2.1.3. Điều kiện về khí tượng

Khí hậu của vùng thực hiện dự án cũng như khí hậu của xã Minh Hưng

huyện Bù Đăng chịu ảnh hưởng khí hậu nhiệt đới cận xích đạo gió mùa của tỉnh

Trang 5

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Bình Phước, khí hậu điều hòa và đồng nhất, mỗi năm có 2 mùa phân biệt, mùa mưa

và mùa khô. Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11, mùa khô từ tháng 12 đến tháng 4.

Nhiệt độ: Biên độ dao động giữa các tháng trong năm không lớn, nhiệt độ

bình quân trong năm cao đều và ổn định từ 25,8oC – 26,2oC. Nhiệt độ bình quân

thấp nhất 21,5oC – 22oC. Nhiệt độ bình quân cao nhất từ 31,7oC – 32,2oC. Nhìn

chung sự thay đổi nhiệt độ qua các tháng không lớn, song chênh lệch nhiệt độ giữa

ngày và đêm thì khá lớn, khoảng 7 – 9oC nhất là vào các tháng mùa khô. Nhiệt độ

cao nhất vào các tháng 3,4,5 (từ 37 – 37,2oC) và thấp nhất vào tháng 12 là 19oC.

Số giờ nắng: Nằm trong vùng dồi dào nắng, tổng số giờ nắng trong năm từ

2400 – 2500 giờ. Số giờ nắng bình quân trong ngày từ 6,2 – 6,6 giờ. Thời gian nắng

nhiều nhất vào tháng 1,2,3,4 và thời gian ít nắng nhất vào tháng 7,8,9.

Độ ẩm: Lượng nước bốc hơi và độ ẩm cũng như nhiệt độ của không khí là

một trong những yếu tố cấu thành độ bền vững khí quyễn. Độ ẩm của không khí có

ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe con người, quá trình chuyển hóa của các chất ô

nhiễm, mức độ bền vững của công trình. Độ ẩm không khí trung bình hàng năm

khoảng 77,8% – 84,2%.

Lượng mưa:

Lượng mưa bình quân hàng năm biến động từ 2045 – 2325 mm.

Mùa mưa diễn ra từ tháng 5 đến tháng 11, chiếm 85 – 90% tổng lượng mưa

cả năm, tháng có lượng mưa lớn nhất là 376 mm (tháng 7).

Mùa khô từ cuối tháng 11 đến đầu tháng 5 năm sau, lượng mưa chỉ chiếm 10

– 15% tổng lượng mưa cả năm, tháng có lượng mưa ít nhất là tháng 2,3.

Lượng mưa có ảnh hưởng rất lớn đến hoạt động của dự án, quá trình phát

tán, pha loãng và xử lý chất ô nhiễm. Việc thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho khu

vực dự án cần quan tâm đến lượng mưa, xây dựng riêng biệt hệ thống tách nước

mưa và nước thải sinh hoạt. Khoảng 90% lượng mưa hàng năm tập trung vào mùa

mưa (từ tháng 5 đến tháng 11). Trong các tháng mùa mưa, lượng mưa trung bình

tương đối đều. Trong các tháng mùa khô, lượng mưa nhỏ hoặc hoàn toàn không

mưa.

Trang 6

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Chế độ gió: Gió cũng ảnh hưởng rất lớn đến môi trường của dự án, tốc độ

gió càng lớn thì khả năng lan truyền và phát tán bụi, các chất ô nhiễm càng cao (do

nồng độ các chất ô nhiễm được pha loãng và vận chuyển càng xa).

Hướng gió chính ở khu vực dự án chi phối theo hướng gió ở huyện Bù Đăng,

theo 2 mùa trong năm: hướng Đông Bắc vào mùa khô, hướng Tây Nam và Đông

Nam vào mùa mưa.

2.1.4. Điều kiện thủy văn, hải văn

Tài nguyên nước mặt:

Tỉnh Bình Phước có mạng lưới sông suối khá phong phú. Trên địa bàn tỉnh

có 3 con sông chính là sông Bé, sông Đồng Nai và sông Sài Gòn với tổng lượng

dòng chảy trung bình khoảng 26 tỷ m3/năm. Tài nguyên nước mặt của tỉnh Bình

Phước thuộc loại tương đối với mật độ 0,7 – 0,8 km/km2. Tuy nhiên, sông suối

trong vùng có lồng sông hẹp, dốc, lũ lớn trong mùa mưa và khô kiệt trong mùa khô.

Vì thế, khả năng khai thác nguồn nước này cấp cho sản xuất nông nghiệp cần lượng

vốn đầu tư cao.

Đối với huyện Bù Đăng, nguồn nước mặt chủ yếu từ các nhánh sông suối

cung cấp nước cho thủy điện Thác Mơ phân bố theo hướng Đông Nam với bề rộng

từ 120 – 400 m như nhánh Đắk Quorre, Đắk Đồng Xoài, Đắk R’Lấp và bàu chứa

nước Hưng Phú. Bàu chứa được kiến tạo từ hoạt động nâng lên và hạ xuống của lớp

vỏ trái đất, có độ cao so với mặt nước biển thấp hơn 130 m. Các hệ suối chính tại

huyện thường có nước vào mùa khô, còn phần thượng nguồn và các suối nhánh,

một số suối nhỏ ngắn thường khô hạn. Mùa mưa nước dâng và ngập tràn trên diện

tích khá lớn. Hiện tại Bàu Hưng Phú có diện tích nước ngập với diện tích 1,8 km2

vào mùa mưa.

Có thể sử dụng nguồn nước được lấy từ hồ thủy lợi cách khu vực quy hoạch

khoảng 3000 m.

Tài nguyên nước ngầm:

Tỉnh Bình Phước bao gồm các vùng thấp dọc theo các con sông và suối, nhất

là phía Tây Nam tỉnh, nguồn nước khá phong phú có thể khai thác phục vụ phát

Trang 7

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

triển kinh tế - xã hội. Tầng chứa nước bazal (QI-II) phân bố trên qui mô hơn 4000

km2, lưu lượng nước tương đối khá 0,5 – 16 l/s, tuy nhiên do biến động lớn về tính

thấm nên tỉ lệ khoan khai thác thành công không cao. Tầng chứa nước Pleitocen

(QI-III), đây là tầng chứa nước có trữ lượng lớn, chất lượng nước tốt, phân bố vùng

huyện Bình Long và nam Đồng Phú. Tầng chứa nước Pleiocen (N2) lưu lượng 5 –

15 l/s, chất lượng nước tốt. Ngoài ra còn có tầng chứa nước Mezozol (M2) phân bố

ở vùng đồi thấp (từ 100 – 250 m).

Đặc trưng mực nước và diễn biến mực nước trong các tầng chứa nước tại

huyện Bù Đăng như sau:

Huyện Bù Đăng có cấu trúc của tầng chứa nước khe nứt thành tạo phun trào

Bazan miocen trên, phủ trực tiếp trên tầng chứa nước khe nứt Jura dưới – giữa. Đây

là tầng chứa nước không áp hoặc có áp lực yếu ở một số nơi, nguồn bổ cập chủ yếu

là nước mưa và dòng mặt, miền thoát là các sông suối trong vùng.

Mực nước dao động theo mùa, mực nước trung bình tháng cao nhất là -26,04

m xuất hiện vào tháng 11, mực nước trung bình tháng thấp nhất là -30,70 m xuất

hiện trong tháng 6.

Huyện Bù Đăng có nguồn nước ngầm tương đối tốt. Lưu lượng khoảng 20 –

30 m3/h. Chất lượng nước có thể chấp nhận dung cho sinh hoạt bình thường. Trên

địa bàn xã Minh Hưng có sông, suối và hồ chứa Hưng Phú (với diện tích 1,8 km2).

Dự án có thể sử dụng nguồn nước mặt được lấy từ hồ chứa Hưng Phú cách

khu quy hoạch khoảng 300 m hoặc khai thác nguồn nước ngầm. Đồng thời, nước

thải của khu vực dự án sau khi đã xử lý sẽ thoát chung với cống thoát nước mưa dọc

tuyến quốc lộ 14 theo dự án BOT quốc lộ 14 (đoạn Đồng Xoài – Cay Chanh).

2.1.5. Sơ lược về điều kiện kinh tế - xã hội

Đặc điểm kinh tế:

Đa số dân trong xã Minh Hưng làm nông nghiệp và trồng cây công nghiệp

Tổng diện tích gieo trồng cây hằng năm: 229,36 ha, đạt 134,9% so với chỉ

tiêu huyện giao. Chăn nuôi chủ yếu là trâu, bò, heo, gia cầm. Chăn nuôi gia cầm tập

trung theo phương thức bán công nghiệp.

Trang 8

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Một số công ty trong nước và ngoài nước đã đầu tư hoạt động ở xã Minh

Hưng, góp phần giải quyết vấn đề việc làm cho người dân địa phương và các vùng

lân cận như: Nhà máy sản xuất Ethanol của Công ty Phương Đông, Công ty Mai

Hương về chế biến hạt điều, các trạm thu mua cacao của Công ty Cargill…

Thương mại – dịch vụ – du lịch chưa thật sự phát triển mạnh.

Cơ sở hạ tầng đang được chú trọng hoàn thiện: Huyện Bù Đăng đã chọn xã

Minh Hưng để thực hiện xây dựng nông thôn mới, mở rộng đường xá, hệ thống cấp

điện, cấp nước đang được triển khai, làng nghề cho đồng bào dân tộc thiểu số,…

Đặc điểm xã hội:

Công tác giáo dục đang được chú trọng, toàn xã có 5 trường với tổng số 84

lớp. Tổng số giáo viên là 197 người, trong đó ngành mầm non 50 người, bậc tiểu

học 83 người, bậc THCS 64 người.

Công tác xóa đói giảm nghèo đạt kết quả tốt, xã đã giảm được 17 hộ nghèo

và 26 hộ cận nghèo.

Ngành y tế ở xã tiếp tục chú trọng công tác chăm sóc sức khỏe cho nhân dân,

công tác dự phòng, truyền thông dân số kế hoạch hóa gia đình, các dịch vụ y tế

ngày một phát triển đáp ứng nhu cầu chăm sóc sức khỏe cho nhân dân.

2.2. QUY HOẠCH TỔNG THỂ MẶT BẰNG KHU DÂN CƯ

2.2.1. Tính chất và chức năng

Khu Dân cư – Dịch vụ – Cư xá công nhân Sài Gòn – Bình Phước (“Minh

Hưng Xanh”) nằm trong khu đất nông trường cao su của Công ty TNHH MTV

Cao Su Phú Riềng và gần nhà máy sản xuất Ethanol của Công ty TNHH NLSH

Phương Đông. Do đó, khu dân cư ra đời nhằm đáp ứng nhu cầu nhà ở của công

nhân công ty cao su và nhà máy sản xuất ethanol.

Khu Dân cư – Dịch vụ – Cư xá công nhân Sài Gòn – Bình Phước bao gồm

các thành phần chức năng sau:

 Nhà ở

 Công trình thương mại – dịch vụ

 Công trình phục vụ công cộng

Trang 9

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

 Công viên – cây xanh

 Hệ thống kỹ thuật hạ tầng độ thị

Khu dất được chia thành các đơn vị thuận tiện cho sinh hoạt cộng đồng, bố

trí các công trình dịch vụ công cộng với bán kính hợp lý.

Bố trí hợp lý các loại hình nhà ở và các lô đất ở. Xác định quy mô diện tích

các thành phần chức năng của khu ở, nhóm nhà ở phù hợp với đặc điểm, tính chất

của khu dân cư.

Hình 2.1 Mặt bằng tổng thể dự án Khu Dân cư – Dịch vụ – Cư xá công nhân

Sài Gòn – Bình Phước

2.2.2. Quy mô

Quy mô diện tích Khu Dân cư – Dịch vụ – Cư xá công nhân là 90.908 m2.

Quy mô dân số khoảng 1600 người.

2.2.3. Các hạng mục xây dựng của khu dân cư

Quy mô diện tích đất quy hoạch xây dựng các khu chức năng trong Khu dân

cư – Dịch vụ – Cư xá công nhân với tổng diện tích quy hoạch là 90.908 m2. Trong

đó:

Các hạng mục công trình chính:

Trang 10

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

+ Nhà ở: 43.078 m2, chiếm 47,4%.

Gồm: Các lô đất nhà phố: 34.465 m2

Khu nhà công vụ: 8.613 m2

+ Công trình công cộng: 15.447 m2, chiếm 16,9%.

Gồm: Trường học: 950 m2

Trạm y tế: 570 m2

Khu thương mại – dịch vụ: 13.927m2

Các hạng mục công trình phụ trợ:

+ Quy hoạch giao thông: 25.423 m2, chiếm 28%.

+ Quy hoạch cây xanh – vườn hoa: 3.873 m2, chiếm 4,3%.

+ Quy hoạch hạ tầng kĩ thuật: 3.087 m2, chiếm 3,4%.

Gồm: Công trình nhà máy cấp nước: khoảng 1000 m2

Quy hoạch hạ tầng trong các khu ở: khoảng 2.087 m2

(Hệ thống cấp điện, hệ thống cấp nước, hệ thống thoát nước thải,

vệ sinh môi trường, thông tin liên lạc,…)

2.2.3.1. Các công trình chính

San lấp mặt bằng xây dựng toàn khu:

Do địa hình khu đất tương đối bằng phẳng với cao độ tự nhiên từ 49,00 đến

49,20 m, nên thực hiện san lấp trên nguyên tắc cân bằng đào đắp toàn khu, với diện

tích san lấp toàn bộ khu dự án (lớn hơn diện tích quy hoạch) là: 99.539,03 m2.

- Bóc bỏ hữu cơ rễ cây, khai hoang mặt bằng đào bo các gốc cây cao su.

- Lưới dùng để san nền sử dụng lưới ô vuông có kích thước 20x20 m.

- Tận dụng đất đào để chuyển qua phần đắp. Yêu cầu độ chặt K95, đất đắp

được đắp thành từng lớp đảm bảo độ chặt yêu cầu cần thiết.

- Độ chặt tính toán: Phù hợp với độ chặt quy định đối với nền đắp và nền

móng công trình.

Xây dựng khu nhà ở:

Mật độ xây dựng và tầng cao được quy định như sau:

Bảng 2.1 Bảng tổng hợp diện tích xây dựng nhà ở

Trang 11

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

THÔNG SỐ KINH TẾ KỸ THUẬT

Ký hiệu Mật độ Loại đất Diện tích Tầng cao lô đất Số lô (lô) xây dựng Ghi chú (m2) (tầng) (%)

34.465 310

A1 (từ lô 2.161 18 75 Nhà phố 03 01 – 18)

4.073 36 A2 75 Nhà phố 03

4.311 38 A3 75 Nhà phố 03

3.220 36 B1 75 Nhà phố 03

Đất nhà 3.923 36 B2 75 Nhà phố 03

phố 4.086 38 D1 75 Nhà phố 03

4.668 38 D2 75 Nhà phố 03

4.756 42 D3 75 Nhà phố 03

D4 (từ lô 4.770 18 75 Nhà phố 03 01 – 18)

D5 (từ lô 03 1.324 10 75 Nhà phố 01 – 10)

Nhà ở cư Đất nhà 60 05 C 8.613 01 xá công vụ

( Nguồn: Đánh giá tác động môi trường Khu Dân cư – Dịch vụ – Cư xá công nhân

Sài Gòn – Bình Phước, tháng 2/2012 )

 Đối với nhà phố, chỉ giới xây dựng trùng với chỉ giới đường đỏ.

 Đối với nhà ở công vụ, chỉ giới xây dựng lùi vào 3 m so với chỉ giới

đường đỏ.

Xây dựng công trình công cộng:

Công trình trường học, công trình y tế: Bố trí xây dựng tiếp giáp tuyến đường

quy hoạch số 8 và đường quy hoạch số 6, với tầng cao: 02 tầng, mật độ xây dựng

40%, chỉ giới xây dựng là 5 m so với chỉ giới đường đỏ.

Trang 12

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Công trình thương mại: Bố trí xây dựng tiếp giáp tuyến đường Quốc lộ 14,

với tầng cao: 03 tầng, mật độ xây dựng 60%, chỉ giới xây dựng là 5 m so với chỉ

giới đường đỏ.

2.2.3.2. Các công trình phụ trợ

Hệ thống giao thông:

Bố trí các trục đường bám sát địa hình tự nhiên, các trục đường thiết kế có

hướng song song và vuông góc với nhau, tuyến đường số 1 là tuyến đường chính

của khu quy hoạch, kết nối với đường Quốc lộ 14.

Mặt tiền khu quy hoạch giáp Quôc lộ 14 được đầu tư nâng cấp.

Hệ thống giao thông trong khu quy hoạch là loại đường bê tông nhựa nóng

hạt mịn. Vỉa hè làm bằng gạch blog.

Tổng chiều dài các tuyến đường quy hoạch là 1713 m.

Khối lượng xây dựng hệ thống giao thông trong khu quy hoạch như sau:

 Đường số 01: lộ giới 25 m. Trong đó, lòng đường: 7x2 m, vỉa hè: 3x2 m,

dải phân cách cây xanh 5 m (ký hiệu mặt cắt I – I).

 Đường số 02: lộ giới 30 m. Trong đó, lòng đường: 7x2 m, vỉa hè: 3x2 m,

dải phân cách cây xanh 10 m (ký hiệu mặt cắt II – II).

 Đường nội bộ (đường số 3,4,5,6,7,8). Trong đó, lòng đường: 7x2 m, vỉa

hè: 3x2 m (ký hiệu mặt cắt III – III).

Hệ thống thoát nước mưa:

Các tuyến thoát nước xây dựng bằng cống tròn bê tông cốt thép có đường

kính từ D800 – D1000 mm, được bố trí trên dọc theo các trục đường trong khu quy

hoạch để thu nước mặt đường và công trình, sau đó chảy vào cống hộp chính bê

tông cốt thép, thoát ra hệ thống thoát nước chung của khu quy hoạch và thoát ra hệ

thống chung dọc tuyến Quốc lộ 14.

Hệ thống thoát nước thải:

Nước thải sinh hoạt từ các khu dân cư và công trình được xử lý cục bộ bằng

hầm tự hoại trước khi thoát ra mạng lưới. Theo thiết kế hệ thống thoát nước thải:

Trang 13

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

 Giai đoạn đầu: nước thải sinh hoạt từ khu dân cư được thoát chung với

cống thoát nước mưa dọc Quốc lộ 14.

 Giai đoạn dài hạn: nước thải sẽ được đấu nối với mạng lưới thoát nước

thải riêng biệt của khu vực khi hệ thống thoát và xử lý nước thải đô thị

được xây dựng.

+ Về thiết kế:

Tải trọng thiết kế: Cống băng đường chịu tải trọng H30, XP80, cống trên vỉa

hè dùng cống vỉa hè chịu tải người đi bộ 300 kg/m2. Cống tròn dùng cống ly tâm

hoặc rung ép.

Gối cống bê tông cốt thép đúc sẵn sau đó đặt trên nền móng đá 4x6 M100

dày 10 cm. Mối nối cống: Bằng Joint cao su, bên ngoài trát vữa xi măng M75. Hầm

ga bê tông đá 1x2 M200.

+ Kết cầu xây dựng:

Mương đặt ống và độ sâu chôn cống: Mương đặt cống dựa trên các điều kiện

về điều kiện nước ngầm, tải trọng tác động lên đỉnh cống, loại đất, kích cỡ đường

cống, tính kinh tế, lớp phủ trên bề mặt.

Chiều rộng đáy mương đặt cống được thiết kế đảm bảo đủ khoảng cách để

lắp đặt ống, bề rộng đáy mương phải đảm bảo khoảng cách tối thiểu mỗi bên 0,4 m

tính từ mép cống đến thành mương.

Giếng thăm: Các giếng thăm được cấu tạo bằng bê tông cốt thép đá 1x2

M200, tấm đan giếng thăm cấu tạo bê tông cốt thép đá 1x2 M200, viền được bọc

thép V5 nhằm chống nứt vỡ khi quản lý bảo trì.

Hệ thống cấp nước:

Xây dựng công trình nhà máy nước cung cấp cho khu quy hoạch ở vị trí tiếp

giáp với đường số 7.

Mạng lưới cấp nước: Mạng lưới đường ống cấp nước có đường kính D50 –

D100 mm và được nối thành mạch vòng khép kín phục vụ cấp nước cho toàn khu

quy hoạch.

+ Thiết kế kỹ thuật thi công tuyến ống:

Trang 14

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Độ dốc đặt ống: Độ dốc đặt ống nhằm thu gọn cặn lắng ở đáy ống và bọt khí

lẫn trong nước, độ dốc có ảnh hưởng lớn đến tuổi thọ và công việc bảo dưỡng tuyến

ống. Tuy nhiên, tùy theo địa hình thực tế mà lựa chọn độ dốc đặt ống phù hợp cả

việc bố trí các thiết bị trên tuyến ống như van xả khí, xả cặn.

Sự chuyển hướng các mối nối: Để chuyển hướng tuyến ống sử dụng phụ kiện

cút chế tạo sẵn theo tiêu chuẩn: 900, 450, 22.50, 11.250 . Với các góc chuyển hướng

không đúng với các góc tiêu chuẩn trên có thể sử dụng cút phối hợp với uốn ống.

Các hệ thống kỹ thuật đi kèm trên tuyến:

 Van chặn: Trên tuyến được bố trí các van chặn và van kiểm tra để phục

vụ cho công tác bảo trì và vận hành hệ thống. Với đường ống có D = 100

– 150 dùng van cổng ty chìm, chôn dưới đất, kết hợp với họng ổ khóa,

không phải xây dựng hố van.

 Van xả khí và thu khí: Van xả khí và thu khí được lắp tại các đỉnh cao

cần thiết theo tính toán. Sự kết hợp van xả khí và thu khí mở ra để một

lượng không khí cần thiết nạp vào khi áp suất trong tuyến ống hạ dưới

mức khí quyễn, đóng lại phục hồi áp suất dương và xả một lượng nhỏ

không khí tích tụ trong khi bị nén. Việc tính toán đường kính van xả khí

chủ yếu phụ thuộc vào lưu lượng mà đoạn ống chuyển tải. Đường kính

van xả khí tính toán cho ống D100 – 150 là D25.

 Van xả cặn: thời gian và chu kỳ xả cặn trên tuyến phụ thuộc vảo điều

kiện làm việc của từng tuyến và chất lượng nước nguồn, do vậy việc xác

định thời gian và chu kỳ xả sẽ xác định sau khi đưa mạng lưới vào vận

hành. Đặc biệt khi vận hành cần chú ý mạng lưới cấp nước sinh hoạt kết

hợp chữa cháy, do đó có thể kết hợp dùng họng cứu hỏa D100 để xả cặn.

+ Thử áp lực, súc xả và khử trùng:

Thử áp lực: Nguồn nước sử dụng: có thể dùng nguồn nước trong mạng lưới

đường ống hiện hữu hoặc xe bồn để sử dụng. Chất lượng nước nguồn phải là nước

sạch tương đương với lượng nước cấp vào mạng. Nghiêm cấm bất cứ hình thức sử

sụng nguồn nước bẩn nào để thực hiện công tác thử áp.

Trang 15

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Khi đường ống lắp đặt xong phải được kiểm tra độ kín nước với áp lực bơm

nước vào là 06 Kg/cm2. (trong thời gian tối thiểu 2 giờ).

Khử trùng: các tuyến ống sau khi thử áp lực đạt yêu cầu sẽ tiến hành khử

trùng đường ống, dung dịch khử trùng Clorua vôi (hàm lượng 70% Clo) được chuẩn

bị bằng cách pha trộn với nước.

Hệ thống cấp điện:

Xây dựng tuyến cấp điện trung thế cấp vào khu dân cư được đi trên các trụ

bê tông ly tâm cao 14 m, khoảng cách trung bình 50 m, chiều dài tuyến trung thế là

125 m.

Xây dựng tuyến cấp điện hạ thế 0,4 kV được đi trên các trụ bê tông ly tâm

cao 8 m, khoảng cách các cột hạ thế từ 35 – 40 m. Tổng số chiều dài đường dây 0,4

kV xây dựng mới là 1.925 m.

Tuyến chiếu sáng đèn đường được đi ngầm dọc vỉa hè có tiết diện từ 11 – 25

mm2. Đèn chiếu sáng dùng đèn cao áp SULIUM có công suất từ 250W. Tổng chiều

dài đường dây chiếu sáng sẽ xây dựng là 1.180 m, sử dụng cáp đồng bọc cách điện

luồn trong ống PVC đi ngầm dưới đất, khoảng cách các trụ là 30 m.

Trạm phân phối điện: Các trạm phân phối 22/0,4 kV được lắp theo tuyến

trung thế.

Hệ thống cây xanh:

Xây dựng công viên nằm ở vị trí tiếp giáp với các tuyến đường quy hoạch số

1,2 và 3, còn có diện tích cây xanh hoa viên trong từng lô đất, cây xanh trên các trục

đường và các hạng mục công trình nhằm tạo mỹ quan chung cho khu quy hoạch.

Hệ thống phòng cháy chữa cháy:

Bố trí các trụ cứu hỏa tại các ngã ba, ngã tư với khoảng cách <150 m đảm

bảo phục vụ cho công tác phòng cháy chữa cháy cho các công trình khi có hỏa hoạn

Hệ thống thông tin liên lạc:

Hệ thống thông tin liên lạc trong khu quy hoạch được nối với hệ thống thông

tin liên lạc của xã Minh Hưng. Tủ phân phối cáp được đặt ở vị trí nối từ Quốc lộ 14

vào khu quy hoạch.

Trang 16

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Từ tổng đài bưu điện có các tuyến cáp đồng luồn ống PVC đi nổi dọc theo

các tuyến trong khu đô thị gồm đường cáp tổng, các cáp nhánh, hộp tập điểm… đến

các khu vực. Trên các tuyến cáp, bố trí các tủ đấu cáp đặt trên vỉa hè để thuận tiện

đấu nối cho các hộ gia đình.

2.2.4. Nhu cầu cấp nước, cấp điện

2.2.4.1. Nhu cầu về nước

Hiện trạng khu đất chưa có hệ thống cấp nước tập trung. Nguồn nước cung

cấp cho khu dân cư: xây dựng trạm cấp nước trong khu quy hoạch, chất lượng nước

nguồn phải là nước sạch tương đương với chất lượng nước cấp vào mạng.

 Trong giai đoạn đầu: Dự án khai thác nước ngầm để phục vụ sinh hoạt

cho cư dân và sử dụng nguồn nước từ hồ chứa Hưng Phú để phục vụ

công tác tưới cây, tưới đường,…

 Về dài hạn: Trạm cấp nước trong khu vực dự kiến quy hoạch với diện

tích hơn 1000 m2 do Sở Nông Nghiệp & Phát Triển Nông Thôn làm chủ

đầu tư đảm bào cung cấp đủ nước cho toàn khu vực.

 Nhu cầu cấp nước cho toàn khu quy hoạch là: 560 m3/ng.đ .

Bảng 2.2 Nhu cầu cấp nước cho dự án

Lưu lượng STT Mục đích dùng nước Tiêu chuẩn (m3/ng.đ)

Nước sinh hoạt cho dân cư trong khu vực 150 1 Qsh = 312 (lít/người.ng.đ) và khách vãng lai

Nước tưới cây xanh 2 8 % Qsh Qt = 25

Nước rửa đường 3 8 % Qsh Qr = 25

Nước cấp cho các công trình công cộng 4 10 % Qsh Qcc = 31,2

Nước cấp cho nhu cầu dịch vụ 5 10 % Qsh Qdv = 31,2

Nước cấp cho nhu cầu chữa cháy 6 10 % Qsh Qcch = 31,2

Nước dùng cho khu xử lý 7 10 % Qsh Qxl = 31,2

Nước dự phòng, rò rỉ (mạng lưới cấp nước) 15 % ∑ Q 8 Qdp = 73,0

(Nguồn: QCVN 07:2010/BXD)

Trang 17

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Như vậy : ∑ Q = (Qsh + Qt + Qr + Qcc + Qdv + Qcch + Qxl + Qdp) = 560 ( m3/ng.đ )

2.2.4.2. Nhu cầu về điện

Nguồn điện sử dụng: Nguồn điện 22 kV hiện hữu trên tuyến đường Quốc lộ

14 vào khu quy hoạch.

Tổng công suất điện yêu cầu có tính đến 10 % tổn hao và 5 % dự phòng: 830

kW/năm. Tổng điện năng yêu cầu có tính đến 10 % tổn hao và 5 % dự phòng: 976

kVA/năm.

Bảng 2.3 Bảng tính toán phụ tải điện

CÔNG CÔNG ĐỊNH SUẤT SUẤT SỐ MỨC HỆ SỐ STT HẠNG MỤC HIỆU BIỂU LƯỢNG SỬ COS DỤNG KIẾN DỤNG (kW) (kVA)

1 Nhà phố 307 hộ 2 kW/hộ 614 0,85 722

Trường mẫu 0,15 8 200 cháu 30 0,85 35 giáo kW/cháu

20 W/m2 9 Trung tâm y tế 1520 m2 30 0,85 36 sàn

12 Cấp nước 1 khu 30 kW 30 0,85 35

Chiếu sáng 15 Hệ thống 50 kW 50 0,85 59 công cộng

754 0,85 888 TỔNG CỘNG

75 89 DỰ PHÒNG (10%)

830 976 TỔNG CÔNG SUẤT TÍNH TOÁN

( Nguồn: Công ty TNHH Sài Gòn – Bình Phước )

2.2.5. Tiến độ thực hiện dự án

Thời gian thực hiện: dự án dự kiến thực hiện từ 2011 đến 2015.

 Tháng 10/2011: Tiến hành lập quy hoạch chi tiết, phê duyệt quy hoạch

chi tiết.

Trang 18

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

 Cuối tháng 10/2011: Tiến hành thiết kế cơ sở lập dự án, phê duyệt dự án.

 Từ tháng cuối năm 2011 đến năm 2015: Tiến hành xây dựng dự án theo

các giai đoạn sau:

 Giai đoạn 1 (từ cuối năm 2011 đến tháng 12/2012): Xây dựng khu

cư xá công nhân phục vụ cán bộ công nhân viên nhà máy Ethanol

Bình Phước bao gồm: san lấp cải tạo một phần diện tích khu đất 0,7

ha, thi công 49 nhà lưu trú cho cán bộ công nhân viên công ty OBF,

thi công một phần hạ tầng kỹ thuậy, xây dựng khu thể thao và công

viên cho khu vực nhà lưu trú.

 Giai đoạn 2 (từ tháng 6/2012 đến tháng 6/2013): Tiến hành công

tác đền bù, giải tỏa và tái định cư các hộ dân hiện hữu trong khuôn

viên dự án.

 Giai đoạn 3 (từ tháng 6/2013 đến năm 2015): Tiến hành công tác

xây dựng hạ tầng và kinh doanh của dự án.

2.3. ĐÁNH GIÁ LƯU LƯỢNG NƯỚC THẢI KHI DỰ ÁN ĐI VÀO

HOẠT ĐỘNG

Khi Khu dân cư – Dịch vụ – Cư xá công nhân Sài Gòn – Bình Phước đi vào

hoạt động thì các nguồn gây ô nhiễm môi trường nước chính bao gồm: nước thải và

nước mưa.

2.3.1. Nước mưa chảy tràn

Nước mưa được tập trung trên toàn bộ diện tích khu vực dự án. Trong quá

trình nước mưa chảy tràn trên mặt đất có thể kéo theo một số chất bẩn, bụi. Về

nguyên tắc, nước mưa được coi là loại chất thải ô nhiễm nhẹ. Do đó đối với lượng

nước mưa này, dự án xây dựng hệ thống thoát nước mưa riêng biệt và dẫn vào hệ

thống thoát nước của khu vực, rồi thoát chung với cống thoát nước mưa dọc tuyến

Quốc lộ 14.

Trong khu đất, các tuyến thoát nước mưa được xây dựng bằng hệ thống cống

tròn bê tông cốt thép và các hố ga bố trí trên vỉa hè dọc theo các trục đường, đặt

ngầm để tổ chức thoát nước mưa triệt để, tránh ngập úng cục bộ.

Trang 19

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Cống thoát nước mưa được bố trí dưới hè đi bộ và độ sâu đặt cống tối thiểu

tính từ mặt đất đến đỉnh cống là 0,5 m, độ dốc tối thiểu 1/d (với d: đường kính

cống), cống và các hố ga phải được chống thấm bên trong. Các hầm ga được bố trí

với khoảng cách 20 – 30 m.

 Tác động ô nhiễm do nước mưa chảy tràn:

Bản thân nước mưa không làm ô nhiễm môi trường. Khi dự án xây dựng

xong, mái nhà và sân bãi được trải nhựa sẽ mất khả năng thấm nước. Ngoài ra nước

mưa chảy tràn trên mặt đất tại khu vực sẽ cuốn theo các chất cặn bã và đất cát

xuống đường thoát nước, nếu không có biện pháp tiêu thoát tốt sẽ gây nên tình trạng

ứ đọng nước mưa, tạo ảnh hưởng xấu đến môi trường.

Bảng 2.4 Nồng độ các chất ô nhiễm có trong nước mưa chảy tràn

STT Chất ô nhiễm Nồng độ

1 Tổng Nitơ 0,5 – 1,5 mg/l

2 Photpho 0,004 – 0,03 mg/l

3 COD 10 – 20 mg/l

4 Tổng chất rắn lơ lửng 10 – 20 mg/l

( Nguồn: ASIATECH (Việt Nam) tổng hợp, năm 2010 )

So với nước thải sinh hoạt, nước mưa khá sạch. Đường thoát nước mưa sẽ có

song chắn rác trước khi đổ vào nguồn tiếp nhận.

2.3.2. Nước thải sinh hoạt

Các nguồn phát sinh nước thải khi dự án đi vào hoạt động bao gồm:

 Nước thải sinh hoạt từ khu vực dân cư.

 Nước thải sinh hoạt từ khu vực công cộng và dịch vụ, gồm:

+ Nước thải sinh hoạt từ khu y tế.

+ Nước thải sinh hoạt từ khu hành chính.

+ Nước thải sinh hoạt từ khu trường học.

+ Nước thải sinh hoạt từ khu thương nghiệp.

Bảng 2.5 Lưu lượng nước thải sinh hoạt của từng công trình chính

Trang 20

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Chức Diện tích Diện tích Lượng Lượng Dân số năng sử hạng mục xây dựng Tiêu chuẩn nước cấp nước thải ( người ) dụng đất ( m2 ) ( m2 ) (m3/ng.đ) (m3/ng.đ)

Nhà phố 1.600 0,15 + nhà 43.078 31.016 240 192 (người) (m3/người.ng.đ) công vụ

Trường 280 0,03 950 380 8,4 6,72 học (cháu) (m3/người.ng.đ)

0,005 (m3/m2 Y tế 570 228 1,14 0,912 sàn.ng.đ)

Thương 0,005 (m3/m2 13.927 8.356,2 41,8 33,4 mại sàn.ng.đ)

291,3 233,1 Tổng cộng

( Nguồn: Đánh giá tác động môi trường Khu Dân cư – Dịch vụ – Cư xá công nhân

Sài Gòn – Bình Phước, tháng 2/2012 )

Lưu lượng nước thải sinh hoạt phát sinh tại khu vực dự án, theo dự án xây

dựng Khu dân cư với diện tích 9,0908 ha, khoảng 80 % so với tổng nhu cầu sử dụng

nước là 233 m3/ng.đ .

Nước thải phát sinh từ khu vực dự án chủ yếu chứa vi khuẩn, các chất hữu cơ

dễ phân hủy sinh học, chất rắn lơ lửng …Với dân cư hơn 1600 dân thì tổng tải

lượng chất ô nhiễm và nồng độ chất ô nhiễm được miêu tả qua bảng 2.6.

Bảng 2.6 Ước tính tải lượng và nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt

Tính cho dự án QCVN Theo thống kê 14:2008 Thông số Tổng tải lượng Nồng độ /BTNMT cột (g/người.ng.đ) ( Kg/ng.đ ) ( mg/l ) B ( mg/l )

45 – 54 72 – 86,4 308,9 – 370,7 50 BOD5

COD 72 – 102 115,2 – 163,2 494,3 – 700,3 -

Trang 21

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Chất rắn lơ 70 – 145 93,3 – 232 400,5 – 995,5 100 lửng

Dầu mỡ 10 – 30 16 – 48 68,7 – 206 20

Tổng Nitơ 6 – 12 9,6 – 19,2 41,2 – 82,4 50

Amôni 2,4 – 4,8 3,8 – 7,7 16,5 – 33 10

Tổng Phốt 0,8 – 4,0 1,3 – 6,4 5,5 – 27,5 10 pho

( Nguồn: WHO, 1993 )

2.3.3. Nước thải y tế

Nước thải y tế chứa nhiều vi khuẩn, mầm bệnh…gây hại cho con người và

động thực vật nếu thải ra môi trường mà không được xử lý triệt để. Tuy nhiên, trong

phạm vi dự án chỉ đầu tư trạm y tế quy mô nhỏ với các chức năng khám chữa bệnh

thông thường, chỉ thực hiện tiểu phẩu trong trường hợp cần thiết, không thực hiện

các ca phẩu thuật chuyên sâu, cho nên nước thải phát sinh từ trạm y tế chủ yếu là từ

công tác hấp, tiệt trùng dụng cụ y tế, giặt giũ và khử trùng áo blu, nhà vệ sinh.

Lưu lượng nước thải phát sinh từ phòng khám nhỏ nên mức độ ô nhiễm của

nước thải y tế từ phòng khám không đáng kể. Lượng nước thải này được thu gom,

xử lý.

2.3.4. Nước rửa lọc từ trạm cấp nước

Hệ thống đường ống cấp nước cho toàn khu vực cần được kiểm tra, theo dõi

thường xuyên, thực hiện tẩy rửa và xúc xả đường ống theo chu kỳ và trong các

trường hợp đột xuất đối với các tuyến ống bị giảm hệ số tổn thất thủy lực bất

thường. Lượng nước vệ sinh cho trạm cấp nước ước tính khoảng 3 m3/ngày.

Nước rửa lọc chủ yếu chứa cặn lơ lửng gồm Fe và Mangan sẽ gây ảnh hưởng

đến chất lượng nước mặt và sức khỏe người dân nếu thải thẳng ra nguồn tiếp nhận.

Lượng nước này cần được dẫn về trạm xử lý nước thải sinh hoạt tập trung theo hệ

thống thu gom nước thải.

2.3.5. Nước thải từ các trạm rửa xe

Trang 22

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Quá trình hoạt động của các trạm rửa xe sẽ phát sinh nước thải có chứa các

cặn rắn lơ lửng và dầu mỡ. Như đã ước tính dựa vào dân số sống trong khu dân cư

và khách vãng lai, tổng số xe máy là 496 xe, tổng số xe hơi là 124 xe ( Đánh giá tác

động môi trường dự án Khu Dân cư – Dịch vụ – Cư xá công nhân Sài Gòn – Bình

Phước ).

Lượng nước thải khi rửa xe hơi khoảng 20 lít/lần và khi rửa xe máy khoảng 5

lít/lần. Trung bình một tháng rửa xe một lần, lượng nước thải sinh ra ước tính

khoảng 4,96 m3/tháng, tương ứng 0,165 m3/ngày.

 Như vậy, tổng lưu lượng nước thải bẩn cần được xử lý bao gổm:

 Nước thải sinh hoạt khu dân cư và các khu vực chức năng.

 Nước thải từ hệ thống rửa lọc của trạm cấp nước.

 Nước thải từ các trạm rửa xe.

Qtổng = 233,1 + 3 + 0,165 = 236,3 ( m3/ng.đ ).

Để giảm thiểu ô nhiễm do nước thải toàn khu dân cư, tác giả xin đề xuất xây

dựng trạm xử lý nước thải tập trung, có nắp kín. Theo lưu lượng nước thải tính toán

ở trên, trạm xử lý nước thải tập trung có công suất 300 m3/ng.đ , nước sau khi xử lý

đạt tiêu chuẩn QCVN 14:2008/BTNMT, Cột B.

Vị trí trạm xử lý nước thải: Trạm xử lý được đặt tại khu A1 của dự án với

công suất đề nghị khoảng 300 m3/ng.đ , được cách ly với khu vực dân cư xung

quanh khoảng 20 m. Trong khoảng cách ly tiến hành trồng cây xanh với chiều rộng

3 – 5 m, nằm ngoài phần đất quy hoạch dành cho trạm xử lý nước thải của dự án. Vị

trí nằm về phía đông khu đất xây dựng, thuận lợi cho việc đấu nối xả thải từ trạm xử

lý của khu dân cư vào hệ thống thoát nước dọc tuyến Quốc lộ 14 và mạng lưới thoát

nước thải và xử lý nước thải đô thị khi được xây dựng xong.

Trang 23

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

CHƯƠNG 3:

TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI SINH HOẠT VÀ CÁC

PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT

3.1. TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI SINH HOẠT

3.1.1. Nguồn gốc và phân loại

3.1.1.1. Nguồn gốc

Nước thải sinh hoạt là nước được thải bỏ sau khi sử dụng cho các mục đích

sinh hoạt của con người: tắm, giặt, tẩy rửa, vệ sinh cá nhân,…Chúng được thải ra từ

các căn hộ, cơ quan, trường học, bệnh viện, chợ và các công trình công cộng khác.

Lượng nước thải sinh hoạt phụ thuộc vào dân số của vùng, hệ thống cấp

nước cho vùng và đặc điểm hệ thống thoát nước.

3.1.1.2. Phân loại

Các loại nước thải sinh hoạt được hình thành trong quá trình sinh hoạt của

con người, một số các hoạt động dịch vụ hoặc công cộng như bệnh viện, trường

học, nhà ăn…cũng tạo ra nước thải có thành phần và tính chất tương tự như nước

thải sinh hoạt.

Để tiện cho việc lựa chọn phương pháp, dây chuyền công nghệ và tính toán

thiết kế các công trình xử lý nước thải, NTSH được phân loại theo các phương pháp

sau đây:

Theo nguồn gốc hình thành:

+ Nước thải không chứa phân, nước tiểu và các loại thực phẩm từ các thiết

bị vệ sinh như bồn tắm, chậu giặt, chậu rửa mặt. Loại nước thải này chứa

chủ yếu chất lơ lửng, các chất tẩy giặt và thường gọi là “nước xám”.

Nồng độ các chất hữu cơ trong các loại nước thải này thấp và thường khó

phân hủy sinh học, trong nước thải chứa nhiều tạp chất vô cơ.

+ Nước thải chứa phân, nước tiểu từ các khu vệ sinh (toilet) còn được gọi

là “nước đen”. Trong nước thải tồn tại các loại vi khuẩn gây bệnh và dễ

gây mùi hôi thối. Hàm lượng các chất hữu cơ (BOD) và các chất dinh

Trang 24

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

dưỡng như nitơ, photpho cao. Các loại nước thải này thường gây nguy

hại đến sức khoẻ và dễ làm nhiễm bẩn nguồn nước mặt. Tuy nhiên chúng

thích hợp để làm phân bón hoặc tạo khí sinh học.

+ Nước thải nhà bếp chứa dầu mỡ và phế thải thực phẩm từ nhà bếp, máy

rửa bát. Các loại có hàm lượng lớn các chất hữu cơ (BOD, COD) và các

nguyên tố dinh dưỡng khác (nitơ và photpho). Các chất bẩn trong nước

thải này dễ tạo khí sinh học và dễ sử dụng làm phân bón.

Một số người gọi nhóm nước thải thứ hai và ba với tên chung là “nước đen”.

Theo đối tượng thoát nước:

+ Nhóm nước thải các hộ gia đình, khu dân cư.

+ Nhóm nước thải các công trình công cộng, dịch vụ như nước thải bệnh

viện, nước thải khách sạn, nước thải trường học, nước thải nhà ăn.

Mỗi nhóm, mỗi loại nước thải có lưu lượng, chế độ xả nước và thành phần

tính chất đặc trưng riêng.

Theo đặc điểm hệ thống thoát nước sẽ hình thành nên hai loại nước thải:

+ Nước thải hệ thống thoát nước riêng: Nước thải từ các thiết bị vệ sinh

được thu gom và vận chuyển về trạm xử lý theo tuyến cống riêng.

+ Nước thải hệ thống thoát nước chung: Các loại nước thải sinh hoạt (nước

xám và nước đen) cùng với nước mưa đợt đầu trong khu vực thoát nước

được thu gom và vận chuyển theo đường cống chung về trạm xử lý.

Trong một số trường hợp nước đen được xử lý sơ bộ tại chỗ qua các

công trình như bể tách dầu mỡ, bể tự hoại, sau đó cùng nước xám xả vào

tuyến cống thoát nước chung của tỉnh.

Việc phân loại nước thải theo hệ thống thoát nước phụ thuộc vào đối tượng

thoát nước, đặc điểm hệ thống thoát nước và các điều kiện tự nhiên khác của đô thị.

3.1.2. Thành phần và tính chất của nước thải

Đặc trưng của NTSH là hàm lượng chất hữu cơ lớn ( từ 50 – 55% tổng lượng

chất bẩn), chứa nhiều vi sinh vật, trong đó có vi sinh vật gây bệnh. Đồng thời trong

nước thải còn có nhiều vi khuẩn phân hủy chất hữu cơ cần thiết cho các quá trình

Trang 25

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

chuyển hoá chất bẩn trong nước. Thành phần NTSH phụ thuộc vào tiêu chuẩn cấp

nước, điều kiện trang thiết bị vệ sinh . . .

Bảng 3.1 Thành phần đặc trưng NTSH chưa xử lý

Hàm lượng Thành Phần Đơn vị yếu TB mạnh

Chất rắn lơ lửng mg/l 200 220 350

Chất rắn hoà tan mg/l 250 500 850

Chất rắn lắng được mg/l 5 10 20

mg/l 110 220 400 BOD5

COD mg/l 250 500 1000

Nitrogen hữu cơ mg/l 8 15 35

N - amoni mg/l 12 25 50

P - hữu cơ mg/l 1 3 5

P - vô cơ mg/l 3 5 10

50 100 150 Độ kiềm (HCO3) mgCaCO3/l

Coliform MPN/100ml

(Nguồn : Metcalf and Eddy.1991)

NTSH giàu chất hữu cơ và chất dinh dưỡng, vì vậy nó là nguồn để các loại

vi khuẩn, trong đó có vi khuẩn gây bệnh phát triển. Trong nước thải sinh hoạt có

tổng coliform từ 106 – 109 MPN/100ml (theo : Hoàng Huệ, 1996).

Tính chất của nước thải được xác định bằng việc phân tích hoá học các thành

phần nhiễm bẩn. Vì việc làm đó gặp nhiều khó khăn và phức tạp, nên thông thường

người ta chỉ xác định một số chỉ tiêu đặc trưng nhất về chất lượng và sử dụng để

thiết kế các công trình xử lý. Các chỉ tiêu đó là : nhiệt độ, màu sắc, mùi vị, độ, pH,

chất tro và không tro, hàm lượng chất lơ lửng, chất lắng đọng, BOD, hàm lượng các

chất liên kết khác nhau của nitơ, photpho, Clorid, Sulfat, DO, chất hữu cơ . . .

Hàm lượng chất lơ lửng là một trong những chỉ tiêu cơ bản đánh giá chất

lượng nước thải. Căn cứ theo chỉ tiêu này, người ta tiến hành tính toán các bể lắng

và xác định số lượng cặn lắng.

Trang 26

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Hàm lượng BOD là chỉ tiêu dùng để tính toán công trình xử lý sinh học. Với

các nguồn nước thải khác nhau, thậm chí cùng một nguồn nước nhưng ở những thời

điểm khác nhau chỉ số BOD có những giá trị khác nhau. Thời gian cần thiết để thực

hiện quá trình sinh học phụ thuộc vào nồng độ nhiễm bẩn, có thể từ 1,2, 5 . . . 20

ngày hay lâu hơn nữa. Theo số liệu thực nghiệm với thời gian từ 15 – 20 ngày, hầu

như luợng oxy trong quá trình sinh hoá đã chi phí đầy đủ 99%. Hiện tượng oxy hoá

xảy ra không đồng đều theo thời gian, bước đầu quá trình xảy ra với cường độ

mạnh, sau đó giảm dần.

Lượng oxy hoà tan là một chỉ tiêu cơ bản để đánh giá chất lượng nước thải

đã được xử lý. Để có sự hoạt động bình thường của các hồ tự nhiên, luợng oxy hoà

tan không được nhỏ hơn 4 mg/l, trong nước thải bẩn thông thường không có oxy

hoà tan.

Nước thải có chứa một lượng lớn các vi khuẩn, virut, nấm, rêu , tảo . . .để

đánh giá mức độ nhiểm bẩn bởi vi khuẩn người ta đánh giá qua một loạt vi khuẩn

đường ruột hình đũa điển hình là – côli. Côli được coi như một loại vi khuẩn vô hại

sống trong ruột người, động vật.

Côli phát triển nhanh trong môi trường có chứa Glucozơ 0.5% dùng làm

nguồn năng lượng và nguồn cacbon, clorua amon 0.1% dùng làm nguồn nitơ và một

số nguyên tố khác dưới dạng vô cơ.

Loại có hại là virut, mọi loại virut đều sống ký sinh trong tế bào. Bình

thường khi bị vung giải mỗi con côli giải phóng 150 con virut. Trong thực tế tồn tại

hai đại luợng để tính số luợng côli là côli index và trị số côliform.

3.1.3. Ảnh hưởng của nước thải sinh hoạt

a. Ảnh hưởng của nước thải ô nhiễm chất hữu cơ

Các chất hữu cơ chủ yếu trong nước thải sinh hoạt là các hydrocacbon. Đây

là chất dễ bị vi sinh vật phân huỷ bằng cơ chế sử dụng oxy hoà tan trong nước để

oxy hoá các chất hữu cơ.

Hàm lượng các chất hữu cơ dễ bị vi sinh vật phân huỷ được xác định gián

tiếp qua nhu cầu oxy sinh hoá (BOD5), sự ô nhiễm chất hữu cơ sẽ dẫn đến sự suy

Trang 27

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

giảm các nồng độ oxy hoà tan trong nước do vi sinh vật sử dụng để phân huỷ chất

hữu cơ, oxy hoà tan giảm sẽ gây tác hại nghiêm trọng đến hệ thuỷ sinh vật.

b. Ảnh hưởng của nước thải dầu mỡ

Khi xả vào nguồn nước, phần lớn dầu loang trên mặt nước, chỉ có một phần

nhỏ hoà tan trong nước, cặn bả chứa dầu khi lắng xuống sẽ bị phân huỷ, một phần

nổi lên mặt nước, một phần hoà tan trong nước, phần còn lại tích tụ trong bùn đáy

gây ô nhiễm cho sinh vật nước.

c. Ảnh hưởng chất rắn lơ lửng trong nước

Chất rắn lơ lửng cũng là tác nhân gây ảnh hưởng tiêu cực đến tài nguyên

thuỷ sinh, đồng thời gây tác hại về mặt cảm quan như tăng độ đục nguồn nước, gây

bồi lắng và tắt nghẽn dòng sông.

d. Ảnh hưởng của nước thải chứa nhiều chất dinh dưỡng

Nước thải chứa nhiều chất dinh dưỡng gây hiện tượng phú dưỡng hoá, ảnh

hưởng chất lượng nguồn nước và sự sống của thuỷ sinh vật.

e. Ảnh hưởng của vi khuẩn gây bệnh

Một số loài vi khuẩn gây bệnh tồn tại trong nước thải khi ra sông hồ sẽ thích

nghi dần và phát triển mạnh. Theo con đường nước nó sẽ gây bệnh dịch cho người

và các động vật khác.

3.2. CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT

3.2.1. Xử lý nước thải bằng phương pháp cơ học

Thường áp dụng ở giai đoạn đầu của quá trình xử lý, trong nước thải thường

có các loại tạp chất rắn cỡ khác nhau bị cuốn theo như bao bì, chất dẻo, giấy, cát

sỏi, …. Ngoài ra, còn có các loại hạt lơ lửng ở dạng huyền phù rất khó lắng. Tuỳ

theo kích cỡ, các hạt huyền phù được chia thành hạt chất rắn lơ lửng có thể lắng

được và hạt rắn keo được khử bằng đông tụ.

Phương pháp xử lý nước thải bằng cơ học có thể loại bỏ khỏi nước thải được

60% các tạp chất không hoà tan và 20% BOD, hiệu quả xử lý có thể đạt tới 75%

theo hàm lượng chất lơ lửng và 30-35 % theo BOD bằng các biện pháp làm thoáng

sơ bộ hoặc đông tụ cơ học.

Trang 28

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Nếu điều kiện vệ sinh cho phép thì sau khi xử lý cơ học nước thải được khử

và xả lại vào nguồn, nhưng thường thì xử lý cơ học chỉ là giai đoạn xử lý sơ bộ

trước khi qua giai đoạn xử lý sinh học.

3.2.1.1. Song chắn rác và lưới chắn rác

a. Song chắn rác

Song chắn rác thường đặt trước hệ thống xử lý nước thải hoặc có thể đặt tại

các miệng xả trong phân xưởng sản xuất nhằm giữ lại các tạp chất có kích thước lớn

như: nhánh cây, gỗ, lá, giấy, nilông, vải vụn và các loại rác khác, đồng thời bảo vệ

các công trình bơm, tránh ách tắc đường ống, mương dẫn.

Hình 3.1 Song chắn rác cơ giới

Dựa vào khoảng cách các thanh, song chắn được chia thành 2 loại:

 Song chắn thô có khoảng cách giữa các thanh từ 60 ÷ 100 mm.

 Song chắn mịn có khoảng cách giữa các thanh từ 10 ÷ 25 mm.

Kích thước tối thiểu của rác được giữ lại tùy thuộc vào khoảng cách giữa các

thanh kim loại của song chắn rác. Để tránh ứ đọng rác và gây tổn thất áp lực của

dòng chảy người ta phải thường xuyên làm sạch song chắn rác bằng cách cào rác

thủ công hoặc cơ giới.

Song chắn rác với cào rác thủ công chỉ dùng ở những trạm xử lý nhỏ có

lượng rác < 0,1 m3/ng.đ. Khi rác tích lũy ở song chắn, mỗi ngày vài lần người ta

Trang 29

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

dùng cào kim loại để lấy rác ra và cho vào máng có lổ thoát nước ở đáy rồi đổ vào

các thùng kín để đưa đi xử lý tiếp tục.

Song chắn rác với cào rác cơ giới hoạt động liên tục, răng cào lọt vào khe hở

giữa các thanh kim loại, cào được gắn vào xích bản lề ở hai bên song chắn rác có

liên hệ với động cơ điện qua bộ phận truyền động.

Khi lượng rác được giữ lại lớn hơn 0,1 m3/ng.đêm và khi dùng song chắn rác

cơ giới thì phải đặt máy nghiền rác. Rác nghiền đưọc cho vào hầm ủ Biogas hoặc

cho về kênh trước song chắn. Khi lượng rác trên 1 Tấn/ngày.đêm cần phải thêm

máy nghiền rác dự phòng.

Hiện nay ở một số nước người ta còn dùng máy nghiền rác (communitor) để

nghiền rác có kích thước lớn thành rác có kích thước nhỏ và đồng nhất để dễ dàng

cho việc xử lý ở các giai đoạn kế tiếp. Tuy nhiên nếu lắp đặt máy nghiền rác trước

bể lắng cát nên chú ý là cát sẽ làm mòn các lưỡi dao và sỏi có thể gây kẹt máy.

Hình 3.2 Sơ đồ lắp đặt của một máy nghiền rác

b. Lưới chắn rác

Lưới chắn rác dùng để khử các chất lơ lửng có kích thước nhỏ, thu hồi các

thành phần quý không tan hoặc khi cần phải loại bỏ rác có kích thước nhỏ. Kích

thước mắt lưới từ 0,5 ÷ 1,0 mm.

Lưới chắn rác thường được bao bọc xung quanh khung rỗng hình trụ quay

tròn (hay còn gọi là trống quay) hoặc đật trên các khung hình đĩa. Rác thường được

chuyển tới máy nghiền rác, sau khi được nghiền nhỏ, cho đổ trở lại trước song chắn

rác hoặc chuyển tới bể phân huỷ cặn.

Trang 30

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

3.2.1.2. Bể lắng cát

Bể lắng cát đặt sau song chắn rác, lưới chắn và đặt trước bể điều hòa, trước

bể lắng đợt I. Nhiệm vụ của bể lắng cát là loại bỏ cặn thô nặng như cát, sỏi, mảnh

vỡ thủy tinh, kim loại, tro tán, thanh vụn, vỏ trứng… để bảo vệ các thiết bị cơ khí dễ

bị mài mòn, tránh lắng cặn trong các kênh hoặc ống dẫn, làm giảm thể tích hữu

dụng của các bể xử lý và tăng tần số làm sạch các bể này.

Chú ý thời gian lưu tồn nước nếu quá nhỏ sẽ không bảo đảm hiệu suất lắng,

nếu lớn quá sẽ có các chất hữu cơ lắng. Các bể lắng thường được trang bị thêm

thanh gạt chất lắng ở dưới đáy, gàu múc các chất lắng chạy trên đường ray để cơ

giới hóa việc xả cặn. Có ba loại bể lắng cát chính:

Bể lắng cát ngang: Bể lắng cát theo chiều chuyển động ngang của dòng

chảy (dạng chữ nhật hoặc vuông)

Hình 3.3 Bể lắng cát ngang

Bể lắng cát thổi khí: bể lắng cát có sục khí

Trang 31

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Hình 3.4 Bể lắng cát thổi khí

Bể lắng cát ly tâm: bể lắng cát có dòng chảy xoáy

Hình 3.5 Sơ đồ bể lắng cát ly tâm với hệ thống cơ giới để lấy cặn

Sân phơi cát:

Cặn xả ra từ bể lắng cát còn chứa nhiều nước nên phải phơi khô ở sân phơi

cát hoặc hố chứa cát đặt ở gần bể lắng cát. Chung quanh sân phơi cát phải có bờ đắp

cao 1  2 m. Kích thước sân phơi cát được xác định với điều kiện tổng chiều cao

lớp cát h chọn bằng 3  5 m/năm. Cát khô thường xuyên được chuyển đi nơi khác.

Khi đất thấm tốt (cát, á cát) thì xây dựng sân phơi cát với nền tự nhiên. Nếu

là đất thấm nước kém hoặc không thấm nước (á sét, sét) thì phải xây dựng nền nhân

tạo. Khi đó phải đặt hệ thống ống ngầm có lỗ để thu nước thấm xuống. Nước này có

thể dẫn về trước bể lắng cát.

3.2.1.3. Bể tách dầu mỡ

Các công trình này thường được ứng dụng khi xử lý nước thải công nghiệp.

nhằm loại bỏ các tạp chất có khối lượng riêng nhở hơn nước. Các chất này sẽ bịt kín

lỗ hổng giữa các vật liệu lọc trong bể sinh học... và chúng cũng phá hủy cấu trúc

bùn hoạt tính trong bể Aeroten, gây khó khăn trong quá trình lên men cặn.

Trang 32

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Hình 3.6 Sơ đồ bể tách dầu mỡ lớp mỏng

1. Cửa dẫn nước ra; 2. ống gom dầu; 3. Vách ngăn; 4. Tấm chất dẻo; 5. Lớp dầu;

6. ống xả nước thải vào; 7. Bộ phận lắng làm từ tấm gợn; 8. Bùn cặn

3.2.1.4. Bể điều hòa

Bể điều hòa được dùng để duy trì dòng thải và nồng độ vào công trình xử lý

ổn định, khắc phục những sự cố vận hành do sự dao động về nồng độ và lưu lượng

của nước thải gây ra và nâng cao hiệu suất của các quá trình xử lý sinh học. Bể điều

hòa có thể được phân loại như sau:

 Bể điều hòa lưu lượng

 Bể điều hòa nồng độ

 Bể điều hòa cả lưu lượng và nồng độ.

3.2.1.5. Bể lắng

Dùng để tách các chất không tan ở dạng lơ lửng trong nước thải theo nguyên

tắc trọng lực. Các bể lắng có thể bố trí nối tiếp nhau. Quá trình lắng tốt có thể loại

bỏ đến 90 ÷ 95% lượng cặn có trong nước thải. Vì vậy đây là quá trình quan trọng

trong xử lý nước thải, thường bố trí xử lý ban đầu hay sau khi xử lý sinh học. Để có

thể tăng cường quá trình lắng ta có thể thêm vào chất đông tụ sinh học.

Bể lắng được chia làm 3 loại:

Bể lắng ngang (có hoặc không có vách nghiêng):

Bể lắng đứng: mặt bằng là hình tròn hoặc hình vuông. Trong bể lắng

hình tròn nước chuyển động theo phương bán kính (radian).

Trang 33

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Hình 3.7 Bể lắng đứng

Bể lắng li tâm: mặt bằng là hình tròn. Nước thải được dẫn vào bể theo

chiều từ tâm ra thành bể rồi thu vào máng tập trung rồi dẫn ra ngoài.

Hình 3.8 Bể lắng li tâm

3.2.1.6. Lưới lọc

Lưới lọc dùng để khử các chất lơ lửng có kích thước nhỏ, thu hồi các thành

phần quý không tan hoặc khi cần phải loại bỏ rác có kích thước nhỏ. Kích thước

mắt lưới từ 0,5 ÷ 1,0 mm.

Trang 34

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Lưới lọc thường được bao bọc xung quanh khung rỗng hình trụ quay tròn

(hay còn gọi là trống quay) hoặc đặt trên các khung hình dăng…

3.2.1.7. Bể lọc

Tách các chất ở trạng thái lơ lửng kích thước nhỏ bằng cách cho nước thải đi

qua lớp vật liệu lọc như cát, thạch anh, than cốc, than bùn, than gỗ, sỏi nghiền

nhỏ…,công trình này sử dụng chủ yếu cho một số loại nước thải công nghiệp.

Bể lọc thường làm việc với hai chế độ lọc và rửa lọc. Quá trình lọc chỉ áp

dụng cho các công nghệ xử lý nước thải tái sử dụng và cần thu hồi một số thành

phần quí hiếm có trong nước thải. Các loại bể lọc thường được phân loại như sau:

Lọc qua vách lọc

Bể lọc với vật liệu lọc dạng hạt

Bể lọc chậm

Bể lọc nhanh

Cột lọc áp lực

Hình 3.9 Bể lọc

3.2.2. Xử lý nước thải bằng phương pháp hoá lý

Các phương pháp hoá lý được áp dụng để xử lý nước thải là đông tụ, keo tụ

,hấp phụ, trao đổi ion, trích ly, chưng cất, cô đặc, lọc ngược và siêu lọc, kết tinh nhã

hấp… các phương pháp này được ứng dụng để loại ra khỏi nước thải các hạt lơ

lửng, phân tán (rắn và lỏng), các khí tan, các chất vô cơ và hữu cơ hoà tan.

Trang 35

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

3.2.2.1. Phương pháp đông tụ- tủa bông

Đông tụ và tủa bông là một công đoạn của quá trình XLNT, mặc dù chúng là

hai quá trình riêng biệt tuy nhiên chúng không thể tách rời nhau.

Vai trò của quá trình đông tụ và kết bông là nhằm loại bỏ huyền phù, chất

keo có trong nước thải.

Đông tụ: là phá vở tính bền vững của các hạt keo, bằng cách đưa thêm chất

phản ứng gọi là chất đông tụ.

Kết bông: là sự tích tụ các hạt “đã phá vỡ ở độ bền” thành các cụm nhỏ sau

đó kết thành những cụm lớn hơn và có thể lắng được gọi là quá trình kết bông.

Quá trình kết bông có thể được cải thiện bằng cách đưa thêm vào các chất

phản ứng gọi là chất trợ kết bông. Tuy nhiên quá trình kết bông chịu sự chi phối của

hai hiện tượng : kết bông động học và kết bông Ortocinetique.

Kết bông động học liên quan đến khuyếch tán Brao (chuyển động hỗn độn)

kết bông dạng này thay đổi theo thời gian và chỉ có tác dụng đối với các hạt nhỏ

hơn 1 microfoc dễ dàng tạo thành khối đông tụ nhỏ.

Kết bông Ortocinetique liên quan đến quá trình tiêu hao năng lượng và chế

độ dòng chảy là chảy tầng hay chảy rối.

Hình 3.10 Sơ đồ bể kết tủa bông cặn

Trang 36

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Bảng 3.2 Các giai đoạn của quá trình đông tụ , kết bông

Giai đoạn Hiện tượng Thuật ngữ

Cho thêm chất Phản ứng với nước, ion hoá, thuỷ Thuỷ phân đông tụ phân, polime hoá.

Đặc tính hút ion làm đông lạnh bề

mặt các phân tử.

Đặc tính liên quan đến ion hoặc Phá hủy tính trường hợp bề mặt của phân tử. Đông tụ bền Bao gồm cả chất keo kết tủa.

Liên quan đến các phân tử, trường

hợp đồng hợp chất

Chuyển động Brao Kết bông ngoại vi Vận chuyển Năng lượng tiêu tán (gradian tốc độ) Kết bông trục giao

 Các chất làm đông tụ, kết bông

Để tăng quá trình lắng các chất lơ lửng hay một số tạp chất khác ngưòi ta

thường dùng các chất làm đông tụ, kết bông như nhôm sunfat, sắt sunfat, sắt clorua

hay một số polime nhôm, PCPA, polyacrylamit (CH2CHCONH2)n.

Hiệu suất của quá trình đông tụ cao nhất khi pH = 4 - 8.5. Để bông tạo

thành dễ lắng hơn thì người ta dùng chất trợ đông, đó là những chất cao phân tử tan

được trong nước và dễ phân ly thành ion. Tuỳ thuộc vào từng nhóm ion khi phân ly

mà các chất trợ đông có điện tích âm hay dương ( các chất trợ đông tụ là anion hay

cation ).

Đa số chất bẩn hữu cơ, vô cơ dạng keo có trong nước thải chúng tồn tại ở

điện tích âm, vì vậy mà các chất trợ đông cation không cần keo tụ trước đó. Việc

lựa chọn hoá chất, liều lượng tối ưu của chúng, thứ tự cho vào nước cần phải tính

thực nghiệm. Thông thường liều lượng chất trợ đông là từ 1 - 5mg/l.

Để phản ứng diễn ra hoàn toàn và tiết kiệm hoá chất thì phải khuấy trộn đều

với nước thải, liều lượng hoá chất cho vào cần phải tính bằng Grotamet. Thời gian

Trang 37

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

lưu nước trong bể trộn là từ 1 - 15 phút. Thời gian để nước thải tiếp xúc với hoá

chất tới khi bắt đầu lắng là từ 20 - 60 phút, trong khoảng thời gian này các chất hoá

học tác dụng với các chất trong nước thải và quá trình đông tụ xảy ra.

3.2.2.2. Phương pháp hấp phụ

Dùng để loại hết chất bẩn hoà tan vào nước mà các phương pháp sinh học

cùng phương pháp khác không thể loại bỏ được với hàm lượng rất nhỏ. Thông

thường là các hợp chất hoà tan có độc tính cao hoặc các chất có mùi, vị và màu.

Các chất hấp phụ thường dùng là: than hoạt tính, đất sét hoạt tính, silicagen,

keo nhôm, các chất tổng hợp khác và một số chất thải trong sản xuất như xỉ tro, xi

mạ sắt. Trong số này, than hoạt tính được dùng phổ biến nhất. Các chất hữu cơ, kim

loại nặng và các chất màu dễ bị hấp phụ. Lượng chất hấp phụ tuỳ thuộc vào khả

năng của từng loại chất hấp phụ và hàm lượng chất bẩn. Phương pháp này có thể

hấp phụ 58 - 95% các chất hữu cơ và màu. các chất hữu cơ có thể bị hấp phụ được

là phenol, Akylbenzen, Sunfonic axit, thuốc nhuộm và các hợp chất thơm.

3.2.2.3. Tuyển nổi

Tuyển nổi là quá trình vật lý được dùng để tách các hạt rắn và các hạt chất

lỏng ra khỏi pha lỏng. Quá trình này được thực hiện nhờ bọt khí tạo ra trong khối

chất lỏng khi cho không khí vào. Các bọt khí bám vào các hạt hoặc được giữ lại

trong cấu trúc hạt nên tạo nên lực đẩy đối với các hạt.

Không khí được đưa vào nước với áp lực từ 1,75 – 3,5 kg/cm2. sau đó nước

thải dư thừa không khí được đưa sang bể làm thoáng, tại đó các bọt khí đi lên làm

cho các chất rắn lơ lửng nổi lên mặt nước và được loại bỏ.

Tuyển nổi dạng bọt: Được sử dụng để tách ra khỏi nước thải các chất

không tan và làm giảm một phần nồng độ của một số chất hòa tan.

Phân ly dạng bọt: Được ứng dụng để xử lý các chất hòa tan có trong

nước thải, ví dụ như chất hoạt động bề mặt.

Ưu điểm: Phương pháp tuyển nổi là có thể thu cặn với độ ẩm nhở, có thể thu

tạp chất. phương pháp tuyển nổi được sử dụng nhiều trong các ngành công nghiệp

như: Tơ sợi nhân tạo, thực phẩm...

Trang 38

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Hình 3.11 Bể tuyển nổi kết hợp với cô đặc bùn

3.2.2.4. Trích ly

Tách các chất bẩn hoà tan ra khỏi nước thải bằng cách bổ sung một chất

dung môi không hoà tan vào nước, nhưng độ hoà tan của chất bẩn trong dung môi

cao hơn trong nước.

3.2.2.5. Chưng bay hơi

Là chưng nước thải để các chất hoà tan trong đó cùng bay hơi lên theo hơi

nước. Khi ngưng tụ, hơi nước và chất bẩn dễ bay hơi dễ hình thành các lớp riêng

biệt và do đó dễ dàng tách các chất bẩn ra.

3.2.2.6. Tách bằng màng

Là phương pháp tách các chất tan khỏi các hạt keo bằng cách dùng các

màng bán thấm. Đó là các màng xốp đặc biệt không cho các hạt keo đi qua.

3.2.3. Xử lý nước thải bằng phương pháp hoá học

Thực chất của phương pháp xử lý hoá học là đưa vào nước thải chất phản

ứng nào đó để gây tác động với các tạp chất bẩn, biến đổi hoá học và tạo cặn lắng

hoặc tạo dạng chất hoà tan nhưng không độc hại, không gây ô nhiễm môi trường.

Phương pháp xử lý hoá học thường được áp dụng để xử lý nước thải công

nghiệp. Tuỳ thuộc vào điều kiện địa phương và điều kiện vệ sinh cho phép, phương

pháp xử lý hoá học có thể hoàn tất ở giai đoạn cuối cùng hoặc chỉ là giai đoạn sơ bộ

ban đầu của việc xử lý nước thải.

Trang 39

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

3.2.3.1. Phương pháp trung hòa

Phương pháp trung hoà chủ yếu được dùng trong nước thải ngành công

nghiệp có chứa kiềm hoặc axit. Để tránh hiện tượng nước thải gây ô nhiễm cho môi

trường xung quanh thì người ta phải trung hoà nước thải, với mục đích là làm lắng

các muối của kim loại nặng xuống và tách ra khỏi nước thải.

Quá trình trung hoà phải tính đến khả năng trung hoà lẫn nhau giữa các loại

nước thải chứa axit hay kiềm hay khả năng dự trữ kiềm của NTSH và nước sông.

Thực tế nếu hỗn hợp nước thải có pH = 6.5 - 8.5 thì nước đó được coi là trung hoà.

Các phương pháp trung hòa bao gồm:

 Trung hòa lẫn nhau giữa nước thải chứa acid và nước thải chứa kiềm

 Trung hòa dịch thải có tính acid, dùng các loại chất kiềm như: NaOH,

KOH, Na2CO3...hoặc lọc qua vật liệu trung hòa như: CaCO3, Dolomit,…

 Đối với dịch thải có tính kiềm thì trung hòa bởi acid hoặc khí acid.

Để lựa chọn tác chất thực hiện phản ứng trung hòa, cần dựa vào các yếu tố:

 Loại acid hay bazơ có trong nước thải và nồng độ của chúng.

 Độ hòa tan của các muối được hình thành do kết quả phản ứng hóa học.

3.2.3.2. Phương pháp oxi hoá- khử

Oxi hoá bằng không khí

Oxi hoá bằng không khí dựa vào khả năng hoà tan của oxi vào nước. Phương

pháp này thường dùng để oxi hoá Fe2+ thành Fe3+. Ngoài ra phương pháp này còn

dùng để loại bỏ một số hợp chất như : H2S, CO2 tuy nhiên cần phải chú ý hàm

lượng khí sục vào vì nếu sục khí quá nặng sẽ làm tăng pH của nước.

Oxi hoá bằng phương pháp hoá học

Clo là một trong những chất dùng để khử trùng nước. Clo không dùng dưới

dạng khí mà chúng cần phải hoà tan trong nước để tạo thành dạng HClO, chất này

có tác dụng diệt khuẩn. Tuy nhiên Clo có khả năng giữ lại trong nước lâu. Ngoài ra

ta còn sử dụng hợp chất của Clo như Cloramin, chúng cũng có khả năng khử trùng

nước nhưng hiệu quả không cao bên cạnh đó chúng còn có khả năng giữ lại trong

nước lâu ở nhiệt độ cao.

Trang 40

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Ôzôn là một chất oxi hoá mạnh dùng để xử lý nước uống nhưng chúng

không có khả năng giữ lại trong nước.

Pedroxit hydro cũng dùng để khử trùng nước tuy nhiên giá thành cao. Nó có

thể dùng để khử trùng đường ống. Ngoài ra Pedroxit hydro còn dùng để xử lý hợp

chất chứa lưu huỳnh trong nước thải gây ra mùi hôi khó chịu. Ưu điểm dùng chất

này là không tạo thành hợp chất halogen.

Phương pháp oxi hoá điện hoá

Phương pháp oxi hoá điện hoá dùng để XLNT với mục đích khử các chất

độc trong nước thải, thường dùng để thu hồi cặn quý (kim loại) trên điện cực anot.

Phương pháp này dùng XLNT xi mạ niken, mạ bạc hay các nhà máy tẩy gỉ

kim loại như điện phân dung dịch chứa sắt sunfat và axit sunfuric tự do bằng màng

trao đổi ion sẽ phục hồi 80 – 90% axit sunfuric và thu hồi bột sắt với khối lượng là

20 - 25 kg/m3 dung dịch.

Nếu xử lý bằng phương pháp điện phân thì nước thải có thể dùng lại được,

và dung dịch axit sunfuric có thể dùng lại cho quá trình điện phân sau.

3.2.4. Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học

Thực chất của phương pháp này là dựa vào khả năng sống và hoạt động của

các vi sinh vật để phân huỷ - oxy hoá các chất hữu cơ ở dạng keo và hoà tan có

trong nước thải. Vi sinh vật sử dụng các chất hữu cơ có trong nước thải làm nguồn

dinh dưỡng như: Cacbon, nitơ , phosphor, kali,… để kiến tạo tế bào và tích luỹ năng

lượng cho quá trình sinh trường, vì vậy sinh khối vi sinh vật không ngừng tăng lên.

Những công trình xử lý sinh học phân thành hai nhóm:

Những công trình trong đó quá trình xử lý thực hiện trong điều kiện tự

nhiên: Cánh đồng tưới, bãi lọc, hồ sinh học… thường quá trình xử lý xảy

ra chậm.

Những công trình trong đó quá trình xử lý thực hiện trong điều kiện

nhân tạo: Bể lọc sinh học (bể biophin), bể làm thoáng sinh học (bể

aeroten)… Do các điều kiện tạo nên bằng nhân tạo mà quá trình xử lý

diễn ra nhanh hơn, cường độ mạnh hơn. Quá trình xử lý sinh học có thể

Trang 41

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

đạt hiệu suất khử trùng 99,9% (trong các công trình trong điều kiện tự

nhiên) theo BOD tới 90- 95 %.

Công trình xử lý sinh học thường được đặt sau khi nước thải đã được xử lý

sơ bộ qua các công trình cơ học, hóa học, hóa lý.

3.2.4.1. Công trình xử lý trong điều kiện tự nhiên

Ao hồ sinh học (Ao hồ ổn định nước thải)

Đây là phương pháp xử lý đơn giản nhất và đã được áp dụng từ xưa. Phương

pháp này cũng không yêu cầu kỹ thuật cao, vốn đầu tư ít, chi phí hoạt động rẻ tiền,

quản lý đơn giản và hiệu quả cũng khá cao. Quy trình được tóm tắt như sau:

Nước thải → loại bỏ rác, cát, sỏi... → Các ao hồ ổn định → Nước đã xử lý.

 Hồ hiếu khí

Ao nông 0,3 – 0,5 m có quá trình oxy hóa các chất bẩn hữu cơ chủ yếu nhờ

các vi sinh vật. Có 2 loại hồ hiếu khí: Hồ làm thoáng tự nhiên và hồ làm thoáng

nhân tạo.

 Hồ kị khí

Ao kị khí là loại ao sâu, ít hoặc không có điều kiện hiếu khí. Các vi sinh vật

kị khí hoạt động sống không cần oxy của không khí. Chúng sử dụng oxy từ các hợp

chất như nitrat, sulfat... Để oxy hóa các chất hữu cơ và các loại rượu và khí CH4,

H2S,CO2,…thành khí và nước. Chiều sâu của hồ khá lớn khoảng 2 – 6 m.

 Hồ tùy nghi

Là sự kết hợp hai quá trình song song: Phân hủy hiếu khí các chất hữu cơ

hòa tan có đều ở trong nước và phân hủy kị khí (chủ yếu là CH4) cặn lắng ở vùng

lắng. Chiều sâu của hồ khoảng 1 – 1,5 m.

Ao hồ tùy nghi được chia làm ba vùng: Lớp trên là vùng hiếu khí, vùng giữa

là vùng kị khi tùy tiện và vùng phía đáy sâu là vùng kị khí.

 Hồ ổn định bậc ba

Nước thải sau khi xử lý cơ bản (bậc II) chưa đạt tiêu chuẩn là nước sạch để

xả vào nguồn thì có thể phải qua xử lý bổ sung (bậc III). Một trong các công trình

xử lý bậc III là ao hồ ổn định sinh học kết hợp với thả bèo nuôi cá.

Trang 42

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Phương pháp xử lý qua đất

Thực chất của quá trình xử lý là: Khi lọc nước thải qua đất, các chất rắn lơ

lửng và keo sẽ bị giữ lại ở lớp trên cùng. Những chất này tạo ra một màng gồm

nhiều vi sinh vật bao bọc trên bề mặt các hạt đất, màng này sẽ hấp phụ các chất hữu

cơ hòa tan trong nước thải. Những vi sinh vật sẽ sử dụng oxy của không khí qua các

khe đất và chuyển hóa các chất hữu cơ thành các hợp chất khoáng.

 Cánh đồng tưới

 Cánh đồng lọc

Hình 3.12 Xử lý nước thải bằng đất

3.2.4.2. Công trình xử lý sinh học hiếu khí nhân tạo

Xử lý sinh học hiếu khí trong điều kiện nhân tạo có thể kể đến hai quá trình

chính:

 Quá trình xử lý sinh trưởng lơ lủng

 Quá trình xử lý sinh trưởng bám dính

Các công trình tương thích của quá trình xử lý sinh học hiếu khí như:

Aeroten bùn hoạt tính (vi sinh vật lơ lửng), bể thổi khí sinh học tiếp xúc (vi sinh vật

bám dính), bể lọc sinh học, tháp lọc sinh học, bể sinh học tiếp xúc quay...

Trang 43

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

a) Bể phản ứng sinh học hiếu khí – Aeroten

Quá trình xử lý nước thải sử dụng bùn hoạt tính dựa sào sự hoạt động sống

của vi sinh vật hiếu khí. Trong bể Aeroten, các chất lơ lửng đóng vai trò là các hạt

nhân để cho vi khuẩn cư trú, sinh sản và phát triển dần lên thành các bông cặn gọi là

bùn hoạt tính.

Bùn hoạt tính là các bông cặn có màu nâu sẩm chứa các chất hữu cơ hấp thụ

từ nước thải và là nơi cư trú để phát triển của vô số vi khuẩn và vi sinh vật khác.

Các vi sinh vật đồng hóa các chất hữu cơ có trong nước thải thành các chất dinh

dưỡng cung cấp cho sự sống.

Trong quá trình phát triển, vi sinh vật sử dụng các chất để sinh sản và giải

phóng năng lượng nên sinh khối của chúng tăng lên nhanh. Như vậy các chất hữu

cơ có trong nước thải được chuyển hóa thành các chất vô cơ như H2O, CO2 không

độc hại cho môi trường.

Quá trình sinh học có thể diễn ra tóm tắt như sau:

Chất hữu cơ + Vi sinh vật + oxy  NH3 + H2O + Năng lượng + Tế Bào mới

Hay có thể viết:

Chất thải + Bùn hoạt tính + Không khí  Sản phẩm cuối + Bùn hoạt tính dư.

Một số loại bể Aeroten thường dùng trong xử lý nước thải:

 Bể Aeroten truyền thống

Hình 3.13 Sơ đồ công nghệ bể Aeroten truyền thống

 Bể Aeroten tải trọng cao

Trang 44

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Hoạt động của bể Aeroten tải trọng cao tương tự như bể có dòng chảy nút,

chịu được tải trọng chất bẩn cao và có hiệu suất làm sạch cũng cao, sử dụng ít năng

lượng, lượng bùn sinh ra thấp.

Nước thải đi vào có độ nhiễm bẩn cao, thường là BOD > 500 mg/l. Tải trọng

bùn hoạt tính là 400 – 1000 mg BOD/g bùn (không tro) trong một ngày đêm.

 Aeroten có hệ thống cấp khí giảm dần theo chiều dòng chảy

Nồng độ chất hữu cơ vào bể Aeroten được giảm dần từ đầu đến cuối bể do

đó nhu cầu cung cấp oxy cũng tỷ lệ thuận với nồng độ các chất hữu cơ.

Ưu điểm:

+ Giảm được lương không khí cấp vào bể tức là giảm công suất của máy

thổi khí

+ Không có hiện tượng làm thoáng quá mức làm ngăn cản sự sinh trưởng

của vi khuẩn khử các hợp chất Nitơ.

+ Có thể áp dụng tải trọng cao(F/M cao), chất lượng nước ra tốt.

 Bể Aeroten có ngăn tiếp xúc với bùn hoạt tính đã ổn định

Bể có 2 ngăn: Ngăn tiếp xúc và ngăn tái sinh.

Hình 3.14 Sơ đồ làm việc của bể Aeroten có ngăn tiếp xúc

Ưu điểm của dạng bể này là Bể Aeroten có ngăn tiếp xúc có dung tích nhỏ,

chịu được sự dao động của lưu lượng và chất lượng nước thải, có thể ứng dụng cho

nước thải có hàm lượng keo cao.

 Bể Aeroten làm thoáng kéo dài

Khi nước thải có tỉ số F/M (Tỉ lệ giữa BOD5 và bùn hoạt tính mg BOD5/mg

bùn hoạt tính) thấp, tải trọng thấp, thời gian thông khí thường 20-30 h

Trang 45

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Hình 3.15 Sơ đồ làm việc của bể Aeroten làm thoáng kéo dài

 Bể Aeroten khuấy trộn hoàn chỉnh

Hình 3.16 Sơ đồ làm việc của bể Aeroten khuấy trộn hoàn chỉnh

Ưu điểm: Pha loãng ngay tức khác nồng độ các chất ô nhiễm trong toàn thể

tích bể, không xảy ra hiện tượng quá tải cục bộ ở bất cứ phần nào của bể, áp dụng

thích hợp cho loại nước thải có chỉ số bùn cao, cặn khó lắng.

b) Oxytank

Dựa trên nguyên lý làm việc của Aeroten khuấy đảo hoàn chỉnh người ta

thay không khí nén bằng sục khí oxy tinh khiết.

Hình 3.17 Bể Oxytank

Ưu điểm:

Trang 46

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

 Hiệu suất cao nên tăng được tải trọng BOD.

 Giảm thời gian sục khí.

 Lắng bùn dễ dàng.

 Giảm bùn đáng kể trong quá trình xử lý.

c) Mương oxy hóa

Mương oxy hóa là dạng cải tiến của bể Aeroten khuấy trộn hoàn chỉnh có

dạng vòng hình chữ O làm việc trong chế độ làm thoáng kéo dài với dung dịch bùn

hoạt tính lơ lửng trong nước thải chuyển động tuần hoàn liên tục trong mương.

d) Bể lọc sinh học – Biofilter

Là công trình được thiết kế nhằm mục đích phân hủy các chất hữu cơ có

trong nước thải nhờ quá trình oxy hóa diễn ra trên bề mặt vật liệu tiếp xúc. Trong bể

chứa đầy vật liệu tiếp xúc, là giá thể cho vi sinh vật sống bám.

Bể lọc sinh học chia làm 2 dạng chính:

 Bể lọc sinh học nhỏ giọt: Là bể lọc sinh học có lớp vật liệu lọc không

ngập nước. Giá trị BOD của nước thải sau khi làm sạch đạt tới 10 ÷ 15

mg/l với lưu lượng nước thải không quá 1000 m3/ngày.

 Bể lọc sinh học cao tải: Lớp vật liệu lọc đặt ngập trong nước.Tải trọng

nước thải tới 10 ÷ 30 m3/m2.ngđ tức là gấp 10 ÷ 30 lần ở bể lọc sinh học

nhỏ giọt.

Hình 3.18 Bể lọc sinh học cao tải

Trang 47

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

e) Đĩa quay sinh học RBC ( Rotating biological contactors)

RBC gồm một loại đĩa tròn xếp liền nhau bằng polystyren hay PVC. Những

đĩa này được nhúng chìm trong nước thải và quay từ từ. Trong khi vận hành, sinh

vật tăng trưởng sẽ bám dính vào bề mặt đĩa và hình thành một lớp màng nhày trên

toàn bộ bề mặt ướt của đĩa.

Đĩa quay làm cho sinh khối luôn tiếp xúc với chất hữu cơ trong nước thải và

không khí để hấp thụ oxy, đồng thời tạo sự trao đổi oxy và duy trì sinh khối trong

điều kiện hiếu khí.

Hình 3.19 Đĩa quay sinh học RBC

f) Bể sinh học theo mẻ SBR (Sequence Batch Reactor)

SBR là một dạng của bể Aeroten, khi xây dựng bể SBR nước thải chỉ cần đi

qua song chắn rác, bể lắng cát và tách dầu mỡ nếu cần, rồi nạp thẳng vào bể. Ưu

điểm là khử được các hợp chất Nitơ, photpho khi vận hành đúng quy trình hiếu khí,

thiếu khí và yếm khí. Bể SBR hoạt động theo 5 pha:

Pha làm đầy (fill): Thời gian bơm nước vào bể kéo dài từ 1 – 3 giờ.

Dòng nước thải được đưa vào bể trong suốt thời gian diễn ra pha làm

đầy. Trong bể phản ứng hoạt động theo mẻ nối tiếp nhau, tùy thuộc vào

mục tiêu xử lý, hàm lượng BOD đầu vào, quá trình làm đầy có thể thay

đổi linh hoạt: Làm đầy – tĩnh, làm đầy – hòa trộn, làm đầy – sục khí.

Pha phản ứng, thổi khí (React): Tạo phản ứng sinh hóa giữa nước thải và

bùn hoạt tính bằng sục khí hay làm thoáng bề mặt để cung cấp oxy vào

Trang 48

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

nước và khuấy trộng đều hỗn hợp. Thời gian làm thoáng phụ thuộc vào

chất lượng nước thải, thường khoảng 2 giờ. Trong pha phản ứng, quá

-.

trình nitrat hóa có thể thực hiện, chuyển nitơ từ dạng N-NH3 sang N-N-

2- và nhanh chóng chuyển sang dạng N-NO3

O2

Pha lắng (settle): Lắng trong nước. Quá trình diễn ra trong môi trường

tĩnh, hiệu quả thủy lực của bể đạt 100%. Thời gian lắng trong và cô đặc

bùn thường kết thúc sớm hơn 2 giờ.

Pha rút nước (draw): Khoảng 0.5 giờ.

Pha chờ: Chờ đợi để nạp mẻ mới, thời gian chờ phụ thuộc vào thời gian

vận hành 4 quy trình trên và số lượng bể, thứ tự nạp nước nguồn vào bể.

Xả bùn dư là một giai đoạn quan trọng không thuộc 5 giai đoạn cơ bản trên,

nhưng nó cũng ảnh hưởng lớn đến năng suất của hệ. Lượng và tần xuất xả bùn được

xác định bởi năng suất yêu cầu, cũng giống như hệ hoạt động liên tục thông thường.

Trong hệ hoạt động gián đoạn, việc xả bùn thường được thực hiện ở giai

đoạn lắng hoặc giai đoạn tháo nước trong. Đặc điểm duy nhất là ở bể SBR không

cần tuần hoàn bùn hoạt hóa. Hai quá trình làm thoáng và lắng đều diễn ra ở ngay

trong một bể, cho nên không có sự mất mát bùn hoạt tính ở giai đoạn phản ứng và

không phải tuần hoàn bùn hoạt tính để giữ nồng độ.

Hình 3.20 Quá trình vận hành bể SBR

3.2.4.3. Công trình xử lý sinh học kị khí nhân tạo

Phân hủy kị khí (Anaerobic Descomposotion) là quá trình phân hủy chất hữu

cơ thành các chất khí (CH4 và CO2) trong điều kiện không có oxy. Việc chuyển hóa

các acid hữu cơ thành khí mêtan sản sinh ra ít năng lượng. Năng lượng hữu cơ

chuyển hóa thành khí vào khoảng 80  90%.

Trang 49

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Hiệu quả xử lý phụ thuộc vào nhiệt độ nước thải, pH, nồng độ MLSS. Nhiệt

độ thích hợp cho phản ứng sinh khí là từ 32  35 oC.

Ưu điểm nổi bật của quá trình xử lý kị khí là lượng bùn sinh ra rất thấp, vì

thế chi phí cho việc xử lý bùn thấp hợn nhiều so với các quá trình xử lý hiếu khí.

Trong quá trình lên men kị khí, thường có 4 nhóm vi sinh vật phân hủy vật

chất hữu cơ nối tiếp nhau:

 Thủy phân: Các vi sinh vật thủy phân (Hydrolytic) phân hủy các chất

hữu cơ dạng polyme như các polysaccharide và protein thành các các

phức chất đợn giản hoặc chất hòa tan như amino acid, acid béo.... Kết

quả của sự bẻ gãy mạch cacbon chưa làm giảm COD.

 Acid hóa: Ở giai đoạn này, vi khuẩn lên men chuyển hóa các chất hòa tan

thành chất đơn giản như acid beo dễ bay hơi, alcohols các axít lactic,

methanol, CO2, H2, NH3, H2S và sinh khối mới. sự hình thành các acid

có thể làm pH giảm xuống 4.0.

 Acetic hóa (acetogenesis): Vi khuẩn acetic chuyển hóa các sản phẩm của

giai đoạn acid hóa thành acetate, H2, CO2 và sinh khối mới.

 Mêtan hóa (methanogenesis): Đây là giai đoạn cuối cùng của quá trình

phân hủy kị khí. Axít acetic, H2, CO2 , axít formic và methanol chuyển

hóa thành mêtan, CO2 và sinh khối.

a) Phương pháp kị khí với sinh trưởng lơ lửng

Phương pháp tiếp xúc kị khí

 Bể lên men có thiết bị trộn và bể lắng riêng

Quá trình này cung cấp phân ly và hoàn lưu các vi sinh vật giống, do đó cho

phép vận hành quá trình ở thời gian lưu từ 6 – 12 giờ.

Thiết bị khử khí giảm thiểu tải trọng chất rắn ở bước phân ly. Để xử lý ở

mức độ cao, thời gian lưu chất rắn được xác định là 10 ngày ở nhiệt độ 32oC, nếu

nhiệt độ giảm đi 11oC, thời gian lưu đòi hỏi phải tăng gấp đôi.

 Bể UASB ( Upflow anaerobic Sludge Blanket)

Trang 50

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Nước thải được đưa trực tiếp vào phía dưới đáy bể và được phân phối đồng

đều, sau đó chảy ngược lên xuyên qua lớp bùn sinh học dạng hạt nhỏ (bông bùn) và

chất hữu cơ bị phân hủy.

Các bọt khí mêtan và NH3, H2S nổi lên trên và được thu bằng các chụp thu

khí để dẫn ra khỏi bể. Nước thải tiếp đó chuyển đến vùng lắng của bể phân tách 2

pha lỏng và rắn sau đó ra khỏi bể, bùn hoạt tính thì hoàn lưu lại vùng lớp bông bùn.

Sự tạo thành bùn hạt và duy trì được nó rất quan trọng khi vận hành bể UASB.

Thường cho thêm vào bể 150 mg/l Ca2+ để đẩy mạnh sự tạo thành hạt bùn và

5  10 mg/l Fe2+ để giảm bớt sự tạo thành các sợi bùn nhở. Để duy trì lớp bông bùn

ở trạng thái lơ lửng, tốc độ dòng chảy thường lấy khoảng 0,6  0,9 m/h.

Hình 3.21 Bể UASB

1.Đầu vào, 2.Đầu ra, 3.Biogas 4.Thiết bị giữ bùn (VSV), 5.Khu vực có ít bùn hơn

b) Phương pháp kị khí với sinh khối gắn kết

Lọc kị khí với sinh trưởng gắn kết trên giá màng hữu cơ (ANAFIZ)

Lọc kị khí với sự tăng trưởng các vi sinh vật kỵ khí trên các giá thể. Bể lọc

có thể được vận hành ở chế độ dòng chảy ngược hoặc xuôi. Giá thể trong quá trình

lưu giữ bùn hoạt tính trên nó cũng được phân ly các chất rắn và khí sản sinh ra trong

quá trình tiêu hóa.

Bể kị khí với lớp vật liệu giả lỏng trương nở (ANAFLUX)

Trang 51

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Vi sinh vật được cố định trên lớp vật liệu hạt được giãn nở bởi dòng nước

dâng lên sao cho sự tiếp xúc của màng sinh học với các chất hữu cơ trong một đơn

vị thể tích là lớn nhất. Ưu điểm của bể kị khí với lớp vật liệu giả lỏng trương nở:

 Ít bị tắc nghẽn trong quá trình làm việc với vật liệu lọc

 Khở động nhanh chóng

 Không tẩy trôi các quần thể sinh học bám dính trên vật liệu

 Có khả năng thay đổi lưu lượng trong giới hạn tốc độ chất lỏng

3.2.5. Xử lý cặn

Nhiệm vụ của xử lý cặn là làm giảm thể tích và độ đẩm của cặn, làm ổn định

cặn, khử trùng và sử dụng lại cặn cho các mục đích khác. Cặn tươi từ bể lắng I dẫn

đến bể mêtan để xử lý. Một phần bùn hoạt tính dư (vi sinh vật lơ lửng) từ bể lắng

đợt II, được dẫn tới bể nén bùn để làm giảm độ ẩm và thể tích sau đó được dẫn vào

bể mêtan để tiếp tục xử lý.

Cặn ra khỏi bể mêtan thường có độ ẩm cao (96% – 97%) để giảm thể tích

cặn và làm ráo nước có thể ứng dụng các công trình xử lý trong điều kiện tự nhiên

như: Sân phơi bùn, hồ chứa bùn hoặc trong điều kiện nhân tạo: Thiết bị lọc chân

không, thiết bị ép dây đai, thiết bị li tâm....độ ẩm của cặn sau xử lý đạt 55% - 75%.

Tiếp tục làm giảm thể tích cặn có thể thực hiện sấy bằng nhiệt với nhiều

dạng khác nhau: Thiết bị sấy trống, dạng khí nén, băng tải,... sau khi sấy độ ẩm còn

25% - 30% và cặn ở dạng hạt dễ dàng vận chuyển.

3.3. SƠ LƯỢC VỀ CÁC VI SINH VẬT TRONG VIỆC XỬ LÝ NƯỚC

THẢI SINH HOẠT

3.3.1. Quá trình hiếu khí và hiếu khí không bắt buộc (tùy nghi)

Trong các bể bùn hoạt tính một phần chất thải hữu cơ sẽ được các vi khuẩn

hiếu khí và hiếu khí không bắt buộc sử dụng để lấy năng lượng dùng tổng hợp các

chất hữu cơ còn lại thành tế bào vi khuẩn mới. Vi khuẩn trong bể bùn hoạt tính

thuộc các giống Pseudomonas, Zoogloea, Achromobacter, Flavobacterium,

Nocardia, Bdellovibrio, Mycobacterium và hai loại vi khuẩn nitrát hóa là

Nitrosomonas và Nitrobacter.

Trang 52

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Ngoài ra còn có các loại vi khuẩn hình sợi như Sphaerotilus, Beggiatoa,

Thiothrix, Lecicothrix và Geotrichum.

Ngoài các vi khuẩn, các vi sinh vật khác cũng đóng vai trò quan trọng trong

các bể bùn hoạt tính ví dụ như các nguyên sinh động vật và Rotifer ăn các vi khuẩn

làm cho nước thải đầu ra sạch hơn về mặt vi sinh.

Khi bể xử lý được xây dựng xong và đưa vào vận hành thì các vi khuẩn có

sẵn trong nước thải bắt đầu phát triển theo chu kỳ phát triển của các vi khuẩn trong

một mẻ cấy vi khuẩn. Trong thời gian đầu, để sớm đưa hệ thống xử lý vào hoạt

động ổn định có thể dùng bùn của các bể xử lý đang hoạt động gần đó cho thêm vào

bể mới như là một hình thức cấy thêm vi khuẩn cho bể xử lý. Chu kỳ phát triển của

các vi khuẩn trong bể xử lý bao gồm 4 giai đoạn:

 Giai đoạn chậm (lag-phase): Xảy ra khi bể bắt đầu đưa vào hoạt động và bùn

của các bể khác được cấy thêm vào bể. Đây là giai đoạn để các vi khuẩn

thích nghi với môi trường mới và bắt đầu quá trình phân bào.

 Giai đoạn tăng trưởng (log-growth phase): Giai đoạn này các tế bào vi

khuẩn tiến hành phân bào và tăng nhanh về số lượng. Tốc độ phân bào phụ

thuộc vào thời gian cần thiết cho các lần phân bào và lượng thức ăn trong

môi trường.

 Giai đoạn cân bằng (stationary phase): Lúc này mật độ vi khuẩn được giữ ở

một số lượng ổn định. Nguyên nhân của giai đoạn này là các chất dinh dưỡng

cần thiết cho quá trình tăng trưởng của vi khuẩn đã bị sử dụng hết, số lượng

vi khuẩn sinh ra bằng với số lượng vi khuẩn chết đi.

 Giai đoạn chết (log-death phase): Trong giai đoạn này số lượng vi khuẩn

chết đi nhiều hơn số lượng vi khuẩn được sinh ra, do đó mật độ vi khuẩn

trong bể giảm nhanh. Giai đoạn này có thể do các loài có kích thườc khả kiến

hoặc là đặc điểm của môi trường.

Thực tế trong bể xử lý có nhiều quần thể khác nhau và có đồ thị tăng trưởng

giống nhau về dạng nhưng khác nhau về thời gian tăng trưởng cũng như đỉnh của đồ

thị. Trong một giai đoạn bất kỳ nào đó sẽ có một loài có số lượng chủ đạo do ở thời

Trang 53

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

điểm đó các điều kiện như pH, oxy, dinh dưỡng, nhiệt độ... phù hợp cho loài đó

phát triển.

Sự biến động về các vi sinh vật chủ đạo trong bể xử lý được biểu diễn trong

hình 3.23. Khi thiết kế và vận hành hệ thống xử lý chúng ta phải để ý tới cả hệ vi

sinh vật này, không nên nghĩ rằng đây là "hộp đen" với những vi sinh vật bí mật.

Hình 3.22 Đồ thị về sự tăng trưởng của các vi sinh vật trong xử lý nước thải

Như đã nói ở trên vi khuẩn đóng vai trò quan trọng hàng đầu trong các bể xử

lý nước thải. Do đó trong các bể này chúng ta phải duy trì một mật độ vi khuẩn cao

tương thích với lưu lượng các chất ô nhiễm đưa vào bể. Điều này có thể thực hiện

thông qua quá trình thiết kế và vận hành.

Trong quá trình thiết kế chúng ta phải tính toán chính xác thời gian tồn lưu

của vi khuẩn trong bể xử lý và thời gian này phải đủ lớn để các vi khuẩn có thể sinh

sản được. Trong quá trình vận hành, các điều kiện cần thiết cho quá trình tăng

trưởng của vi khuẩn (pH, chất dinh dưỡng, nhiệt độ, khuấy trộn...) phải được điều

chỉnh ở mức thuận lợi nhất cho vi khuẩn.

Bảng 3.3 Các yếu tố ảnh hưởng hoạt động của công trình xử lý nước thải hiếu khí

Trang 54

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Loại Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt động của công trình

Loại bể phản ứng

Thời gian lưu của nước thải trong bể phản ứng

Chế độ nạp nước thải và các chất hữu cơ

Hiệu suất sục khí

Thời gian lưu trữ VSV trong bể phản ứng Bùn hoạt tính

Tỉ lệ thức ăn/vi sinh vật (F/M)

Tỉ lệ bùn bơm hoàn lưu về bể phản ứng

Các chất dinh dưỡng

Các yếu tố môi trường (nhiệt độ, pH)

Loại nguyên liệu làm giá bám và chiều cao của cột

nguyên liệu này

Chế độ nạp nước thải và các chất hữu cơ

Hiệu suất thông khí Bể lọc sinh học nhỏ giọt

Tỉ lệ hoàn lưu

Cách sắp xếp các cột lọc

Cách phân phối lưu lượng nước

Số bể, đĩa

Chế độ nạp nước thải và các chất hữu cơ Đĩa quay sinh học Bộ phận truyền động

Mật độ của nguyên liệu cấu tạo đĩa

(Nguồn: Wastewater Engineering: treatment, reuse, disposal, 1991)

3.3.2. Quá trình yếm khí

Các hệ thống yếm khí ứng dụng khả năng phân hủy chất hữu cơ của vi sinh

vật trong điều kiện không có oxy. Quá trình phân hủy yếm khí chất hữu cơ rất phức

tạp liên hệ đến hàng trăm phản ứng và sản phẩm trung gian. Tuy nhiên người ta

Lên men yếm khí

thường đơn giản hóa chúng bằng phương trình sau đây:

Chất hữu cơ CH4 + CO2 + H2 + NH3 + H2S

Trang 55

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Quá trình phân hủy yếm khí được chia thành 3 giai đoạn chính như sau:

 Phân hủy các chất hữu cơ cao phân tử

 Tạo nên các axít

 Tạo methane

Các nhân tố môi trường ảnh hưởng đến quá trình lên men yếm khí:

Quá trình lên men yếm khí có thể được khởi động một cách nhanh chóng

nếu như chất thải của một hầm ủ đang hoạt động được dùng để làm chất mồi (đưa vi

khuẩn đang hoạt động vào mẻ ủ). Hàm lượng chất rắn trong nguyên liệu nạp cho

hầm ủ nên được điều chỉnh ở mức 5 - 10%, 90 - 95% còn lại là nước.

Ảnh hưởng của nhiệt độ:

Nhiệt độ và sự biến đổi của nhiệt độ trong ngày và các mùa ảnh hưởng đến

tốc độ phân hủy chất hữu cơ. Thông thường biên độ nhiệt sau đây được chú ý đến

trong quá trình xử lý yếm khí:

+ 25 - 40oC: Đây là khoảng nhiệt độ thích hợp cho vi sinh vật ưa ấm.

+ 50 - 65oC: Đây là khoảng Nhiệt độ thích hợp cho vi sinh vật ưa nhiệt.

Nói chung khi nhiệt độ tăng tốc độ sinh khí tăng nhưng ở nhiệt độ trong

khoảng 40 - 45oC thì tốc độ sinh khí giảm vì khoảng nhiệt độ này không thích hợp

cho cả hai loại vi khuẩn, nhiệt độ trên 60oC tốc độ sinh khí giảm đột ngột và quá

trình sinh khí bị kềm hãm hoàn toàn ở 65oC trở lên.

Ảnh hưởng của pH và độ kiềm (alkalinity):

Độ pH trong hầm ủ nên được điều chỉnh ở mức 6,6 - 7,6 và tối ưu trong

khoảng 7 - 7,2 vì tuy rằng vi khuẩn tạo acid có thể chịu được pH thấp khoảng 5,5

nhưng vi khuẩn tạo methane bị ức chế ở pH đó. pH của hầm ủ có khi hạ xuống thấp

hơn 6,6 do sự tích tụ quá độ các acid béo do hầm ủ bị nạp quá tải hoặc do các độc tố

trong nguyên liệu nạp ức chế hoạt động của vi khuẩn methane.

Trong trường hợp này người ta lập tức ngưng nạp cho hầm ủ để vi khuẩn

sinh methane sử dụng hết các acid thừa, khi hầm ủ đạt được tốc độ sinh khí bình

thường trở lại người ta mới nạp lại nguyên liệu cho hầm ủ theo đúng lượng quy

định. Ngoài ra người ta có thể dùng vôi để trung hòa pH của hầm ủ.

Trang 56

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Alkalinity của hầm ủ nên được giữ ở khoảng 1.000 - 5.000 mg/L để tạo khả

năng đệm tốt cho nguyên liệu nạp.

Ảnh hưởng của độ mặn:

Thường trên 90% trọng lượng nguyên liệu là nước. TTNLM đã tìm hiểu khả

năng sinh Biogas của hầm ủ tùy thuộc nồng độ muối trong nước. Kết quả cho thấy

vi khuẩn tham gia trong quá trình sinh khí methane có khả năng dần dần thích nghi

với nồng độ của muối ăn NaCl trong nước. Với nồng độ < 0,3% khả năng sinh khí

không bị giảm đáng kể. Như vậy việc vận hành các hệ thống xử lý yếm khí tại các

vùng nước lợ trong mùa khô không gặp trở ngại nhiều (Lê Hoàng Việt, 1988).

Các chất dinh dưỡng:

Để bảo đảm năng suất sinh khí của hầm ủ, nguyên liệu nạp nên phối trộn để

đạt được tỉ số C/N từ 25/1 - 30/1 bởi vì các vi khuẩn sử dụng carbon nhanh hơn sử

dụng đạm từ 25 - 30 lần. Các nguyên tố khác như P, Na, K và Ca cũng quan trọng

đối với quá trình sinh khí tuy nhiên C/N được coi là nhân tố quyết định.

Ảnh hưởng lượng nguyên liệu nạp:

Ảnh hưởng của lượng nguyên liệu nạp có thể biểu thị bằng 2 nhân tố sau:

+ Hàm lượng chất hữu cơ biểu thị bằng kg COD/m3/ngày hay VS/m3/ngày

+ Thời gian lưu trữ hỗn hợp nạp trong hầm ủ HRT

Lượng chất hữu cơ nạp cao sẽ làm tích tụ các acid béo do các vi khuẩn ở giai

đoạn 3 không sử dụng kịp làm giảm pH hầm ủ gây bất lợi cho các vi khuẩn methane

Ảnh hưởng của các chất khoáng trong nguyên liệu nạp:

Các chất khoáng trong nguyên liệu nạp có tác động tích cực hoặc tiêu cực

đến quá trình sinh khí methane. Ví dụ ở nồng độ thấp Nikel làm tăng quá trình sinh

khí. Các chất khóang này còn gây hiện tượng cộng hưởng hoặc đối kháng.

Khuấy trộn:

Khuấy trộn tạo điều kiện cho vi khuẩn tiếp xúc với chất thải làm tăng nhanh

quá trình sinh khí. Nó còn làm giảm thiểu sự lắng đọng của các chất rắn xuống đáy

hầm và sự tạo bọt và váng trên mặt hầm ủ.

Trang 57

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

CHƯƠNG 4:

LỰA CHỌN , ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI

PHÙ HỢP KHU DÂN CƯ – DỊCH VỤ – CƯ XÁ CÔNG NHÂN

SÀI GÒN – BÌNH PHƯỚC

4.1. CƠ SỞ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ

Đề xuất công nghệ xử lý nước thải dựa vào:

 Công suất trạm xử lý

 Chất lượng nước sau xử lý

 Hiệu quả quá trình xử lý

 Thành phần, tính chất nước thải sinh hoạt

 Chi phí đầu tư, chi phí vận hành

 Những quy định xả vào cống chung và vào nguồn nước

 Diện tích đất sẵn có của dự án và mỹ quan công trình

 Quy mô và xu hướng phát triển trong tương lai của dự án

 Yêu cầu về năng lượng, hóa chất, các thiết bị sẵn có trên thị trường

4.2. TÍNH CHẤT NƯỚC THẢI ĐẦU VÀO

Nước thải tại Khu Dân cư – Dịch vụ – Cư xá công nhân Sài Gòn – Bình

Phước chủ yếu từ:

 Khu nhà ở;

 Khu vực công cộng và dịch vụ gồm:

+ Khu y tế;

+ Khu hành chính;

+ Khu trường học;

+ Khu thương nghiệp;

Thành phần ,tính chất nước thải đặc trưng tại Khu Dân cư – Dịch vụ – Cư xá

công nhân Sài Gòn – Bình Phước cũng chính là thành phần nước thải sinh hoạt

thông thường với các đặc trưng ô nhiễm được trình bày trong Bảng 4.1

Bảng 4.1 Thành phần nước thải sinh hoạt đặc trưng

Trang 58

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Thành phần QCVN STT Đơn vị Nồng độ nước thải 14:2008, cột B

pH - 1 6,8 5,0 – 9,0

SS mg/l 2 200 100

mg/l 3 250 BOD5 50

COD mg/l 4 400 -

Nitơ tổng mg/l 5 25 – 30 50

Photpho tổng mg/l 6 5 – 10 10

7 108 Tổng Coliform MPN/100ml 3000

Thành phần chất nền quan trọng trong nước thải bắt nguồn từ 3 loại thức ăn

cơ bản là cacbonhyđrat, protein và chất béo.

Cacbonhyđrat là sản phẩm và là dạng phân nhỏ của axit hữu cơ, nó là thành

phần đầu tiên bị phân hủy trong quá trình hoạt động của vi sinh vật. Chúng tồn tại

dưới dạng đường hồ bột khác nhau và cả ở dạng vật chất xenlulô của bột giấy,

chúng cũng là nguồn đầu tiên cung cấp năng lượng và các hợp chất chứa hợp chất

hữu cơ cho vi khuẩn sống trong nước thải.

Protein và các sản phẩm phân hủy của chúng như amino axit … là các hợp

chất chứa nhiều nitơ và có nguồn gốc từ động, thực vật. chúng là nguồn cung cấp

nitơ cần thiết cho quá trình hình thành và phát triển của tế bào vi sinh vật trong

nước thải.

Chất béo và dầu có nguồn gốc từ động thực vật, chúng bị phân hủy thành

axit béo dưới tác động của vi khuẩn, chất béo và dầu có độ hòa tan thay đổi trong

nước, ở một số điều kiện nhất định thường nổi lên bề mặt nước.

4.3. TIÊU CHUẨN XẢ THẢI

Nước thải tại Khu Dân cư – Dịch vụ – Cư xá công nhân Sài Gòn – Bình

Phước sau khi được xử lý tại hệ thống xử lý nước thải tập trung phải đạt quy chuẩn

QCVN 14 : 2008, cột B.

Nước thải sau khi xử lý sẽ được xả vào cống thoát dọc tuyến Quốc lộ 14

thoát ra hồ Dak Vai (vùng hạ lưu Hồ Thủy điện Thác Mơ).

Trang 59

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Hồ Dak Vai có nhiệm vụ cấp nước phục vụ công tác tưới tiêu, thủy lợi và

điều hòa lưu lượng dòng chảy. Chất lượng nước của hồ Dak Vai đủ điều kiện để cấp

nước cho sinh hoạt nếu cần.

4.4. ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ

Nước thải tại Khu Dân cư – Dịch vụ – Cư xá công nhân Sài Gòn – Bình

Phước với tính chất nước thải chứa dầu mỡ nên sẽ được xử lý tại bể tách dầu mỡ.

Đặc biệt tính chất nước thải có thành phần ô nhiễm chính là các chất hữu cơ và vi

trùng gây bệnh và tỉ lệ BOD5/COD = 0,63 nên phương pháp xử lý sinh học kết hợp

với khử trùng nước sẽ mang lại hiệu quả tốt.

Nồng độ chất ô nhiễm hữu cơ không quá cao nên phù hợp để xử lý nước thải

bằng phương pháp sinh học hiếu khí.

Dựa vào tính chất, thành phần nước thải sinh hoạt và yêu cầu mức độ xử lý,

trong phạm vi đồ án đề xuất hai phương án xử lý nước thải. Về cơ bản thì hai

phương án giống nhau về các công trình xử lý sơ bộ, điểm khác nhau cơ bản giữa

hai phương án là công trình xử lý sinh học. Phương án một là bể xử lý sinh học hiếu

khí liên tục (aerotank) và phương án hai là bể xử lý sinh học theo mẻ (SBR).

Việc tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải được căn cứ trên các yếu tố

kinh tế (khả năng tài chính của chủ đầu tư), các yếu tố kỹ thuật (công nghệ xử lý,

hiệu quả xử lý) đồng thời phải đáp ứng được các quy định, các tiêu chuẩn môi

trường hiện tại của Việt Nam.

Trang 60

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

4.4.1. Phương án 1

Nước Thải

Song Chắn Rác

Nước Tách Bùn Ngăn Tiếp Nhận

Bể Vớt Dầu

Máy Thổi Khí Bể Điều Hòa

n à o H n ầ u T n ù B

Bể Aerotank

Bùn Dư

Bể Nén Bùn Bể Lắng

Sân Phơi Bùn

Bể Trung Gian

Vận Chuyển, Bể lọc áp lực Bể Chứa Nước Sạch Thải bỏ

DD Chlorine Bể Khử Trùng

Hồ Dak Vai

Hình 4.1 Dây chuyền công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt phương án 1

Trang 61

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

4.4.2. Phương án 2

Nước Thải

Song Chắn Rác

Nước Tách Bùn

Ngăn Tiếp Nhận

Bể Vớt Dầu

Máy Thổi Khí

Bể Điều Hòa

Bể Nén Bùn Bể SBR

Bùn dư

Sân Phơi Bùn Bể Trung Gian

Vận Chuyển, Bể lọc áp lực Bể Chứa Nước Sạch Thải bỏ

DD Chlorine Bể Khử Trùng

Hồ Dak Vai

Hình 4.2 Dây chuyền công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt phương án 2

4.5. SO SÁNH ƯU, NHƯỢC ĐIỂM CỦA CÁC PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ

Bảng 4.2 So sánh 2 phương án xử lý

Phương Phương án 2 Phương án 1

án (Bể SBR) (Bể Aerotank)

Trang 62

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

- Quá trình xử lý đơn giản, ổn định, - Bể Aerotank phù hợp sử dụng

không bị ảnh hưởng nhiều khi lưu trong trường hợp nước thải có

lượng thay đổi đột ngột. lưu lượng bất kì.

- Chế độ hoạt động có thể thay đổi - Thích hợp với nguồn thải có

theo nước đầu vào nên rất linh động. lưu lượng lớn

- Không cần hệ thống bùn tuần hoàn. - Dễ khống chế các thông số Ưu điểm - Không cần bể lắng II. vận hành

- Giảm diện tích đất xây dựng và chi - Hiệu quả xử lý BOD, COD

phí đầu tư do giảm thiểu nhiều loại khá cao

thiết bị so với quy trình cổ điển. - Dễ xây dựng và vận hành

- Có khả năng khử được các hợp chất

chứa N, P.

- Bể SBR đòi hỏi sự ổn định tính - Lượng bùn sinh ra nhiều, chi

chất nước thải trước xử lý. phí xử lý bùn tăng.

- Người vận hành phải có kinh - Khả năng xử lý N, P không

ngiệm và thường xuyên theo dõi chặt cao Nhược

chẽ các giai đoạn XLNT của bể - Tốn năng lượng do phải sử điểm

SBR. dụng bơm để tuần hoàn bùn và

- Do đặc điểm là không rút bùn ra bơm cấp khí nén

nên hệ thống thổi khí dễ bị nghẹt bùn - Rất tốn diện tích

Nhận xét: Sau khi so sánh ưu, nhược điểm của 2 công nghệ xử lý thấy rằng:

Phương án 2 có nhiều ưu điểm phù hợp với yêu cầu thiết kế cho trạm xử lý

nước thải sinh hoạt Khu Dân cư – Dịch vụ – Cư xá công nhân về quy mô, kinh tế,

quản lý, vận hành nhưng có nhược điểm là vận hành tương đối phức tạp, hệ thống

dễ bị nghẹt bùn. Phương án 1 có ưu điểm là dễ vận hành nhưng chi phí thổi khí và

xử lý bùn rất tốn kém, khả năng xử lý N, P không cao và diện tích xây dựng có vẻ

nhiều hơn phương án 2. Vì vậy tác giả lựa chọn phương án 2 lảm phương án tạm

thời nhưng cần tính toán chi phí xây dựng thực tế, hoạch toán giá thành xử lý cụ thể

để có thể lựa chọn phương án xử lý hiệu quả nhất.

Trang 63

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

4.6. THUYẾT MINH CÔNG NGHỆ LỰA CHỌN

4.6.1. Phương án 2

Song chắn rác. Nước thải sinh hoạt sau khi qua bể tự hoại sẽ được thải vào

hệ thống cống dẫn chung dẫn về hệ thống xử lý nước thải tập trung. Hệ thống cống

dẫn này sẽ được dẫn về hố thu gom tại trạm xử lý tập trung. Trước khi vào hố thu

gom có đặt song chắn rác nhằm tách loại các loại rác có kích thước lớn ra khỏi nước

thải, bảo vệ các công trình đơn vị phía sau. Rác bị giữ lại ở song chắn rác sẽ được

lấy bằng thủ công, đưa đến thùng rác.

Ngăn tiếp nhận. Nước thải sau khi chảy qua song chắn rác tiếp tục qua ngăn

tiếp nhận. Tại ngăn tiếp nhận các hạt cát lớn được tách và lắng xuống đáy và được

làm vệ sinh nửa năm một lần.

Bể vớt dầu mỡ. Nước thải từ ngăn tiếp nhận được bơm sang bể vớt dầu mỡ

nhờ bơm chìm nhằm loại bỏ các tạp chất có lẫn dầu mỡ, các chất này thường nhẹ

hơn nước và nổi lên trên mặt nước. Hơn nữa, nước thải có lẫn dầu mỡ khi vào xử lý

sinh học sẽ làm hỏng cầu trúc của bùn hoạt tính, ảnh hưởng đến hiệu suất xử lý.

Bể điều hòa. Nước thải từ bể vớt dầu mỡ sẽ tự chảy theo ống dẫn sang bể

điều hòa. Tại bể sẽ gắn hệ thống sục khí bằng các đĩa khuếch tán khí đặt sát đáy bể

nhằm giảm bớt sự dao động của hàm lượng các chất bẩn trong nước do quá trình

thải ra không đều, giữ ổn định nước thải đi vào các công trình xử lý tiếp theo, làm

giảm và ngăn cản lượng nước có nồng độ các chất độc hại cao đi trực tiếp vào công

trình xử lý sinh học. Vì vậy điều này giúp hệ thống xử lý làm việc ổn định đồng thời

giảm kích thước của các công trình xử lý tiếp theo.

Bể SBR (Sequencing Batch Reactor). Nước thải từ bể điều hòa tiếp tục

được bơm sang 2 bề SBR nhờ bơm chìm. Tại đây, quá trình xử lý sinh học xảy ra,

hầu hết lượng ô nhiễm hữu cơ bị phân hủy tại bể SBR.

Nước thải trước khi vào bể SBR được châm DAP và ure nhằm cung cấp chất

dinh dưỡng cho vi sinh vật phát triển, tuỳ thuộc vào thành phần nước thải cụ thể,

nitơ và photpho sẽ được bổ sung để tăng thêm khả năng phân huỷ sinh học của vi

sinh vật.

Trang 64

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Các quá trình sinh học diễn ra trong bể với sự tham gia của các vi sinh

vật trong quá trình oxy hóa chất hữu cơ, đặc biệt là có sự tham gia của hai chủng

loại Nitrosomonas và Nitrobacter trong quá trình nitrat hóa và khử nitrat kết hợp.

Trong bể SBR, ta bố trí hệ thống phân phối khí bằng các đĩa khuếch tán khí

bọt mịn trên khắp diện tích bể. Bể hoạt động gồm 5 pha thực hiện nối tiếp nhau: pha

làm đầy (Fill), pha phản ứng (React), pha lắng (Settle), pha tháo nước sạch

(Decant), pha chờ (Idle). Còn phần nước trong được thu bằng một thiết bị đặc biệt

dùng cho bể SBR gọi là decanter chảy về bể chứa trung gian.

Bể trung gian. Nước trong được thu bằng thiết bị decanter tự chảy vào bể

trung gian nhằm lưu chứa và bơm nước vào bể lọc áp lực.

Bể lọc áp lực. Nước từ bể trung gian được bơm vào bể lọc áp lực nhằm loại

bỏ một phần các cặn lơ lửng có kích thước nhỏ mà quá trình xử lý sinh học chưa

làm được, đồng thời nước qua bể lọc sẽ làm giảm độ màu, độ đục.

Bể khử trùng. Từ bồn lọc nước thải được dẫn sang bể khử trùng với nhiều

ngăn zic zắc nhằm xáo trộn dòng chảy, tăng khả năng tiếp xúc của nước thải với

hóa chất khử trùng. Tại đây một lượng Chlorine nhất định được cho vào bể để khử

triệt để các mầm bệnh và vi khuẩn, vi trùng gây bệnh. Nước thải sau khi qua bể khử

trùng đạt quy chuẩn QCVN 14:2008, cột B sau đó được xả ra hồ Dak Vai.

Bể nén bùn. Thải bỏ bùn không nằm trong các hoạt động của bể SBR vì

không có thời gian định cho quá trình thải bỏ. Bùn thường được thải bỏ trong pha

lắng hoặc pha chờ. Khối lượng bùn và tầng số thải bùn được quy định dựa vào hiệu

quả xử lý mong muốn. Do quá trình sục khí và lắng diễn ra trong cùng một bể nên

không có bùn chết trong quá trình phản ứng và không cần phải tuần hoàn bùn để

duy trì nồng độ bùn trong bể phản ứng. Bùn được xả hút định kỳ về bể chứa nén

bùn để giảm lượng ẩm có trong bùn đến mức cho phép trước khi bơm lên sân phơi

bùn. Nước trong được thu qua máng răng cưa và máng tràn chảy về ngăn tiếp nhận.

Sân phơi bùn. Bùn từ bể nén bùn vẫn còn độ ẩm tương đối cao nên được

bơm hút tới sân phơi bùn để làm ráo tự nhiên rồi được đem đi xử lý. Nước tách bùn

thấm qua lớp cát và lớp sỏi theo ống dẫn về lại ngăn tiếp nhận để tiếp tục chu trình.

Trang 65

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

4.6.2. Phương án 1

Phương án 1 giống với phương án 2 về các công trình xử lý sơ bộ, xử lý sau

lắng và xử lý bùn. Điểm khác nhau là công trình xử lý sinh học ở phương án 1 là bể

sinh học hiếu khí liên tục Aerotank.

Bể Aerotank. Nước thải từ bể điều hòa được bơm qua bể Aerotank. Tại đây

quá trình xử lý sinh học diễn ra nhờ lượng oxy hòa tan trong nước. Bể Aerotank là

công trình xử lý sinh học nước thải trong điều kiện nhân tạo nhờ vào các vi sinh vật

hiếu khí – quá trình bùn hoạt tính. Nhờ các vi sinh vật hiếu khí này, các chất hữu cơ

khó phân hủy hoặc không phân hủy trong điều kiện bình thường sẽ bị phân giải

thành các chất đơn giản không ô nhiễm hoặc ít ô nhiễm, đảm bảo tiêu chuẩn cho

phép trước khi thải vào nguồn tiếp nhận. Thiết bị phân phối khí được gắn dưới đáy

bể sẽ cung cấp oxy từ máy thổi khí và duy trì hàm lượng oxy trong bể Aerotank ở

mức 1 ÷ 2 mg/l.

Để duy trì mức oxy 1 ÷ 2 mg/l, một đầu dò DO – hàm lượng oxy hòa tan

trong nước sẽ được lắp đặt trong bể. Các vi sinh vật sử dụng chất hữu cơ làm thức

ăn để tăng sinh khối – Biomass, kết thúc của chu kỳ xử lý, chúng sẽ chết đi và theo

nước thải trôi qua bể lắng II, trong số đó có những vi sinh vật còn hoạt động tốt. Vì

thế, lượng vi sinh vật này sẽ được tuần hoàn từ bể lắng II nhằm duy trì lượng vi sinh

vật nhất định trong bể Aerotank, đảm bảo quá trình hoạt động bình thường của bể.

Bể lắng. Nước thải từ bể Aerotank tự chảy qua bể lắng. Bể lắng có nhiệm vụ

lắng và tách bùn hoạt tính ra khỏi nước thải. Bùn lắng một phần được bơm tuần

hoàn lại bể Aerotank để đảm bảo nồng độ bùn hoạt tính trong bể, phần còn lại sẽ

được bơm qua bể chứa và nén bùn để tiến hành tách nước và xử lý cặn rồi dẫn tới

sân phơi bùn để làm ráo nước tự nhiên.

Trang 66

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

CHƯƠNG 5:

TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ CÁC CÔNG TRÌNH XỬ LÝ NƯỚC

THẢI TẠI KHU DÂN CƯ – DỊCH VỤ – CƯ XÁ CÔNG NHÂN

SÀI GÒN – BÌNH PHƯỚC

5.1. XÁC ĐỊNH MỨC ĐỘ CẦN XỬ LÝ VÀ THÔNG SỐ TÍNH TOÁN

 Mức độ cần thiết phải xử lý hàm lượng chất lơ lửng SS

SS = ×100 = ×100 = 50 %

Trong đó:

SSv : Hàm lượng chất lơ lửng trong nước thải đầu vào, mg/l;

SSr : Hàm lượng chất lơ lửng trong nước thải sau xử lý cho phép xả thải vào

nguồn nước, mg/l.

 Mức độ cần thiết phải xử lý hàm lượng BOD

BOD = ×100 = ×100 = 60 %

Trong đó:

: Hàm lượng BOD5 trong nước thải đầu vào, mg/l;

: Hàm lượng BOD5 trong nước thải sau xử lý cho phép xả thải vào

nguồn nước, mg/l.

 Mức độ cần thiết phải xử lý hàm lượng COD

COD = ×100 = ×100 = 50 %

Trong đó:

CODv : Hàm lượng COD trong nước thải đầu vào, mg/l;

CODr : Hàm lượng COD trong nước thải sau xử lý cho phép xả thải vào

nguồn nước, mg/l.

 XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ TÍNH TOÁN

Trang 67

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Hệ thống xử lý nước thải của Khu Dân cư – Dịch vụ – Cư xá công nhân Sài

Gòn – Bình Phước hoạt động 24/24 vậy nên lượng nước thải đổ ra liên tục.

Lưu lượng trung bình ngày:

300 m3/ngày.đêm

Lưu lượng trung bình giờ:

= = = 12,5 m3/h

Lưu lượng trung bình giây:

= = = 0,0035 m3/s = 3,5 l/s

Lưu lượng nước thải lớn nhất ngày đêm:

Trong đó:

Hệ số không điều hòa chung

= 1,15 – 1,3 : Hệ số không điều hòa ngày, chọn = 1,3

Bảng 5.1 Hệ số không điều hòa chung của nước thải sinh hoạt

Lưu lượng nước thải trung bình (l/s) Hệ số không

điều hòa > 5 10 20 50 100 300 500 1.000 chung Kc 5.000

2,5 2,1 1,9 1,7 1,6 1,55 1,5 1,47 1,44 Kc max

0,38 0,45 0,5 0,55 0,59 0,62 0,66 0,69 0,71 Kc min

Nguồn: TCXDVN 51:2008.

Do < 5 l/s nên theo bảng 5.1 ta lấy:

Kc max = 2,5

Kc min = 0,38

Lưu lượng giờ lớn nhất:

m3/h

Lưu lượng giây lớn nhất:

Trang 68

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

m3/s = 8,75 l/s

Lưu lượng giây nhỏ nhất:

m3/s = 1,33 l/s

5.2. SONG CHẮN RÁC

5.2.1. Nhiệm vụ

Song chắn rác có nhiệm vụ tách rác và các tạp chất thô có kích thước lớn ở

trong nước thải, tạo điều kiện cho các công trình xử lý phía sau. Việc sử dụng song

chắn rác sẽ tránh được các hiện tượng tắc nghẽn đường ống, mương dẫn và hư hỏng

bơm do rác gây ra.

5.2.2. Tính toán

 Mương dẫn

Sau khi qua ngăn tiếp nhận , nước thải được dẫn đến song chắn rác theo

mương tiết diện hình chữ nhật. Kết quả tính toán như sau:

Diện tích tiết diện ướt:

W = = 0,0125m2

Trong đó:

: Lưu lượng nước thải theo giây lớn nhất, m3/s;

v : Vận tốc chuyển động của nước thải trước song chắn rác, m/s ; phạm

vi 0,7 – 1,0 m/s, chọn v = 0,7 m/s.

Chọn mương dẫn có chiều rộng Bm = 0,2 m = 200 mm

Độ sâu mực nước trong mương dẫn:

= 0,063 m = 63 mm h1 =

Số khe hở của song chắn rác:

n = khe

Chọn n = 11 khe => Có 10 thanh song chắn

Trong đó:

Trang 69

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

n : Số khe hở cần thiết của song chắn rác;

v : Vận tốc nước thải qua song chắn rác, lấy bằng vận tốc nước thải

trong mương dẫn, v = 0,7 m/s;

K : Hệ số tính đến mức độ cản trở của dòng chảy do hệ thống cào rác,

với K=1,05;

b : Khoảng cách giữa các khe hở của song chắn rác, (Theo TCXDVN 51

– 2008, điều 7.21 ), chọn b = 20 mm = 0,02 m;

: Độ sâu nước ở chân song chắn rác, lấy bằng độ sâu mực nước trong hl

mương dẫn, hl = 62,5 mm = 0,0625 m

 Song chắn rác

Chiều rộng của song chắn rác:

Bs = S × (n - 1) + b × n = 0,008 × (11 - 1) + 0,02 × 11 = 0,3 m

Trong đó:

S : Chiều dày của thanh song chắn, thường lấy S = 0,008 m.

Kiểm tra sự lắng cặn ở phần mở rộng trước song chắn rác, vận tốc nước thải

trước song chắn rác Vkiểm tra không được nhỏ hơn 0,4 m/s (Theo giáo trình Xử lý

nước thải – PGS.TS Hoàng Huệ).

= = 0,47 m/s Vkiểm tra =

Vkiểm tra = 0,47 m/s > 0,4 m/s  Thoả mãn điều kiện lắng cặn.

Tổn thất áp lực qua song chắn rác:

Trong đó:

v : Vận tốc của nước thải trước song chắn rác ứng với chế độ Qmax, v =

0,7 m/s;

K1 : Hệ số tính đến sự tăng tổn thất do vướng mắc ở song chắn rác, K1 =

23, chọn K1=3 (Theo TCXDVN 51-2008, đđiều 7.26 )

Trang 70

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

 : Hệ số tổn thất cục bộ của song chắn rác được xác định theo công

thức:

 : Góc nghiêng của song chắn rác so với hướng dòng chảy; lấy α = 600

 : Hệ số phụ thuộc tiết diện ngang thanh song chắn và lấy theo Bảng

5.2.

a

b

c

d

e

Bảng 5.2 Hệ số để tính sức cản cục bộ của song chắn

Tiết diện thanh

2,42

1,83

1,67

1,02

1,76

Hệ số β

Nguồn: Xử lí nước thải đô thị và công nghiệp - tính toán thiết kế công trình, Lâm Minh Triết

Hình 5.1 Tiết diện ngang các loại thanh chắn rác.

 m = 50 mm.

Song chắn rác làm co hẹp tiết diện ướt của dòng chảy, tạo dòng chảy rối

trong mương dẫn. Để tránh hiện tượng này phải mở rộng mương dẫn một đoạn phía

trước (góc mở = 20o) và phía sau song chắn rác.

Chiều dài phần mở rộng trước song chắn rác L1:

= = 0,14 m = 140 mm L1 =

Trong đó:

Bm : Chiều rộng mương dẫn, Bm = 0,2 m;

Trang 71

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

 : Góc nghiêng chỗ mở rộng thường lấy  = 20o.

Chiều dài phần mở rộng sau song chắn rác L2:

= 0,07 m L2 =

Chiều dài xây dựng phần mương để lắp đặt song chắn rác:

L = L1 + L2 + Ls = 0,14 + 0,07 + 1 = 1,21 m

Chọn L = 1,3 m

Trong đó:

Ls : Chiều dài phần mương đặt song chắn rác, Ls  1 m (Theo giáo trình

Xử lý nước thải_ PGS.TS Hoàng Huệ).

Chọn Ls = 1 m.

Chiều sâu xây dựng của phần mương đặt song chắn rác:

H = hl + hs + hbv = 0,0625 + 0,05 + 0,5 = 0,6125 m , chọn H = 0,62 m

Trong đó:

hbv : Chiều cao bảo vệ, chọn hbv = 0,5 m

Chiều dài mỗi thanh:

m

Lượng rác giữ lại trong ngày xác định theo công thức:

Trong đó:

N : Số người sử dụng hệ thống, N = 1600 người

a : Lượng rác tính trên đấu người trong năm, l/người/năm , theo

TCXDVN 51 – 2008:

Bảng 5.3 Lượng rác tính trên đầu người trong năm

Khe hở song chắn rác, mm 16 – 20 25 – 35 40 – 60 60 – 80 90 – 100

Lượng rác giữ lại, 8 3 2,3 1,6 1,2

l/người/năm

Trang 72

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Vậy a = 8 l/người/năm m3/ngày

Với lượng rác phát sinh < 0,1 m3/ngày, ta áp dụng hệ thống thu rác thủ công.

Trọng lượng rác phát sinh là:

Pr = Wr × G = 0,035 × 750 = 26,25 kg, với G = 750 kg/m3 – khối lượng riêng của rác

Trọng lượng rác lấy ra từ song chắn rác trong từng giờ:

2,19 kg/h, với Kh = 2 – hệ số không điều hòa giờ của rác

Khoảng thời gian giữa các lần cào rác tại song chắn rác với cào rác thủ công do điều

kiện thực tế vận hành.

Hình 5.2 Sơ đồ lắp đặt song chắn rác

Bảng 5.4 Thông số tính toán song chắn rác

Các thông số tính toán Kí hiệu Giá trị Đơn vị

Số khe hở n 11 Khe

Chiều rộng song chắn rác 300 mm Bs

Bề dày thanh song chắn S 8 mm

Chiều dài mỗi thanh 660 mm lth

Chiều rộng khe hở b 20 mm

Góc nghiêng song chắn rác 60 Độ 

Góc mở phía trước và sau song chắn rác 20 Độ

Chiều dài phần mở rộng trước thanh chắn 140 mm L1

Trang 73

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Chiều dài phần mở rộng sau thanh chắn 70 mm L2

Chiều dài xây dựng mương dẫn L 1300 mm

Chiều sâu xây dựng H 620 mm

5.3. NGĂN TIẾP NHẬN

5.3.1. Nhiệm vụ

Tập trung nước thải từ các khu vực trong khu dân cư về trạm xử lý. Từ đây

nước thải được bơm sang bể tách dầu mỡ nhờ một bơm chìm.

5.3.2. Tính toán

 Xác định kích thước bể

Chọn thời gian lưu nước: t = 30 phút (10 – 30 phút), (trang 412 xử lý nước

thải ĐT&CN – Lâm Minh Triết)

Chọn thời gian lưu nước như vậy để đề phòng trường hợp lưu lượng ít dẫn

đến cháy bơm hoặc thời gian lưu ít hơn 30 phút để tránh hiện tượng yếm khí gây ra

mùi hôi ở nước thải.

Thể tích cần thiết:

m3

Chọn : Chiều cao hữu ích của bể : H = 2,5 m

Chiều cao xây dựng của bể thu gom:

Hxd = H + hbv

Trong đó:

H : Chiều cao hữu ích của bể, m

Hbv : Chiều cao bảo vệ, chọn hbv = 0,5 m

 Hxd = 2,5 + 0,5 = 3 m

Diện tích mặt bằng của bể thu gom:

= = 6,3 m2 St =

Chọn : Chiều dài bể L = 3,2 m

 Chiều rộng bể B = 2 m

Kích thước của bể thu gom:

Trang 74

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

L × B × Hxd = 3,2 m × 2 m × 3 m

Thể tích thực của bể thu gom:

Wt = L × B × Hxd = 3,2 × 2 × 3 = 19,2 m3

 Ống dẫn nước thải sang bể tách dầu mỡ

Nước thải được bơm sang bể lắng cát nhờ một bơm chìm, với vận tốc nước

chảy trong ống là v = 1 m/s (1 – 2,5 m/s _TCXDVN 51 – 2008)

Tiết diện ướt của ống:

m2

Đường kính ống dẫn nước thải ra:

m

 Chọn ống bằng thép mạ kẽm D = 100 mm

 Chọn máy bơm

= 8,75×10-3 m3/s

Công suất bơm:

1,073 kW = 1,44 Hp

Trong đó:

 : Hiệu suất chung của bơm từ 0,72 – 0,93, chọn = 0,8;

: Khối lượng riêng của nước 1000 kg/m3.

Trở lực : P = H = h1 + h2

h1 : chiều cao cột nước trong bể, h1 = 2,5 m

h2 : tổn thất cục bộ qua các chỗ nối, đột mở, đột thu, tổn thất qua lớp bùn,

lấy trong khoảng từ 2 ÷ 3 mH2O.

 Trở lực H = 2,5 + 3 = 5,5 mH2O

Để an toàn ta chọn H = 10 mH2O

Thiết kế 2 bơm chìm có công suất như nhau (1,5 Hp). Trong đó 1 bơm đủ để

hoạt động với công suất tối đa của hệ thống xử lý, 1 bơm còn lại là dự phòng.

Trang 75

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Bảng 5.5 Tổng hợp tính toán bể thu gom

Thông số Kí hiệu Đơn vị Giá trị

Thời gian lưu nước t Phút 30

Chiều dài L m 3,2

Kích thước bể thu gom Chiều rộng B m 2

Chiều cao m 3 Hxd

Đường kính ống dẫn nước thải ra D mm 100

Thể tích thực bể thu gom m3 19,2 Wt

5.4. BỂ TÁCH DẦU MỠ

5.4.1. Nhiệm vụ

Bể tách dầu mỡ có nhiệm vụ giữ lại phần mỡ váng nổi lên trên bề mặt nước

thải, đảm bảo cho công trình vi sinh hoạt động tốt. Phần dầu mỡ nổi lên trên mặt bể

sẽ theo đường ống thu dầu mỡ chảy đến thùng chứa, sau đó được giao cho công ty

môi trường đô thị thu gom và xử lý.

5.4.2. Tính toán

Thể tích bể:

W = × T = = 15,625 m3

Trong đó:

W : Thể tích bể tách dầu, m3;

: Lưu lượng giờ lớn nhất, m3/h;

T : Thời gian lưu nước 30 phút.

Chọn:

Chiều cao hữu ích của bể là : H = 2 m

Chiều cao bảo vệ của bể là : Hbv = 0,5 m

Chiều cao xây dựng của bể:

Hxd = H + Hbv = 2 + 0,5 = 2,5 m

Diện tích hữu ích của bể:

Trang 76

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

F = = = 7,813 m2, chọn F = 8 m

Chọn chiều dài bể : 4 m.

Chọn chiều rộng bể : 2 m.

Thể tích thực của bể:

Wt = 4 × 2 × 2,5 = 20 m3.

Chọn khoảng cách từ thành bể đến vách ngăn phân phối nước vào và ra là 0,5 m.

Để phân phối nước đều trên toàn bộ diện tích đầu vào và thu nước ra đều ở đầu ra,

đặt song vách phân phối nước có khe hở chiếm 5% diện tích mặt cắt ngang ở đầu

vào và 10% diện tích khe ở đầu ra.

Cứ 1 m3 nước thải chứa 2‰ lượng dầu mỡ cần phải vớt

Vậy lượng dầu mỡ cần phải vớt trung bình là: 300 × 2 ‰ = 0,6 m3/ngày

Bảng 5.6 Thông số thiết kế bể tách dầu

Thông Số Kí hiệu Đơn Vị Giá Trị

Số lượng bể - Đơn nguyên 1

Thời gian lưu nước T phút 30

Chiều cao lớp nước H m 2

Chiều cao xây dựng m 2,5 Hxd

Chiều dài bể L m 4

Chiều rộng bể B m 2

Thể tích thực bể tách dầu mỡ m 20 Wt

Lượng dầu cần vớt trung bình - m3/ngày 0,6

5.5. BỂ ĐIỀU HÒA

5.5.1. Nhiệm vụ

Do tính chất nước thải thay đổi theo từng giờ và không ổn định nên cần thiết

xây dựng bể điều hòa để điều hòa về lưu lượng và nồng độ nước thải đồng thời trong

bể có hệ thống thiết bị khuấy trộn để đảm bảo hòa tan và cân bằng nồng độ các chất

bẩn trong toàn thể tích bể và không cho cặn lắng trong bể tránh sinh mùi hôi thối.

Việc sử dụng bể điều hòa trong quá trình xử lý mang lại một số thuận lợi sau:

Trang 77

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

+ Ổn định lưu lượng và nồng độ các chất đi vào công trình xử lý sinh học

nhằm giảm kích thước và chi phí các công trình phía sau.

+ Tăng cường hiệu quả xử lý nước thải của công trình xử lý sinh học phía

sau như giảm thiểu hoặc loại bỏ hiện tượng gây sốc do tăng tải trọng đột ngột, pha

loãng các chất gây ức chế cho quá trình xử lý sinh học, ổn định pH của nước thải mà

không cần tiêu tốn nhiều hóa chất.

5.5.2. Tính toán

 Xác định kích thước bể

Thể tích bể điều hòa:

m3

Trong đó:

: Lưu lượng nước thải theo giờ lớn nhất, m3/h;

t : Thời gian lưu nước trong bể , t phạm vi từ 4 – 12 h , chọn t = 8 h.

Chọn chiều cao hữu ích của bể là: Hi = 3,5 m

Chọn chiều cao bảo vệ của bể là : hbv = 0,5 m

Vậy chiều cao xây dựng của bể:

H = Hi + hbv = 3,5 + 0,5 = 4 m

Chọn bể có tiết diện ngang hình chữ nhật. Tiết diện bể điều hòa:

F = 28,6 m2 , chọn F = 30 m2

Chọn chiều dài bể : L = 6 m

Chọn chiều rộng bể : B = 5 m

Thể tích hữu ích của bể:

Vi = L × B × Hi = 6 × 5 × 3,5 = 105 m3

Thể tích thực tế của bể:

Vt = L × B × H = 6 × 5 × 4 = 120 m3

 Tính toán hệ thống đĩa, ống, phân phối khí

Hệ thống đĩa

Trang 78

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Chọn khuấy trộn bể điều hoà bằng hệ thống thổi khí bọt mịn. Lượng khí nén

cần thiết cho xáo trộn hoàn toàn bể là:

Qkhí = q × V = 0,015 × 105 × 60 = 94,5 m3/h = 1,575 m3/phút = 2,625 × 10-2 m3/s

Trong đó:

q : Lượng khí cần cung cấp cho 1 m3 dung tích bể trong 1 phút,

q = 0,01 0,015 m3 khí/m3 bể.phút; chọn q = 0,015 m3 khí/m3 bể.phút

(Tính toán, thiết kế công trình xử lí nước thải – Trịnh Xuân Lai –

2004);

V : Thể tích hữu ích của bể điều hoà, V = 105 m3.

Khí được phân phối bằng các đĩa khuếch tán khí bọt mịn. Chọn đĩa phân

phối khí EDI – USA bọt tinh FlexAir Threaded Disc (9 inch) với các thông số sau:

Kiểu: Đĩa (Disc), Bọt mịn (Fine bubble)

Lưu lượng thiết kế: 0,0 – 9,5 m3/h , chọn 5 m3/h

Diện tích bề mặt hoạt động: 0,038 m2

Đường kính: 277 mm (9 inches)

Đầu nối: ren 27 mm

Vật liệu: Màng EPDM (hoặc Polyurethan); Khung PVC/ABS

Số đĩa phân phối khí trong bể là:

đĩa

 Chọn số đĩa phân phối khí trong bể là 20 đĩa.

Cách bố trí ống phân phối khí

Với diện tích đáy bể là 6 × 5 m, ống phân phối chính từ máy thổi khí đặt dọc

theo chiều dài bể, các ống nhánh đặt trên giá đỡ cách đáy 10 cm.

Chọn số ống nhánh dẫn khí là 5. Vậy mỗi ống nhánh có 4 đĩa, mỗi ống nhánh

cách nhau 1 m, 2 ống ở hai bên mép tường cách tường 1 m. Mỗi đĩa cách nhau 1 m,

2 đĩa ở hai bên mép tường cách tường 1 m.

Trụ đỡ đặt giữa 2 đĩa kế tiếp nhau trên 1 nhánh ống, chọn kích thước trụ đỡ:

B × L × H = 0,1 m × 0,1 m × 0,1 m

Trang 79

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Lưu lượng khí trong ống phân phối khí chính: Qkhí = 94,5 m3/h

Vận tốc khí trong ống dẫn khí được duy trì trong khoảng 10 ÷ 15 m/s

Chọn vkhí = 10 m/s

Đường kính ống dẫn khí chính:

0,058 m

Chọn ống dẫn khí chính làm bằng thép tráng kẽm, D = 60 mm

Lưu lượng khí trong mỗi ống nhánh dẫn đến bể:

18,9 m3/h = 5,25 × 10-3 m3/s

Trong đó: Nnh là số ống nhánh dẫn khí, Nnh = 5 nhánh.

Đường kính ống dẫn khí nhánh:

0,026 m

Chọn ống dẫn khí nhánh làm bằng thép tráng kẽm, D = 27 mm , thuận tiện

cho việc đấu nối với các đĩa khuếch tán khí.

 Tính và chọn máy thổi khí

Áp lực cần thiết của hệ thống phân phối khí:

Hkhí = hd + hc + hf + H

Trong đó:

: Tổn thất áp lực do ma sát dọc theo chiều dài ống dẫn; hd

hc : Tổn thất cục bộ; hd + hc  0,4 m; chọn hd + hc = 0,4 m;

hf : Tổn thất qua thiết bị phân phối khí; hf 0,5 m; chọn hf = 0,5 m;

H : Chiều sâu hữu ích của bể điều hòa; H = 3,5 m.

 Hk = 0,4 + 0,5 + 3,5 = 4,4 m

Áp lực không khí:

P = 1,426 atm

Công suất máy nén:

Trang 80

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

1,2 kW = 1,6 Hp

Trong đó:

 : Hiệu suất máy nén khí,  = 0,7 – 0,9, chọn  = 0,8;

: Lưu lượng khí lấy bằng 2,625 × 10-2 m3/s. Qkhí

Chọn thiết kế 2 máy thổi khí công suất như nhau (2 Hp). Trong đó một máy

hoạt động hết công suất xử lý còn một máy dự phòng.

 Tính toán đường ống dẫn nước vào bể điều hòa

Lưu lượng nước thải vào: 8,75 × 10-3 m3/s.

Đường kính ống dẫn nước thải vào bể điều hòa:

Chọn ống dẫn nước thải vào là ống thép mạ kẽm D = 100 mm.

Kiểm tra lại vận tốc nước chảy trong ống:

1,12 m/s (qui phạm 1 - 2,5 m/s)

 Tính toán đường ống dẫn nước ra bể điều hoà

Nước thải được bơm sang bể SBR nhờ một bơm chìm, lưu lượng nước thải

= 12,5 m3/h, với vận tốc nước chảy trong ống là 1 m/s, đường kính ống dẫn

nước thải ra:

0,066 m

Chọn ống dẫn nước thải ra là ống thép mạ kẽm D = 65 mm.

Kiểm tra lại vận tốc nước chảy trong ống:

1,05 m/s (qui phạm 1 - 2,5 m/s)

 Tính và chọn bơm

Lưu lượng cần bơm: Q = 75 m3/chu kì, vậy lưu lượng bơm là 75 m3/3 h (thời

gian làm đầy) = 25 m3/h

Trang 81

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Cột áp của bơm H = 8 – 10 mH2O, chọn H = 10 mH2O.

Công suất bơm:

N = 0,85 kW = 1,14 Hp

Chọn 2 bơm chìm đặt tại bể điều hòa có công suất 1,5 Hp, hoạt động luân phiên.

Bảng 5.7 Bảng tóm tắt kết quả tính toán bể điều hòa

Thông số Kí hiệu Đơn vị Giá trị

Thời gian lưu nước t h 8

Thể tích xây dựng m3 120 Vxd

Chiều dài L m 6

Chiều rộng B m 5

Chiều cao xây dựng m 4 Hxd

Số đĩa khuyếch tán khí n đĩa 20

Đường kính ống dẫn khí chính mm 60 Dc

Đường kính ống dẫn khí nhánh mm 27 dnh

Đường kính ống dẫn nước ra khỏi bể mm 65 Dra

Tốc độ khí nén để xáo trộn m3/m3.phút 0,015 q

Lượng khí nén cần thiết m3/h 94,5 Qkhí

5.6. BỂ SBR (SEQUENCING BATCH REACTOR)

5.6.1. Nhiệm vụ

Sequencing Batch Reactor (Lò phản ứng theo chuỗi) là hệ thống bùn hoạt

tính kiểu làm đầy và rút, một hệ thống phản ứng kiểu khuấy trộn hoàn toàn bao gồm

tất cả các bước của quá trình bùn hoạt tính xảy ra trong một bể đơn nhất, hoạt động

theo chu trình mỗi ngày.

SBR không cần sử dụng bể lắng thứ cấp và quá trình tuần hoàn bùn, thay vào

đó là quá trình xả cặn trong bể. Các quá trình sinh học diễn ra trong bể với sự tham

gia của các vi sinh vật trong quá trình oxy hóa chất hữu cơ, đặc biệt là có sự tham

Trang 82

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

gia của hai chủng loại Nitrosomonas và Nitrobacter trong quá trình nitrat hóa và

khử nitrat kết hợp.

5.6.2. Tính toán

Các thông số đầu vào của bể SBR:

Công suất thiết kế: = 300 m3/ng.đ

BOD5 = 250 mg/l

COD = 400 mg/l

SS = 200 mg/l

Các thông số đầu ra: (Theo QCVN 14 – 2008, cột B)

BOD5  50 mg/l

COD  – mg/l

SS  100 mg/l

Các thông số thiết kế:

Nồng độ bùn hoạt tính ở đầu vào của bể X0 = 0

c= 10 – 30 ngày, chọn

c = 10 ngày

Thời gian lưu bùn (tuổi của bùn)

Tỷ số F/M = 0,05 - 0,2 ngày-1

Nồng độ bùn hoạt tính lơ lửng trong bể: X = 2000 – 5000 mg/l, chọn X =

3500 mg/l

Độ tro của cặn: Z = 0,3 hay cặn bay hơi bằng 0,7 cặn lơ lửng

Chỉ số thể tích bùn: SVI = 150 mg/l

BOD5 = 0,68 BOD21

BOD21 trong tế bào bằng 1,42 nồng độ tế bào đã chết

Tỷ số MLVSS : MLSS = 0,8

Tỷ trọng của cặn: 1,02

Nhiệt độ nước thải: t = 25oC

Nồng độ cặn lắng trung bình dưới đáy bể XS = 10000 mg/l

Hàm lượng BOD5 đầu ra 20 mg/l xả ra nguồn tiếp nhận, cặn lơ lửng 20 mg/l,

trong đó 65% là cặn hữu cơ BOD21

Xác định kích thước bể SBR:

Trang 83

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Tổng thời gian của một chu kì hoạt động, TC :

TC = tF + tA + tS + tD + t1 = 3 + 1,5 + 0,5 + 0,5 = 6 h

Với:

Thời gian làm đầy nước: tF = 3 h

Thời gian phản ứng: tA = 1,5 h

Thời gian lắng: tS = 1 h

Thời gian chắt nước: tD = 0,5 h

Thời gian pha chờ: t1 = 0 h

Chọn hệ thống SBR gồm 2 đơn nguyên, khi đơn nguyên này đang làm đầy

thì đơn nguyên khác đang phản ứng.

Số chu kì hoạt động của 1 đơn nguyên trong 1 ngày:

n = = 4 chu kì/đơn nguyên.ngày

Tổng số chu kì hoạt động trong 1 ngày:

N = 2 × n = 2 × 4 = 8 chu kì/ngày

Thể tích bể làm đầy trong 1chu kì:

= 37,5 m3 VF =

Hàm lượng chất rắn lơ lửng trong thể tích bùn lắng:

= = 6666,67 mg/l Xs =

Xét sự cân bằng khối lượng:

VT × X = VS × XS

 = = = 0,525

Cần cung cấp thêm 20% chất lỏng phía trên để bùn không bị rút ra theo khi

rút nước. Khi đó:

0,525 × 1,2 = 0,63

 = 1 – 0,63 = 0,37 , chọn = 0,3

Trang 84

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Thể tích của bể SBR:

= = 125 m3 VT =

Chọn:

 Chiều cao của bể, H = 5 m

 Chiều cao bảo vệ bể, hbv = 0,5 m

Chiều cao xây dựng bể:

Hxd = H + hbv = 5 + 0,5 = 5,5 m

Diện tích của bể:

S = = 25 m2

Vậy kích thước của bể SBR: L × B × H = 5 m × 5 m × 5,5 m

Thời gian lưu nước trong suốt quá trình:

= 20 h (10 – 50 h)

Xác định hàm lượng BOD5 hoà tan trong nước thải ở đầu ra:

Tổng BOD5 ra = BOD5 hoà tan + BOD5 của cặn lơ lửng

Hàm lượng chất lơ lửng có khả năng phân hủy sinh học ở đầu ra:

20 × 0,65 = 13 mg/l

Hàm lượng BOD của chất lơ lửng có khả năng phân hủy sinh học ở đầu ra:

13 mg/l × 1,42 mg O2 tiêu thụ/mg tế bào bị oxi hoá = 18,46 mg/l

Hàm lượng BOD5 của chất lơ lửng ở đầu ra:

= 18,46 × 0,68 = 12,553 mg/l

Hàm lượng BOD5 hoà tan trong nước thải ở đầu ra:

= – = 20 – 12,553 = 7,447 mg/l

Hiệu quả xử lý:

Hiệu quả làm sạch theo BOD5 hòa tan:

%

Tỉ số F/M:

Trang 85

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

= = = 0,086 ngày-1 [0,05 – 0,2] ngày-1

Tải trọng thể tích của bể phản ứng:

= 0,3 kgBOD5/m3.ngày

Tính toán lượng bùn sản sinh ra mỗi ngày:

Tốc độ tăng trưởng của bùn:

= 0,163

Ta chọn:

(T-20) = 0,12 g/g.ngày × (1,04)25-20 = 0,146 g/g.ngày

 Y = 0,4 g VSS/g bCOD

 Kd.T = k20 ×

Bảng 5.8 Hệ số động học bùn hoạt tính ở 20oC.

Hệ số Đơn vị Giới hạn Giá trị điển hình

g VSS/g VSS.ngày 3 – 13,2 6

g bCOD/m3 5 – 40 20 Ks

Y g VSS/g bCOD 0,3 – 0,5 0,4

g VSS/g VSS.ngày 0,06 – 0,2 0,12 kd

Không thứ nguyên 0,08 – 0,2 0,15 fd

Lượng bùn hoạt tính sinh ra do khử BOD5 theo VSS trong 1 ngày:

11,861 kg/ngày

Tổng lượng bùn sinh ra theo SS trong 1 ngày:

= 16,945 kg/ngày

Tổng lượng bùn dư cần xử lý mỗi ngày:

Lượng bùn dư cần xử lý (Gd) = tổng lượng bùn – lượng cặn trôi ra khỏi bể

= 16,945 – 20 × 300 × 10-3 = 10,945 kg/ngày

Thể tích cặn chiếm chỗ sau 1 ngày:

Trang 86

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

1,073 m3/ngày

Chiều cao cặn lắng trong bể:

0,0215 m

Thể tích bùn phải xả một bể (để lại 20%):

0,0215 25 = 0,43 m3 Vb = 0,8 hb × S = 0,8

b = 0,43 × 2 = 0,86 m3/ngày

Vậy lượng bùn phải bơm bỏ ở hai bể SBR mỗi ngày là:

Vtc

Xác định lượng oxy cần thiết cho một đơn nguyên:

Lượng oxi cần thiết cung cấp cho mỗi bể theo điều kiện cần để làm sạch

- :

4 thành NO3

-, khử NO3

BOD, oxy hóa amoni NH+

Moxy =

Trong đó:

S0 = 250 mg/l , S = 7,447 mg/l

f : Tỷ số BOD5/COD, f = 0,625

1,42 : Hệ số chuyển đổi từ tế bào sang COD;

: Lượng bùn hoạt tính sinh ra trong một ngày Px = 33,704 kg/ng.đ Px

: Tổng hàm lượng N đầu vào = 30 mg/l N0

: Tổng hàm lượng N đầu ra = 2 mg/l N

=> Moxy = 50 kgO2/ng.đ

Xác định lượng oxy cần thiết trong điều kiện thực tế:

Trong đó:

Cs : Nồng độ oxy bảo hòa trong nước ở 200C, Cs = 9,08 mg/l;

C : Nồng độ oxy cần duy trì trong bể, C = 1,5 – 2 mg/l ( Tính toán công

trình xử lý nước thải - Trịnh Xuân Lai); chọn C = 2 mg/l;

Trang 87

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

T : Nhiệt độ nước thải (T = 250C);

: Hệ số điều chỉnh lượng oxy ngấm vào trong nước thải (do ảnh

hưởng của hàm lượng cặn, các chất không hòa tan, chất hoạt động bề

mặt), = 0,6 – 0,94; chọn = 0,6.

95 kgO2/ng.đ

Xác định thời gian thổi khí:

Thời gian thổi khí của một bể: tối thiểu một nửa thời gian làm đầy nên thổi

khí:

+ 2 h = 3,5 h

Tổng thời gian sục khí một ngày của một bể: 3,5 h × 4 = 14 h

Tỷ lệ chuyển hoá oxi trung bình:

= 6,786 kgO2/h

Lượng oxi cần cho 2 bể: 6,786 kgO2/h × 2 = 13,572 kgO2/h

Xác định lượng không khí cần thiết:

Trong đó:

fa : Hệ số an toàn, fa = 1,5 – 2; chọn fa = 1,5 (Tính toán thiết kế các công

trình xử lý nước thải – Trịnh Xuân Lai);

ou : Công suất hòa tan oxy vào nước thải của thiết bị phân phối tính theo

gam oxy cho 1 m3 không khí;

ou = ou × h

Với ou : Phụ thuộc hệ thống phân phối khí. Chọn hệ thống phân phối bọt khí

mịn, (Tra bảng 7 – 1 sách Tính toán thiết kế các công trình xử lý nước

thải – Trịnh Xuân Lai).

Bảng 5.9 Công suất hòa tan oxy vào nước của thiết bị phân phối bọt khí nhỏ, mịn

Điều kiện thí nghiệm Điều kiện tối ưu Điều kiện trung bình

Trang 88

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Ou = gO2/m3.m Ou = gO2/m3.m

Nước sạch T = 200C 12 10

Nước thải 8,5 7

Ta chọn : ou = 7 gO2/m3.m

: Độ ngập nước của thiết bị phân phối khí, chọn h = 5 m h

ou = 7 × 5 = 35 gO2/m3.m

4071,43 m3/ngày/bể = 170 m3/h/bể

Lưu lượng không khí cần thiết để chọn máy nén khí:

q = 2 × 170 = 340 m3/h = 0,0945 m3/h

Kiểm tra lượng không khí cần thiết cho xáo trộn hoàn toàn một bể:

= = 22,67 l/m3.phút q1 =

 Trị số này nằm trong khoảng cho phép: q = 20 – 40 l/m3.phút

Vậy ta chọn q1 = 22,67 l/m3.phút

Cách phân phối đĩa thổi khí trong bể

Khí được phân phối bằng các đĩa khuếch tán khí bọt mịn. Chọn đĩa phân

phối khí EDI – USA bọt tinh FlexAir Threaded Disc (9 inch) với các thông số sau:

Kiểu: Đĩa (Disc), Bọt mịn (Fine bubble)

Lưu lượng thiết kế: 0,0 – 9,5 m3/h , chọn 6 m3/h

Diện tích bề mặt hoạt động: 0,038 m2

Đường kính: 277 mm (9 inches)

Đầu nối: ren 27 mm

Vật liệu: Màng EPDM (hoặc Polyurethan); Khung PVC/ABS

Số lượng đĩa thổi khí cần lắp đặt trong một bể SBR:

N = = = 28,3 đĩa

Với qđ = 6 m3/h : Lưu lượng một đĩa khuếch tán khí

Vậy ta chọn số đĩa thổi khí cần lắp đặt trong mỗi bể SBR là: 30 đĩa.

Trang 89

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Khí từ máy thổi khí được dẫn qua ống chính đi vào bề SBR (đặt dọc theo

chiều dài bể). Mỗi đường ống dẫn vào mỗi bể SBR được chia làm 3 đường ống phụ

cấp 1 bổ trí dọc theo thành bể xuống đáy bể phân phối khí cho các đĩa đặt tại đáy

mỗi bể SBR. Theo tiêu chuẩn các đầu răng của đĩa thổi khí là răng phi 27 nên chọn

ống nhánh cấp 2 là ống phi 27 để dẫn khí vào các đĩa.

Tại mỗi bể SBR dọc theo thành bể bố trí 5 đĩa thành 1 dãy, mỗi đĩa cách

nhau 1 m và cách thành bể 0,5 m, tổng cộng có 6 dãy là 6 × 5 = 30 đĩa.

Khoảng cách giữa 2 đường ống dẫn khí phụ đặt gần nhau là 1 m

Khoảng cách giữa 2 đường ống ngoài cùng đến thành bể là 0,5 m

Tính toán đường ống, bơm bùn ra khỏi bể SBR:

Đường ống dẫn nước ra khỏi bể SBR:

Chọn vận tốc dòng chảy trong ống v = 1,0 m/s

Đường kính ống dẫn nước ra:

D = = 0,067 m

Theo kinh nghiệm thực tế để tránh trường hợp bị tắt nghẽn và giảm thời gian

thu nước ra khỏi bể SBR ta chọn ống thoát nước ra khỏi bể SBR là ống thép có D =

114 mm

Thu nước ra khỏi bể SBR bằng phao nổi, chọn thiết bị Decanter của nhà

cung cấp Công ty TNHH Công Nghệ Môi Trường Thăng Long. Thiết bị gồm một

phao nổi làm bằng vật liệu sợi thủy tinh, phía trên là hệ thống cơ điện tử tự động

điều khiển việc hút nước, được bao quanh bởi một lớp bảo vệ, phần này được nối

với phần chứa nước chìm ở dưới nước, giữa hai phần này được bịt kín hoàn toàn

bằng một vòng đệm nằm ở dưới đáy của phao nổi. Các hệ thống này được nối với

ống dẫn nước ra bằng nhựa dẻo có thể uốn cong theo sự lên xuống của thiết bị. Sau

cùng, ống dẫn nhựa dẻo nối với ống dẫn nước ra cố định bằng thép 114 mm.

Tính toán bơm bùn ra khỏi bể SBR về bể nén bùn:

Lưu lượng bùn cần thải bỏ tại một bể SBR trong ngày: QVb= 0,43 m3/ngày.

Lượng bùn này được chia đều cho bốn chu kỳ hoạt động của bể SBR.

Trang 90

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Lượng bùn cần xả bỏ tại một chu kỳ:

= 0,108 m3/ngày = 1,25 × 10-6 m3/s Qck =

Chiều cao cột áp: H = 10 m

Công suất của bơm:

N = = = 1,66 × 10-4 kW

Với:

+  : khối lượng riêng của bùn thải lấy bằng khối lượng riêng của bùn, 

= 1080 kg/m3.

+  : hiệu suất hữu ích của bơm. Chọn  = 0,8.

Ngoài thị trường không có loại bơm trên, chọn loại bơm nhúng chìm, số

lượng bốn cái, mỗi bể SBR đặt hai cái có cột áp H = 10 m, công suất bơm 0,5 Hp.

Tính toán đường ống dẫn khí vào bể SBR:

Đường kính ống dẫn khí chính (cung cấp cho 2 bể SBR):

= 0,09 m Dk =

Với: vkhí: Vận tốc khí trong ống dẫn chính , vkhí = 15 m/s

Chọn ống dẫn khí chính là ống thép D = 90 mm

Kiểm tra lại vận tốc khí trong ống:

= 14,85 m/s

Lượng khí qua mỗi ống nhánh:

= = 56,67 m3/h qk =

Đường kính ống nhánh dẫn khí:

= 0,039 m dk =

Với: vn: Vận tốc khí trong ống nhánh , vn = 13 m/s

Chọn ống nhánh dẫn khí là ống thép D = 40 mm

Trang 91

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Kiểm tra lại vận tốc khí trong ống:

= 12,5 m/s

Tính toán máy thổi khí:

Áp lực cần thiết của hệ thống phân phối khí:

Hk = hd + hc + hf + H

= 0,4 + 0,4 + 0,5 + 5 = 6,3 m

Với: hd: Tổn thất áp lực do ma sát dọc chiều dài ống; hd 0,4 m; chọn hd = 0,4

m

hc: Tổn thất cục bộ; hc 0,4 m, chọn hc = 0,4 m

hf: Tổn thất qua thiết bị phân phối khí; hf 0,5 m, chọn hf = 0,5 m

H: Chiều sâu hữu ích của bể SBR, H = 5 m

Công suất máy thổi khí:

Pk =

= = 6,657 kW = 8,9 Hp

Với:

e : Hiệu suất máy thổi khí; e = 0,7 - 0,8, chọn e = 0,8

Gk: Trọng lượng dòng khí:

= × 1,3 = 0,123 kg/s Gk = Qkhí ×

R : Hằng số khí; R = 8,314 KJ/KmoloK (đối với không khí)

T1: Nhiệt độ không khí đầu vào  T1 = 25 + 273 = 298 oK

P1: Áp suất tuyệt đối của không khí đầu vào  P1 = 1 atm

P2: Áp suất tuyệt đối của không khí đầu ra:

= 1 + = 1,623 atm P2 = 1 +

Trang 92

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

n: hệ số n, n = = = 0,283 (K = 1,395)

Chọn thiết kế 2 máy thổi khí công suất như nhau (10 HP). Trong đó một

máy hoạt động với công suất tối đa của hệ thống còn một máy dự phòng.

Điện điều khiển:

Điều khiển các pha hoạt động của hai bể SBR bằng các van điện tự động với

sự điều khiển của time thời gian, được thiết kế với mục đích tối ưu hóa các quá trình

vận hành hoạt động của hệ thống SBR.

Vật liệu xây dựng:

Chọn vật liệu xây dựng bể SBR là BTCT M250, thành dày 200 mm, bản đáy

dày 300 mm, sắt Nhật đan thành hai lớp, @200 phi 14, chống thấm sika bên trong 2

lớp, bên ngoài quét bentum.

Bảng 5.10 Thông số tính toán kích thước bể SBR

Kí hiệu Đơn vị Giá trị STT Thông số

Q m3/ngày 1 Lưu lượng thiết kế 300

2 Thời gian làm đầy h 3 tF

3 Thời gian phản ứng h 2 tA

4 Thời gian lắng h 0,5 tS

5 h 0,5 Thời gian rút nước tD

6 Thời gian chờ h 0 tI

7 Số đơn nguyên Đơn nguyên 2 -

8 Số chu kì /ngày.bể Chu kì 4 n

9 Chiều cao bể m 5 H

m 0,5 10 Chiều cao bảo vệ hbv

m 5,5 11 Chiều cao xây dựng Hxd

12 Chiều dài bể m 5 L

13 Chiều rộng bể m 5 B

14 Thời gian lưu nước h 20

Trang 93

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

15 Tỉ số F/M F/M 0,086 ngày

16 kgBOD/ngày 0,3 Tải trọng thể tích bể Lv

5.7. BỂ TRUNG GIAN

5.7.1. Nhiệm vụ

Là nơi lưu nước sau xử lý sinh học. Nước từ đây sẽ được bơm đến bể lọc áp

lực nhằm điều hòa lưu lượng thuận lợi cho quá trình lọc:

5.7.2. Tính toán

 Tính toán kích thước bể

Thời gian lưu nước trong bể là t = 1 giờ.

Thể tích bể:

12,5 m3

Chọn kích thước các cạnh của bể: L × B × H

Chiều cao : H = 1,5 m

Chiều rộng : B = 3 m

Chiều dài : L = 3 m

Chiều cao bảo vệ: hbv = 0,5 m

Chiều cao xây dựng của bể: Hxd = 1,5 + 0,5 = 2 m

Thể tích thực của bể:

Vt = L × B × Hxd = 3 × 3 × 2 = 18 m3

 Tính toán ống dẫn nước ra khỏi bể trung gian

Nước thải được bơm đều đặn và ổn định sang bể lọc áp lực nhờ 1 bơm , lưu

lượng nước thải 3,5 × 10-3 m3/s, với vận tốc nước thải chảy trong ống là v =1 m/s,

đường kính ống ra là:

0,066 m

Chọn loại ống dẫn nước thải là ống thép D = 65 mm

 Chọn máy bơm

Qtb = 12,5 m3/h = 3,5 × 10-3 m3/s, cột áp H = 10 m.

Công suất bơm

Trang 94

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

N = = = 0,43 kW = 0,57 Hp

Trong đó:

 : Hiệu suất chung của bơm từ 0,72 – 0,93, chọn = 0,8

: Khối lượng riêng của nước 1000 kg/m3

Chọn 2 bơm có công suất như nhau (1 Hp). Trong đó 1 bơm đủ để hoạt động

với công suất tối đa của hệ thống xử lý, 1 bơm còn lại là dự phòng.

Bảng 5.11 Thông số tính toán thiết kế bể trung gian

Các thông số tính toán Kí hiệu Giá trị Đơn vị

Thời gian lưu nước t 1 h

Thể tích chứa nước V 12,5 m3

Thể tích xây dựng 18 m3 Vt

Chiều cao bể H 1,5 m

Chiều cao bảo vệ 0,5 m hbv

Chiều cao xây dựng 2 m Hxd

Chiều rộng bể B 3 m

Chiều dài bể L 3 m

5.8. BỒN LỌC ÁP LỰC

5.8.1. Nhiệm vụ

Bể lọc áp lực là bể lọc kín, quá trình lọc xảy ra nhờ lớp áp lực nước phía trên

lớp vật liệu lọc. Dùng để giữ lại một phần hay toàn bộ lượng cặn có trong nước, khử

các hạt mịn vô cơ hoặc hữu cơ, những cặn lơ lửng và kết tủa chưa lắng được ở công

trình trước. Sử dụng các vật liệu lọc than Anthracite và cát thạch anh kết hợp với

máy nén khí tạo áp lực cho nước.

5.8.2. Tính toán

 Tính toán kích thước bể

Chọn bể lọc áp lực 2 lớp: (1) Than Anthracite và (2) Cát thạch anh.

Chọn:

Trang 95

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Chiều cao lớp cát hcát = 0,3 m có đường kính hiệu quả de = 0,5 mm, hệ số

đồng nhất U = 1,6;

Chiều cao lớp than hthan = 0,5 m có đường kính hiệu quả de =1,2 mm, hệ số

đồng nhất U = 1,5.

Tốc độ lọc v = 9 m/h, số bể n = 2 bể (1 bể hoạt động với công suất tối đa, 1

bể dự phòng).

Bảng 5.12 Kích thước vật liệu lọc

Đặc tính Giá trị Giá trị đặc trưng

Antracite

Chiều cao h (m) 0,3 – 0,6 0,45

0,8 – 2.2 1,2 Đường kính hiệu quả de (mm)

Hệ số đồng nhất U 1,3 – 1,8 1,6

Cát

Chiều cao h (m) 0,15 – 0,3 0,3

0,4 – 0,8 0,5 Đường kính hiệu quả de (mm)

Hệ số đồng nhất U 1,2 – 1,6 1,5

5 – 24 12 Tốc độ lọc v (m/h)

Tổng diện tích bề mặt bể lọc:

1,39 m2 , chọn A = 1,4 m2

Lưu lượng 1 bể lọc áp lực:

12,5 m3/h

Đường kính 1 bể lọc áp lực:

1,335 m , chọn D = 1,4 m

Khoảng cách từ bề mặt vật liệu lọc đến miệng phễu thu nước:

h = Hvl × e + 0,25 = (0,3 + 0,5) × 0,5 + 0,25 = 0,65 m

Trong đó:

: Chiều cao lớp vật liệu lọc, m Hvl

Trang 96

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

e : Độ giãn nở của vật liệu khi rửa: e = 0,25 – 0,5, chọn e = 0,5 m

Thu nước sau lọc bằng chụp lọc. Trên đầu chụp lọc, đổ một lớp sỏi đỡ đường

kính 2 – 4 mm, dày 15 – 20 cm để ngăn ngừa cát chui vô khe gây tắc nghẽn.

Chiều cao tổng cộng của bể lọc áp lực:

H = h + Hvl + hđỡ + hthu + hbv

= 0,65 + (0,5 + 0,3) + 0,2 + 0,3 + 0,25 = 2,2 m

Trong đó:

hđỡ : Chiều cao lớp sỏi đỡ , hđỡ = 0,2 m (qui phạm 0,15 – 0,2 m)

: Chiều cao phần thu nước (tính từ mặt chụp lọc đến đáy bể), hthu

hthu = 0,3 m

: Chiều cao bảo vệ (tính từ máng thu nước đến nắp đậy phía trên),

Hbv

hbv = 0,25 m

 Hệ thống sàn chụp lọc

Số lượng chụp lọc lớn hơn hoặc bằng 35 – 50 cái trên 1 m2 diện tích công

tác, (TCXD 33 – 2006). Chọn số lượng chụp lọc trên 1 m2 là 35 cái.

Số chụp lọc trong 1 bể:

N1 = 35 × A

Trong đó:

A = 1,4 m2 (diện tích bề mặt 1 bể lọc)

 N1 = 35 × 1,4 = 49 cái

Sàn gắn chụp lọc:

Vật liệu: thép không gỉ dạng tấm,

Đường kính: 1,4 m

Trên sàn có đục 49 lỗ để gắn chụp lọc.

 Tính toán hệ thống rửa lọc

Dựa vào Bảng 5.13 và đường kính hiệu quả của cát và than Anthracite có thể

chọn tốc độ rửa nước vnước = 0,35 m3/m2. phút và tốc độ rửa khí vkhí = 1 m3/m2. phút.

Rửa ngược có thể được chia làm 3 giai đoạn:

Trang 97

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

(1) Rửa khí có tốc độ vkhí = 1 m3/ m2. phút trong thời gian t = 1 ÷ 2 phút, chọn

tkhí = 1 phút ;

(2) Rửa khí và nước trong thời gian t = 4 ÷ 5 phút, chọn tkn = 5 phút;

(3) Rửa ngược bằng nước trong thời gian t = 4 ÷ 5 phút với tốc độ vnước = 0,35

m3/m2. phút, chọn tnước = 5 phút.

Lượng nước cần thiết để rửa ngược cho 1 bể lọc:

4,9 m3/bể

Lượng khí cần thiết để rửa ngược cho 1 bể lọc:

8,4 m3/bể

Bảng 5.13 Tốc độ rửa ngược bằng nước và khí đối với bể lọc cát một lớp và lọc

Anthracite

Tốc độ rửa ngược Đặc tính vật liệu lọc m3/m2.phút Vật liệu lọc Đường kính hiệu Hệ số đồng nhất U Nước Khí quả de, mm

0,5 1,4 0,15 0,5

0,7 1,4 0,26 0,8

1,00 1,4 0,41 1,3 Cát

1,49 1,4 0,61 2,0

2,19 1,3 0,81 2,6

1,10 1,73 0,29 0,7

1,34 1,49 0,41 1,3 Anthracite

2,00 1,53 0,61 2,0

Lưu lượng bơm nước rửa ngược cho 1 bể lọc:

29,4 m3/h

Lưu lượng máy thổi khí cho 1 bể lọc:

84 m3/h

Trang 98

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Tổn thất áp lực qua lớp vật liệu lọc sạch (đầu chu kỳ lọc) được xác định theo công

thức Hazen :

Trong đó:

C : Hệ số nén p, C = 600 ÷1200 tuỳ thuộc vào tính đồng nhất và sạch,

chọn C = 1000;

t0 : Nhiệt độ của nước 0C, chọn t = 25 0C ;

: Đường kính hiệu quả của vật liệu lọc, mm ; d10

- Lớp lọc cát: d10 = 0,5 mm

- Lớp lọc Anthracite: d10 = 1,2 mm

vh : Tốc độ lọc, m/h. Chọn vh = 9 m/h;

L : Chiều dày lớp vật liệu lọc, m.

Đối với lớp lọc cát:

0,18 m

Đối với lớp lọc Anthracite :

0,052 m

Tổn thất áp lực qua 2 lớp vật liệu lọc :

h = h1 + h2 = 0,18 + 0,052 = 0,232 m.

Thể tích lớp cát của 1 bể:

Vcát = A × hcát = 1,4 × 0,3 = 0,42 m3.

Thể tích lớp than của 1 bể:

Vthan = A × hthan = 1,4 × 0,5 = 0,7 m3.

 Tính toán đường ống

- Đường kính ống dẫn nước vào bể: Dv = 65 mm.

- Lưu lượng khí rửa lọc: qk = Wk = 8,4 m3/6 phút = 0,0233 m3/s

- Đường kính ống dẫn khí rửa lọc Dk = 21 mm = 0,021 m

Trang 99

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

- Vận tốc dòng khí:

67.4 m/s

- Nước dùng để rửa ngược cho bể lọc lấy từ bể chứa nước sạch. Đường kính

ống dẫn nước rửa bể: Dr = 65 mm.

- Đường kính ống dẫn nước sạch sau lọc: Dl = 65 mm.

- Lưu lượng nước xả ra ngăn tiếp nhận:

qxả = Wn = 4,9 m3/10 phút = 8,167 × 10-3 m3/s.

- Đường kính ống dẫn nước xả ra ngăn tiếp nhận Dxả = 65 mm = 0,065 m.

- Vận tốc nước xả:

2,5 m/s

 Tính máy thổi khí

Áp lực cần thiết của máy thổi khí: H = 1,5 atm.

Năng suất yêu cầu của máy: Qk = 84 m3/h = 0,024 m3/s

Công suất của máy thổi khí:

Trong đó :

G : Trọng lượng dòng không khí. G = Qk khí = 0,024 1,3 = 0,031

kg/s

R : Hằng số khí R = 8,314 KJ/K.mol oK;

T1 : Nhiệt độ tuyệt đối của không khí đầu vào T1 = 273 + 25 = 298 oK;

P1 : Áp suất tuyệt đối của không khí đầu vào P1 = 1 atm;

P2 : Áp suất tuyệt đối của không khí đầu ra P2 = 1,5 atm;

(K = 1,395 đối với không khí);

29,7 : Hệ số chuyển đổi;

e : Hiệu suất của máy, chọn e = 0,8.

Trang 100

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

1,389 kW = 1,86 Hp

 Chọn 2 máy thổi khí có công suất như nhau (2 Hp), một máy hoạt động hết công

suất còn một máy dự phòng.

 Tính bơm rửa ngược

Lưu lượng nước rửa lọc là qb = 8,167 × 10-3 m3/s.

Công suất bơm :

1 kW = 1,34 Hp

Chọn bơm có công suất 1,5 Hp.

Trong đó:

qb

g : Lưu lượng bơm, qb = 8,167 × 10-3 m3/s; : Khối lượng riêng của nước, = 1000 kg/m3; : Gia tốc trọng trường, g = 9,81 m/s2;

H : Cột áp bơm, H =10 mH2O;

: Hiệu suất chung của bơm = 0,72 – 0,93. Chọn  = 0,8.

Chọn 2 bơm chìm hoạt động luân phiên (1 làm việc và 1 dự phòng) công suất

như nhau (1,5 Hp).

Bảng 5.14 Các thông số thiết kế bể lọc áp lực

Thông số Kí hiệu Đơn vị Kích thước

Số lượng bể 2 Bể -

Đường kính bể 1,4 m D

Chiều cao bể 2,2 m H

Chiều cao lớp cát 0,3 m hcát

Chiều cao lớp than 0,5 m hthan

Thời gian rửa khí 6 Phút tkhí

Thời gian rửa nước 10 Phút tnước

Thời gian rửa ngược 16 Phút tkhí + tnước

Trang 101

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

5.9. BỂ KHỬ TRÙNG

5.9.1. Nhiệm vụ

Sau các giai đoạn xử lý: cơ học, sinh học…, song song với việc làm giảm

nồng độ các chất ô nhiễm đạt tiêu chuẩn quy định thì số lượng vi trùng cũng giảm

đáng kể đến 90 ÷ 95%. Tuy nhiên lượng vi trùng vẫn còn cao và theo nguyên tắc

bảo vệ nguồn nước trên khía cạnh vệ sinh là cần thực hiện giai đoạn khử trùng nước

thải.

Để thực hiện giai đoạn khử trùng nước thải, sử dụng biện pháp clo hóa vì

phương pháp này tương đối đơn giản, rẻ tiền và hiệu quả chấp nhận được.

5.9.2. Tính toán

 Liều lượng Chlorine và NaOCl sử dụng

Lưu lượng nước thải : Q = 300 m3/ngày

Liều lượng Clo : 3 mg/l

Lượng Clo châm vào bể tiếp xúc : 3 × 300 × 10-3 = 0,9

kg/ngày

Nồng độ dung dịch NaOCl : 10 %

Lượng NaOCl 10% châm vào bể tiếp xúc : 0,9/0,1 = 9 l/ngày

Thời gian lưu : 20 ngày

Thể tích cần thiết của bể chứa : 20 × 9 = 180 lít

 Chọn bơm định lượng

Chọn 1 bơm châm NaOCl 10%

Đặc tính bơm định luợng: Qbơm = 9 l/ngày = 0,375 l/h; áp lực 1,5 bar

Bơm hoạt động liên tục, ngưng khi hệ thống ngừng hoạt động.

 Tính toán bể tiếp xúc

Dung tích hữu ích của bể:

6,25 m3

Trong đó:

: Lưu lượng trung bình giờ, = 12,5 m3/h;

Trang 102

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

t : Thời gian tiếp xúc, t = 0,5 h = 30 phút, (điều 8.28.5 TCVN 7957-

2008)

Chiều sâu lớp nước trong bể được chọn là Hi = 1,5 m.

Diện tích mặt thoáng hữu ích của bể tiếp xúc:

4,17 m2

Chọn: Chiều dài bể là 2,6 m

Chiều rộng bể là 1,6 m.

Chiều cao bảo vệ hbv = 0,5 m

Chiều cao xây dựng bể tiếp xúc:

Hxd = Ht + hbv = 1,5 + 0,5 = 2 m

Thể tích thực của bể tiếp xúc:

Wt = L × B × Hxd = 2,6 × 1,6 × 2 = 8,32 m3

Chọn bể tiếp xúc gồm có 5 ngăn;

Diện tích mỗi ngăn:

0,832 m2

Chiều dài mỗi ngăn:

0,52 m

 Tính ống dẫn nước thải ra

Chọn vận tốc nước chảy trong ống v = 1 m/s

Đường kính ống dẫn nước ra:

0,066 m

Chọn loại ống dẫn nước ra là ống thép D = 65 mm

Bảng 5.15 Bảng tóm tắt các thông số thiết kế bể khử trùng

Thông số Kí hiệu Đơn vị Kích thước

Thời gian lưu nước t Phút 30

Chiều rộng bể B m 1,6

Trang 103

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Chiều dài bể L m 2,6

Chiều cao hữu ích m 1,5 Hi

Chiều cao xây dựng m 2 Hxd

Số vách ngăn - ngăn 5

Bề dày mỗi vách ngăn mm 100 bn

Diện tích mỗi ngăn A m2 0,832

Chiều dài mỗi ngăn m 0,52 Ln

Lượng Clo châm vào bể - Kg/ngày 0,9

5.10. BỂ NÉN BÙN

5.10.1. Nhiệm vụ

Bùn dư từ bể SBR được đưa về bể nén bùn. Dưới tác dụng của trọng lực, bùn

sẽ lắng và kết chặt lại. Sau khi nén, bùn được lấy ra ở đáy bể.

 Khối lượng cặn dư từ bể SBR chuyển tới bể nén

5.10.2. Tính toán

17,286 kg/ngày

Trong đó:

Vhh : Là hỗn hợp nước và bùn xả từ bể lắng 2. Vhh = Qb = 0,86 m3/ngày

Sbun : Là tỉ trọng bùn so với nước. Sbun = 1,005

: Là khối lượng riêng của nước. = 1000 kg/m3

 Lượng bùn cực đại dẫn tới bể nén bùn

Ps : Nồng độ cặn tính theo cặn khô, %. Ps = 0,8 – 2,5%. Chọn Ps = 2 %

20,75 kg/ngày

 Diện tích bể nén bùn

Trongđó: k là hệ số không điều hòa tháng của bùn hoạt tính dư. k =1,15 – 1,2. Chọn k = 1,2.

0,6 m2

Trong đó: U: Tải trọng chất rắn, U = 29 – 49 (kg/m2.ngày) chọn U = 35 (kg/m2.ngày)

Trang 104

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

 Diện tích bể nén bùn tính luôn phần ống trung tâm

 Đường kính bể nén bùn

0,72 m2

0,96 m

 Đường kính ống trung tâm

Chọn D = 1,0 m

 Đường kính phần loe của ống trung tâm

d = 0,15 × D = 0,15 × 1 = 0,15 m

 Đường kính tấm chắn

d1 = 1,35 × d = 1,35 × 0,15 = 0,2 m

 Chiều cao phần lắng của bể

dch= 1,3 × d1 = 1.3 × 0.2 = 0,26 m

1,8 m

Trong đó:

t : Là thời gian lưu bùn trong bể nén. Chọn t = 10 h

v : Là vận tốc bùn dâng. v = 0,05 mm/s ( v ≤ 0,1 mm/s ) Chiều cao phần nón với góc nghiêng 45o, đường kính bể D = 1,0 m và chọn

đường kính của đáy bể dn = 0,3 m sẽ bằng:

0,35 m

Trong ñoù:

 Chiều cao ống trung tâm

dn : Ñöôøng kính ñaùy nhoû cuûa hình noùn cuït, laáy dn = 0,3 m

 Chiều cao tổng cộng của bể nén bùn

Hống = 60% × Hlắng = 60% × 1,8 = 1,08 m

Htc = Hlắng + Hn + hbv = 1,8 + 0,35 + 0,4 = 2,55 m

Trong đó :

Hlắng: Là chiều cao phần lắng của bể Hn: Là chiều cao phần nón với góc nghiêng 45o

Trang 105

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

hbv: Là khoảng cách từ mực nước trong bể đến thành bể , hbv = 0.4 m

 Máng thu nước

 Vận tốc nước chảy trong máng: 0,6 – 0,7 m/s, chọn v = 0,7 m/s

 Diện tích mặt cắt ướt của máng:

Nước tách ra trong bể nén bùn được đưa về bể điều hoà để tiếp tục xử lý.

A 4,96 × 10-3 m2

 Máng răng cưa

 Đường kính máng răng cưa được tính theo công thức:

Máng bê tông cốt thép dày 100 mm, có lắp thêm máng răng cưa inox SUS304, dày 1 mm.

Drc = D – (0,1 + 0,1 + 0,003) × 2 = 1.0 – 0,406 = 0,594 m, chọn 0,6 m

Trong đó

D: Đường kính trong bể lắng , D = 1,0 m

0,1: Bề rộng máng tràn = 100 mm = 0,1 m

0,1: Bề rộng thành bê tông = 100 mm = 0,1 m.

 Máng răng cưa được thiết kế có 6 khe/m dài, khe tạo góc 90o.

0,003: Tấm đệm giữa máng răng cưa và máng bê tông = 3 mm

 Như vậy tổng số khe dọc theo máng bê tông là : 0,0594 ×

× 6 = 11,2

 Lưu lượng nước chảy qua mỗi khe:

khe (chọn 12 khe)

 Mặt khác ta lại có

Qkhe =

m3/s Qkhe =

Trong đó:

Cd: Hệ số lưu lượng, Cd = 0,6 g: Gia tốc trọng trường, m/s2

: Góc của khía chữ V,

H: Mực nước qua khe, m

Trang 106

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Giải phương trình trên ta được H = 0,033 m = 33 mm < 50 mm chiều sâu của đạt yêu cầu. khe

 Tính toán đường ống dẫn nước đầu ra

Chọn vận tốc nước trong ống v = 0,5 m/s

Chọn ống dẫn bùn vào D = 40 mm

Chọn ống dẫn bùn ra D = 40 mm

Chọn 2 bơm hút bùn hoạt động luân phiên, công suất mỗi bơm 0,5 Hp , cột

áp 10 m.

Chọn ống dẫn nước về ngăn tiếp nhận D = 60 mm

Bảng 5.16 Tổng hợp thông số tính toán bể nén bùn

Thông số Kí hiệu Đơn vị Giá trị

Lượng bùn cực đại dẫn tới bể nén bùn kg/ngày 20,75 Mmax

1 m Đường kính bể nén bùn D

0,15 m Đường kính ống trung tâm d

0,2 m Đường kính phần loe ống trung tâm dl

0,26 m Đường kính tấm chắn dch

0,6 m Đường kính máng răng cưa Drc

1,08 m Chiều cao ống trung tâm Hống

1,8 m Chiều cao phần lắng hl

0,35 m Chiều cao phần nón (góc nghiêng 45o) Hn

2,55 m Chiều cao tổng cộng bể nén bùn Htc

5.11. SÂN PHƠI BÙN

5.11.1. Nhiệm vụ

Sân phơi bùn có nhiệm vụ làm ráo nước trong cặn để đạt đến độ ẩm cần thiết

thuận lợi cho vận chuyển và xử lý cặn tiếp theo.

5.11.2. Tính toán

Trang 107

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Sân phơi bùn có nhiệm vụ làm ráo nước trong cặn để đạt đến độ ẩm cần thiết

thuận lợi cho vận chuyển và xử lý cặn tiếp theo.

Diện tích hữu ích của sân phơi bùn

52,3 m2 , chọn 56 m2 [Theo trang 164

Sách Xử Lý Nước Thải Đô Thị Và Công Nghiệp của Lâm Minh Triết]

Với : Tải trọng cặn lên sân phơi bùn có thể lấy theo bảng 5.17.

Trong trường hợp xét cặn tươi và bùn hoạt tính lên men với nền nhân tạo có

hệ thống rút nước, chọn qo = 2 m3/m2.năm

Với n : Hệ số phụ thuộc vào điều kiện khí hậu, tạm thời có thể lấy :

- Đối với các tỉnh phía Bắc : n = 2,2 – 2,8

- Đối với các tỉnh miền Trung : n = 2,8 – 3,4

- Đối với các tỉnh phía Nam : n = 3,0 – 4,2 (và cần lưu ý đến 6 tháng mùa

mưa, khi đó cần có biện pháp rút nước nhanh)

: Lượng cặn tổng cộng dẫn đến bể nén bùn, Qtc = 0,86 m3/ngày

Bảng 5.17 Tải trọng cặn trên 1 m2 sân phơi bùn.

Tải trọng cặn, m3/m2.năm

Cặn dẫn đến sân phơi bùn

Nền tự nhiên không có ống rút nước Nền nhân tạo có ống rút nước

1 1,5 Cặn tươi và bùn hoạt tính chưa lên men

1,5 2 Cặn tươi và bùn hoạt tính lên men

Cặn lên men ở lắng 1,5 3,5

Ta chọn 2 đơn nguyên kích thước sân phơi bùn: L × B × C = 7 m × 4 m ×1 m

Diện tích phụ của sân phơi bùn: lấy bằng 20 % diện tích sân phơi bùn:

F2 = 0,2 × 56 = 11,2 m2

Diện tích tổng cộng sân phơi bùn:

F = F1 + F2 = 56 + 11,2 = 67,2 m2

Trang 108

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Lượng bùn phơi từ độ ẩm 96 % đến 75 % trong một năm là:

W = 365 × Q × = 365 0,86 = 50,224 m3

Khoảng 20 – 30 ngày xả một lần, bùn khô được thu gom bằng thủ công và

bán để làm phân vi sinh.

Bảng 5.18 Thông số tính toán kích thước sân phơi bùn.

Thông số Kí hiệu Đơn vị Giá trị

Số đơn nguyên - Đơn nguyên 2

Chiều dài sân phơi bùn L m 7

Chiều rộng sân phơi bùn B m 4

Chiều cao sân phơi bùn C m 1

Chiều cao lớp cát m 0,25 hcát

Chiều cao lớp sỏi m 0,3 hsỏi

W m3 50,224 Lượng bùn phơi trong một năm

5.12. BỂ AEROTANK (PHƯƠNG ÁN 1)

5.12.1. Nhiệm vụ

Thực hiện quá trình phân hủy các chất hữu cơ có trong nước thải ở điều kiện

hiếu khí với sự hỗ trợ của các vi sinh vật.

5.12.2. Tính toán

 Các thông số tính toán cơ bản cho Aerotank xáo trộn hoàn toàn

+ Nhiệt độ: t = 250C

+ Hàm lượng BOD5 đầu vào = S0 = 250 mg/l

+ Hàm lượng cặn lơ lửng đầu vào: SS0 = 200 mg/l

+ Hàm lượng COD đầu vào: C0 = 400 mg/l

 Đầu ra nước thải

- Hàm lượng BOD5 ra khỏi bể Aerotank: S  50 mg/l, chọn Sra = 20 mg/l

- Hàm lượng SS ra khỏi bể Aerotank: SS  100 mg/l, chọn SSra = 20 mg/l

 Các thông số vận hành

Trang 109

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

- Hàm lượng cặn lơ lửng 20 mg/l có phần trăm cặn hữu cơ (a), chọn a = 65%

- Độ tro của cặn hữu cơ lơ lửng ra khỏi bể lắng 2, chọn Z = 0,3 trong đó có

70% cặn bay hơi

- Lượng bùn hoạt tính trong nước thải đầu vào, X0 = 0

- Nồng độ chất lơ lửng dễ bay hơi trong hỗn hợp bùn hoạt tính MLVSS, X =

2500 – 4000 mg/l, chọn X = 3500 mg/l (cặn bay hơi 2500 – 4000 mg/l)

- Nồng độ cặn tuần hoàn cũng là nồng độ cặn lắng ở đáy bể lắng 2, chọn XL =

10000 mg/l

- Chế độ thủy lực của bể: khuấy trộn hoàn chỉnh

- Tỷ số BOD5/COD, f = 0,625

- Tỷ lệ BOD5 có trong nước thải và bùn hoạt tính, F/M = 0,2 – 1,0 kgBOD5/kg

bùn hoạt tính, trong bể Aerotank khuấy trộn hoàn toàn

ngày, chọn 10 - Thời gian lưu bùn hoạt tính (tuổi của cặn):

ngày

- Hệ số phân hủy nội bào, Kd = 0,02 – 0,1 ngày-1, chọn Kd = 0,06

- Hệ số năng suất sử dụng chất nền cực đại (hệ số sinh trưởng cực đại), Y =

0,4 – 0,8 mg bùn hoạt tính/mgBOD5, chọn Y = 0,4 mgVSS/mgBOD5

- Các thành phần hữu cơ khác như Nitơ và Photpho có tỷ lệ phù hợp để xử lý

sinh học (BOD5 : N : P = 100 : 5 : 1)

- Dự đoán BOD5 trong dòng ra dựa vào mối quan hệ:

BOD5 dòng ra = BOD5 hòa tan trong dòng ra + BOD5 của SS ở đầu ra

 Xác dịnh hiệu quả xử lý

Lượng cặn hữu cơ trong nước ra khỏi bể (phần cặn sinh học dễ bị phân hủy là):

b = a × SSra = 0,65 × 20 = 13 mg/l

1 mg tế bào phân hủy hoàn toàn tiêu tốn 1,42 mgO2. Lượng cặn hữu cơ tính theo

COD là:

c = b × (1 – Z) × 1,42 = 13 × 0,7 × 1,42 = 12,922 mg/l

Lượng BOD5 chứa trong cặn ra khỏi bể:

Trang 110

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

d = f × c = 0,625 × 12,922 = 8,0763 mg/l

lượng BOD5 hòa tan ra khỏi bể bằng tổng BOD5 cho phép ở đầu ra trừ lượng BOD5

có trong cặn lơ lửng:

e = BOD5 cho phép – d = 20 – 8,0763 = 11,9237 mg/l

Hiệu quả xử lý tính theo BOD5 hòa tan:

95,23 %

Hiệu quả xử lý BOD toàn bộ:

92 %

 Xác định thể tích bể Aerotank

Thể tích bể Aerotank được xác định theo công thức:

51,02 m3

Trong đó:

: Thời gian lưu bùn đối với nước thải sinh hoạt, = 5 - 15 ngày.

Chọn = 10 ngày;

: Lưu lượng trung bình ngày, = 300 m3/ng.đ;

Y : Hệ số sản lượng bùn, Y = 0,4 - 0,8 mgVSS/mgBOD5. Chọn Y = 0,4

mgVSS/mgBOD5;

X : Nồng độ chất lơ lửng dễ bay hơi trong hỗn hợp bùn hoạt tính. Chọn

X = 2.500 mg/l;

Kd : Hệ số phân hủy nội bào. Choïn Kd = 0,06 ngày-1

S0 : Hàm lượng BOD5 đầu vào, mg/l

S : Hàm lượng BOD5 hòa tan đầu ra, mg/l

Thời gian lưu nước của bể:

4,0816 giờ = 0,17 ngày

 Xác định kích thước bể Aerotank

Trang 111

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

o Chọn thể tích bể Aerotank là W = 52 m3

o Chọn chiều cao hữu ích của bể Aerotank là Hi = 3,5 m

o Chiều cao bảo vệ hbv= 0,5 m

Vậy chiều cao xây dựng của bể là:

H = Hi + hbv = 3,5 + 0,5 = 4 m

Diện tích bề mặt làm việc của bể là:

S 14,9 m2

Chọn chiều rộng của bể : B = 3 m

Chọn chiều dài của bể : L = 5 m

Vậy kích thước của bể Aerotank là: L × B × H = 5 m × 3 m × 4 m

Thể tích thực của bể là:

Wt = L × B × H = 5 × 3 × 4 = 60 m3

 Tính toán lượng bùn dư thải ra mỗi ngày

Tốc độ tăng trưởng của bùn:

= 0,25

Lượng bùn hoạt tính sinh ra mỗi ngày do khử BOD5:

17,856 kg/ngày.đêm

Tổng cặn lơ lửng sinh ra theo độ tro của cặn Z = 0,3 là:

25,509 kg/ngày.đêm

Lượng cặn dư hàng ngày phải xả đi:

Pxả = PSS – Pra = 25,509 – 6 = 19,506 kg/ngày.đêm

kg/ngày.đêm

Với:

 Xác định lưu lượng bùn thải

Qxả =

Trang 112

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Trong đó:

= Qra = 300 m3/ngày.đêm, (coi lượng nước theo bùn là không đáng kể);

: Thời gian lưu bùn hoạt tính, = 10 ngày;

X : Nồng độ chất lơ lửng dễ bay hơi trong hỗn hợp bùn hoạt, X = 3500

mg/l;

W : Thể tích hữu ích của bể W = 51,02 m3;

: Nồng độ bùn hoạt tính trong vòng tuần hoàn (cặn không tro), XT

XT = (1 – 0,3) × 10000 = 7000 (mg/l);

Xra : Nồng độ bùn hoạt tính trong nước đã lắng, Xra = SSra × a × (1–Z) =

20 × 0,65 × 0,7 = 9,1 (mg/l), (0,7 là tỷ lệ lượng cặn bay hơi trong tổng số cặn hữu

cơ, cặn không tro).

Vậy lưu lượng bùn thải là:

2,161 m3/ngày.đêm Qxả =

 Thời gian tích lũy cặn (tuần hoàn lại toàn bộ) không xả cặn ban đầu

T 10 ngày

Thực tế sẽ dài hơn gấp 3 đến 4 lần vì khi nồng độ bùn chưa đủ trong bể thì

hiệu quả xử lý ở thời gian đầu sẽ thấp và lượng bùn sinh ra ít hơn Px.

 Sau khi hệ thống hoạt động ổn định, lượng bùn hữu cơ xả ra hàng ngày

B = Qxả × 10000 g/m3 = 2,161 × 10000 = 21610 g/ngày.đêm

= 21,61 kg/ngày.đêm

Trong đó cặn bay hơi:

B’ = 0,7 × B = 0,7 × 21,61 = 15,127 kg/ngày.đêm

Cặn bay hơi trong nước đã xử lý ra khỏi bể lắng QraXra:

B” = × Xra(kg/m3)= 300 × 9,1 × 10-3 = 2,73 kg/ngày.đêm

Tổng cặn hữu cơ sinh ra:

B’ + B” = 15,127 + 2,73 = 17,857 kg/ngày.đêm Px

 Hệ số tuần hoàn bùn

Trang 113

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Q,Xr Q, X0 Aerotank Q + Qt,X Bể lắng

Qt, Xt

Qr, Xt Phương pháp cân bằng vật chất với bể Aerotank:

(Q + Qt).X = Q . X0 + Qt . Xt

Trong đó:

Q : Lưu lượng nước thải vào, Q = 300 m3/ngày.đêm;

: Lưu lượng bùn tuần hoàn, m3/ngày; Qt

X : Nồng độ VSS trong bể, X = 3500 mg/l;

: Nồng độ VSS trong nước thải dẫn vào bể; X0

Xt : Nồng độ VSS trong bùn tuần hoàn, Xt = 7000 mg/l.

Chia 2 vế của phương trình trên cho Q và đặt tỉ số Qr/Q = ( được gọi là tỉ

số tuần hoàn), ta được:

× X × Xt = X +

Hay

Lưu lượng bùn tuần hoàn:

300 m3/ngày.đêm = 12,5 m3/giờ

 Kiểm tra giá trị của tốc độ sử dụng chất nền (BOD5) của 1 gram bùn

hoạt tính trong một giờ

0,0167 mgBOD5/1 gram bùn.h

Hay 4,008 × 10-4 (mg/l BOD5 mất đi)/(1 mg/l bùn hoạt tính trong một ngày)

 Kiểm tra tải trọng thể tích và tỉ số F/M

Kiểm tra tỷ số khối lượng chất nền trên khối lượng bùn hoạt tính F/M:

kgBOD5/kgMLVSS.ngày

Trang 114

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

 Tỷ số F/M nằm trong giới hạn cho phép đối với bể Aerotank xáo trộn hoàn toàn:

F/M = 0,2 ÷ 0,6 kgBOD5/kgMLVSS.ngày

Tải trọng thể tích:

1,47 kgBOD/m3.ngày La =

La = 1,47  nằm trong khoảng cho phép La = 0,7  1,9 kgBOD/m3.ngày

(Theo tài liệu thoát nước của PGS.TS. Hoàng Văn Huệ)

 Xác định lượng khí cấp cho bể Aerotank

-:

Lượng oxi cần thiết cung cấp cho bể Aerotank theo điều kiện cần để làm

4 thành NO3

-, khử NO3

sạch BOD5, oxy hóa amoni NH+

Moxy =

Trong đó:

S0 = 250 mg/l , S = 11,9237 mg/l;

f : Tỷ số BOD5/COD, f = 0,625;

1,42 : Hệ số chuyển đổi từ tế bào sang COD;

: Lượng bùn hoạt tính sinh ra trong một ngày Px = 17,856 kg/ng.đ; Px

: Tổng hàm lượng N đầu vào = 30 mg/l; N0

: Tổng hàm lượng N đầu ra = 2 mg/l; N

=> Moxy = 89,05 kgO2/ng.đ

 Xác định lượng oxy cần thiết trong điều kiện thực tế:

Trong đó:

Cs : Nồng độ oxy bảo hòa trong nước ở 200C, Cs = 9,08 mg/l;

C : Nồng độ oxy cần duy trì trong bể, C = 1,5 – 2 mg/l ( Tính toán công

trình xử lý nước thải - Trịnh Xuân Lai); chọn C = 2 mg/l;

T : Nhiệt độ nước thải (T = 250C);

Trang 115

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

: Hệ số điều chỉnh lượng oxy ngấm vào trong nước thải (do ảnh

hưởng của hàm lượng cặn, các chất không hòa tan, chất hoạt động bề

mặt), = 0,6 – 0,94; chọn = 0,6.

=> 169,06 kgO2/ng.đ

 Xác định lượng không khí cần thiết:

Trong đó:

fa : Hệ số an toàn, fa = 1,5 – 2; chọn fa = 1,5 (Tính toán thiết kế các công

trình xử lý nước thải – Trịnh Xuân Lai);

ou : Công suất hòa tan oxy vào nước thải của thiết bị phân phối tính theo

gam oxy cho 1 m3 không khí;

ou = ou × h

Với ou : Phụ thuộc hệ thống phân phối khí. Chọn hệ thống phân phối bọt khí

mịn, (Tra bảng 7 – 1 sách Tính toán thiết kế các công trình xử lý nước

thải – Trịnh Xuân Lai).

Bảng 5.9 Công suất hòa tan oxy vào nước của thiết bị phân phối bọt khí nhỏ, mịn

Điều kiện tối ưu Điều kiện trung bình Điều kiện thí nghiệm Ou = gO2/m3.m Ou = gO2/m3.m

Nước sạch T = 200C 12 10

Nước thải 8,5 7

Ta chọn : ou = 7 gO2/m3.m

h : Độ ngập nước của thiết bị phân phối khí, chọn h = 3,5 m

ou = 7 × 3,5 = 24,5 gO2/m3.m

10350,61 m3/ngày = 431,275 m3/h = 0,1198 m3/s

 Cách phân phối đĩa thổi khí trong bể

Trang 116

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Khí được phân phối bằng các đĩa khuếch tán khí bọt mịn. Chọn đĩa phân

phối khí EDI – USA bọt tinh FlexAir Threaded Disc (9 inch) với các thông số sau:

Kiểu: Đĩa (Disc), Bọt mịn (Fine bubble)

Lưu lượng thiết kế: 0,0 – 9,5 m3/h , chọn 9,5 m3/h

Diện tích bề mặt hoạt động: 0,038 m2

Đường kính: 277 mm (9 inches)

Đầu nối: ren 27 mm

Vật liệu: Màng EPDM (hoặc Polyurethan); Khung PVC/ABS

Số lượng đĩa thổi khí cần lắp đặt trong bể Aerotank:

N = = = 45,4 đĩa

Với qđ = 9,5 m3/h : Lưu lượng một đĩa khuếch tán khí

Vậy ta chọn số đĩa thổi khí cần lắp đặt trong bể Aerotank là: 45 đĩa.

 Cách bố trí ống phân phối khí

Với diện tích đáy bể là 5 m × 3 m, ống phân phối khí chính từ máy thổi khí

đặt dọc theo chiều dài bể, các ống đặt trên giá đỡ cách đáy 20 cm.

Chọn số ống nhánh dẫn khí là 9. Vậy mỗi ống nhánh có 5 đĩa, mỗi ống

nhánh cách nhau 0,5 m, 2 ống nhánh ở hai bên mép tường cách tường 0,5 m.

Mỗi đĩa cách nhau 0,5 m, 2 đĩa ở hai bên mép tường cách tường 0,5 m

Trụ đỡ đặt giữa 2 đĩa kế tiếp nhau trên 1 nhánh ống, kích thước trụ đỡ:

B × L × H = 0,2 m × 0,1 m × 0,2 m

 Tính toán đường ống dẫn khí vào bể Aerotank:

Đường kính ống dẫn khí chính:

= 0,1 m Dk =

Với: vkhí: Vận tốc khí trong ống dẫn chính , vkhí = 15 m/s

Chọn ống dẫn khí chính là ống thép, D = 100 mm

Lượng khí qua mỗi ống nhánh:

Trang 117

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

= = 47,92 m3/h qk =

Đường kính ống nhánh dẫn khí:

= 0,041 m dk =

Với: vn: Vận tốc khí trong ống nhánh , vn = 10 m/s

Chọn ống nhánh dẫn khí nhánh là ống thép, D = 40 mm

Kiểm tra lại vận tốc khí trong ống:

= 10,6 m/s

 Tính toán máy thổi khí:

 Áp lực cần thiết của hệ thống phân phối khí:

Hk = hd + hc + hf + Hi

= 0,4 + 0,4 + 0,5 + 3,5 = 4,8 m

Với: hd: Tổn thất áp lực do ma sát dọc chiều dài ống; hd 0,4 m; chọn hd =

0,4 m

hc: Tổn thất cục bộ; hc 0,4 m, chọn hc = 0,4 m

hf: Tổn thất qua thiết bị phân phối khí; hf 0,5 m, chọn hf = 0,5 m

Hi: Chiều sâu hữu ích của bể Aerotank, Hi = 3,5 m

 Công suất máy thổi khí:

Pk =

= 6,671 kW = 8,942 Hp =

Với:

e : Hiệu suất máy thổi khí; e = 0,7 - 0,8, chọn e = 0,8

Gk: Trọng lượng dòng khí:

= × 1,3 = 0,156 kg/s Gk = Qkhí ×

Trang 118

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

R : Hằng số khí; R = 8,314 KJ/KmoloK (đối với không khí)

T1: Nhiệt độ không khí đầu vào  T1 = 25 + 273 = 298 oK

P1: Áp suất tuyệt đối của không khí đầu vào  P1 = 1 atm

P2: Áp suất tuyệt đối của không khí đầu ra:

= 1 + = 1,474 atm P2 = 1 +

n: hệ số n, n = = = 0,283 (K = 1,395)

Chọn thiết kế 2 máy thổi khí công suất như nhau (10 HP). Trong đó một máy

hoạt động với công suất tối đa của hệ thống xử lý còn một máy dự phòng.

 Tính toán đường ống dẫn nước thải ra khỏi bể

Chọn vận tốc nước thải trong ống: v = 1,1 m/s

Lưu lượng nước thải:Q = 300 m3/ngày = 3,5 × 10-3 m3/s

Lưu lượng bùn tuần hoàn: Qt = 300 m3/ngày = 3,5 × 10-3 m3/s

Lưu lượng nước thải ra khỏi bể Aerotank hay vào bể lắng:

Qv = Q + Qt = 300 + 300 = 600 m3/ngày = 25 m3/h = 6,944 × 10-3 m3/s.

Chọn ống dẫn nước thải ra là ống thép, đường kính của ống là:

Dra = = = 0,09 m

Choïn Dra = 90 mm

 Tính toán ống dẫn bùn tuần hoàn

Lưu lượng bùn tuần hoàn Qt = 300 m3/ng.đ = 3,5 × 10-3 m3/s

Vận tốc bùn chảy trong ống trong điều kiện bơm vb = 1 – 2 m/s, chọn vb = 1,1 m/s

Chọn loại ống dẫn bùn tuần hoàn là ống thép, đường kinh của ống là:

= = 0,063 mm Db =

Chọn Db = 65 mm

Bảng 5.19 Bảng tóm tắt các thông số thiết kế bể Aerotank (phương án 1)

Trang 119

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Các thông số thiết kế Kí hiệu Đơn vị Giá trị

Thời gian lưu nước Ngày 0,17

Thời gian lưu bùn Ngày 10

Chiều cao xây dựng H m 4

Chiều dài bể L m 5

Chiều rộng bể B m 3

Thể tích xây dựng bể Aerotank m 3 60 Wt

Số đĩa khuếch tán khí n Đĩa 45

Đường kính ống dẫn khí chính mm 100

Đường kính ống dẫn khí nhánh mm 40

Đường kính ống dẫn nước thải ra mm 90 Dra

Đường kính ống dẫn bùn tuần hoàn mm 65 Db

5.13. BỂ LẮNG ĐỨNG (PHƯƠNG ÁN 1)

5.13.1. Nhiệm vụ

Bùn sinh ra từ bể Aerotank và các chất lơ lửng sẽ được lắng ở bể lắng đợt II.

Bùn hoạt tính sẽ được tuần hoàn trở lại bể Aerotank.

5.13.2. Tính toán

 Tính toán kích thước bể

- Diện tích tiết diện ướt ống trung tâm của bể lắng đứng:

0,35 m2

Trong đó:

) × , m3/s; Qtt : Lưu lượng tính toán khi có tuần hoàn, Qtt = (1 +

: Tốc độ chuyển động của nước trong ống trung tâm, lấy không lớn Vtt

hơn 30 mm/s, chọn Vtt = 0,02 m/s. (Điều 6.5.9. TCXD 51 – 2008).

- Diện tích tiết diện ướt của bể lắng đứng trong mặt bằng:

13,9 m2

Trang 120

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Trong đó:

vL : Tốc độ chuyển động của nước trong bể lắng đứng, vL = 0,5 – 0,8

mm/s (Điều 6.5.4 - TCXDVN 51 – 2008). Chọn vL = 0,5 mm/s = 0,0005 m/s.

- Diện tích tổng cộng của bể lắng đứng:

14,25 m2

- Đường kính của bể lắng đứng:

4,261 m, chọn D = 4,3 m

- Đường kính của ống trung tâm:

0,67 m 0,7 m

Trong đó:

f : Diện tích tiết diện ướt ống trung tâm của bể lắng đứng, m2 .

Chọn ống trung tâm có D = 700 mm

Đường kính phần loe của ống trung tâm lấy bằng chiều cao của phần -

ống loe và bằng 1,35 đường kính ống trung tâm:

0,95 m

- Chiều cao phần loe của ống trung tâm:

0,95 m

- Đường kính tấm chắn dòng lấy bằng 1,3 đường kính miệng loe:

1,24 m

Khoảng cách giữa mép ngoài cùng của miệng loe ống trung tâm đến -

mép ngoài cùng của tấm chắn theo mặt phẳng qua trục:

0,092 m

Trong đó:

: Tốc độ dòng nước chảy qua khe hở giữa miệng loe ống trung tâm và vk

bề mặt tấm hắt, vk  20 mm/s. Chọn vk = 20 mm/s = 0,02 m/s;

Trang 121

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

dn : Đường kính đáy nhỏ của hình nón cụt, chọn dn = 0,5 m.

- Chiều cao tính toán của vùng lắng trong bể lắng đứng:

3,6 m

Trong đó:

: Tốc độ chuyển động của nước thải trong bể lắng đứng, sau bể vL

Aerotank, v = 0,0005 m/s (TCXDVN 51 – 2008).

t : Thời gian lắng, t = 2 h

Chiều cao của ống trung tâm lấy bằng chiều cao tính toán của vùng -

lắng và bằng 3,6 m

- Chiều cao phần hình nón của bể lắng đứng :

2,3 m

Trong đó:

: Chiều cao lớp trung hòa, m; h2

: Chiều cao giả định lớp cặn trong bể, m; h3

D : Đường kính bể lắng đứng, D = 4,3 m;

dn : Đường kính đáy nhỏ của hình nón cụt, chọn dn = 0,5 m;

 : Góc tạo bởi đáy bể lắng và mặt phẳng ngang, lấy không nhỏ hơn 500

(TCXDVN 51 – 2008), chọn  = 50o.

- Chiều cao tổng cộng của bể:

H = htt + hn + hbv = 3,6 + 2,3 + 0,5 = 6,4 m

Trong đó:

: Chiều cao tính toán của vùng lắng; htt

hbv : Chiều cao từ mực nước đến thành bể, hbv = 0,5 m;

: Chiều cao phần hính nón. hn

Để thu nước đã lắng, dùng hệ thống máng vòng chảy tràn xung quanh thành

bể. Thiết kế máng thu nước đặt theo chu vi vành trong của bể, đường kính ngoài của

máng chính là đường kính trong của bể.

 Tính toán máng thu nước

Trang 122

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

- Đường kính máng thu nước: Dm = 80% đường kính bể lắng đứng:

Dm = 0,8  D = 0,8  4,3 = 3,44 m, chọn Dm = 3,5 m

- Chiều dài máng thu nước:

Lm =  × Dm = 3,14 × 3,5 = 11 m

- Chiều rộng máng thu nước:

0,4 m

- Chiều cao máng thu nước: hm = 0,2 m.

- Diện tích mặt cắt ngang của máng:

Fm = Bm  hm = 0,4  0,2 = 0,08 m2

- Tải trọng thu nước trên 1 m chiều dài của máng:

54,545 m3/m.ngày

- Đường kính ống thu nước đã lắng:

0,08 m

Trong đó:

: Lưu lượng nước thải trung bình theo giây, = 3,5 × 10-3 m3/s;

v : Vận tốc nước trong máng thu (theo cơ chế tự chảy v = 0,3 0,9 m/s

 Chọn v = 0,7 m/s.

Vậy chọn ống bằng thép có D = 80 mm

 Kiểm tra lại thời gian lắng nước

- Thể tích phần lắng:

50,868 m3

- Thời gian lắng:

2,035 h 2 h

- Thể tích phần chứa bùn:

Trang 123

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Vbùn = F × hn = 14,25 × 2,3 = 32,775 m3

- Thời gian lưu bùn:

0,1085 ngày = 2,604 h

Trong đó:

Qxả : Lưu lượng bùn thải, Qxả = 2,161 m3/ng.đ

Qt : Lưu lượng bùn tuần hoàn, Qt = 300 m3/ng,đ

 Tính máng răng cưa

Đường kính máng răng cưa:

Drc = Dm = 3,5 m

Chiều dài máng răng cưa:

Lrc = Lm = 11 m

Máng răng cưa xẻ khe thu nước chữ V, góc 900, chiều cao khe là 100 mm ,

bề rộng mỗi khe là 200 mm, hai khe kế tiếp cách nhau một khoảng 250 mm, vậy trên

1 m chiều dài có 1000/250 = 4 khe , máng dài 11 m, vậy có 44 khe xẻ chữ V.

Chiều cao máng thu nước là 200 mm, bề dày máng răng cưa là 5 mm, máng

được bắt dính với thành bể lắng.

 Tính ống dẫn nước thải, ống dẫn bùn

- Ống dẫn nước thải ra:

Đường kính ống dẫn nước thải vào bằng đường kính ống dẫn nước thải ra từ

bể Aerotank, Dvào = 90 mm.

Chọn vận tốc nước thải chảy trong ống v = 1,1 m/s

Lưu lượng nước thải: = 3,5 × 10-3 m3/s.

Đường kính ống dẫn nước ra là:

0,064 m

Chọn loại ống dẫn nước ra là ống thép, D = 65 mm

- Ống dẫn bùn:

Chọn vận tốc bùn chảy trong ống: v = 1,1 m/s

Trang 124

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Lưu lượng bùn:

Qbùn = Qt + Qxả = 300 + 2,161 = 302,161 m3/ng.đ = 12,6 m3/h

Trong đó:

: Lưu lượng bùn hoạt tính tuần hoàn về bể Aerotank là 300 m3/ng.đ = Qt

12,5 m3/h.

: Lưu lượng bùn dư từ bể Aerotank là 2,161 m3/ng.đ = 0,09 m3/h Qxả

Đường kính ống dẫn bùn là:

0,064 m

Chọn loại ống dẫn bùn là ống thép, D = 65 mm.

 Tính bơm bùn tuần hoàn và bơm bùn dư

Lưu lượng bơm: Qt = 300 m3/ng.đ = 12,5 m3/h = 3,5 × 10-3 m3/s.

Cột áp của bơm: H = 10 m

Công suất bơm:

0,43 Kw = 0,575 Hp

Trong đó:

 : Hiệu suất chung của bơm từ 0,72 - 0,93, chọn  = 0,8;

: Khối lượng riêng của nước là 1000 kg/m3.

 Chọn 2 bơm bùn lắng tuần hoàn là loại bơm chìm (1 bơm hoạt động hết

công suất của hệ thống còn 1 bơm dự phòng), công suất mỗi bơm là 1 Hp. Bùn chủ

yếu được bơm tuần hoàn lại bể Aerotank, bùn dư dẫn về bể nén bùn để tách nước.

Chọn 2 bơm hút bùn dư là loại bơm ly tâm trục ngang hoạt động luân phiên,

công suất mỗi bơm 0,5 Hp, cột áp 10 m.

Bảng 5.20 Thông số tính toán bể lắng đứng (phương án 1)

Các thông số tính toán Kí hiệu Giá trị Đơn vị

Đường kính bể lắng đứng D 4,3 m

Đường kính ống trung tâm 0,7 m Dtt

Chiều cao vùng lắng 3,6 m htt

Trang 125

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Chiều cao phần hình nón 2,3 m hll

Chiều cao tổng cộng của bể H 6,4 m

Đường kính tấm chắn dòng 1,24 m Dc

Đường kính miệng ống loe 0,95 m DL

Chiều cao phần loe 0,95 m HL

Đường kính máng thu nước 3,5 m Dm

Chiều dài máng thu nước 11 m Lm

Chiều cao máng thu nước 0,2 m hm

5.14. BỂ NÉN BÙN (PHƯƠNG ÁN 1)

5.14.1. Nhiệm vụ

Bùn dư từ bể SBR được đưa về bể nén bùn. Dưới tác dụng của trọng lực, bùn

sẽ lắng và kết chặt lại. Sau khi nén, bùn được lấy ra ở đáy bể.

 Khối lượng cặn dư từ bể SBR chuyển tới bể nén

5.14.2. Tính toán

43,436 kg/ngày

Trong đó:

Vhh : Là hỗn hợp nước và bùn xả từ bể lắng 2. Vhh = Qb = 2,161 m3/ngày

Sbun : Là tỉ trọng bùn so với nước. Sbun = 1,005

: Là khối lượng riêng của nước. = 1000 kg/m3

 Lượng bùn cực đại dẫn tới bể nén bùn

Ps : Nồng độ cặn tính theo cặn khô, %. Ps = 0,8 – 2,5%. Chọn Ps = 2 %

52,123 kg/ngày

 Diện tích bể nén bùn

Trongđó: k là hệ số không điều hòa tháng của bùn hoạt tính dư. k =1,15 – 1,2. Chọn k = 1,2.

1,5 m2

Trong đó: U: Tải trọng chất rắn, U = 29 – 49 (kg/m2.ngày) chọn U = 35 (kg/m2.ngày)

Trang 126

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

 Diện tích bể nén bùn tính luôn phần ống trung tâm

 Đường kính bể nén bùn

1,8 m2

 Đường kính ống trung tâm

1,52 m

 Đường kính phần loe của ống trung tâm

d = 0,15 × D = 0,15 × 1,52 = 0,23 m

 Đường kính tấm chắn

d1 = 1,35 × d = 1,35 × 0,23 = 0,31 m

 Chiều cao phần lắng của bể

dch= 1,3 × d1 = 1.3 × 0.31 = 0,4 m

1,8 m

Trong đó:

t : Là thời gian lưu bùn trong bể nén. Chọn t = 10 h

v : Là vận tốc bùn dâng. v = 0,05 mm/s ( v ≤ 0,1 mm/s ) Chiều cao phần nón với góc nghiêng 45o, đường kính bể D = 1,52 m và chọn

đường kính của đáy bể dn = 0,3 m sẽ bằng:

0,61 m

Trong ñoù:

 Chiều cao ống trung tâm

dn : Ñöôøng kính ñaùy nhoû cuûa hình noùn cuït, laáy dn = 0,3 m

 Chiều cao tổng cộng của bể nén bùn

Hống = 60% × Hlắng = 60% × 1,8 = 1,08 m

Htc = Hlắng + Hn + hbv = 1,8 + 0,61 + 0,4 = 2,81 m

Trong đó :

Hlắng: Là chiều cao phần lắng của bể Hn: Là chiều cao phần hình nón với góc nghiêng 45o

hbv: Là khoảng cách từ mực nước trong bể đến thành bể , hbv = 0.4 m

Trang 127

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

 Máng răng cưa

 Đường kính máng răng cưa được tính theo công thức:

Nước tách ra trong bể nén bùn được đưa về bể điều hoà để tiếp tục xử lý.

Drc = D – (0,1 + 0,1 + 0,003) × 2 = 1.52 – 0,406 = 1,114 m

Trong đó

D: Đường kính trong bể lắng , D = 1,52 m

0,1: Bề rộng máng tràn = 100 mm = 0,1 m

0,1: Bề rộng thành bê tông = 100 mm = 0,1 m.

 Máng răng cưa được thiết kế có 6 khe/m dài, khe tạo góc 90o.

0,003: Tấm đệm giữa máng răng cưa và máng bê tông = 3 mm

 Như vậy tổng số khe dọc theo máng bê tông là : 1,114 ×

× 6 = 21 khe

 Tính toán đường ống dẫn nước đầu ra

Chọn vận tốc nước trong ống v = 0,5 m/s

Chọn ống dẫn bùn vào D = 40 mm

Chọn ống dẫn bùn ra D = 40 mm

Chọn 2 bơm hút bùn hoạt động luân phiên, công suất mỗi bơm 0,5 Hp , cột

áp 10 m.

Chọn ống dẫn nước về ngăn tiếp nhận D = 60 mm

Bảng 5.21 Tổng hợp thông số tính toán bể nén bùn (phương án 1)

Thông số Kí hiệu Đơn vị Giá trị

Lượng bùn cực đại dẫn tới bể nén bùn kg/ngày 52,123 Mmax

Đường kính bể nén bùn D m 1,52

Đường kính ống trung tâm d m 0,23

Đường kính phần loe ống trung tâm m 0,31 dl

Đường kính tấm chắn m 0,4 dch

Đường kính máng răng cưa m 1,114 Drc

Chiều cao ống trung tâm m 1,08 Hống

Trang 128

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Chiều cao phần lắng m 1,8 hl

Chiều cao phần nón (góc nghiêng 45o) m 0,61 Hn

Chiều cao tổng cộng bể nén bùn m 2,81 Htc

5.15. SÂN PHƠI BÙN (PHƯƠNG ÁN 1)

5.15.1. Nhiệm vụ

Sân phơi bùn có nhiệm vụ làm ráo nước trong cặn để đạt đến độ ẩm cần thiết

thuận lợi cho vận chuyển và xử lý cặn tiếp theo.

5.15.2. Tính toán

Sân phơi bùn có nhiệm vụ làm ráo nước trong cặn để đạt đến độ ẩm cần thiết

thuận lợi cho vận chuyển và xử lý cặn tiếp theo.

Diện tích hữu ích của sân phơi bùn

131,5 m2 , chọn 132 m2 [Theo trang 164

Sách Xử Lý Nước Thải Đô Thị Và Công Nghiệp của Lâm Minh Triết]

Với : Tải trọng cặn lên sân phơi bùn có thể lấy theo bảng 5.17.

Trong trường hợp xét cặn tươi và bùn hoạt tính lên men với nền nhân tạo có

hệ thống rút nước, chọn qo = 2 m3/m2.năm

Với n : Hệ số phụ thuộc vào điều kiện khí hậu, tạm thời có thể lấy :

- Đối với các tỉnh phía Bắc : n = 2,2 – 2,8

- Đối với các tỉnh miền Trung : n = 2,8 – 3,4

- Đối với các tỉnh phía Nam : n = 3,0 – 4,2 (và cần lưu ý đến 6 tháng mùa

mưa, khi đó cần có biện pháp rút nước nhanh)

: Lượng cặn tổng cộng dẫn đến bể nén bùn, Qtc = 2,161 m3/ngày

Bảng 5.17 Tải trọng cặn trên 1 m2 sân phơi bùn.

Tải trọng cặn, m3/m2.năm

Cặn dẫn đến sân phơi bùn

Nền tự nhiên không có ống rút nước Nền nhân tạo có ống rút nước

Cặn tươi và bùn hoạt tính chưa 1 1,5

Trang 129

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

lên men

1,5 2 Cặn tươi và bùn hoạt tính lên men

Cặn lên men ở lắng 1,5 3,5

Chọn 2 đơn nguyên kích thước sân phơi bùn: L × B × C = 11 m × 6 m × 1 m

Diện tích phụ của sân phơi bùn: lấy bằng 20 % diện tích sân phơi bùn:

F2 = 0,2 × 132 = 26,4 m2

Diện tích tổng cộng sân phơi bùn:

F = F1 + F2 = 132 + 26,4 = 158,4 m2

Lượng bùn phơi từ độ ẩm 96 % đến 75 % trong một năm là:

W = 365 × Q × = 365 2,161 = 126,202 m3

Bảng 5.22 Thông số tính toán kích thước sân phơi bùn (phương án 1)

Thông số Kí hiệu Đơn vị Giá trị

Số đơn nguyên - Đơn nguyên 2

Chiều dài sân phơi bùn L m 11

Chiều rộng sân phơi bùn B m 6

Chiều cao sân phơi bùn C m 1

Chiều cao lớp cát m 0,25 hcát

Chiều cao lớp sỏi m 0,3 hsỏi

W m3 Lượng bùn phơi trong một năm 126,202

 CÓ THỂ THẤY PHƯƠNG ÁN 1 CÓ CHI PHÍ VẬN HÀNH VÀ

DIỆN TÍCH XÂY DỰNG LỚN HƠN PHƯƠNG ÁN 2 TƯƠNG ĐỐI NHIỀU

(CHỦ YẾU Ở QUÁ TRÌNH THỔI KHÍ VÀ XỬ LÝ BÙN). NẾU THAY SÂN

PHƠI BÙN BẰNG MÁY ÉP BÙN BĂNG TẢI THÌ CHI PHÍ XỬ LÝ SẼ RẤT

 PHƯƠNG ÁN 1 CHƯA CHO THẤY TÍNH KINH TẾ SO VỚI LỚN MẶC DÙ SẼ TIẾT KIỆM ĐƯỢC RẤT NHIỀU DIỆN TÍCH.

PHƯƠNG ÁN 2.

Trang 130

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

CHƯƠNG 6:

DỰ TOÁN KINH PHÍ ĐẦU TƯ VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG

ÁN XỬ LÝ NƯỚC THẢI HIỆU QUẢ

6.1. DỰ TOÁN KINH PHÍ ĐẦU TƯ (PHƯƠNG ÁN 2)

6.1.1. Dự toán chi phí xây dựng (phương án 2)

Dự toán chi phí dầu tư xây dựng phương án 2 được thể hiện trong Bảng 6.1.

Bảng 6.1 Bảng chi phí xây dựng trạm xử lý nước thải (phương án 2)

KHỐI CÔNG ĐƠN ĐƠN GIÁ THÀNH TIỀN STT LƯỢNG TRÌNH VỊ (VNĐ/m3) (VNĐ) HẠNG MỤC

1 Ngăn tiếp nhận m3 19,2 1.600.000 30.720.000

2 Bể tách dầu mỡ m3 20 1.600.000 32.000.000

3 Bể điều hòa m3 120 1.600.000 192.000.000

4 Bể SBR m3 137,5 × 2(bể) 1.600.000 440.000.000

5 Bể trung gian m3 18 1.600.000 28.800.000

6 Bể khử trùng m3 8,32 1.600.000 13.320.000

7 Bể nén bùn m3 1,836 1.600.000 3.340.000

8 Sân phơi bùn m2 28 × 2(sân) 1.000.000 56.000.000

9 Nhà điều hành m2 12 5.000.000 60.000.000

854.180.000 TỔNG CỘNG

6.1.2. Dự toán chi phí phần thiết bị (phương án 2)

Dự toán chi phí đầu tư thiết bị phương án 2 được thể hiện trong Bảng 6.2.

Bảng 6.2 Bảng chi phí thiết bị trong trạm xử lý (phương án 2)

THÀNH ĐƠN GIÁ ĐẶC TÍNH TIỀN STT THIẾT BỊ SL KỸ THUẬT (VNĐ) (VNĐ)

I HẦM TIẾP NHẬN

Trang 131

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

EBARA – ITALIA BEST 4

Công suất: 1,5 HP 1 Bơm chìm 2 16.880.000 33.760.000 Lưu lượng max: 360 l/phút

Cột áp: 17,4 – 4,6 m

II SONG CHẮN RÁC

Song chắn 2 Vật liệu: SUS 304 2 2.000.000 4.000.000 rác

III BỂ TÁCH DẦU MỠ

Máng thu 3 1 2.000.000 2.000.000 dầu

4 Moto 1 6.000.000 6.000.000

IV BỂ ĐIỀU HÒA

EBARA – ITALIA BEST 4

Công suất: 1,5 HP 5 Bơm chìm 2 16.880.000 33.760.000 Lưu lượng max: 360 l/phút

Cột áp: 17,4 – 4,6 m

Đầu sò APP RB – 022

6 Máy cấp khí Công suất: 2 HP 2 13.350.000 26.700.000

Lưu lượng max: 4,5 m3/phút

Đĩa phân EDI – USA bọt tinh FlexAir

7 phối khí bọt Threaded Disc (9 inch) 20 343.200 6.864.000

mịn Lưu lượng max : 9,5 m3/h

SBR (SEQUENCING BATCH REACTOR) V

LONGTECH LT – 080

8 Máy thổi khí Công suất: 10 HP 2 36.360.000 72.720.000

Lưu lượng max: 8,64 m3/phút

Đĩa phân EDI – USA bọt tinh FlexAir

9 phối khí bọt Threaded Disc (9 inch) 30 343.200 10.296.000

mịn Lưu lượng max: 9,5 m3/h

Trang 132

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Evergush EF – 05

Công suất: 0,5 HP 10 Bơm bùn 4 3.500.000 14.000.000 Lưu lượng max: 9 m3/h

Cột áp: 10 m

thiết bị chắt Decanter của nhà cung cấp

11 nước Công ty TNHH Công Nghệ 2 40.000.000 80.000.000

(Decanter) Môi Trường Thăng Long

VI BỂ TRUNG GIAN

Trục ngang 1 tầng cánh EBARA

PRA 100M

12 Bơm lọc Công suất: 1 HP 2 4.000.000 8.000.000

Lưu lượng max: 50 l/phút

Cột áp: 13 – 62 m

Trục ngang Pentax CM 160

Công suất: 1,5 HP 13 Bơm rửa lọc 2 4.500.000 9.000.000 Lưu lượng: 1,2 – 6,6 m3/h

Cột áp: 7 m

BỂ NÉN BÙN VII

Evergush EF – 05

Công suất: 0,5 HP 14 Bơm bùn 2 3.500.000 7.000.000 Lưu lượng max: 9 m3/h

Cột áp: 10 m

Ống trung Vật liệu: SUS304 15 tâm và máng 1 10.000.000 10.000.000 Độ dày 1,2 mm răng cưa

VIII HỆ THỐNG CHÂM HÓA CHẤT

Bồn hóa Vật liệu: Composit 16 2 2.000.000 4.000.000 chất Xuất xứ: Việt Nam

17 Bơm định Blue-White (USA) – C645P 2 4.000.000 8.000.000

Trang 133

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

lượng Lưu lượng max: 11,4 l/h

Rubi Rubimix-9 220V 50/60Hz Máy trộn 18 Tốc độ max: 570 vòng /phút 2 3.350.000 6.700.000 hóa chất Công suất máy: 1600 W

IX BỒN LỌC ÁP LỰC

Bồn lọc áp 19 Lưu lượng = 12,5 m3/h 2 20.000.000 40.000.000 lực

Đầu sò APP RB – 022 Máy thổi khí 20 Công suất: 2 HP 2 13.350.000 26.700.000 rửa lọc Lưu lượng max: 4,5 m3/phút

X TỦ ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN

21 Trọn bộ Xuất xứ: Hàn Quốc 1 100.000.000 100.000.000

XI VI SINH, THIẾT BỊ PHỤ

Van, đường ống 22 Hệ 80.000.000 80.000.000 và phụ kiện

Vi sinh, hóa chất, 23 Hệ 20.000.000 20.000.000 trộn...

Thiết bị tự động

24 phục vụ giám sát Hệ 50.000.000 50.000.000

và vận hành

XII NHÂN CÔNG, LẮP ĐẶT, VẬN CHUYỂN

25 Nhân công lắp đặt Hệ 50.000.000 50.000.000

Vận chuyển thiết 26 Hệ 5.000.000 5.000.000 bị

CỘNG 714.500.000

 Tổng vốn đầu tư cơ bản cho trạm xử lý nước thải (phương án 2):

T = Chi phí xây dựng + Chi phí máy móc thiết bị

= 854.180.000 + 714.500.000

= 1.568.680.000 VNĐ

Trang 134

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

6.1.3. Chi phí nhân công

Công nhân vận hành 6 người chia làm 3 ca làm việc.

Mức lương bảo vệ và lao công: 2.000.000 × 2 = 4.000.000 VNĐ/tháng

Mức lương công nhân là: 5.000.000 × 6 = 30.000.000 VNĐ/tháng

Tổng chi phí nhân công:

TC = 30.000.000 + 4.000.000 = 34.000.000 VNĐ/tháng

= 1.133.500 VNĐ/ngày

6.1.4. Chi phí điện năng (phương án 2)

Bảng 6.3 Bảng tiêu thụ điện năng trong ngày (phương án 2)

Thời Số Tổng CÔNG SỐ gian máy điện năng STT THIẾT BỊ SUẤT LƯỢNG hoạt hoạt tiêu thụ (Kw) (cái) động động (Kwh/ngày) (h/ngày)

Máy khuấy dung 1,6 1 2 2 4 6,4 dịch hóa chất

Bơm nước thải 1,073 2 2 1 24 25,752 ở bể thu gom

Bơm nước thải 0,85 3 2 1 12 10,2 ở bể điều hoà

Máy cấp khí ở 1,2 4 2 1 24 28,8 bể điều hoà

Máy cấp khí ở 6,657 5 2 1 14 93,198 bể SBR

Bơm bùn dư 0,373 6 4 2 4 2,984

Bơm bùn vào 0,373 2 1 10 3,73 sân phơi bùn 7

Bơm nước thải 0,43 8 2 1 24 10,32

Trang 135

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

vào bể lọc

Bơm nước rửa 1 1 9 1 2 1 ngược vào bể lọc

Máy cấp khí rửa 1 1,389 10 1,389 2 1 ngược vào bể lọc

Bơm định lượng

2 1 11 dung dịch hóa 0,2 24 4,8

chất Chlorine

Các thiết bị điện 12 20 - - - 20 tự động khác

TỔNG CỘNG 210,573

Lấy chi phí cho 1 Kwh = 2.000 VNĐ

Vậy chi phí điện năng cho một ngày vận hành (phương án 2):

TĐ = 2.000 × 210,573 = 421.146 VNĐ/ngày

6.1.5. Chi phí sửa chữa và bảo dưỡng (phương án 2)

Chi phí sửa chữa và bảo dưỡng chiếm 5 % chi phí xây dựng và chi phí thiết bị:

TS = 1.568.680.000 × 5 %

= 78.434.000 VNĐ/năm = 215.000 VNĐ/ ngày.

6.1.6. Chi phí hoá chất

Tính toán chi phí Chlorine và NaOCl:

Lượng dd NaOCl 10 % trong 1 năm:

0,9 kg/ngày × 365 ngày/năm = 328,5 kg/năm

Sử dụng dung dịch NaOCl 10 %, chi phí hóa chất là:

TH = 328,5 kg/năm × 30.000 VNĐ/kg

= 9.855.000 VNĐ/năm = 27.000 VNĐ/ngày

6.1.7. Chi phí khấu hao (phương án 2)

Chi phí xây dựng cơ bản được khấu hao trong 10 năm, chi phí máy móc thiết

bị khấu hao trong 15 năm:

TKH = 854.180.000/10 + 714.500.000/15

Trang 136

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

= 85.418.000 + 47.635.000 VNĐ/năm

= 133.053.000 VNĐ/năm = 364.500 VNĐ/ngày

6.1.8. Chi phí xử lý 1m3 nước thải (phương án 2)

Vậy chi phí xử lý 1 m3 nước thải trong một ngày là:

TC = (TC + TĐ + TS + TH + TKH)/300

= (1.133.500 + 421.146 + 215.000 + 27.000 + 364.500)/300

= 7.200 VNĐ/m3 nước thải

6.2. DỰ TOÁN KINH PHÍ ĐẦU TƯ (PHƯƠNG ÁN 1)

6.2.1. Dự toán chi phí xây dựng (phương án 1)

Dự toán chi phí dầu tư xây dựng phương án 1 được thể hiện trong Bảng 6.4.

Bảng 6.4 Bảng chi phí xây dựng trạm xử lý nước thải (phương án 1)

KHỐI CÔNG ĐƠN ĐƠN GIÁ THÀNH TIỀN STT LƯỢNG TRÌNH VỊ (VNĐ/m3) (VNĐ) HẠNG MỤC

1 Ngăn tiếp nhận m3 19,2 1.600.000 30.720.000

2 Bể tách dầu mỡ m3 20 1.600.000 32.000.000

3 Bể điều hòa m3 120 1.600.000 192.000.000

4 Bể Aerotank m3 60 1.600.000 96.000.000

5 Bể lắng đứng m3 93 1.600.000 148.800.000

6 Bể trung gian m3 18 1.600.000 28.800.000

7 Bể khử trùng m3 8,32 1.600.000 13.320.000

8 Bể nén bùn m3 5,058 1.600.000 8.093.000

9 Sân phơi bùn m2 66 × 2(sân) 1.000.000 132.000.000

m2 10 Nhà điều hành 12 5.000.000 60.000.000

741.733.000 TỔNG CỘNG

6.2.2. Dự toán chi phí phần thiết bị (phương án 1)

Dự toán chi phí đầu tư thiết bị phương án 1 được thể hiện trong Bảng 6.5.

Bảng 6.5 Bảng chi phí thiết bị trong trạm xử lý (phương án 1)

Trang 137

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

THÀNH ĐƠN GIÁ ĐẶC TÍNH TIỀN STT THIẾT BỊ SL KỸ THUẬT (VNĐ) (VNĐ)

I HẦM TIẾP NHẬN

EBARA – ITALIA BEST 4

Công suất: 1,5 HP 1 Bơm chìm 2 16.880.000 33.760.000 Lưu lượng max: 360 l/phút

Cột áp: 17,4 – 4,6 m

II SONG CHẮN RÁC

Song chắn 2 Vật liệu: SUS 304 2 2.000.000 4.000.000 rác

III BỂ TÁCH DẦU MỠ

Máng thu 3 1 2.000.000 2.000.000 dầu

4 Moto 1 6.000.000 6.000.000

IV BỂ ĐIỀU HÒA

EBARA – ITALIA BEST 4

Công suất: 1,5 HP 5 Bơm chìm 2 16.880.000 33.760.000 Lưu lượng max: 360 l/phút

Cột áp: 17,4 – 4,6 m

Đầu sò APP RB – 022

6 Máy cấp khí Công suất: 2 HP 2 13.350.000 26.700.000

Lưu lượng max: 4,5 m3/phút

Đĩa phân EDI – USA bọt tinh FlexAir

7 phối khí bọt Threaded Disc (9 inch) 20 343.200 6.864.000

mịn Lưu lượng max : 9,5 m3/h

V BỂ AEROTANK

Trang 138

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

LONGTECH LT – 080

8 Máy thổi khí Công suất: 10 HP 2 36.360.000 72.720.000

Lưu lượng max: 8,64 m3/phút

Đĩa phân EDI – USA bọt tinh FlexAir

9 phối khí bọt Threaded Disc (9 inch) 45 343.200 15.444.000

mịn Lưu lượng max: 9,5 m3/h

BỂ LẮNG ĐỨNG VI

EBARA DW VOX 100

Bơm bùn Công suất: 1 HP 10 2 18.650.000 37.300.000 tuần hoàn Lưu lượng max: 30 m3/h

Cột áp: 7,9 – 1,9 m

Evergush EF – 05

Công suất: 0,5 HP 11 Bơm bùn dư 2 3.500.000 7.000.000 Lưu lượng max: 9 m3/h

Cột áp: 10 m

Ống trung

tâm + máng Vật liệu: SUS304 12 răng cưa thu Hệ 20.000.000 20.000.000 Độ dày: 3 mm nước và tấm

chắn bọt

VII BỂ TRUNG GIAN

Trục ngang 1 tầng cánh EBARA

PRA 100M

13 Bơm lọc Công suất: 1 HP 2 4.000.000 8.000.000

Lưu lượng max: 50 l/phút

Cột áp: 13 – 62 m

Trục ngang Pentax CM 160

14 Bơm rửa lọc Công suất: 1,5 HP 2 4.500.000 9.000.000

Lưu lượng: 1,2 – 6,6 m3/h

Trang 139

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Cột áp: 7 m

BỂ NÉN BÙN VIII

Evergush EF – 05

Công suất: 0,5 HP 15 Bơm bùn 2 3.500.000 7.000.000 Lưu lượng max: 9 m3/h

Cột áp: 10 m

Ống trung Vật liệu: SUS304 16 tâm và máng 1 10.000.000 10.000.000 Độ dày 1,2 mm răng cưa

IX HỆ THỐNG CHÂM HÓA CHẤT

Bồn hóa Vật liệu: Composit 17 2 2.000.000 4.000.000 chất Xuất xứ: Việt Nam

Bơm định Blue-White (USA) – C645P 18 2 4.000.000 8.000.000 lượng Lưu lượng max: 11,4 l/h

Rubi Rubimix-9 220V 50/60Hz Máy trộn 19 Tốc độ max: 570 vòng /phút 2 3.350.000 6.700.000 hóa chất Công suất máy: 1600 W

X BỒN LỌC ÁP LỰC

Bồn lọc áp 20 Lưu lượng = 12,5 m3/h 2 20.000.000 40.000.000 lực

Đầu sò APP RB – 022 Máy thổi khí 21 Công suất: 2 HP 2 13.350.000 26.700.000 rửa lọc Lưu lượng max: 4,5 m3/phút

XI TỦ ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN

22 Trọn bộ Xuất xứ: Hàn Quốc 1 100.000.000 100.000.000

XII VI SINH, THIẾT BỊ PHỤ

Van, đường ống 23 Hệ 80.000.000 80.000.000 và phụ kiện

Trang 140

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Vi sinh, hóa chất, 24 Hệ 20.000.000 20.000.000 trộn...

Thiết bị tự động

25 phục vụ giám sát Hệ 50.000.000 50.000.000

và vận hành

XIII NHÂN CÔNG, LẮP ĐẶT, VẬN CHUYỂN

26 Nhân công lắp đặt Hệ 50.000.000 50.000.000

Vận chuyển thiết 27 Hệ 5.000.000 5.000.000 bị

CỘNG 689.948.000

 Tổng vốn đầu tư cơ bản cho trạm xử lý nước thải (phương án 1):

T = Chi phí xây dựng + Chi phí máy móc thiết bị

= 741.733.000 + 689.948.000 = 1.431.681.000 VNĐ

6.2.3. Chi phí điện năng (phương án 1)

Bảng 6.6 Bảng tiêu thụ điện năng trong ngày (phương án 1)

Thời Số Tổng CÔNG SỐ gian máy điện năng STT THIẾT BỊ SUẤT LƯỢNG hoạt hoạt tiêu thụ (Kw) (cái) động động (Kwh/ngày) (h/ngày)

Máy khuấy dung 1 1,6 2 2 4 6,4 dịch hóa chất

Bơm nước thải 2 1,073 2 1 24 25,752 ở bể thu gom

Bơm nước thải 3 0,85 2 1 12 10,2 ở bể điều hoà

Máy cấp khí ở 4 1,2 2 1 24 28,8 bể điều hoà

Trang 141

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Máy cấp khí ở 6,671 24 160,104 5 2 1 bể Aerotank

Bơm bùn tuần

24 10,32 6 hoàn về bể 0,43 2 1

Aerotank

24 0,075 7 Bơm bùn dư 0,0031 2 1

Bơm bùn vào 10 3,73 0,373 2 1 8 sân phơi bùn

Bơm nước thải 24 10,32 9 0,43 2 1 vào bể lọc

Bơm nước rửa

2 1 10 ngược vào bể 1 1 1

lọc

Máy cấp khí rửa

11 ngược vào bể 1,389 2 1 1 1,389

lọc

Bơm định lượng

2 1 12 dung dịch hóa 0,2 24 4,8

chất Chlorine

Các thiết bị điện - - 13 20 - 20 tự động khác

TỔNG CỘNG 282,89

Lấy chi phí cho 1 Kwh = 2.000 VNĐ

Vậy chi phí điện năng cho một ngày vận hành (phương án 1):

TĐ = 2.000 × 282,89 = 565.800 VNĐ/ngày

6.2.4. Chi phí sửa chữa và bảo dưỡng (phương án 1)

Chi phí sửa chữa và bảo dưỡng chiếm 5 % chi phí xây dựng và chi phí thiết bị:

TS = 1.431.681.000 × 5 %

= 71.584.000 VNĐ/năm = 197.000 VNĐ/ ngày.

Trang 142

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

6.2.5. Chi phí khấu hao (phương án 1)

Chi phí xây dựng cơ bản được khấu hao trong 10 năm, chi phí máy móc thiết

bị khấu hao trong 15 năm:

TKH = 741.733.000/10 + 689.948.000/15

= 74.173.300 + 45.996.600 VNĐ/năm

= 120.169.900 VNĐ/năm = 329.500 VNĐ/ngày

6.2.6. Chi phí xử lý 1 m3 nước thải (phương án 1)

Vậy chi phí xử lý 1 m3 nước thải trong một ngày là:

TC = (TC + TĐ + TS + TH + TKH)/300

= (1.133.500 + 565.800 + 197.000 + 27.000 + 329.500)/300

= 7.500 VNĐ/m3 nước thải > Phương án 2

6.3. LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ HIỆU QUẢ

Qua quá trình tính toán, thiết kế các công trình đơn vị và dự toán kinh phí

đầu tư, chi phí xử lý, vận hành của 2 phương án đề xuất tác giả có những nhận định

sau làm tiền đề để lựa chọn phương án tối ưu:

Phương án 1: Vận hành đơn giản, hiệu quả xử lý tương đối cao nhưng do chi

phí thổi khí và diện tích xây dựng lớn (chủ yếu xử lý bùn) nên chi phí xử lý 1 m3

nước thải lớn hơn phương án 2 một ít.

Phương án 2: Vận hành hơi phức tạp nhưng lượng cặn sinh ra ít, chi phí xử

lý 1 m3 nước thải và diện tích xây dựng thấp hơn phương án 1 tương đối nhiều nên

rất phù hợp cho trạm xử lý nước thải công suất nhỏ.

KẾT LUẬN: Sau khi xem xét các yếu tố về kinh tế, diện tích và chi phí vận

hành, tác giả xin đề xuất Phương án 2 làm phương án xây dựng chính thức cho trạm

xử lý nước thải tập trung Khu Dân cư – Dịch vụ – Cư xá công nhân Sài Gòn – Bình

Phước công suất 300 m3/ngày.đêm.

Trang 143

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

CHƯƠNG 7:

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

7.1. KẾT LUẬN

Qua thời gian thu thập tài liệu và nghiên cứu thực hiện đề tài, những nội

dung mà đồ án đã làm được bao gồm:

 Từ các thông số ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt đặc trưng đã đưa ra

các sơ đồ công nghệ để lựa chọn phương án xử lý phù hợp.

 Sau khi phân tích ưu nhược điểm của từng phương án đã đề xuất công

nghệ xử lý nước thải hợp lý và kinh tế nhất.

 Đã tiến hành tính toán, thiết kế chi tiết các công trình đơn vị và triển khai

bản vẽ chi tiết cho toàn bộ trạm xử lý nước thải.

 Dự toán trước chi phí xây dựng trạm xử lý và ước tính được giá thành xử

lý cho 1 m3 nước thải.

7.2. KIẾN NGHỊ

Nước thải sinh hoạt nói riêng và tất cả các nguồn nước thải khác nói chung

đều ảnh hưởng đến môi trường và con người, do đó một số vấn đề rất nên lưu ý

trong quá trình vận hành hệ thống bao gồm:

 Hệ thống phải được kiểm soát thường xuyên trong khâu vận hành để

đảm bảo chất lượng nước sau xử lý; tránh tình trạng xây dựng hệ thống

nhưng không vận hành được.

 Cần đào tạo cán bộ kỹ thuật và quản lý môi trường có trình độ, có ý thức

trách nhiệm để quản lý, giám sát và xử lý sự cố khi vận hành hệ thống.

 Thường xuyên quan trắc chất lượng nước thải xử lý đầu ra để các cơ

quan chức năng thường xuyên kiểm soát, kiểm tra xem có đạt điều kiện

xả vào nguồn theo QCVN 14-2008 , Cột B hay không.

 Cần có kế hoạch tận dụng nguồn nước đã qua xử lý cho các mục đính sử

dụng hiệu quả như cho các nhà vệ sinh, rửa sàn, vệ sinh máy móc, tưới

cây… để giảm lượng nước xả ra ngoài môi trường.

Trang 144

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1) PGS.TS Hoàng Huệ, Xử lý nước thải, NXB Xây Dựng, Hà Nội, 1996.

2) PGS.TS Hoàng Huệ, Cấp thoát nước, NXB Xây Dựng, Hà Nội, 1994.

3) PGS.TS Hoàng Huệ, KS. Phan Đình Bưởi, Mạng lưới cấp thoát nước, NXB

Xây Dựng, Hà Nội, 1996.

4) TS. Nguyễn Ngọc Dung – Xử Lý Nước Cấp – Trường Đại Học Kiến Trúc Hà

Nội

5) Lâm Minh Triết – Nguyễn Thanh Hùng – Nguyễn Phước Dân – Xử lý nước

thải đô thị và công nghiệp. CEFINEA - Viện môi trường và tài nguyên, 2010

6) TS. Trịnh xuân lai, Tính toán và thiết kế các công trình xử lý nước thải, Công

ty tư vấn thoát nước số 2, NXB Xây Dựng, Hà Nội, 2000.

7) Trần Đức Hạ, Xử lý nước thải sinh hoạt quy mô vừa và nhỏ, NXB Khoa học

kỹ thuật, Hà Nội.2000.

8) Lâm Vĩnh Sơn, Giáo trình Xử lý nước thải, Đại Học Công Nghệ Tp. Hồ Chí

Minh.

9) Bộ xây dựng, Tiêu chuẩn xây dựng, TCXD – 51 – 84 – Thoát nước mạng

lưới bên ngoài và công trình. TP.HCM, 2003.

10) Các website liên quan đến việc tìm kiếm thông tin môi trường như:

www.yeumoitruong.com và www.google.com

Trang 145

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP – PHỤ LỤC

PHỤ LỤC A

QUY CHUẨNVIỆT NAM

QCVN 14: 2008/BTNMT

QUY CHUẨN KỸ THUẬT QUỐC GIA VỀ NƯỚC THẢI SINH HOẠT

National Technical Regulation on domestic wastewater

1. QUY ĐỊNH CHUNG.

1.1. Phạm vi điều chỉnh.

Quy chuẩn này qui định giá trị tối đa cho phép của các thông số ô nhiễm trong

nước thải sinh hoạt khi thải ra môi trường.

Không áp dụng Quy chuẩn này đối với nước thải sinh hoạt thải vào hệ thống xử

lý nước thải tập trung.

1.2. Đối tượng áp dụng.

Quy chuẩn này áp dụng đối với cơ sở công cộng, doanh trại lực lượng vũ trang, cơ

sở dịch vụ, khu chung cư và khu dân cư, doanh nghiệp thải nước thải sinh hoạt ra

môi trường.

1.3. giải thích thuật ngữ.

Trong Quy chuẩn này, các thuật ngữ dưới đây được hiểu như sau:

1.3.1. Nước thải sinh hoạt là nước thải ra từ các hoạt động sinh hoạt của con

người như an uống, tắm giặt, vệ sinh cá nhân.

1.3.2. Nguồn nước tiếp nhân nguồn nước thải là nguồn nước mặt hoặc vùng

nước biển ven bờ, có mục đích sử dụng xác định, nơi mà nước thải sinh hoạt thải

vào.

2. QUY ĐỊNH KỸ THUẬT.

2.1. Giá trị tối đa cho phép của các thông số ô nhiễm trong nước thải sinh

hoạt.

Giá trị tối đa cho phép của các thông số ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt khi

thải ra nguồn nước tiếp nhân nước thải không vượt quá giá trị Cmax được tính toán

như sau:

Phụ lục - Trang 1

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP – PHỤ LỤC

Cmax = C K

Trong đó:

Cmax: Nồng độ tối đa cho phép của thông số ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt

khi thải ra nguồn tiếp nhận, tính bằng miligam trên lít nước thải (mg/l)

C: Giá trị nồng độ của thông số ô nhiễm quy định tại Bảng 1 mục 2.2.

K: Hệ số tính tới qui mô, loại hình cơ sở dịch vụ, cơ sở công cộng và chugn cư

quy định tại mục 2.3.

Không áp dụng công thức tính nồng độ tối đa cho phép trong nước thải cho

thông số pH và tổng coliforms.

2.2. Giá trị của các thông số ô nhiễm làm cơ sở tính toán giá trị tối đa cho

phép trong nước thải sinh hoạt.

Giá trị của các thông số ô nhiễm làm cơ sở tính toán giá trị tối đa cho phép Cmax

trong nước thải sinh hoạt khi thải ra nguồn nước tiếp nhận nước thải được quy định

tại Bảng 1.

Bảng 1 - Giá trị của các thông số ô nhiễm làm cơ sở tính toán giá trị tối đa cho

phép trong nước thải sinh hoạt.

Giá trị C

TT

Thông số

Đơn vị

A

B

5-9

5-9

1

pH

-

30

50

mg/l

2 BOD5 (200C)

50

100

3 Tổng chất rắn lơ lửng (TSS)

mg/l

500

1000

4 Tổng chất rắn hòa tan

mg/l

1.0

4.0

5

mg/l

Sunfua (tính theo H2S)

5

10

6 Amoni (tính theo N)

mg/l

30

50

-) (tính theo N)

mg/l

7 Nitrat (NO3

10

20

8 Dầu mỡ động, thực vật

mg/l

5

10

9 Tổng các chất hoạt động bề mặt

mg/l

6

10

3-) (tính theo P)

mg/l

10 Phosphat (PO4

11 Tổng Coliforms

MPN/100ml

3.000

5.000

Trong đó:

Phụ lục - Trang 2

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP – PHỤ LỤC

- Cột A quy định giá trị C của các thông số ô nhiễm làm cơ sở tính toán giá trị

tối đa cho phép trong nước thải sinh hoạt khi thải vào các nguồn nước được dùng

cho mục đích cấp nước sinh hoạt (có chất lượng nước tương đương cột A1 và A2

của Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về chất lượng nước mặt).

- Cột B quy định giá trị C của các thông số ô nhiễm làm cơ sở tính toán giá trị

tối đa cho phép trong nước thải sinh hoạt khi thải vào các nguồn nước không dùng

cho mục đích cấp nước sinh hoạt (có chất lượng nước tương đương cột B1 và B2

của Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về chất lượng nước mặt hoặc vùng nước biển ven

bờ).

2.3. Giá trị hệ số K

Tùy theo loại hình, quy mô và diện tích sử dụng của cơ sở dịch vụ, cơ sở công

công, khu chung cư và khu dân cư, doanh nghiệp, giá trị hệ số K được áp dụng theo

Bảng 2.

Bảng 2 - Giá trị hệ số K ứng với loại hình cơ sở dịch vụ, cơ sở công cộng và

chung cư

Quy mô, diện tích sử dụng của cơ

Loại hình cơ sở

Giá trị hệ số K

sở

Từ 50 phòng hoặc khách sạn được

1

xếp hạng 3 sao trở lên

1. Khách sạn, nhà nghỉ

Dưới 50 phòng

1,2

Lớn hơn hoặc bằng 10.000m2

1,0

2. Trụ sở sơ quan, văn phòng,

trường học, cơ sở nghiên cứu.

Dưới 10.000m2

1,2

Lớn hơn hoặc bằng 5.000m2

1,0

3. Cửa hang bách hóa, siêu thị

Dưới 5.000m2

1,2

Lớn hơn hoặc bằng 1.500m2

1,0

4. Chợ

Dưới 1.500m2

1,2

Lớn hơn hoặc bằng 500m2

1,0

5. Nhà hang ăn uống, cửa hang

Phụ lục - Trang 3

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP – PHỤ LỤC

thực phẩm

Dưới 500m2

1,2

Từ 500 người trở lên

1,0

6. Cơ sở sản xuất, doanh trại lực

lượng vũ trang

Dưới 500 người

1,2

Từ 50 căn hộ trở lên

1,0

7. Khu chung cư, khu dân cư

Dưới 50 căn hộ

1,2

3. PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH

Phương pháp xác định giá trị các thông số ô nhiễm trong nươc thải sinh hoạt

thực hiện theo hướng dẫn của các tiêu chuẩn quốc gia hoặc tiêu chuẩn phân tích

tương ứng của các tổ chức quốc tế:

- TCVN 6492-1999 (ISO 10523-1994) Chất lượng nước – Xác định pH.

- TCVN 6001-1995 (ISO 5815-1989) Chất lượng nước – Xác định nhu cầu oxy

sinh hóa sau 5 ngày (BOD5) – phương pháp cấy và pha loãng.

- TCVN 6625-2000 (ISO 11923-1997) Chất lượng nước – Xác định chất rắn lơ

lửng bằng cách lọc qua cái lọc sợi thủy tinh.

- TCVN 6053-1995 (ISO 9696-1992) Chất lượng nước – Xác định hàm lượng

tổng chất rắn hòa tan.

- TCVN 4567-1998 Chất lượng nước – Xác định hàm lượng gốc sunphua và

sunphát.

- TCVN 5988-1995 (ISO 5664-1984) Chất lượng nước – Xác định amoni –

Phương pháp chưng cất và chuẩn độ.

- TCVN 6180-1996 (ISO 7890-3-1998) Chất lượng nước – Xác định nitrat –

Phương pháp trắc phổ dung axit sunfosalixylic.

- TCVN 6336-1998 (ASTM D 2330-1998) Phương pháp thử chất hoạt động bề

mặt bằng metylen xanh.

- TCVN 6622-2000 Chất lượng nước – Xác định chất hoạt động bề mặt. Phần 1:

Xác định chất hoạt động bề mặt Anion bằng phương pháp đo phổ Metylen xanh.

- TCVN 6994-1999 Chất lượng nước – Xác định các ion Florua, Clorua, Nitrit,

Orthophotphat, Bromua, Nitrat và Sunfat hòa tan bằng sắt ký lỏng ion.

Phụ lục - Trang 4

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP – PHỤ LỤC

- TCVN 6187-1-1996 (ISO 9308-1-1990) Chất lượng nước – Xác định và đếm

vi khuẩn Colifor, vi khuẩn Coliform chiu nhiệt và Escherichia coli giả định. Phần 1:

phương pháp màng lọc.

- TCVN 6187-2:1996 (ISO 9308-2-1990) Chất lượng nước – Xác định và đếm

vi khuẩn Colifor, vi khuẩn Coliform chiu nhiệt và Escherichia coli giả định. Phần 1:

phương pháp nhiều ống.

Phương pháp xác định tổng dầu mỡ thực hiện theo US EPA Method 1664

Extyraction and gramivetry (Oil and grease and total petroleum hydrocarbons).

4. TỔ CHỨC THỰC HIỆN

Quy chuẩn này áp dụng thay thế cho TCVN 6772:2000 – Chất lượng nước –

Tiêu chuẩn nức thải sinh hoạt trong Danh mục các tiêu chuẩn Việt Nam về môi

trường bắt buộc áp dụng ban hành kèm theo quyết định số 35/2002/QĐ-

BKHCNMT ngày 25 tháng 6 năm 2002 của Bộ trưởng Bộ Khoa học, Công nghệ và

Môi trường.

Tổ chức, cá nhân liên quan đến viêc thải nước thải sinh hoạt ra môi trường tuân

thủ quy định tại Quy chuẩn này.

Cơ quan quản lý Nhà nước về môi trường có trách nhiệm hướng dẫn, kiểm tra,

giám sát việc thực hiện Quy chuẩn này.

Trường hợp các Quy chuẩn Quốc gia viện dẫn trong Quy chuẩn này sửa đổi, bổ

sung hoặc thay thế thì áp dụng theo văn bản mới.

Phụ lục - Trang 5

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP – PHỤ LỤC

PHỤ LỤC B

CÁC BẢN VẼ KỸ THUẬT CỦA TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI

KHU DÂN CƯ – DỊCH VỤ – CƯ XÁ CÔNG NHÂN

SÀI GÒN – BÌNH PHƯỚC CÔNG SUẤT 300 M3/NGÀY.ĐÊM

Phụ lục - Trang 6