Đề tài Thiết kế hệ thống xử lý nước thải bệnh viện Nguyễn Trãi

CHÖÔNG 1 : MÔÛ ÑAÀU 1.1 ÑAËT VAÁN ÑEÀ Taïi nhöõng thaønh phoá lôùn cuûa caùc nöôùc ñang phaùt trieån, song song vôùi vieäc phaùt trieån kinh teá laø vaán naïn oâ nhieãm moâi tröôøng. Thaønh phoá Hoà Chí Minh cuõng khoâng phaûi laø moät tröôøng hôïp ngoaïi leä, thaønh phoá caøng phaùt trieån thì vaán ñeà oâ nhieãm moâi tröôøng caøng khoù kieåm soaùt. Hieän nay, Thaønh phoá ñang phaûi ñoái maët vôùi nhieàu vaán ñeà moâi tröôøng caáp baùch nhö : oâ nhieãm do khí thaûi, khoùi thaûi phaùt sinh töø caùc hoaït ñoäng coâng nghieäp, giao thoâng, oâ nhieãm do nöôùc thaûi, raùc thaûi sinh hoaït, nöôùc thaûi töø caùc nhaø maùy, xí nghieäp, beänh vieän… Trong ñoù, quaûn lyù vaø xöû lyù nöôùc thaûi ñang laø vaán ñeà caàn ñöôïc quan taâm. Haèng ngaøy, taïi Thaønh phoá Hoà Chí Minh, moät khoái löôïng lôùn nöôùc thaûi ñöôïc thaûi ra töø nhieàu nguoàn khaùc nhau maø khoâng qua xöû lyù hoaëc chæ laø xöû lyù sô boä, khoâng ñaït tieâu chuaån. Tuøy theo töøng nguoàn thaûi khaùc nhau maø tính chaát nöôùc thaûi cuõng khaùc nhau. Caùc nguoàn thaûi chuû yeáu laø töø caùc caûng, caùc nhaø maùy, xí nghieäp, cô sôû saûn xuaát, beänh vieän,… Nöôùc thaûi töø caùc hoaït ñoäng coâng nghieäp chöùa nhieàu kim loaïi naëng, vaø caùc hoaù chaát ñoäc haïi khaùc gaây nguy hieåm cho moâi tröôøng. Beân caïnh ñoù, nöôùc thaûi töø caùc beänh vieän, vôùi caùc tính chaát oâ nhieãm ñaëc tröng, ñaõ vaø ñang ñe doïa ñeán söùc khoûe con ngöôøi vaø moâi tröôøng. Nöôùc thaûi beänh vieän noùi chung coù tính chaát gaàn gioáng vôùi nöôùc thaûi sinh hoaït, nhöng xeùt veà ñoäc tính thì loaïi nöôùc thaûi naøy ñoäc haïi hôn nöôùc thaûi sinh hoaït gaáp nhieàu laàn. Trong nöôùc thaûi beänh vieän chöùa moät löôïng lôùn caùc chaát khí nhö NH3, CO2, H2S, NO3-, NO2-, phenol…, caùc vi sinh vaät gaây beänh nhö E.Coli, Streppococcus, Faecalis, Clostridium, Perfringens, Samonella, Shigella… vaø moät soá vi khuaån gaây beänh taû, lî. thöông haøn… coù theå lan truyeàn vaøo moâi tröôøng baát cöù luùc naøo, aûnh höôûng ñeán söùc khoûe ngöôøi daân soáng trong khu vöïc. Caùc vi sinh vaät gaây beänh coù trong nöôùc thaûi ñöôïc thaûi ra ngoaøi, khi gaëp ñieàu kieän moâi tröôøng thuaän lôïi seõ khoâng bò tieâu dieät maø coøn sinh tröôûng vaø phaùt trieån maïnh meõ hôn, söùc khaùng cöï maïnh hôn vaø caøng trôû neân khoù tieâu dieät hôn. Nöôùc thaûi oâ nhieãm ñöôïc thaûi tröïc tieáp ra moâi tröôøng laøm cho moâi tröôøng khoâng khí xung quanh cuõng bò aûnh höôûng. Nöôùc thaûi coù haøm löôïng höõu cô cao vaø nhieàu hôïp chaát hoaù hoïc höõu cô, voâ cô khaùc coù trong caùc loaïi thuoác ñieàu trò ñöôïc thaûi tröïc tieáp vaøo moâi tröôøng. Nhöõng chaát thaûi nhö maùu, dòch, nöôùc tieåu coù haøm löôïng höõu cô cao, phaân huûy nhanh, neáu khoâng ñöôïc xöû lyù ñuùng möùc thì khi tieáp xuùc vôùi khoâng khí vaø bò caùc yeáu toá moâi tröôøng (naéng, gioù, ñoä aåm…) taùc ñoäng seõ gaây ra muøi hoâi thoái raát khoù chòu, laøm oâ nhieãm khoâng khí trong caùc khu daân cö. OÂ nhieãm khoâng khí vaø nguoàn nöôùc do caùc chaát thaûi töø beänh vieän ñaõ gaây ra nhöõng taùc ñoäng khoâng nhoû ñeán moâi tröôøng vaø söùc khoûe con ngöôøi ôû nhöõng khu vöïc xung quanh. Nguy hieåm hôn, trong nöôùc thaûi beänh vieän coù 20% chaát thaûi nguy haïi neáu khoâng ñöôïc xöû lyù trieät ñeå seõ laø moái nguy hieåm raát lôùn cho moâi tröôøng. Ñaëc bieät, ñoái vôùi caùc loaïi thuoác ñieàu trò beänh ung thö hoaëc caùc saûn phaåm chuyeån hoùa cuûa chuùng neáu xaû ra beân ngoaøi maø khoâng ñöôïc xöû lyù seõ coù khaû naêng gaây quaùi thai, ung thö cho nhöõng ngöôøi tieáp xuùc vôùi chuùng (caùc coâng nhaân naïo veùt coáng thoaùt nöôùc laø ñoái töôïng coù nguy cô bò nhieãm ñoäc loaïi chaát thaûi naøy nhieàu nhaát). Vôùi toác ñoä gia taêng daân soá nhö hieän nay, moãi ngaøy caùc beänh vieän treân ñòa baøn Thaønh phoá phaûi tieáp nhaän moät soá löôïng beänh nhaân raát lôùn, chöa keå ñeán löôïng beänh nhaân töø caùc beänh vieän tuyeán döôùi chuyeån veà. Löôïng nöôùc thaûi, raùc thaûi cuõng töø ñoù maø taêng theo. Tuy nhieân, vaán ñeà xöû lyù khoái löôïng lôùn nöôùc thaûi, raùc thaûi naøy laïi chöa ñöôïc quan taâm ñuùng möùc. Moät soá beänh vieän vaø Trung taâm y teá ñaõ naâng coâng suaát phuïc vuï leân ñaùng keå nhaèm ñaùp öùng nhu caàu trong vieäc khaùm chöõa beänh taêng nhanh. Do ñoù, löôïng nöôùc thaûi taïi moät soá beänh vieän ñaõ vöôït coâng suaát thieát keá cuûa heä thoáng xöû lyù. Ñieàu naøy gaây aûnh höôûng khoâng nhoû ñeán chaát löôïng nöôùc thaûi sau xöû lyù. Vì vaäy, vieäc tieán haønh nghieân cöùu, ñaùnh giaù oâ nhieãm nguoàn nöôùc thaûi, thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi beänh vieän laø coâng vieäc heát söùc caàn thieát. Laø moät beänh vieän naèm ôû trung taâm thaønh phoá – beänh vieän Nguyeãn Traõi ñaõ vaø ñang môû roäng quy moâ hoaït ñoäng nhaèm ñaùp öùng ñöôïc nhu caàu chaêm soùc söùc khoûe cuûa ngöôøi daân. Trong khi ñoù, heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi cuûa beänh vieän ñaõ khaù cuõ kyõ, vaø trôû neân quaù taûi. Do ñoù, ñeà taøi : “Thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi beänh vieän Nguyeãn Traõi” ñöôïc thöïc hieän nhaèm thieát keá moät heä thoáng xöû lyù môùi phuø hôïp hôn so vôùi heä thoáng hieän nay. 1.2 MUÏC TIEÂU CUÛA ÑEÀ TAØI Ñaùnh giaù hieän traïng heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi cuûa beänh vieän, töø ñoù ñeà xuaát quy trình coâng ngheä vaø tính toaùn thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi cho beänh vieän Nguyeãn Traõi. 1.3 NOÄI DUNG NGHIEÂN CÖÙU Tìm hieåu veà nguoàn goác phaùt sinh, ñaëc tính cuõng nhö nhöõng taùc ñoäng cuûa nöôùc thaûi beänh vieän ñeán moâi tröôøng vaø ñôøi soáng con ngöôøi. Tìm hieåu veà caùc phöông phaùp xöû lyù nöôùc thaûi beänh vieän ñang ñöôïc aùp duïng. Tính toaùn thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi cho beänh vieän Nguyeãn Traõi. 1.4 PHÖÔNG PHAÙP NGHIEÂN CÖÙU Nghieân cöùu tö lieäu : Söu taàm vaø toång hôïp caùc taøi lieäu veà nguoàn phaùt sinh, tính chaát oâ nhieãm vaø caùc phöông phaùp xöû lyù nöôùc thaûi beänh vieän hieän nay. Khaûo saùt thöïc teá taïi beänh vieän Nguyeãn Traõi. Tính toaùn thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi döïa vaøo caùc taøi lieäu tham khaûo khaùc nhau. 1.5 PHAÏM VI NGHIEÂN CÖÙU Ñeà taøi ñöôïc thöïc hieän taïi beänh vieän Nguyeãn Traõi trong thôøi gian gaàn 3 thaùng, baét ñaàu töø 1/10/2006 ñeán 27/12/2006. CHÖÔNG 2 : TOÅNG QUAN VEÀ NÖÔÙC THAÛI VAØ CAÙC PHÖÔNG PHAÙP XÖÛ LYÙ NÖÔÙC THAÛI 2.1 TOÅNG QUAN VEÀ NÖÔÙC THAÛI 2.1.1 Phaân loaïi nöôùc thaûi Nöôùc thaûi laø chaát loûng ñöôïc thaûi ra sau quaù trình söû duïng cuûa con ngöôøi vaø ñaõ bò thay ñoåi tính chaát ban ñaàu cuûa chuùng. Thoâng thöôøng nöôùc thaûi ñöôïc phaân loaïi theo nguoàn goác phaùt sinh. Ñaây cuõng laø cô sôû cho vieäc löïa choïn coâng ngheä xöû lyù nöôùc thaûi. Theo caùch phaân chia naøy, coù caùc loaïi nöôùc thaûi sau : Nöôùc thaûi sinh hoaït : Ñaây laø loaïi nöôùc thaûi phaùt sinh töø quaù trình sinh hoaït cuûa con ngöôøi nhö veä sinh, giaët giuõ, cheá bieán thöïc phaåm,… taïi caùc khu daân cö, khu vöïc hoaït ñoäng thöông maïi, coâng sôû, tröôøng hoïc, beänh vieän vaø caùc cô sôû töông töï khaùc. Thaønh phaàn cuûa loaïi nöôùc thaûi naøy töông ñoái ñôn giaûn, bao goàm caùc chaát höõu cô deã phaân huûy (cacbon hydrat, protein, daàu môõ,…), chaát khoaùng (photphat, nito, magie,…) vaø vi sinh vaät. Nöôùc thaûi coâng nghieäp : Nöôùc thaûi coâng nghieäp laø nöôùc thaûi töø caùc nhaø maùy coâng nghieäp ñang hoaït ñoäng, coù caû nöôùc thaûi sinh hoaït nhö trong ñoù nöôùc thaûi coâng nghieäp laø chuû yeáu. Thaønh phaàn vaø tính chaát nöôùc thaûi coâng nghieäp raát ña daïng vaø phuï thuoäc vaøo nhieàu yeáu toá nhö : ngaønh ngheà saûn xuaát, trình ñoä cuûa daây chuyeàn saûn xuaát, nguyeân vaät lieäu, löu löôïng,… Nöôùc thaám qua : Ñaây laø nöôùc möa thaám vaøo heä thoáng coáng baèng nhieàu caùch khaùc nhau qua caùc khôùp noái, caùc oáng coù khuyeát taät hoaëc thaønh cuûa hoá ga. Nöôùc thaûi ñoâ thò : Nöôùc thaûi ñoâ thò laø thuaät ngöõ chung chæ chaát loûng trong heä thoáng coáng thoaùt nöôùc cuûa thaønh phoá. Ñoù laø hoãn hôïp cuûa caùc loaïi nöôùc thaûi treân. 2.1.2 Caùc tính chaát ñaëc tröng cuûa nöôùc thaûi 2.1.2.1 Tính chaát vaät lyù Maøu : Phaùt sinh töø nöôùc thaûi sinh hoaït, nöôùc thaûi coâng nghieäp vaø söï phaân raõ töï nhieân caùc chaát höõu cô. Muøi : Sinh ra do quaù trình thoái röõa caùc loaïi chaát thaûi sinh hoaït vaø chaát thaûi coâng nghieäp. Chaát raén : Caùc chaát thaûi sinh hoaït, xoùi moøn ñaát, doøng thaám chaûy vaøo heä thoáng coáng. 2.1.2.2 Thaønh phaàn hoaù hoïc Thaønh phaàn höõu cô : Thaønh phaàn höõu cô chuû yeáu coù trong nöôùc thaûi laø cacbonhydrat, môõ, daàu, daàu nhôøn vaø caùc chaát hoaït ñoäng beà maët (sinh ra töø caùc chaát thaûi sinh hoaït, chaát thaûi coâng nghieäp), phenol (coù trong chaát thaûi coâng nghieäp), protein (coù trong chaát thaûi sinh hoaït), thuoác tröø saâu (sinh ra töø chaát thaûi noâng nghieäp), vaø moät soá chaát khaùc sinh ra trong quaù trình phaân raõ töï nhieân caùc chaát höõu cô. Thaønh phaàn voâ cô : Thaønh phaàn caùc chaát voâ cô coù trong nöôùc thaûi bao goàm ñoä kieàm, clorua, caùc kim loaïi naëng, Nitô, Photpho, Löu huyønh, caùc chaát ñoäc vaø caùc khí H2S, CH2 , … Caùc thaønh phaàn voâ cô naøy chuû yeáu sinh ra töø chaát thaûi sinh hoaït, chaát thaûi coâng nghieäp, töø quaù trình thaám cuûa nöôùc ngaàm vaø caùc chaát laøm meàm nöôùc… 2.1.2.3 Thaønh phaàn sinh hoïc : Bao goàm caùc vi sinh vaät, vi khuaån coù trong caùc doøng nöôùc hôû, caùc nhaø maùy xöû lyù vaø chaát thaûi sinh hoaït. Ngoaøi ra, coù theâm moät soá thaønh phaàn quan troïng coù lieân quan tôùi coâng ngheä xöû lyù, ñoù laø : Caùc chaát lô löûng : Caùc chaát raén lô löûng coù theå daãn ñeán vieäc taêng khaû naêng laéng buøn vaø ñieàu kieän kò khí khi thaûi nöôùc thaûi khoâng qua xöû lyù vaøo moâi tröôøng. Caùc chaát höõu cô phaân huûy sinh hoïc : Goàm protein, caùcbonhydrat vaø chaát beùo. Neáu thaûi tröïc tieáp vaøo moâi tröôøng, quaù trình oån ñònh sinh hoïc cuûa chuùng coù theå laøm giaûm löôïng oxi trong nöôùc töï nhieân, laøm cho nöôùc coù muøi vò. Caùc nhaân toá gaây beänh : Raát nhieàu beänh coù theå lan truyeàn qua caùc vi khuaån gaây beänh trong nöôùc thaûi. Caùc chaát dinh döôõng : Nitô, Photpho vaø Cacbon laø nhöõng chaát dinh döôõng chính cho söï phaùt trieån cuûa sinh vaät. Khi thaûi chuùng vaøo moâi tröôøng nöôùc, caùc chaát dinh döôõng naøy coù theå daãn ñeán söï phaùt trieån ngoaøi yù muoán cuûa vi sinh vaät trong moâi tröôøng nöôùc. Caùc chaát höõu cô trô : Caùc chaát höõu cô naøy khoâng bò phaân huûy bôûi caùc phöông phaùp xöû lyù nöôùc thaûi thoâng thöôøng. Kim loaïi naëng : Caùc kim loaïi naëng thöôøng nhieãm vaøo nguoàn nöôùc do caùc hoaït ñoäng coâng nghieäp, chuùng caàn ñöôïc khöû ra khoûi nöôùc thaûi. Caùc chaát raén voâ cô hoaø tan : Caùc thaønh phaàn voâ cô nhö Canxi, Natri, Sunfat coù maët trong nöôùc thaûi sinh hoaït töø quaù trình söû duïng nöôùc. 2.1.3 Nguyeân taéc xaû thaûi vaøo nguoàn Nguoàn nöôùc coù theå ñöôïc coi laø moät coâng trình laøm saïch sinh hoïc trong ñieàu kieän töï nhieân bôûi noù coù khaû naêng töï laøm saïch. Tuy nhieân, nguoàn nöôùc cuõng nhö baát kyø moät coâng trình xöû lyù naøo, noù chæ coù theå taûi ñöôïc moät khoái löôïng chaát nhieãm baån nhaát ñònh maø thoâi. Do ñoù, vieäc xaû nöôùc thaûi vaøo nguoàn nöôùc cuõng phaûi tuaân theo moät soá nguyeân taéc nhaát ñònh. Luaät baûo veä nguoàn nöôùc ñöa ra nhöõng ñònh möùc chöùa nöôùc thaûi cuûa nguoàn nhö sau : Baûng 2.1 : Yeâu caàu veà noàng ñoä cho pheùp cuûa caùc thoâng soá khi xaû nöôùc thaûi vaøo soâng, hoà Hoà chöùa nöôùc Chaát nhieãm baån Loaïi 1 Loaïi 2 Loaïi 3 1. Chaát lô löûng Sau khi xaû nöôùc thaûi vaøo vaø xaùo troän kyõ, noàng ñoä chaát lô löûng cuûa nöôùc hoãn hôïp cho pheùp taêng leân so vôùi nöôùc nguoàn khoâng quaù : 0,25 mg/l 0,75 mg/l 1,5 mg/l 2. Muøi vaø vò Sau khi xaû nöôùc thaûi vaøo vaø xaùo troän kyõ, thì hoãn hôp nöôùc thaûi vaø nöôùc nguoàn khoâng coù muøi vaø vò. 3. Oxy hoøa tan Oxy hoøa tan trong nöôùc hoãn hôïp xaùo troän kyõ khoâng ít hôn 4mg/l 4. BOD20 Sau khi xaû nöôùc thaûi vaøo vaø xaùo troän kyõ, nhu caàu oxy cho quaù trình sinh hoùa hoaøn toaøn cuûa nöôùc hoãn hôïp khoâng quaù : 3 mg/l 6 mg/l Khoâng quy ñònh 5. Phaûn öùng Nöôùc thaûi xaû vaøo nguoàn khoâng ñöôïc laøm thay ñoåi phaûn öùng 5,5 £ pH £ 8,5 6. Maøu saéc Hoãn hôïp nöôùc thaûi vaø nöôùc nguoàn sau khi xaùo troän kyõ phaûi khoâng coù maøu khi nhìn qua coät nöôùc cao : 20 cm 10 cm 5 cm 7. Vi truøng gaây beänh Caám xaû vaøo nguoàn nöôùc nhöõng loaïi nöôùc thaûi chöùa vi truøng gaây beänh 8. Caùc chaát ñoäc haïi Nöôùc thaûi xaû vaøo nguoàn nöôùc khoâng mang tính ñoäc haïi (Nguoàn : Xöû lyù nöôùc thaûi – PGS.TS Hoaøng Hueä) 2.2 CAÙC PHÖÔNG PHAÙP XÖÛ LYÙ NÖÔÙC THAÛI 2.2.1 Phöông phaùp xöû lyù cô hoïc Söû duïng phöông phaùp naøy nhaèm muïc ñích taùch caùc chaát khoâng hoaø tan vaø moät phaàn caùc chaát ôû daïng keo ra khoûi nöôùc thaûi. Nhöõng coâng trình xöû lyù cô hoïc bao goàm : Song chaén raùc : Goàm caùc thanh ñan saép xeáp vôùi nhau ôû treân möông daãn nöôùc. Ñaây laø coâng trình xöû lyù sô boä chuaån bò ñieàu kieän cho vieäc xöû lyù nöôùc thaûi sau ñoù, noù coù nhieäm vuï chaén giöõ caùc caën baån coù kích thöôùc lôùn hay ôû daïng sôïi ñöôïc goïi chung laø raùc. Beå laéng caùt : Caùt laéng laïi trong beå laéng gaây khoù khaên cho coâng taùc laáy caën. Hôn nöõa, trong caën coù caùt thì coù theå laøm cho caùc oáng daãn buøn cuûa caùc beå laéng khoâng hoaït ñoäng ñöôïc. Do ñoù, beå laéng caùt ñöôïc thieát keá nhaèm taùch caùc chaát baån voâ cô coù troïng löôïng rieâng lôùn hôn nhieàu so vôùi troïng löôïng rieâng cuûa nöôùc thaûi ra khoûi nöôùc thaûi. Coù 3 loaïi beå laéng caùt : + Beå laéng caùt ngang nöôùc chaûy thaúng hoaëc voøng. + Beå laéng caùt ñöùng nöôùc daâng töø döôùi leân. + Beå laéng caùt nöôùc chaûy xoaén oác. Beå laéng : Taùch caùc chaát lô löûng coù troïng löôïng rieâng lôùn hôn troïng löôïng rieâng cuûa nöôùc. Chaát lô löûng naëng hôn seõ laéng xuoáng ñaùy, coøn chaát lô löûng nheï hôn seõ noåi leân treân. Beå laéng ñöôïc phaân loaïi theo nhieàu caùch khaùc nhau : + Theo chieàu nöôùc chaûy trong beå : Beå laéng ngang: nöôùc chaûy theo phöông töø ñaàu ñeán cuoái beå. Beå laéng ñöùng: nöôùc chaûy töø döôùi leân theo chieàu thaúng ñöùng. Beå laéng radian: nöôùc chaûy töø taâm ra quanh thaønh beå hoaëc coù theå ngöôïc laïi. Trong tröôøng hôïp thöù nhaát goïi laø beå laéng li taâm, trong tröôøng hôïp thöù hai goïi laø beå laéng höôùng taâm. + Theo coâng duïng cuûa beå laéng trong daây chuyeàn : Beå laéng ñôït 1 : ñaët tröôùc coâng trình xöû lyù sinh hoïc. Beå laéng ñôït 2 : ñaët sau coâng trình xöû lyù sinh hoïc. + Theo cheá ñoä laøm vieäc : Beå laéng hoaït ñoäng giaùn ñoaïn Beå laéng hoaït ñoäng lieân tuïc Ngoaøi ra trong thöïc teá ngöôøi ta coøn söû duïng nhöõng loaïi beå laéng khaùc nhö beå laéng trong, beå laéng taàm moûng… Beå vôùt daàu môõ : Thöôøng duøng ñeå xöû lyù nöôùc thaûi coù chöùa daàu môõ, nhaèm taùch caùc taïp chaát nheï . Ñoái vôùi nöôùc thaûi sinh hoaït, vieäc vôùt daàu môõ ñöôïc thöïc hieän ngay ôû beå laéng vì haøm löôïng caùc chaát naøy khoâng nhieàu. Beå loïc : Taùch caùc chaát ôû traïng thaùi lô löûng kích thöôùc nhoû baèng caùch cho nöôùc thaûi ñi qua lôùp loïc ñaëc bieät hoaëc lôùp vaät lieäu loïc. Nhöõng loaïi vaät lieäu loïc coù theå söû duïng laø caùt thaïch anh, than coác hoaëc soûi nghieàn, thaäm chí caû than naâu, than buøn than goã. Vieäc choïn vaät lieäu loïc phuï thuoäc vaøo loaïi nöôùc thaûi vaø ñieàu kieän ñòa phöông. Phöông phaùp xöû lyù cô hoïc coù theå loaïi boû ñöôïc ñeán 60% caùc taïp chaát khoâng hoaø tan coù trong nöôùc thaûi sinh hoaït vaø giaûm BOD ñeán 20%. 2.2.2 Phöông phaùp xöû lyù hoùa lyù vaø hoùa hoïc Ñöa vaøo nöôùc thaûi caùc chaát phaûn öùng naøo ñoù ñeå gaây taùc ñoäng vôùi taïp chaát baån nhö : bieán ñoåi hoaù hoïc, taïo thaønh chaát khaùc döôùi daïng caën hoaëc chaát hoaø tan nhöng khoâng ñoäc haïi hay gaây oâ nhieãm moâi tröôøng. Tuøy theo ñieàu kieän ñòa phöông vaø yeâu caàu veä sinh maø phöông phaùp hoùa lyù ñöôïc choïn laø giaûi phaùp cuoái cuøng hoaëc laø giai ñoaïn xöû lyù sô boä cho caùc giai ñoaïn xöû lyù tieáp theo. 2.2.2.1 Trung hoøa Nöôùc thaûi thöôøng coù nhöõng giaù trò pH khaùc nhau. Muoán nöôùc thaûi xöû lyù toát baèng phöông phaùp sinh hoïc phaûi tieán haønh trung hoøa vaø ñieàu chænh pH veà giaù trò 6,6 – 7,6. Trung hoøa baèng caùch duøng caùc dung dòch axit hoaëc muoái axit, caùc dung dòch kieàm ñeå trung hoøa dung dòch nöôùc thaûi. 2.2.2.2 Keo tuï Quaù trình keát hôïp caùc haït lô löûng, khi cho caùc hôïp chaát cao phaân töû vaøo nöôùc, söï keo tuï ñöôïc tieán haønh nhaèm thuùc ñaåy quaù trình taïo boâng hydroxit nhoâm vaø saét vôùi muïc ñích taïo thaønh nhöõng boâng lôùn hôn laøm taêng vaän toác laéng. Chaát keo tuï coù theå laø hôïp chaát töï nhieân vaø toång hôïp. 2.2.2.3 Haáp phuï Phöông phaùp haáp phuï ñöôïc duøng ñeå loaïi heát caùc chaát baån hoøa tan trong nöôùc maø caùc phöông phaùp xöû lyù sinh hoïc vaø caùc phöông phaùp khaùc khoâng loaïi boû ñöôïc vôùi haøm löôïng raát nhoû. Thoâng thöôøng ñaây laø caùc loaïi caùc hôïp chaát hoøa tan coù ñoäc tính cao hoaëc caùc chaát coù muøi raát khoù chòu. Caùc chaát haáp phuï thöôøng duøng laø : than hoaït tính, ñaát seùt hoaït tính, moät soá chaát hoãn hôïp hoaëc caùc chaát thaûi trong saûn xuaát. Trong soá naøy, than ñaù ñöôïc duøng phoå bieán nhaát. Caùc chaát höõu cô, kim loaïi naëng vaø caùc chaát maøu deã bò than haáp phuï. Löôïng chaát haáp phuï tuøy thuoäc vaøo khaû naêng haáp phuï cuûa töøng chaát vaø haøm löôïng chaát baån coù trong nöôùc. Phöông phaùp naøy coù theå haáp phuï ñöôïc 58 – 96% caùc chaát höõu cô vaø maøu. 2.2.2.4 Tuyeån noåi Phöông phaùp tuyeån noåi döïa treân nguyeân taéc : caùc phaân töû phaân taùn coù khaû naêng töï laéng keùm, nhöng coù khaû naêng keát dính vaøo caùc boït khí noåi leân treân beà maët nöôùc. Sau ñoù ngöôøi ta taùch caùc boït khí cuøng caùc phaân töû dính baùm ra khoûi nöôùc. Thöïc chaát ñaây laø quaù trình taùch boït hoaëc laøm ñaëc boït. Trong moät soá tröôøng hôïp, quaù trình naøy ñöôïc duøng ñeå taùch caùc chaát hoøa tan nhö caùc chaát hoaït ñoäng beà maët. Tuyeån noåi boït nhaèm taùch caùc chaát lô löûng khoâng tan vaø moät soá chaát keo hoøa tan ra khoûi pha loûng. Kyõ thuaät naøy coù theå duøng cho xöû lyù nöôùc thaûi ñoâ thò vaø nhieàu lónh vöïc coâng nghieäp nhö cheá bieán daàu beùo, thuoäc da, cheá bieán thòt, deät nhuoäm… 2.2.2.5 Trao ñoåi ion Thöïc chaát phöông phaùp trao ñoåi ion laø moät quaù trình, trong ñoù caùc ion treân beà maët cuûa chaát raén trao ñoåâi vôùi caùc ion coù cuøng ñieän tích trong dung dòch khi tieáp xuùc vôùi nhau. Caùc chaát naøy goïi laø caùc chaát trao ñoåi ion. Phöông phaùp naøy duøng ñeå laøm saïch nöôùc noùi chung trong ñoù coù nöôùc thaûi, loaïi ra khoûi nöôùc caùc ion kim loaïi nhö: Zn, Cu, Cr, Ni, Pb, Hg, Mn… cuõng nhö caùc hôïp chaát chöùa asen, phosphor, xianua vaø caùc chaát phoùng xaï. Phöông phaùp naøy ñöôïc duøng phoå bieán ñeå laøm meàm nöôùc, loaïi ion Ca2+, Mg2+ ra khoûi nöôùc cöùng. Caùc chaát trao ñoåi ion laø hôïp chaát höõu cô toång hôïp raát phong phuù. Chuùng laø caùc cao phaân töû, coù beà maët rieâng lôùn. Caùc loaïi nhöïa toång hôïp cuõng coù tính chaát trao ñoåi ion. 2.2.2.6 Khöû truøng Loaïi boû caùc vi sinh vaät gaây beänh. Caùc hoùa chaát thöôøng duøng laø : chlorine, Dioxide, Bromide chloride, ozone,… Caùc hoùa chaát naøy tieâu dieät caùc vi sinh vaät, taûo, ñoäng vaät nguyeân sinh, giun saùn… coù trong nöôùc thaûi. 2.2.3 Phöông phaùp xöû lyù sinh hoïc Xöû lyù nöôùc thaûi baèng phöông phaùp sinh hoïc döïa treân hoaït ñoäng soáng cuûa vi sinh vaät, chuû yeáu laø vi khuaån dò döôõng hoaïi sinh coù trong nöôùc thaûi. Quaù trình hoaït ñoäng cuûa chuùng laøm cho caùc chaát höõu cô gaây nhieãm baån ñöôïc khoaùng hoùa vaø trôû thaønh caùc chaát voâ cô, caùc chaát khí cô baûn vaø nöôùc. Vi sinh vaät coù trong nöôùc thaûi söû duïng caùc hôïp chaát höõu cô vaø moät soá chaát khoaùng laøm nguoàn dinh döôõng vaø taïo ra naêng löôïng. Quaù trình dinh döôõng laøm cho chuùng sinh saûn, phaùt trieån, taêng soá löôïng teá baøo (taêng sinh khoái), ñoàng thôøi laøm saïch (coù theå laø gaàn hoaøn toaøn) caùc chaát höõu cô hoøa tan hoaëc caùc haït keo phaân taùn nhoû. Coâng trình xöû lyù sinh hoïc ñöôïc chia laøm 2 nhoùm : Coâng trình xöû lyù sinh hoïc thöïc hieän trong ñieàu kieän töï nhieân : caùnh ñoàng töôùi, baõi loïc, hoà sinh hoïc,… Quaù trình xöû lyù dieãn ra chaäm, döïa chuû yeáu vaøo nguoàn oxi vaø vi sinh coù trong ñaát vaø nöôùc. Coâng trình xöû lyù sinh hoïc trong ñieàu kieän nhaân taïo : beå loïc sinh hoïc (biophin), beå laøm thoaùng sinh hoïc (aeroten),… Do caùc ñieàu kieän nhaân taïo maø quaù trình xöû lyù dieãn ra nhanh hôn, maïnh hôn. 2.2.3.1 Coâng trình xöû lyù sinh hoïc nöôùc thaûi trong ñieàu kieän töï nhieân Cô sôû cuûa phöông phaùp naøy laø döïa vaøo khaû naêng töï laøm saïch cuûa ñaát vaø nguoàn nöôùc. Vieäc xöû lyù nöôùc thaûi döïa treân caùc coâng trình : caùnh ñoàng töôùi, baõi loïc, hoà sinh hoïc. Caùnh ñoàng töôùi coâng coäng : Caùnh ñoàng töôùi vaø baõi loïc laø nhöõng loâ ñaát ñöôïc san phaúng hoaëc doác khoâng ñaùng keå vaø ñöôïc ngaên caùch baèng nhöõng bôø ñaát. Nöôùc thaûi ñöôïc phaân phoái vaøo nhöõng oâ ñaát ñoù nhôø heä thoáng maïng löôùi töôùi. Maïng löôùi töôùi bao goàm: möông chính, möông phaân phoái vaø heä thoáng maïng löôùi töôùi trong caùc oâ. Vieäc xaùc ñònh dieän tích caùnh ñoàng töôùi coøn phuï thuoäc vaøo tieâu chuaån töôùi. Tieâu chuaån töôùi chæ coù theå xaùc ñònh ñöôïc khi tính ñeán taát caû caùc yeáu toá khí haäu, thuûy vaên vaø kyõ thuaät caây troàng. Trong moïi tröôøng hôïp, ñieàu kieän veä sinh laø yeáu toá chuû ñaïo. Töø yeâu caàu veà boùn vaø ñoä aåm ñoái vôùi caây troàng, ngöôøi ta ñònh ra tieâu chuaån töôùi vaø boùn. Nhöõng soá lieäu xaùc ñònh tieâu chuaån töôùi laø nhöõng yeâu caàu veà chaát dinh döôõng cuûa caây troàng vaø haøm löôïng caùc chaát ñoù ôû trong nöôc thaûi. Hoà sinh hoïc : Hoà sinh hoïc laø hoà chöùa duøng ñeå xöû lyù nöôùc thaûi baèng phöông phaùp sinh hoïc, chuû yeáu döïa vaøo quaù trình töï laøm saïch cuûa hoà. Trong soá nhöõng coâng trình xöû lyù nöôùc thaûi trong ñieàu kieän töï nhieân thì hoà sinh hoïc ñöôïc aùp duïng roäng raõi hôn. Ngoaøi ra, xöû lyù nöôùc thaûi trong hoà sinh hoïc coøn ñem laïi nhöõng lôïi ích sau: Nuoâi troàng thuûy saûn. Nguoàn nöôùc ñeå töôùi cho caây troàng. Ñieàu hoøa doøng chaûy nöôùc möa trong heä thoáng thoaùt nöôùc ñoâ thò. Khoâng ñoøi hoûi nhieàu voán ñaàu tö. Baûo trì vaän haønh ñôn giaûn, khoâng ñoøi hoûi coù ngöôøi quaûn lyù thöôøng xuyeân. Haàu heát caùc ñoâ thò coù nhieàu ao hoà hay khu ruoäng truõng ñeàu coù theå taän duïng laøm hoà sinh hoïc maø khoâng caàn xaây döïng theâm. 2.2.3.2 Coâng trình xöû lyù sinh hoïc nöôùc thaûi trong ñieàu kieän nhaân taïo Beå Aeroten : ÔÛ caùc traïm xöû lyù nöôùc thaûi, ngöôøi ta thöôøng xaây döïng caùc beå Aeroten baèng beâ toâng coát theùp theo hình khoái chöõ nhaät hay hình truï. Trong ñoù hình khoái chöõ nhaät ñöôïc söû duïng roäng raõi hôn. Vi sinh vaät trong beå hieáu khí taïo thaønh buøn hoaït tính seõ phaân huûy caùc chaát höõu cô vaø laøm saïch nöôùc. Buøn hoaït tính moät phaàn ñöôïc hoài löu duøng laøm taùc nhaân phaân giaûi cho caùc ñôït sau, phaàn coøn laïi ñöôïc xöû lyù roài duøng laøm phaân boùn cho caây troàng hoaëc caùc muïc ñích khaùc. Ñeå thoûa maõn ñieàu kieän hieáu khí cho vi sinh vaät phaùt trieån trong beå Aeroten, ngöôøi ta suïc khí vaøo heä thoáng ñeå cung caáp oxi cho vi sinh vaät baèng caùc heä thoáng khí neùn. Khi cung caáp khí vaøo beå Aeroten, khoâng khí caàn phaûi ñöôïc cung caáp ñaày ñuû vaø ñeàu khaép beå Aeroten ñeå laøm taêng hieäu quaû xöû lyù. Beå loïc sinh hoïc – Bioâphin : Beå Bioâphin laø moät coâng trình xöû lyù sinh hoïc nöôùc thaûi trong ñieàu kieän nhaân taïo nhôø caùc vi sinh vaät hieáu khí dính baùm. Quaù trình xöû lyù dieãn ra khi cho nöôùc thaûi töôùi leân beà maët cuûa beå vaø thaám qua lôùp vaät lieäu loïc. ÔÛ beà maët cuûa haït vaät lieäu loïc vaø giöõa caùc khe hôû giöõa chuùng, caùc caën baån ñöôïc giöõ laïi vaø taïo thaønh maøng goïi laø maøng vi sinh. Löôïng oxy caàn thieát ñeå oxy hoùa caùc chaát baån höõu cô thaâm nhaäp vaøo beå cuøng vôùi nöôùc thaûi. Vi sinh haáp thuï chaát höõu cô vaø nhôø coù oxy maø quaù trình oxy hoùa ñöôïc thöïc hieän. Nhöõng maøng vi sinh ñaõ cheát seõ cuøng vôùi nöôùc thaûi ra khoûi beå vaø ñöôïc giöõ laïi ôû beå laéng ñôït hai. Vaät lieäu loïc cuûa caùc loaïi beå naøy thöôøng ñöôïc duøng laø than ñaù, ñaù cuïc, soûi, ñaù ong hoaëc baèng caùc vaät lieäu toång hôïp, kích thöôùc trung bình vaøo khoaûng 40 – 80mm, chieàu cao cuûa lôùp vaät lieäu loïc coù theå töø 6 - 9m. Ñóa quay sinh hoïc : Vaät lieäu duøng ñeå laøm ñóa quay sinh hoïc thöôøng laø polyvinyl clorit vaø polystyren. Caùc ñóa naøy ñöôïc laép treân moät truïc. Truïc naøy laø ñieåm töïa cuûa chuùng, ñöôïc quay vôùi toác ñoä raát chaäm. Ngöôøi ta thöôøng cho caùc heä thoáng ñóa naøy vaøo trong moät beå chöùa nöôùc thaûi. Ñóa naøy chæ ngaäp moät phaàn töø 2 - 4mm. Khi quay caùc vaät lieäu cuûa ñóa seõ laàn löôït naèm trong nöôùc vaø phaàn ñoái dieän naèm trong khoâng khí. Do söï tieáp xuùc vôùi khoâng khí theo chu kyø quay nhö theá seõ xaûy ra quaù trình oxy hoùa. Theo thôøi gian hoaït ñoäng maøng vi sinh seõ daøy theâm vaø ñeán moät möùc ñoä nhaát ñònh seõ töï ñoäng taùch ra khoûi ñóa vaø laéng xuoáng. Beå loïc kî khí coù lôùp caën lô löûng (UASB) : Phöông phaùp xöû lyù baèng beå loïc kî khí coù lôùp caën lô löûng phaûn öùng ñi töø döôùi leân qua lôùp caën lô löûng khoâng söû duïng lôùp vaät lieäu dính baùm maø söû duïng lôùp caën luoân luoân toàn taïi trong dòch leân men nhôø heä thoáng nöôùc thaûi chaûy töø phía döôùi leân. Heä thoáng naøy ñöôïc vaän haønh nhö sau: Ngöôøi ta ñieàu chænh pH cho phuø hôïp vôùi hoaït ñoäng cuûa vi sinh vaät trong heä thoáng. Nöôùc thaûi sau khi ñieàu chænh pH ñöôïc phaân phoái ñeàu töø döôùi beå leân. Khi nöôùc thaûi tieáp xuùc vôùi caùc haït caën buøn lô löûng trong beå seõ xaûy ra nhöõng phaûn öùng sinh hoùa vaø phaàn lôùn caùc chaát höõu cô ñöôïc chuyeån thaønh khí (trong ñoù coù 70 – 80% laø CH4, 20 – 30% laø CO2, phaàn coøn laïi laø caùc khí khaùc). Khí taïo ra khoâng chuyeån leân treân theo beà maët ngay maø dính vaøo caùc haït caën buøn lô löûng, chuyeån ñoäng theo chieàu höôùng leân treân, taïo ra söï xaùo troän cuïc boä. Khi chuyeån ñoäng leân treân, chuùng va vaøo vaät chaén vaø bò vôõ ra, khí thoaùt leân treân coøn caën laéng laïi xuoáng döôùi. Nöôùc trong ñöôïc chuyeån leân treân vaø taäp trung vaøo maùng chuyeån ra ngoaøi. Hieäu quaû xöû lyù chaát höõu cô trong nöôùc thaûi do heä vi sinh vaät kî khí coù trong caùc haït buøn lô löûng quyeát ñònh. Khi beå vaän haønh seõ hình thaønh hai lôùp buøn roõ reät. ÔÛ chieàu cao ¼ beå keå töø ñaùy leân caùc haït buøn sô caáp ñöôïc hình thaønh. Phía treân lôùp buøn naøy laø nhöõng haït buøn ñöôïc taïo ra do söï laéng töø treân xuoáng hoaëc ñöôïc laáy töø döôùi leân. Noàng ñoä buøn ôû ñaây khoaûng 1.000 –3.000mg/l. Hoãn hôïp vi sinh kî khí tham gia phaân huûy chaát höõu cô trong beå thöôøng toàn taïi laãn loän trong pha khí, pha loûng vaø pha raén. Ngöôøi ta taùch chaát khí ra khoûi beå baèng caùch thieát keá caùc taám vaùch trong beå. Hoãn hôïp buøn vaø nöôùc ñöôïc taùch ra bôûi ngaên laéng. Beå khí sinh hoïc (biogas) : Beå khí sinh hoïc coøn goïi laø beå meâtan. Khi leân men, vaät chaát coù trong beå meâtan bieán ñoåi raát maïnh, taïo ra nhöõng lôùp raát roõ theo chieàu cao cuûa beå. Khi vaän haønh beå meâtan, nöôùc trong ñöôïc laáy ra lieân tuïc vaø boå sung vaøo nöôùc thaûi môùi, do ñoù löôïng caën ñöôïc taïo ra lieân tuïc. Coù hai lôùp buøn caën: lôùp buøn caën lô löûng phía treân vaø lôùp buøn caën ñöôïc laéng xuoáng döôùi ñaùy beå. Phaûi laáy caën laéng ôû ñaùy beå ra theo ñònh kyø hoaëc lieân tuïc ñeå taêng khaû naêng phaân huûy vaät chaát höõu cô vaø taêng theå tích höõu ích cuûa beå. Caùc loaïi beå meâtan raát thích hôïp cho vieäc xöû lyù nöôùc thaûi caùc xí nghieäp chaên nuoâi gia suùc, gia caàm. à Giai ñoaïn xöû lyù sinh hoïc tieán haønh sau giai ñoaïn xöû lyù cô hoïc. Quaù trình xöû lyù sinh hoïc trong ñieàu kieän nhaân taïo khoâng loaïi tröø trieät ñeå caùc loaïi vi khuaån, nhaát laø vi truøng gaây beänh. Bôûi vaäy sau giai ñoaïn xöû lyù sinh hoïc caàn thöïc hieän giai ñoaïn khöû truøng nöôùc thaûi tröôùc khi xaû vaøo nguoàn. Trong quaù trình xöû lyù seõ taïo neân moät löôïng caën ñaùng keå, do ñoù phaûi tieán haønh xöû lyù caën tröôùc khi thaûi vaøo nguoàn. CHÖÔNG 3 : TOÅNG QUAN VEÀ NÖÔÙC THAÛI BEÄNH VIEÄN VAØ CAÙC PHÖÔNG PHAÙP XÖÛ LYÙ NÖÔÙC THAÛI BEÄNH VIEÄN 3.1 TOÅNG QUAN VEÀ NÖÔÙC THAÛI BEÄNH VIEÄN 3.1.1 Nguoàn goác phaùt sinh nöôùc thaûi beänh vieän Trong quaù trình hoaït ñoäng cuûa beänh vieän thì haàu heát caùc khaâu ñeàu söû duïng nöôùc vaø taát nhieân seõ phaùt sinh ra nöôùc thaûi. Do ñaëc ñieåm cuûa töøng boä phaän söû duïng nöôùc khaùc nhau neân tính chaát nöôùc thaûi sinh ra cuõng khoâng gioáng nhau. Tuy nhieân söï khaùc bieät naøy cuõng khoâng lôùn, do ñoù, ñeå ñôn giaûn hoùa trong quaù trình thu gom nöôùc thaûi vaø thuaän tieän cho quaù trình tính toaùn thieát keá, thoâng thöôøng ngöôøi ta xem tính chaát cuûa nöôùc thaûi sinh ra töø caùc khaâu trong beänh vieän laø nhö nhau. Nöôùc thaûi ñöôïc thu gom baèng moät coáng chung vaø ñöa ñeán heä thoáng xöû lyù. Nhìn chung, nöôùc thaûi beänh vieän phaùt sinh töø caùc nguoàn sau : Nöôùc thaûi phaùt sinh töø hoaït ñoäng khaùm vaø ñieàu trò beänh : nöôùc thaûi töø phoøng moå, phoøng hoài söùc, phoøng xeùt nghieäm, phoøng chuïp X – quang,… Nöôùc thaûi sinh hoaït cuûa nhaân vieân trong beänh vieän, cuûa beänh nhaân vaø thaân nhaân ngöôøi beänh. Nöôùc thaûi thoaùt ra töø khu giaët giuõ cuûa beänh vieän. Nöôùc thaûi laø nöôùc möa chaûy traøn treân toaøn boä dieän tích khuoân vieân beänh vieän. 3.1.2 Tính chaát ñaëc tröng cuûa nöôùc thaûi beänh vieän 3.1.2.1 Nöôùc thaûi phaùt sinh töø hoaït ñoäng khaùm vaø ñieàu trò beänh Tính chaát vaät lyù : - Maøu : chuû yeáu laø maøu cuûa caùc hoaù chaát nhö caùc dung dòch thuoác duøng ñeå ñieàu trò beänh, ñaëc bieät trong khu vöïc phoøng moå, nöôùc thaûi coù maøu cuûa maùu phaùt sinh töø quaù trình moå vaø röûa caùc duïng cuï phaãu thuaät. - Muøi : sinh ra do quaù trình thoái röõa caùc loaïi beänh phaåm coù nguoàn goác höõu cô coøn soùt laïi do vieäc thu gom chaát thaûi khoâng trieät ñeå. - Chaát raén : caùc loaïi beänh phaåm coù nguoàn goác höõu cô coøn soùt laïi nhö : boâng baêng, caùc boä phaän cô theå bò beänh cuûa ngöôøi caét loïc ra… (coù kích thöôùc raát nhoû neân khoâng theå thu gom ñöôïc). Thaønh phaàn hoaù hoïc : - Thaønh phaàn höõu cô : thaønh phaàn höõu cô chuû yeáu coù trong nöôùc thaûi laø moät soá chaát sinh ra trong quaù trình phaân raõ töï nhieân caùc chaát höõu cô töø caùc beänh phaåm. - Thaønh phaàn voâ cô : chuû yeáu laø thaønh phaàn voâ cô coù trong caùc dung dòch thuoác duøng trong quaù trình ñieàu trò. Thaønh phaàn sinh hoïc : - Bao goàm caùc vi sinh vaät, vi khuaån gaây beänh. Raát nhieàu beänh coù theå lan truyeàn qua caùc vi khuaån gaây beänh trong nöôùc thaûi. 3.1.2.2 Nöôùc thaûi sinh hoaït Cuõng nhö nöôùc thaûi sinh ra töø quaù trình ñieàu trò beänh, nöôùc thaûi sinh hoaït trong beänh vieän cuõng coù nhöõng tính chaát vaät lyù, hoaù hoïc, sinh hoïc töông töï. Tính chaát vaät lyù : - Maøu : söï phaân raõ töï nhieân caùc chaát höõu cô trong quaù trình hoaït ñoäng cuûa con ngöôøi (thöùc aên, veä sinh…) - Muøi : sinh ra do quaù trình thoái röõa caùc loaïi chaát thaûi sinh hoaït. - Chaát raén : caùc loaïi raùc sinh hoaït coøn soùt laïi do chöa ñöôïc thu gom trieät ñeå (bao bì, giaáy veä sinh…), vaø caùc chaát raén lô löûng khaùc. Thaønh phaàn hoaù hoïc : - Thaønh phaàn höõu cô : trong nöôùc thaûi coù chöùa caùc chaát caën baõ, caùc chaát höõu cô hoøa tan phaùt sinh töø hoaït ñoäng cuûa con ngöôøi nhö : aên uoáng, veä sinh, … - Thaønh phaàn voâ cô : Thaønh phaàn caùc chaát voâ cô coù trong nöôùc thaûi bao goàm ñoä kieàm, clorua, caùc kim loaïi naëng, Nitô, Photpho, Löu huyønh, caùc chaát ñoäc. Ngoaøi ra coøn coù caùc thaønh phaàn voâ cô khaùc nhö Canxi, Natri, Sunfat coù maët trong nöôùc thaûi sinh hoaït töø quaù trình söû duïng nöôùc. Thaønh phaàn sinh hoïc : - Caùc vi sinh vaät, vi khuaån gaây beänh nhö : taû, lî. thöông haøn… 3.1.2.3 Nöôùc thaûi thoaùt ra töø khu giaët giuõ cuûa beänh vieän Chöùa caùc hoùa chaát taåy röûa, trong ñoù 2 nguyeân toá Nitô vaø Photpho laø thaønh phaàn chính trong loaïi nöôùc thaûi naøy. Chuùng laø nguoàn cung caáp döôõng chaát cho vi sinh vaät trong quaù trình xöû lyù. Tuy nhieân, neáu khoâng ñöôïc xöû lyù ñuùng tieâu chuaån thì chuùng seõ gaây ra hieän töôïng phuù döôõng hoùa cho nguoàn tieáp nhaän. 3.1.2.4 Nöôùc möa chaûy traøn Ñaây laø nöôùc möa thaám vaøo heä thoáng coáng hoaëc chaûy traøn treân maët ñaát, cuoán theo caùc chaát baån coù maët treân ñöôøng ñi cuûa chuùng roài ñoå vaøo heä thoáng thoaùt nöôùc. Do ñoù, loaïi nöôùc thaûi naøy cuõng coù nhöõng tính chaát töông töï nhö hai loaïi nöôùc thaûi noùi treân. 3.2 MOÄT SOÁ PHÖÔNG PHAÙP XÖÛ LYÙ NÖÔÙC THAÛI BEÄNH VIEÄN ÑANG ÑÖÔÏC AÙP DUÏNG Moät heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi beänh vieän phaûi ñaûm baûo ñöôïc caùc tieâu chuaån sau : - Giaûm noàng ñoä caùc taùc nhaân gaây oâ nhieãm xuoáng döôùi tieâu chuaån cho pheùp. - Phuø hôïp vôùi ñieàu kieän maët baèng, dieän tích cho pheùp vaø ñòa hình cuûa beänh vieän so vôùi caùc khu vöïc xung quanh. - Coù khaû naêng ñaàu tö. Moät soá phöông phaùp xöû lyù nöôùc thaûi beänh vieän tieâu bieåu ñang ñöôïc aùp duïng taïi caùc ñòa phöông : Nöôùc thaûi à Saøng raùc à Ñieàu hoøa löu löôïng coù suïc khí à Laéng sô caáp keát hôïp keo tuï à Loïc sinh hoïc à Laéng thöù caáp à Khöû truøng. Nöôùc thaûi à Saøng raùc à Ñieàu hoøa löu löôïng à Laéng sô caáp (khoâng keo tuï) à Tieáp xuùc sinh hoïc à Laéng thöù caáp à Khöû truøng. Nöôùc thaûi à Saøng raùc à Ñieàu hoøa löu löôïng à Laéng sô caáp keát hôïp keo tuï à Xöû lyù vi sinh Aeroten à Khöû truøng. Nöôùc thaûi à Saøng raùc à Ñieàu hoøa löu löôïng coù suïc khí à Laéng sô caáp (khoâng keo tuï) à Xöû lyù vi sinh Aeroten à Khöû truøng. Ngoaøi ra, ngöôøi ta boå sung theâm vaøo nöôùc thaûi BIOWC 96 vaø DW 97 ñeå ñaåy nhanh quaù trình thuûy phaân caùc taïp chaát höõu cô vaø taêng cöôøng maät ñoä vi sinh vaät coù ích cho vieäc phaân huûy chaát thaûi. Cheá phaåm BIOWC 96 vaø DW 97 laø toå hôïp vi sinh vaø enzime ñöôïc saûn xuaát taïi Vieät Nam, coù taùc duïng phaân huûy nhanh caùc chaát thaûi höõu cô coù trong nöôùc thaûi. Maët khaùc, BIOWC 96 vaø DW 97 coøn coù taùc duïng dieät tröùng giun saùn vaø phaàn lôùn caùc vi khuaån gaây haïi coù trong nöôùc thaûi. Caùc thieát bò chính trong daây chuyeàn xöû lyù nöôùc thaûi beänh vieän : Song chaén raùc : Ñaây laø thieát bò ñaàu tieân trong daây chuyeàn. Song chaén raùc ñöôïc ñaët ngay sau hoá thu nöôùc thaûi nhaèm loaïi boû caùc vaät theå coù kích thöôùc lôùn. Beå ñieàu hoøa : Caân baèng löu löôïng vaø noàng doä nöôùc thaûi nhaèm ñaûm baøo hieäu suaát cho caùc coâng ñoaïn xöû lyù tieáp theo. Beå laéng sô caáp keát hôïp beå keo tuï : Beå naøy laø söï keát hôïp giöõa beå keo tuï vaø beå laéng ñöùng. Söû duïng beå naøy cho pheùp taêng hieäu suaát laéng leân 30% so vôùi beå laéng ñôn thoâng thöôøng. Thieát bò xöû lyù sinh hoïc : Phöông phaùp xöû lyù hieáu khí baèng vi sinh vaät laø thích hôïp ñeå giaûm haøm löôïng caùc chaát höõu cô coù trong nöôùc thaûi. Trong ñoù, beå loïc sinh hoïc cao taûi laø thieát bò ñöôïc löïa choïn vì noù phuø hôïp vôùi maët baèng nhoû heïp cuûa caùc beänh vieän. Beå laéng thöù caáp : Ñaët ngay sau thieát bò loïc sinh hoïc, coù taùc duïng taùch caùc maøng vi sinh vaät lô löûng ñöôïc taïo ra trong quaù trình xöû lyù caùc chaát höõu cô. Beå khöû truøng : Thieát bò cuoái cuøng trong heä thoáng xöû lyù, ñöôïc ñaët tröôùc coáng xaû nhaèm tieâu dieät caùc vi sinh vaät gaây beänh coù trong nöôùc thaûi, tröôùc khi nöôùc thaûi ñöôïc xaû vaøo heä thoáng thoaùt nöôùc chung cuûa thaønh phoá. Hoùa chaát söû duïng ñeå khöû truøng laø Clo. 3.3 HIEÄN TRAÏNG NÖÔÙC THAÛI BEÄNH VIEÄN TREÂN ÑÒA BAØN THAØNH PHOÁ HOÀ CHÍ MINH Chaát thaûi cuûa caùc beänh vieän, cô sôû dòch vuï y teá laø nguoàn gaây dòch beänh nguy hieåm, do ñoù, phaûi xaây döïng heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi, raùc thaûi theo ñuùng qui ñònh cuûa ngaønh y teá, cuõng nhö caám ñoå nöôùc thaûi, raùc thaûi chöa qua xöû lyù vaøo heä thoáng thoaùt nöôùc chung cuûa ñoâ thò, soâng, suoái, ao, hoà vaø caùc baõi chöùa raùc coâng coäng. Hieän nay, nhieàu beänh vieän ñaõ khaån tröông xaây döïng heä thoáng xöû lyù oâ nhieãm, nhaèm giaûi quyeát tình traïng oâ nhieãm cuïc boä vaø caùc khu vöïc laân caän. Theo soá lieäu baùo caùo gaàn ñaây cuûa caùc beänh vieän, cho thaáy caùc beänh vieän ñaõ vaø ñang ñaàu tö xaây döïng heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi vaø chuaån bò ñöa vaøo söû duïng. Nhieàu beänh vieän ñaõ xaây döïng döï aùn khaû thi ñeå xöû lyù oâ nhieãm moâi tröôøng vôùi caùc ñeà xuaát, bieän phaùp, coâng ngheä xöû lyù chaát thaûi raén cuõng nhö xöû lyù nöôùc thaûi phuø hôïp, trong ñoù moät soá döï aùn ñaõ ñöôïc cô quan coù thaåm quyeàn pheâ duyeät. Tuy nhieân, treân thöïc teá, theo keát quaû thanh tra cuûa Sôû Taøi nguyeân moâi tröôøng thì keát quaû raát ñaùng lo ngaïi. Töø thaùng 8/2005, Sôû Taøi nguyeân moâi tröôøng ñaõ tieán haønh moät ñôït toång kieåm tra veà heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi taïi caùc beänh vieän vaø Trung taâm y teá treân toaøn thaønh phoá. Keát quaû cho thaáy, moãi ngaøy coù 17.276 m3 nöôùc thaûi ñöôïc thaûi ra töø 109 beänh vieän vaø Trung taâm y teá. Nguoàn nöôùc thaûi chuû yeáu töø caùc khaâu giaûi phaãu, xeùt nghieäm, khaùm chöõa beänh, giaët giuõ, veä sinh cuûa nhaân vieân y teá, beänh nhaân vaø thaân nhaân. Keát quaû phaân tích nöôùc thaûi cho thaáy loaïi nöôùc thaûi naøy oâ nhieãm naëng veà maêït höõu cô vaø vi sinh, haàu heát caùc chæ soá oâ nhieãm ñeàu vöôït tieâu chuaån cho pheùp, trong ñoù : Nhu caàu oxy sinh hoùa (BOD5 ) : 350 – 400 mg/l (tieâu chuaån laø 50 mg/l) Chaát raén lô löûng (SS) : 250 – 300 mg/l (tieâu chuaån laø 100 mg/l) Haøm löôïng vi sinh cao gaáp 100 ñeán 1000 laàn tieâu chuaån cho pheùp. Ñaùng chuù yù nhaát laø trong soá 17.276 m3 nöôùc thaûi haøng ngaøy thì chæ coù 12.925 m3 nöôùc thaûi (chieám 75%) ñöôïc xöû lyù, tuy nhieân, trong 75% naøy chæ coù 18% (3120 m3 nöôùc thaûi) ñöôïc xöû lyù ñaït tieâu chuaån moâi tröôøng. Coù nhieàu nguyeân nhaân khieán cho tình hình xöû lyù nöôùc thaûi keùm hieäu quaû : Nhieàu döï aùn xöû lyù oâ nhieãm tuy ñaõ ñöôïc xaây döïng vaø pheâ duyeät theo ñuùng qui ñònh nhöng chöa ñöôïc xem xeùt, boá trí voán thöïc hieän. Caùc beänh vieän chöa coù nguoàn kinh phí nhaát ñònh ñeà ñaàu tö, vaän haønh, quaûn lyù, giaùm saùt caùc heä thoáng xöû lyù chaát thaûi. Caùc beänh vieän chöa ñöôïc qui hoaïch, phaùt trieån ñoàng boä, do ñoù, vaãn chöa xaây döïng ñöôïc phöông aùn khaû thi toái öu cho vieäc quaûn lyù nöôùc thaûi. Heä thoáng oáng daãn nöôùc thaûi ôû caùc beänh vieän haàu nhö ñaõ xuoáng caáp traàm troïng. Vieäc vaän haønh vaø baûo trì heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi chöa ñöôïc quan taâm vaø ñaàu tö kinh phí ñuùng möùc. Do ñoù, nhieàu heä thoáng xöû lyù bò xuoáng caáp hoaëc hö hoûng phaûi taïm ngöng hoaït ñoäng. Ñeå ñaùp öùng nhu caàu trong vieäc khaùm chöõa beänh ngaøy moät taêng nhanh, moät soá beänh vieän vaø trung taâm y teá ñaõ naâng coâng suaát phuïc vuï leân ñaùng keå, vöôït quaù coâng suaát thieát keá cuûa heä thoáng xöû lyù, laøm aûnh höôûng ñeán chaát löôïng nöôùc thaûi sau xöû lyù. Ngoaøi ra, moät soá beänh vieän coù heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi nhöng trong quaù trình vaän haønh laïi khoâng ñaûm baûo yeâu caàu kyõ thuaät hoaëc khoâng taän duïng ñöôïc heát coâng suaát cuûa heä thoáng. CHÖÔNG 4 : TOÅNG QUAN VEÀ BEÄNH VIEÄN NGUYEÃN TRAÕI 4.1 VÒ TRÍ Beänh vieän toïa laïc taïi Quaän 5 – moät quaän trung taâm cuûa Thaønh phoá. Ñòa chæ : 314 Nguyeãn Traõi – P.8 – Q.5 – Tp. Hoà Chí Minh. Vôùi vò trí naøy, beänh vieän cuõng coù nhöõng thuaän lôïi vaø khoù khaên nhö sau : 4.1.1 Thuaän lôïi Quaän 5 laø quaän coù nhieàu beänh vieän nhaát treân toaøn Thaønh phoá. Coù ñeán 10 beänh vieän treân ñòa baøn Quaän, bao goàm : BV Chôï Raãy, BV Huøng Vöông, BV Nguyeãn Tri Phöông, BV Nguyeãn Traõi, Quaân Y vieän 7A,… Trong ñoù, caùc beänh vieän nhö Chôï Raãy, Nguyeãn Tri Phöông laø caùc beänh vieän chuyeân tieáp nhaän beänh nhaân töø caùc beänh vieän tuyeán döôùi chuyeån leân, do ñoù caùc beänh vieän naøy phaûi chòu moät aùp löïc beänh nhaân raát lôùn. Trong khi ñoù, beänh vieän Nguyeãn Traõi chæ chuû yeáu tieáp nhaän caùc beänh nhaân ñeán ñieàu trò noäi truù, do ñoù beänh vieän khoâng phaûi chòu aùp löïc beänh nhaân lôùn nhö caùc beänh vieän khaùc treân ñòa baøn. 4.1.2 Khoù khaên Beänh vieän naèm ngay trong khu vöïc ñoâng daân cö. Do vaäy, chaát löôïng moâi tröôøng cuûa beänh vieän seõ aûnh höôûng raát lôùn ñoái vôùi söùc khoûe cuûa ngöôøi daân. Maëc duø khoâng laø moät beänh vieän tuyeán ñaàu, nhöng löôïng beänh nhaân maø beänh vieän ñoùn nhaän cuõng khoâng phaûi ít. Caùc beänh nhaân ñeán ñaây chuû yeáu ñeå khaùm vaø ñieàu trò noäi truù. Vì vaäy, löôïng nöôùc thaûi haøng ngaøy thaûi ra qua caùc hoaït ñoäng khaùm chöõa beänh, phaãu thuaät, veä sinh duïng cuï y teá laø khoâng nhoû. Vì vaäy, neáu khoâng coù moät heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi hoaøn chænh thì löôïng nöôùc thaûi naøy seõ raát deã aûnh höôûng ñeán moâi tröôøng xung quanh, vaø taùc ñoäng xaáu ñeán söùc khoûe cuûa ngöôøi daân ôû khu vöïc laân caän cuõng nhö chính söùc khoûe cuûa beänh nhaân. 4.2 QUI MOÂ BEÄNH VIEÄN Tröôùc naêm 1975, beänh vieän coù teân laø beänh vieän Phuùc Kieán, do moät löông y ngöôøi Hoa thaønh laäp. Sau naêm 1975, beänh vieän ñöôïc chuyeån giao cho chính quyeàn môùi quaûn lyù. Hieän nay, beänh vieän Nguyeãn Traõi ñang hoaït ñoäng döôùi söï quaûn lyù, chæ ñaïo, höôùng daãn vaø kieåm tra cuûa Sôû Y Teá Tp.Hoà Chí Minh veà chuyeân moân noùi rieâng, vaø söï quaûn lyù, chæ ñaïo cuûa UBND Tp.Hoà Chí Minh noùi chung. Nhieäm vuï chuû yeáu cuûa beänh vieän laø khaùm chöõa beänh noäi, ngoaïi truù, caáp cöùu, phoøng choáng dòch beänh,… Beänh vieän ñaõ ñöôïc trang bò nhieàu thieát bò y teá hieän ñaïi giuùp cho coâng taùc chaån ñoaùn vaø ñieàu trò nhö : Maùy sieâu aâm maøu, maùy ñieän tim, maùy X-quang,… Cô caáu toå chöùc bao goàm : Ban giaùm ñoác : 1 giaùm ñoác laõnh ñaïo vaø ñieàu haønh toaøn boä hoaït ñoäng cuûa beänh vieän. 2 phoù giaùm ñoác giuùp vieäc cho giaùm ñoác. Caùc khoa, phoøng : Khoa Noäi toång hôïp Khoa Ngoaïi Khoa y hoïc coå truyeàn Khoa Thaàn kinh Khoa Laõo Khoa Tim maïch Khoa Choáng nhieãm khuaån Khoa Hoài söùc – caáp cöùu Khoa xeùt nghieäm Phoøng toå chöùc Phoøng Keá hoaïch – Toång hôïp Phoøng Haønh chaùnh quaûn trò Vôùi 550 giöôøng beänh noäi truù vaø hôn 700 caùn boä coâng nhaân vieân, bao goàm : Thaïc só, Chuyeân khoa caáp 1, Baùc só, Döôïc só, vaø moät soá Ñaïi hoïc khaùc… 4.3 HIEÄN TRAÏNG NÖÔÙC THAÛI TAÏI BEÄNH VIEÄN NGUYEÃN TRAÕI 4.3.1 Thaønh phaàn vaø tính chaát nöôùc thaûi Baûng 4.1 : Thaønh phaàn vaø tính chaát nöôùc thaûi beänh vieän Nguyeãn Traõi STT Chæ tieâu oâ nhieãm ñaëc tröng Ñôn vò ño Noàng ñoä 1 pH - 6.84 2 Caên lô löûng (SS) mg/l 148 3 Nhu caàu oxi sinh hoùa (BOD5) mg/l 126 4 Nhu caàu oxi hoùa hoïc (COD) mg/l 178 5 Toång Nitô (tính theo N) mg/l 34 6 Toång Photpho (tính theo P) mg/l 3.2 7 Toång Coliform MPN/100ml 6.5 x 104 8 E.Coli MPN/100ml 2.6 x 104 (Nguoàn : Beänh vieän Nguyeãn Traõi) Baûng 4.2 : Tieâu chuaån nöôùc thaûi (TCVN 5945 – 1995) STT Thoâng soá Ñôn vò Giaù trò giôùi haïn A B C 1 pH - 6-9 5,5 - 9 5-9 2 Caên lô löûng (SS) mg/l 50 100 200 3 Nhu caàu oxi sinh hoùa (BOD5) mg/l 20 50 100 4 Nhu caàu oxi hoùa hoïc (COD) mg/l 50 100 400 5 Toång Nitô (tính theo N) mg/l 30 60 60 6 Toång Photpho (tính theo P) mg/l 4.0 6.0 8.0 7 Toång Coliform MPN/100ml 5000 10000 (Trích : Tieâu chuaån nöôùc thaûi, TCVN 5945 - 1995) So saùnh thaønh phaàn vaø tính chaát nöôùc thaûi beänh vieän Nguyeãn Traõi vôùi TCVN (5945 - 1995) coù theå thaáy raèng nöôùc thaûi beänh vieän Nguyeãn Traõi ñaõ vöôït quaù tieâu chuaån cho pheùp (loaïi B) khi thaûi vaøo coáng chung cuûa thaønh phoá. 4.3.2 Bieän phaùp xöû lyù hieän nay Naêm 1998, beänh vieän Nguyeãn Traõi ñöôïc Sôû Y teá Tp. Hoà Chí Minh ñaàu tö xaây döïng heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi vôùi coâng suaát 400 m3/ngaøy ñeâm, vôùi quy trình xöû lyù nhö sau : Nöôùc thaûi theo möông daãn ñeán hoá ga coù ñaët song chaén raùc ñeå loaïi boû caùc taïp chaát thoâ coù trong nöôùc thaûi nhö boâng baêng, giaáy, caùc maãu beänh phaåm coøn soùt laïi,… Raùc ñöôïc giöõ laïi ôû song chaén raùc sau ñoù ñöôïc vôùt ra ngoaøi baèng phöông phaùp thuû coâng. Raùc ñöôïc taäp trung vaøo gioû roài raéc voâi leân ngay khi laáy, sau ñoù seõ ñöôïc Coâng ty veä sinh moâi tröôøng thu gom. Nöôùc thaûi sau khi qua song chaén raùc ñöôïc daãn ñeán beå ñieàu hoøa. Beå ñieàu hoøa ñöôïc xaây chìm. Beå ñöôïc cung caáp khí nhaèm phaân huûy moät phaàn caùc chaát thaûi deã phaân huûy coù trong nöôùc. Sau ñoù, nöôùc thaûi ñöôïc bôm tôùi beå oxi hoùa. pH trong beå oxi hoùa ñöôïc kieåm soaùt baèng heä thoáng kieåm soaùt pH töï ñoäng. Doøng nöôùc thaûi töø thieát bò oxi hoùa ñöôïc daãn chaûy ngang qua heä thoáng oáng coù ñaàu doø pH. Khi ñaõ chaûy qua ñaàu doø xong, nöôùc ñöôïc traû veà beå ñieàu hoøa (löôïng nöôùc qua ñaàu doø raát ít, chaûy töï do vaø lieân tuïc trong moät oáng f 8cm). Tuøy theo chæ soá pH ño ñöôïc maø coù boå sung theâm NaOH hay khoâng. NaOH ñöôïc boå sung vaøo nöôùc baèng moät bôm ñònh löôïng ñeå duy trì pH trong beå oxi hoùa töø 7 – 8,5. Tieáp theo, nöôùc thaûi ñöôïc daãn ñeán beå laéng 1 nhaèm giaûm löôïng chaát raén lô löûng vaø chaát höõu cô. Töø beå laéng 1, nöôùc thaûi ñöôïc daãn sang beå keo tuï. Taïi ñaây, nöôùc ñöôïc khuaáy troän vôùi chaát keo tuï laø pheøn nhoâm Al2(SO4)3.18H2O. Sau khi ra khoûi beå keo tuï, nöôùc thaûi ñöôïc daãn ñeán beå laéng 2. Sau ñoù, nöôùc thaûi ñöôïc bôm ñeán beå troän thuûy löïc nhaèm giaûm löôïng chaát raén lô löûng tröôùc khi ñöa ñeán beå khöû truøng. Taïi beå khöû truøng, nöôùc thaûi ñöôïc khöû truøng baèng Clorua voâi ñeå tieâu dieät caùc vi truøng gaây beänh coù trong nöôùc. Sau khi ñöôïc khöû truøng, nöôùc thaûi ñöôïc ñöa vaøo coáng thoaùt nöôùc chung cuûa thaønh phoá. Cöù moãi 2 giôø thì bôm xaû caën cho beå laéng 1 vaø beå laéng 2. Khoaûng 24 giôø thì xaû caën 1 laàn trong beå keo tuï. Moãi laàn bôm xaû caën keùo daøi 5 phuùt cho caùc thieát bò coù heä thoáng laéng caën. Buøn laéng ñöôïc bôm veà beå laøm khoâ baèng caùt. Beå naøy coù taùc duïng loïc nöôùc caën buøn laéng ôû caùc thieát bò laéng. Caùc caën buøn ñöôïc giöõ laïi treân lôùp caùt coù traûi löôùi, nöôùc sau khi loïc seõ ñöôïc thaùo hoài löu veà beå ñieàu hoøa. Sau thôøi gian phôi, buøn ñaõ khoâ (deã xuùc, deã ñöïng, deã vaän chuyeån) vaø khoâng coøn muøi hoâi, coù theå xuùc laøm phaân boùn caây hay ñoå boû theo raùc sinh hoaït. Hình 4.1: Maët baèng heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi beänh vieän Nguyeãn Traõi (Nguoàn : Khaûo saùt taïi beänh vieän Nguyeãn Traõi) CHUÙ THÍCH A : Beå ñieàu hoøa B : Beå laøm khoâ baèng caùt C : Hoá ga coù ñaët SCR D : Nhaø ñieàu haønh I : Beå oxi hoùa II : Beå laéng 1 III : Beå keo tuï IV : Beå laéng 2 V : Beå troän thuûy löïc VI : Beå khöû truøng CHÖÔNG 5 : TÍNH TOAÙN THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG XÖÛ LYÙ NÖÔÙC THAÛI BEÄNH VIEÄN NGUYEÃN TRAÕI 5.1 LÖÏA CHOÏN VAØ THUYEÁT MINH QUY TRÌNH COÂNG NGHEÄ 5.1.1 Löïa choïn quy trình Quy trình coâng ngheä cuûa moät heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi ñöôïc löïa choïn sao cho phuø hôïp vôùi moät trong nhöõng tieâu chí sau : Löu löôïng, thaønh phaàn vaø tính chaát nöôùc thaûi. Tieâu chuaån xaû thaûi ra ngoaøi. Ñaëc ñieåm cuûa nguoàn tieáp nhaän nguoàn nöôùc thaûi. Ñieàu kieän töï nhieân, khí haäu, khí töôïng, ñòa chaát thuûy vaên hay ñieàu kieän xaõ hoäi taïi khu vöïc ñaët traïm xöû lyù. Tính khaû thi cuûa coâng trình khi xaây döïng cuõng nhö khi hoaït ñoäng. Quy moâ vaø xu höôùng phaùt trieån. Khaû naêng ñaùp öùng thieát bò cho heä thoáng xöû lyù. Tình hình thöïc teá vaø khaû naêng taøi chính (chi phí ñaàu tö, chi phí hoùa chaát, chi phí xaây döïng, quaûn lyù vaän haønh vaø baûo trì,…). 5.1.2 Caùc phöông aùn xöû lyù 5.1.2.1 Phöông aùn 1 Nöôùc thaûi ñöôïc taäp trung veà hoá ga coù ñaët song chaén raùc ñeå ngaên caùc loaïi raùc coù kích thöôùc lôùn. Sau ñoù, nöôùc thaûi tieáp tuïc daãn ñeán beå ñieàu hoøa. Beå ñieàu hoøa ñöôïc laép ñaët heä thoáng phaân phoái khí giaûm bôùt moät phaàn noàng ñoä caùc chaát oâ nhieãm, ñoàng thôøi traùnh hieän töôïng phaân huûy yeám khí gaây muøi hoâi. Hôn nöõa, beå ñieàu hoøa coù taùc duïng ñieàu chænh löu löôïng, taïo cheá ñoä laøm vieäc oån ñònh cho caùc coâng trình xöû lyù tieáp theo. Töø beå ñieàu hoøa, nöôùc thaûi ñöôïc bôm tröïc tieáp ñeán beå Aeroten phaàn lôùn caùc chaát höõu cô bò phaân huûy nhôø caùc vi sinh vaät hieáu khí coù trong buøn hoaït tính. Sau ñoù, nöôùc thaûi ñöôïc bôm ñeán beå laéng ñeå laéng buøn sinh ra töø quaù trình phaân huûy sinh hoïc. Phaàn buøn laéng trong beå theo ñònh kyø, moät phaàn seõ bôm hoaøn löu veà beå Aeroten ñeå ñaûm baûo maät ñoä vi sinh vaät trong beå, phaàn coøn laïi seõ ñöôïc bôm ñeán beå oån ñònh buøn. Chuù thích : Ñöôøng nöôùc Ñöôøng buøn caën Ñöôøng hoùa chaát Ñöôøng khí Hình 5.1 : Sô ñoà coâng ngheä phöông aùn 1 Song chaén raùc Beå ñieàu hoøa Beå Aeroten Beå laéng Beå khöû truøng Beå chöùa buøn Nöôùc thaûi Coáng thoaùt nöôùc Khí Clo Tuaàn hoaøn Cuoái cuøng, nöôùc thaûi chaûy sang beå khöû truøng ñeå tieâu dieät nhöõng vi khuaån gaây beänh coøn soùt laïi trong nöôùc thaûi tröôùc khi thaûi vaøo coáng chung cuûa thaønh phoá. 5.1.2.2 Phöông aùn 2 Caën Song chaén raùc Beå ñieàu hoøa Beå loïc sinh hoïc Beå laéng Beå khöû truøng Beå chöùa buøn Nöôùc thaûi Coáng thoaùt nöôùc Khí Clo Chuù thích : Ñöôøng nöôùc Ñöôøng buøn caën Ñöôøng hoùa chaát Ñöôøng khí Nöôùc thaûi töï chaûy qua song chaén raùc ñeán beå ñieàu hoøa. Töø beå ñieàu hoøa, nöôùc ñöôïc bôm ñeán beå loïc sinh hoïc. Beân trong beå coù chöùa caùc vaät lieäu loïc, vaät lieäu loïc laø soûi coù ñöôøng kính 25 – 30 mm, nöôùc seõ ñöôïc phun xuoáng beà maët beå loïc qua heä thoáng phaân phoái. Trong beå nöôùc thaûi ñöôïc troän theâm oxi ñeå oxi hoùa caùc hôïp chaát höõu cô. Caùc chaát höõu cô seõ bò oxi hoùa döôùi taùc duïng cuûa caùc men vi sinh hieáu khí baùm treân beà maët giaù theå ñöôïc ñaët saún beân trong beå. Tieáp theo, nöôùc thaûi ñöôïc daãn ñeán beå laéng ñeå laéng caùc chaát lô löûng coøn laïi trong nöôùc. Sau cuøng, nöôùc thaûi töï chaûy qua beå khöû truøng roài thoaùt ra ngoaøi. Hình 5.2 : Sô ñoà coâng ngheä phöông aùn 2 5.2 TÍNH TOAÙN LÖU LÖÔÏNG 5.2.1 Tính toaùn löu löôïng trung bình Baûng 5.1 : Xaùc ñònh coâng suaát traïm xöû lyù STT Qui moâ beänh vieän Tieâu chuaån duøng nöôùc (l/giöôøng/ngaøy) Löu löôïng nöôùc thaûi (m3/ngaøy) 1 Döôùi 100 giöôøng 700 70 2 100 – 300 giöôøng 700 100 – 200 3 300 – 500 giöôøng 600 200 – 300 4 500 – 700 giöôøng 600 300 – 450 5 Treân 700 giöôøng 600 Treân 500 (Nguoàn : Xöû lyù nöôùc thaûi – Traàn Ñöùc Haï – NXB Xaây döïng) Beänh nhaân : (600 l/giöôøng/ngaøy – baûng 5) 550 giöôøng : 600 * 550 = 330.000 (l/ngaøy) Thaân nhaân + nhaân vieân y teá : (120 l/ngöôøi/ngaøy) 550 thaân nhaân : 120 * 550 = 66.000 (l/ngaøy) 750 nhaân vieân : 120 * 750 = 90.000 (l/ngaøy) Nöôùc giaët töø khu thanh truøng : 30.000 (l/ngaøy) Nöôùc thaûi töø khu caên tin : 10.000 (l/ngaøy) Coäng : 526.000 (l/ngaøy) = 526 (m3/ngaøyñeâm) Ä Löu löôïng trung bình ngaøy : Qtb.ng = 526 (m3/ngñ) Ä Löu löôïng trung bình giôø : Qtb.h = 526 : 24 = 22 (m3/h) Ä Löu löôïng trung bình giaây : Qtb.s = 22 : 3600 = 0,006 (m3/s) = 6 (l/s) 5.2.2 Tính toaùn löu löôïng lôùn nhaát Baûng 5.2 : Heä soá khoâng ñieàu hoøa chung Qtb.s (l/s) 5 15 30 50 100 200 300 500 800 1250 Kch 3,0 2,5 2,0 1,8 1,6 1,4 1,35 1,25 1,2 1,15 (Nguoàn : Xöû lyù nöôùc thaûi ñoâ thò vaø coâng nghieäp – Laâm Minh Trieát) Tra baûng 5.3 vôùi löu löôïng trung bình giaây laø 6 (l/s), ta ñöôïc Kch = 2,875. Ä Löu löôïng lôùn nhaát giôø : Qmax.h = Qtb.h * Kch = 22 * 2,875 = 63,25 (m3/h) Ä Löu löôïng lôùn nhaát giaây : Qmax.s = 63,25 : 3600 = 0,017 (m3/s) 5.3 TÍNH TOAÙN CAÙC COÂNG TRÌNH CHÍNH 5.3.1 Song chaén raùc 5.3.1.1 Chöùc naêng Song chaén raùc ñöôïc duøng ñeå giöõ raùc vaø caùc taïp chaát raén coù kích thöôùc lôùn trong nöôùc thaûi. Caùc taïp chaát naøy neáu khoâng ñöôïc loaïi boû seõ gaây taéc ngheõn ñöôøng oáng, hö hoûng bôm, laøm aûnh höôûng ñeán caùc coâng trình xöû lyù phía sau. Raùc taïi song chaén ñöôïc vôùt ra ngoaøi baèng phöông phaùp thuû coâng, sau ñoù coâng ty veä sinh moâi tröôøng seõ ñeán thu gom. 5.3.1.2 Caáu taïo Song chaén raùc ñöôïc laøm baèng kim loaïi. Löôùi chaén raùc ñaët coá ñònh vôùi goùc nghieâng 600 ñeå thuaän tieän cho vieäc vôùt raùc cuõng nhö giaûm ñöôïc toån thaát aùp löïc qua song chaén. Choïn : beà roäng song chaén raùc BS = 0,5 m (500 mm) thanh SCR coù tieát dieän hình chöõ nhaät, kích thöôùc 8 mm * 10 mm beà roäng cuûa 1 khe hôû : b = 0,016 m (16 mm) Giaû söû SCR coù n thanh à Soá khe hôû laø m khe (m = n + 1), ta coù moái lieân heä giöõa beà roäng song chaén raùc vaø soá khe hôû nhö sau : BS = d * n + b * (n + 1) Û 500 = 8 * n + 16 * (n + 1) Û n = 20,1 à Choïn n = 20 thanh à m = 21 khe Soá khe hôû cuûa SCR ñöôïc tính baèng coâng thöùc : m = * kz (Xöû lyù nöôùc thaûi ñoâ thò vaø coâng nghieäp – Laâm Minh Trieát) Þ h = = = 0,076 (m) Trong ñoù : h : ñoä saâu nöôùc ôû chaân song chaén Qmax.s : löu löôïng lôùn nhaát giaây kz : heä soá tính ñeán söï thu heïp doøng chaûy à choïn kz = 1,05 m : soá khe hôû cuûa SCR b : chieàu roäng cuûa 1 khe hôû v : toác ñoä nöôùc chaûy qua SCR, choïn v = 0,7 (m/s) (Xöû lyù nöôùc thaûi – Hoaøng Hueä – NXB Xaây döïng) Chieàu roäng möông daãn tröôùc SCR : Ta coù : Qmax.s = v * h * Bk Þ Bk = = = 0,32 (m) Chieàu daøi ñoaïn môû tröôùc song chaén : Choïn j = 20o l1 = = = 0,25(m) Chieàu daøi ñoaïn môû sau song chaén : l2 = 0,5 * l1 = 0,5 * 0,25 = 0,125 (m) Chieàu daøi xaây döïng cuûa phaàn möông laép ñaët song chaén : L = l1 + l2 + ls = 0,25 + 0,125 + 1,3 = 1,625 (m) Vôùi : ls : chieàu daøi phaàn möông ñaët SCR, choïn ls = 1,3 (m) Toån thaát qua song chaén : hc = = = 0,062 (m) Trong ñoù : v : vaän toác nöôùc chaûy tröôùc song chaén k : heä soá söï taêng toån thaát aùp löïc do raùc maéc vaøo SCR (k = 2I3) à choïn k = 3 x : heä soá söùc caûn cuïc boä cuûa song chaén, tính baèng : x = = = 0,825 Vôùi : a : goùc nghieâng cuûa SCR so vôùi höôùng doøng chaûy (a = 60o) b : heä soá phuï thuoäc tieát dieän ngang cuûa thanh song chaén, tieát dieän hình chöõ nhaät (loaïi 1) à b = 2,42 d : beà roäng cuûa thanh chaén (d = 0,008 m) b : beà roäng cuûa 1 khe hôû (b = 0,016 m) Chieàu saâu xaây döïng : Hình 5.3 : Kích thöôùc song chaén raùc H = h + hc + 0,3 = 0,076 + 0,062 + 0,3 = 0,44 ≈ 0,45 (m) Haøm löôïng chaát baån trong nöôùc thaûi sau khi ra khoûi song chaén raùc : Haøm löôïng chaát lô löûng sau khi qua song chaén raùc giaûm 4% : S’ = S * (100% – 4%) = 148 * (100% – 4%) = 142,08 (mg/l) BOD giaûm 4% : B’ = B * (100% – 4%) = 126 * (100% – 4%) = 120,96 (mg/l) Baûng 5.3 : Caùc thoâng soá thieát keá song chaén raùc STT Teân thoâng soá Kyù hieäu Kích thöôùc 1 Kích thöôùc thanh chaén Beà daøy - 10 mm Beà roäng d 8 mm 2 Khoaûng caùch giöõa caùc thanh b 16 mm 3 Soá thanh chaén n 20 thanh 4 Goùc nghieâng cuûa song chaén a 60o 5 Vaän toác doøng chaûy v 0,7 m/s 6 Kích thöôùc song chaén raùc Daøi L 1,625 m Roäng BS 0,5 m Saâu H 0,45m 7 Beà roäng möông daãn BK 0,32 m 5.3.2 Beå ñieàu hoøa 5.3.2.1 Chöùc naêng Söï dao ñoäng veà löu löôïng vaø tính chaát nöôùc thaûi seõ gaây aûnh höôûng xaáu ñeán caùc hieäu quaû xöû lyù cuûa caùc coâng trình phía sau, ñaëc bieät laø coâng trình xöû lyù sinh hoïc. Ñoái vôùi caùc coâng trình xöû lyù sinh hoïc, cheá ñoä laøm vieäc cuûa heä thoáng seõ khoâng oån ñònh neáu löu löôïng vaø chaát löôïng nöôùc thöôøng xuyeân bò thay ñoåi. Hôn nöõa, haøm löôïng chaát baån trong nöôùc thaûi luùc taêng, luùc giaûm seõ laøm giaûm hieäu suaát xöû lyù cuûa heä thoáng. Ñoái vôùi caùc coâng trình xöû lyù hoùa hoïc, khi löu löôïng vaø tính chaát nöôùc thaûi thay ñoåi thì phaûi taêng hoaëc giaûm noàng ñoä, lieàu löôïng hoùa chaát chaâm vaøo. Ñieàu naøy raát khoù thöïc hieän khi ñieàu kieän töï ñoäng hoùa chöa cho pheùp. Do ñoù, ñeå toaøn boä heä thoáng xöû lyù hoaït ñoäng toát vaø oån ñònh, ñaït hieäu suaát toái ña thì caàn phaûi xaây döïng beå ñieàu hoøa. Beå naøy coù chöùc naêng ñieàu chænh löu löôïng nöôùc thaûi oån ñònh tröôùc khi ñöa ñeán coâng trình xöû lyù sinh hoïc, hoùa hoïc. 5.3.2.2 Caáu taïo Beå ñieàu hoøa coù daïng hình vuoâng hoaëc hình chöõ nhaät. Trong beå ñieàu hoøa laép ñaët moät heä thoáng suïc khí daïng oáng daãn khoan loã cung caáp oxi nhaèm traùnh cho nöôùc thaûi khoâng bò phaân huûy yeám khí gaây muøi hoâi, ñoàng thôøi vieäc suïc khí naøy cuõng laøm giaûm moät phaàn caùc chaát oâ nhieãm coù trong nöôùc thaûi. Kích thöôùc beå : + Theå tích beå ñieàu hoøa : W = Qmax.h * t = 63,25 * 2 = 126,5 (m3) ≈ 127 (m3) Vôùi : t laø thôøi gian löu nuôùc thaûi trong beå , choïn t = 2 (h). + Choïn chieàu cao cuûa beå laø h = 3,5 m + Dieän tích beå : F = = = 36,28 (m2) Þ Kích thöôùc beå ñieàu hoøa : B * L = 7,3 * 5 + Choïn chieàu cao baûo veä laø 0,5 m Þ Chieàu cao toång coäng : H = h + 0,5 = 3,5 + 0,5 = 4 (m) Þ Theå tích xaây döïng beå ñieàu hoøa laø : B * L * H = 5 * 7,3 * 4 = 146 (m3) Hình5.4 :Kích thöôùc beå ñieàu hoøa Löu löôïng khí caàn caáp cho beå ñieàu hoøa : Ta caàn cung caáp oxi cho beå ñieàu hoøa ñeå nöôùc thaûi khoâng phaân huûy trong ñieàu kieän yeám khí, gaây muøi hoâi. Ñeå cung caáp khí cho beå ñieàu hoøa, ta duøng heä thoáng suïc khí, löôïng khoâng khí caàn cung caáp cho beå ñieàu hoøa laø töø 0,01 ñeán 0,015 m3/1 m3 dung tích beå/1 phuùt (Tính toaùn thieát keá caùc coâng trình Xöû lyù nöôùc thaûi – Trònh Xuaân Lai). Þ Löôïng khoâng khí caàn caáp cho beå ñieàu hoøa : Qkk = 0,015 * 127 = 1,91 (m3/ m3 nöôùc thaûi/phuùt) = 114,6 (m3/h) = 0,032 (m3/s) Boá trí heä thoáng suïc khí : Khí ñöôïc phaân phoái tröïc tieáp vaøo nöôùc baèng heä thoáng oáng daãn khoan loã, vôùi ñöôøng kính loã 5 mm. + Dieän tích beà maët cuûa 1 loã : f = = 1,9 * 10-5 (m2) + Cöôøng ñoä khí cuûa 1 loã : q = f * v = 1,9. 10-5 * 10 = 1,9 * 10-4 (m3/s) Vôùi : v laø vaän toác khí ra khoûi loã (v = 5 – 10 m/s) à Choïn v = 10 m/s (Tính toaùn thieát keá caùc coâng trình xöû lyù nöôùc thaûi – Trònh Xuaân Lai) + Ñeå caáp ñuû löôïng khí caàn thieát cho beå ñieàu hoøa thì caàn coù : N = = 168,4 ≈ 169 (loã) Thieát keá 1 oáng daãn khí chính ñaët doïc theo chieàu roäng beå, 3 oáng nhaùnh khoan loã ñaët vuoâng goùc vaø chaïy doïc theo chieàu daøi beå, moãi oáng khoan loã daøi 7,2 m. + Soá loã treân 1 oáng nhaùnh : 169 / 3 = 56 (loã) + Khoaûng caùch giöõa 2 loã : = 120 (mm) Vaän toác khí trong oáng : choïn v = 15 m/s + Ñöôøng kính oáng khí chính : D1 = = 0,05 (m) = 50 (mm) + Ñöôøng kính oáng khoan loã : D2 = = 0,03 (m) = 30 (mm) + Khoaûng caùch giöõa 2 oáng khoan loã : = 1,23 (m) AÙp löïc caàn thieát cho heä thoáng khí neùn : Hc = hd + hc + hf + H = 0,4 + 0,5 + 4 = 4,9 (m) Vôùi : hd : toån thaát aùp löïc theo chieàu daøi treân ñöôøng oáng daãn hc : toån thaát qua thieàt bò phaân phoái (hd + hc khoâng vöôït quaù 0,4) hf : toån thaát cuïc boä cuûaoáng phaân phoái khí (khoâng vöôït quaù 0,5) AÙp löïc khoâng khí : p = (Coâng thöùc 149 – Xöû lyù nöôùc thaûi – Hoaøng Hueä) = = 1,47 (atm) Coâng suaát maùy neùn : N = = = 3,64 (kw) Vôùi q : löu löôïng khoâng khí caàn cung caáp q = 2 * Okk = 2 * 0,032 = 0,064 (m3/s) p : aùp löïc khí neùn h : hieäu suaát maùy bôm, choïn h = 0,7 Baûng 5.4 : Caùc thoâng soá thieát keá beå ñieàu hoøa STT Caùc thoâng soá Kyù hieäu Kích thöôùc 1 Kích thöôùc beå ñieàu hoøa Daøi L 7,3 m Roäng B 5 m Cao H 4 m 2 Thôøi gian löu nöôùc t 2 giôø 3 Löôïng khoâng khí caàn caáp cho beå ñieàu hoøa Qkk 114,6 m3/h 4 Heä thoáng suïc khí : 1 oáng chính, 4 oáng phaân phoái Ñöôøng kính oáng khí chính D 100 mm Ñöôøng kính oáng phaân phoái d 50 mm Chieàu daøi oáng phaân phoái - 7 m Ñöôøng kính loã - 5 mm 5 Coâng suaát maùy neùn N 3,64 kw Haøm löôïng caùc chaát baån coøn laïi sau khi ra khoûi beå ñieàu hoøa : Haøm löôïng chaát lô löûng sau khi qua beå ñieàu hoøa giaûm 4% : S’ = S * (100% – 4%) = 142,08 * (100% – 4%) = 136,39 (mg/l) BOD giaûm 25% : B’ = B * (100% – 25%) = 120,96 * (100% –25%) = 90,72 (mg/l) COD giaûm 5% : C’ = C * (100% – 25%) = 178 * (100% – 5%) = 169,1 (mg/l)  5.3.3 Beå Aeroten (phöông aùn 1) 5.3.3.1 Chöùc naêng Trong beå Aeroten, caùc chaát lô löûng laø nôi ñeå vi sinh vaät cö truù, sinh saûn vaø phaùt trieån daàn leân, hình thaønh caùc boâng caën goïi laø buøn hoaït tính. Vi sinh vaät söû duïng chaát höõu cô, chaát dinh döôõng coù trong nöôùc thaûi laøm thöùc aên, nhôø ñoù laøm giaûm möùc ñoä oâ nhieãm höõu cô cuûa nöôùc thaûi. 5.2.3.2 Caáu taïo Trong beå Aeroten coù gaén thieát bò suïc khí daïng oáng daãn khoan loã. Heä thoáng suïc khí naøy cung caáp oxi cho söï soáng cuûa vi sinh vaät, ñoàng thôøi traùnh hieän töôïng sa laéng caën. Heä thoáng khoâng bò taét trít, khoâng ñoøi hoûi trình ñoä quaûn lyù cao, phuø hôïp vôùi caùc heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi coâng suaát vöøa vaø nhoû. Caùc thoâng soá thieát keá : + Löu löôïng nöôùc thaûi : Q = 526 m3/ngaøyñeâm + Nhieät ñoä nöôùc thaûi : t = 20oC + BOD ñaàu vaøo = BOD ñaàu ra cuûa beå ñieàu hoøa à So = 90,72 (mg/l) + Haøm löôïng chaát lô löûng SS vaøo beå Aeroten : Cvaøo = 136,39 (mg/l) + = 0,7 + BOD20 trong nöôùc thaûi caàn ñaït sau xöû lyù : Lra = 20 (mg/l) + SS trong nöôùc thaûi caàn ñaït sau xöû lyù : Cra = 22 (mg/l) (tieâu chuaån nöôùc thaûi loaïi A) Giaû söû haøm löôïng chaát raén lô löûng trong nöôùc thaûi ñaàu ra laø chaát raén sinh hoïc (buøn hoaït tính) trong ñoù coù 80% laø chaát deã bay hôi vaø 60% laø chaát coù theå phaân huûy sinh hoïc. + Buøn hoaït tính trong nöôùc thaûi ñaàu vaøo = 0 + Ñoä tro cuûa buøn hoaït tính : z = 0,2 Tính noàng ñoä BOD5 hoøa tan trong nöôùc ñaàu ra : + Löôïng BOD chöùa trong caën lô löûng ra khoûi beå laéng : a = 0,6 * 22 = 13,2 (mg/l caën seõ bò phaân huûy tieáp tuïc) + Löôïng BOD khi bò oxi hoùa heát, chuyeån thaønh caën taêng leân 1,42 laàn (1mg BOD tieâu thuï 1,42 mg O2). b = 13,2 * 1,42 = 18,47 (mg/l) + Löôïng BOD5 chöùa trong caën lô löûng ñaàu ra : c = 18,47 * 0,7 = 12,93 (mg/l) + Löôïng BOD5 hoøa tan coøn laïi trong nöôùc khi ra khoûi beå laéng : S = 20 – 12,93 = 7,07 (mg/l) Tính hieäu quaû xöû lyù : + Theo BOD5 : E = = = 92% + Theo COD : E = = 88% Theå tích beå : W = = = 64,9 m3 ≈ 65 m3 Trong ñoù : qc : thôøi gian löu buøn (qc = 5 – 15 ngaøy) à choïn qc = 7 ngaøy Q : löu löôïng trung bình ngaøy (Q = 526 m3/ngaøyñeâm) Y : heä soá saûn löôïng buøn (Y = 0,4 – 0,8) à choïn Y = 0,6 mgVSS/mgBOD5 So : BOD5 ñaàu vaøo (So = 90,72 mg/l) S : BOD hoøa tan ra khoûi beå (S = 7,26 mg/l) X : noàng ñoä chaát lô löûng deã bay hôi trong hoãn hôïp buøn hoaït tính. à laáy X = 2000 mg/l Kd : heä soá phaân huûy noäi baøo, laáy Kd = 0,06 ngaøy-1 (Xöû lyù nöôùc thaûi ñoâ thò vaø coâng nghieäp – Laâm Minh Trieát) Kích thöôùc beå : + Choïn chieàu saâu beå laø 2,5m vaø chieàu cao baûo veä laø 0,5 m. à chieàu saâu xaây döïng : H = 2,5 + 0,5 = 3m + Dieän tích maët thoaùng cuûa beå : F = = = 26 (m2) Hình 5.5 : Kích thöôùc beå Aeroten Þ Kích thöôùc beå : L * B * H = 6,5 * 4 * 3 Thôøi gian löu nöôùc : q = == 0.15 ngaøy = 3,6 giôø ≈ 4 giôø Löu löôïng caën dö phaûi xaû moãi ngaøy sau khi heä thoáng hoaït ñoäng oån ñònh : + Heä soá taïo caën töø BOD5 : Yb = = = 0,42 + Löôïng buøn hoaït tính sinh ra trong ngaøy : Px = Yb * Q * (So – S) = 0,42 * 526 * (90,72 – 7,26) = 18.438 ≈ 18,44 (kg/ngaøy) + Toång löôïng caën sinh ra trong ngaøy : Px(SS) = = = 23,05 (kg/ngaøy) Þ Löôïng caën dö haøng ngaøy phaûi xaû ñi : Pxaû = Px(SS) – Q * 22 * 10-3 =23,05 – 526 * 22 * 10-3 = 11,48 (kg/ngaøy) Löu löôïng buøn thaûi : Töø coâng thöùc : qc = Þ Qx = Trong ñoù : Qx : löu löôïng buøn thaûi V : Theå tích beå (V = 65 m3) Qr = Qvaøo = 526 m3/ngaøyñeâm X : noàng ñoä chaát lô löûng deã bay hôi trong hoãn hôïp buøn hoaït tính (X = 2000 mg/l) qc : thôøi gian löu buøn (7 ngaøy) Ct : noàng ñoä chaát lô löûng bay hôi trong doøng tuaàn hoaøn Ct = 0,8 * 10.000 = 8.000 (mg/l) (Tính toaùn thieát keá caùc coâng trình xöû lyù nöôùc thaûi –Trònh Xuaân Lai) Þ Qx = = 0,44 (m3/ngaøy) Tính heä soá tuaàn hoaøn a boû qua löôïng buøn hoaït tính taêng leân trong beå : Döïa vaøo phöông trình caân baèng vaät chaát cho beå Aeroten : Q * X0 + Qth * Ct = (Q + Qth) * X Vôùi : Q : löu löôïng nöôùc thaûi Qth : löu löôïng buøn hoaït tính tuaàn hoaøn X : noàng ñoä chaát lô löûng deã bay hôi trong beå Aeroten Ct : noàng ñoä chaát lô löûng deã bay hôi trong buøn tuaàn hoaøn X0 : noàng ñoä chaát lô löûng deã bay hôi trong nöôùc thaûi ñaàu vaøo. X0 thöôøng raát nhoû so vôùi X vaø Xth. Do ñoù, phöông trình caân baèng vaät chaát treân coù theå boû qua giaù trò Q * X0. Khi ñoù, phöông trình coù daïng : Qth * Ct = (Q + Qth) * X Chia 2 veá cuûa phöông trình cho Q, ta ñöôïc : Û Û Ñaët = a Þ X = a (Ct – X) Û = 0,33 Þ = 0,33 Þ Qth = 0,33 * Q = 0,33 * 526 = 173,58 (m3/ngaøy) Kieåm tra tæ soá F/M vaø taûi troïng theå tích : + Tæ soá F/M : Giôùi haïn cho pheùp : F / M = 0,2 – 0,6 kg/kg.ngaøy = 0,38 (ngaøy-1) + Taûi troïng theå tích : Giôùi haïn cho pheùp : 0,8 – 1,92 kgBOD5/m3.ngaøy (kgBOD5/m3.ngaøy) (Xöû lyù nöôùc thaûi ñoâ thò vaø coâng nghieäp – Laâm Minh Trieát) Xaùc ñònh löôïng oxi caàn thieát cho beå : + Löôïng oxi caàn thieát (theo lyù thuyeát) : (Coâng thöùc 6.15-Tính toaùn thieát keá caùc coâng trình xöû lyù nöôùc thaûi – Trònh Xuaân Lai) OC0 = Trong ñoù : OC0 : löôïng oxi caàn thieát theo ñieàu kieän tieâu chuaån cuûa phaûn öùng Q : löu löôïng nöôùc thaûi caàn xöû lyù (Q = 526 m3/ngaøy) S0 : noàng ñoä BOD5 ñaàu vaøo (S0 = 90,72 mg/l) S : noàng ñoä BOD5 ñaàu ra ( S = 7,26 mg/l) f = = 0,7 Px : löôïng buøn hoaït tính sinh ra trong ngaøy (Px = 18,44 kg/ngaøy) 1,42 : heä soá chuyeån ñoåi töø teá baøo sang COD N0 : toång haøm löôïng nitô ñaàu vaøo (N0 = 34 mg/l) N : toång haøm löôïng nitô ñaàu ra (N = 28 mg/l) 4,57 : heä soá söû duïng oxi khi oxi hoùa NH4+ thaønh NO3- Þ OC0 = = 52,09 (kgO2/ngaøy) + Löôïng oxi caàn thieát trong ñieàu kieän thöïc teá : OCt = OC0 : löôïng oxi caàn thieát theo ñieàu kieän tieâu chuaån cuûa phaûn öùng Cs : noàng ñoä oxi baõo hoøa à Cs = 9,08 (mg/l) C : löôïng oxi caàn duy trì trong beå (C = 1,5 – 2) à choïn C =2 (mg/l) T : nhieät ñoä nöôùc thaûi (T = 20oC) a : heä soá giaûm naêng suaát hoøa tan oxi do aûnh höôûng cuûa caën vaø caùc chaát hoaït ñoäng beà maët, loaïi thieát bò laøm thoaùng,… (a = 0,6 – 0,94) à choïn thieát bò phaân phoái boït khí mòn à a = 0,7 (theo baûng 8). Baûng 5.5 : Coâng suaát hoøa tan oxi vaøo nöôùc cuûa thieát bò phaân phoái boït khí mòn Ñieàu kieän thí nghieäm Ñieàu kieän toái öu Ñieàu kieän trung bình gO2/m3.m kgO2/KW gO2/m3.m kgO2/KW Nöôùc saïch T = 20oC Nöôùc thaûi T = 20oC ; a = 0,7 12 8,5 2,2 1,5 10 7 1,7 1,2 (Nguoàn : Tính toaùn thieát keá caùc coâng trình xöû lyù nöôùc thaûi – Trònh Xuaân Lai) Þ OCt = = 96,73 (kgO2/ngaøy) = 4,03 kgO2/h + Löôïng khoâng khí caàn thieát cho beå : Ok = = = 9068,44 (m3/ngaøy) = 0,105 (m3/s) Vôùi : OCt : Löôïng oxi caàn thieát trong ñieàu kieän thöïc teá f : heä soá an toaøn ( f = 1,5 – 2) à choïn f = 1,5 OU = Ou * h = 7 * 2,3 = 16 (gO2/m3) = 0,016 (kgO2/m3) Ou : coâng suaát hoøa tan khí trong thieát bò phaân phoái à choïn Ou = 7 (theo baûng 9) h : ñoä saâu ngaäp nöôùc cuûa thieát bò phaân phoái khí (h = 2,3 m) Heä thoáng phaân phoái khí : + Choïn thieát bò laøm thoaùng goàm caùc ñóa xoáp, ñöôøng kính 300 mm, dieän tích beà maët f = 0,07 m2, cöôøng ñoä khí 1,4 l/s cho 1 ñóa. + Soá löôïng ñóa phaân phoái khí trong beå : N = = 74,9 ≈ 75 (ñóa) + Vôùi caùc soá lieäu ñaõ tính nhö treân, heä thoáng phaân phoái khí bao goàm 4 oáng nhaùnh, ñaët doïc theo chieàu daøi beå, chieàu daøi oáng nhaùnh laø 6,3 m. Moãi nhaùnh coù 19 ñóa. à Khoaûng caùch giöõa 2 ñóa : = 0,03 (m) = 30(mm) Hình 5.6 : Sô ñoà boá trí heä thoáng phaân phoái khí + Vaän toác khí trong oáng : 15 m/s + Ñöôøng kính oáng khí chính : D1 = = 0,09 (m) = 90 (mm) + Ñöôøng kính oáng nhaùnh : D2 = = 0,05 (m) = 50 (mm) AÙp löïc caàn thieát cho heä thoáng khí neùn : Hc = hd + hc + hf + H = 0,4 + 0,5 + 3 = 3,9 (m) Trong ñoù : hd : toån thaát aùp löïc theo chieàu daøi treân ñöôøng oáng daãn hc : toån thaát qua thieàt bò phaân phoái (hd + hc khoâng vöôït quaù 0,4) hf : toån thaát cuïc boä cuûa oáng phaân phoái khí (khoâng vöôït quaù 0,5) AÙp löïc khoâng khí : p = (Coâng thöùc 149 – Xöû lyù nöôùc thaûi – Hoaøng Hueä) = = 1,37 (atm) Coâng suaát maùy neùn : N = = = 12,9 (kw/h) Vôùi : q : löu löôïng khoâng khí caàn cung caáp (m3/s) q = 2 * Ok = 2 * 0,14 = 0,28 p : aùp löïc khí neùn h : hieäu suaát maùy bôm, choïn h = 0,7 Haøm löôïng chaát baån trong nöôùc thaûi sau khi ra khoûi beå Aeroten : BOD giaûm 92 % : B’ = B * (100% – 92%) = 90,72 * (100% –92%) = 7,25 (mg/l) COD giaûm 88 % : C’ = C * (100% – 88%) = 169,1 * (100% –88%) = 20,3 (mg/l) Baûng 5.6 : Caùc thoâng soá thieát keá beå Aeroten STT Teân thoâng soá Kyù hieäu Kích thöôùc 1 Kích thöôùc beå : Daøi L 6,5 m Roäng B 4 m Cao H 3 m 2 Thôøi gian löu buøn 7 ngaøy 3 Thôøi gian löu nöôùc 4 giôø 4 Löôïng khoâng khí caàn caáp cho beå Aeroten Ok 0,14 m3/s 6 Coâng suaát maùy neùn N 12,9 kw/h 5.3.4 Beå loïc sinh hoïc (phöông aùn 2) 5.3.4.1 Chöùc naêng Nöôùc thaûi ñöôïc töôùi leân beà maët cuûa beå vaø thaám qua lôùp vaät lieäu loïc. Caùc caën baån coù trong nöôùc thaûi seõ ñöôïc giöõ laïi treân beà maët cuûa haït vaät lieäu loïc cuõng nhö trong caùc khe hôû giöõa caùc haït vaät lieäu, hình thaønh neân moät lôùp maøng – goïi laø maøng vi sinh. Oxi ñöôïc cung caáp vaøo beå giuùp vi sinh vaät haáp thuï vaø oxi hoùa caùc chaát höõu cô coù trong nöôùc thaûi. 5.3.4.2 Caáu taïo Beå loïc sinh hoïc ñöôïc xaây döïng coù daïng hình troøn, ñaùy keùp. Ñaùy treân laø taá, ñan ñôõ lôùp vaät lieäu loïc, ñaùy döôùi lieàn khoái, khoâng thaám nöôùc. Caùc thoâng soá tính toaùn : + Coâng suaát : 526 m3/ngaøy ñeâm + BOD5 sau beå ñieàu hoøa : S0 = 90,72 mg/l + Vaät lieäu loïc : soûi ( d = 25 – 30 mm) + Beà daøy lôùp vaät lieäu loïc : h2 = 2 m + Heä soá tuaàn hoaøn : R = = 1 (Baûng 11.1 – Phaân bieät taûi troïng trong caùc beå loïc sinh hoïc nhoû gioït – Tính toaùn thieát keá caùc coâng trình xöû lyù nöôùc thaûi – Trònh Xuaân Lai) + Nhieät ñoä nöôùc thaûi : T = 20o C + Hieäu quaû xöû lyù BOD ñaàu ra caàn ñaït E = 90% à BOD ñaàu ra : E = Þ S = So – (E * So) = 90,72 – (0,9 * 90,72) = 9,072 (mg/l) Theå tích lôùp vaät lieäu loïc : AÙp duïng coâng thöùc : E = E : hieäu quaû khöû BOD cuûa beå loïc vaø laéng 2 khi coù tuaàn hoaøn, ôû 20oC W : toång löôïng BOD5 caàn khöû (kg/ngaøy) V : theå tích vaät lieäu loïc (m3) F : thoâng soá tuaàn hoaøn nöôùc tính theo phöông trình : F = vôùi R laø heä soá tuaàn hoaøn (Coâng thöùc 11 – 1, Tính toaùn thieát keá caùc coâng trình xöû lyù nöôùc thaûi – Trònh Xuaân Lai) + Toång löôïng BOD5 caàn khöû trong ngaøy : W = Q * (So – S) = 526 * (90,72 – 9,072) = 43 (kg/ngaøy) + Thoâng soá tuaàn hoaøn nöôùc : F = = = 1,65 à Theå tích lôùp vaät lieäu loïc : E = Û 90 = Þ V = 52 ( m3) Dieän tích beå loïc : S = = 26 (m2) Ñöôøng kính beå loïc : D = = 5,75 (m) Chieàu cao beå loïc : H = h1 + h2 + h3 + h4 = 0,5 + 2 + 0,7 + 1 = 4,2 (m) h1 : khoaûng caùch töø beà maët lôùp vaät lieäu loïc ñeán meùp treân cuøng cuûa thaønh beå à h1 = 0,5 m (Ñieàu 6.14.4 – TCXD 51-84) h2 : chieàu cao lôùp vaät lieäu loïc (h2 = 2m) h3 : chieàu cao saøn ñôõ vaät lieäu loïc (h3 = 0,6 – 0,8) à h3 = 0,7 m h4 : chieàu cao phaàn ñaùy beå loïc, ñoä doác i = 1% à h4 = 1m Hình 5.7 : Kích thöôùc beå loïc sinh hoïc Taûi troïng thuûy löïc : a = = 40,5 (m3/m2.ngaøy) Taûi troïng chaát höõu cô tính cho 1 m3 vaät lieäu : b = = 0,83 (kgBOD5/m3.ngaøy) + Löu löôïng lôùn nhaát chaûy vaøo beå laø loïc : 17 (l/s) Heä thoáng voøi phun : + Choïn : Loaïi voøi phun coù ñöôøng kính mieäng voøi phun laø 25,4 mm. AÙp löïc tónh ôû ñaàu voøi : 2 m Toån thaát aùp löïc trong maïng löôùi phaân phoái = 30 % toån thaát toång coäng. à AÙp löïc töï do lôùn nhaát ôû ñaàu voøi phun : Hmax = = 0,7 (m) + Ñöôøng kính voøng töôùi ñöôïc xaùc ñònh theo bieåu ñoà hình 8a, phuï thuoäc vaøo: - AÙp löïc töï do lôùn nhaát : Hmax = 0,7 m Hình 5.8a : Bieåu ñoà xaùc ñònh ñöôøng kính voøng töôùi - Ñöôøng kính mieäng voøi phun : d = 25,4mm (Nguoàn : Xöû lyù nöôùc thaûi ñoâ thò vaø coâng nghieäp – Laâm Minh Trieát) à Ñöôøng kính voøng töôùi : D = 2,6 m Hình 5.8b : Bieåu ñoà xaùc ñònh löu löôïng töôùi cuûa voøi phun + Löu löôïng töôùi cuûa moãi voøi phun ñöôïc xaùc ñònh theo bieåu ñoà hình 8b. Hình 5.9 : Sô ñoà boá trí caùc voøi phun à Löu löôïng töôùi lôùn nhaát cuûa 1 voøi phun laø 70 l/phuùt (hay 1,17 l/s) + Heä thoáng coù 9 voøi phun. Caùc voøi phun ñöôïc boá trí xen keõ, choàng nhau. Theo caùch naøy, caùc voøi phun ñöôïc boá trí nhö hình beân. Haøm löôïng chaát baån trong nöôùc thaûi sau khi ra khoûi beå loïc sinh hoïc : BOD5 giaûm 90% : B’ = B * (100% – 90%) = 90,72 * (100% – 90%) = 9,072 (mg/l) Baûng 5.7 : Caùc thoâng soá thieát keá beå loïc sinh hoïc STT Teân thoâng soá Kyù hieäu Kích thöôùc 1 Kích thöôùc beå : Ñöôøng kính D 5,75 m Cao H 4,2 m 2 Thôøi gian laéng - 1,48 giôø 5.3.5 Beå laéng 5.3.5.1 Chöùc naêng Beå laéng coù nhieäm vuï laéng trong nöôùc ñeå xaû ra nguoàn tieáp nhaän vaø ñeå coâ ñaëc buøn hoaït tính ñeán noàng ñoä nhaát ñònh ñeå bôm tuaàn hoaøn veà beå Aeroten. 5.2.5.2 Caáu taïo Löïa choïn beå laéng laø beå laéng ñöùng coù daïng hình troøn. Dieän tích maët baèng cuûa beå laéng : S = = 14,29 (m2) ≈ 14,3 (m2) Vôùi : S : dieän tích maët baèng cuûa beå laéng Q : löu löôïng nöôùc thaûi ñöa vaøo xöû lyù ( Qtb.h = 22 m3/h) a : heä soá tuaàn hoaøn (a = 0,33) Co : noàng ñoä buøn hoaït tính trong Aeroten (g/m3) Ct : noàng ñoä buøn trong doøng tuaàn hoaøn (Ct = 8000 g/m3) VL : vaän toác laéng cuûa maët phaân chia phuï thuoäc vaøo noàng ñoä caën vaø tính chaát caën, ñöôïc xaùc ñònh baèng coâng thöùc thöïc nghieäm sau : = = 0,64 m/h Vmax = 7 m/h CL = 1/ 2 Ct = 1/ 2 * 8000 = 4000 (g/m3) K = 600 (Tính toaùn thieát keá caùc coâng trình xöû lyù nöôùc thaûi – Trònh Xuaân Lai) Neáu keå caû dieän tích buoàng phaân phoái trung taâm : Sbeå = 1,1 * S = 1,1 * 14,3 = 15,73 (m2) ≈ 16 (m3) Ñöôøng kính beå : D = = 4,5 (m) Ñöôøng kính buoàng phaân phoái trung taâm : d = 0,25 * D = 0,25 * 4,5 = 1,125 (m) Dieän tích buoàng phaân phoái trung taâm : f = = 0,99 (m2) ≈ 1 (m2) Dieän tích vuøng laéng cuûa beå : S = Sbeå – f = 16 – 1 = 15 (m2) Taûi troïng thuûy löïc : a = = 35,07 (m3/m2 ngaøy) Vaän toác ñi leân cuûa doøng nöôùc trong beå : V = =1,46 (m/h) Maùng thu nöôùc ñaët ôû voøng troøn coù ñöôøng kính 0,8 laàn ñöôøng kính beå : Dm = 0,8 * 4,5 = 3,6 (m) Chieàu daøi maùng thu nöôùc : L = p * Dm = p * 3,6 = 11,3 (m) Taûi troïng thu nöôùc treân 1m daøi cuûa maùng : aL = = 46,55 (m3/m daøi.ngaøy) Taûi troïng buøn : B = = 4,55 kg/m3.h Xaùc ñònh chieàu cao beå : H = h1 + h2 + h3 + h4 Vôùi : h1 : chieàu cao döï tröõ , choïn h1 = 0,5 m h2 : chieàu cao phaàn nöôùc trong ( 2 – 6 m) à choïn h2 = 3 m h3 : chieàu cao phaàn choùp cuûa ñaùy, ñoä doác i = 2% h3 = i * r = 2% * 2,25 = 0,045 (m) h4 : chieàu cao phaàn buøn, phuï thuoäc löôïng buøn cuûa coâng trình sinh hoïc h4 = = 0,2 (m) Þ H = 0,5 + 3 + 0,045 + 0,2 = 3,7 (m) à H = 4 (m) àTheå tích phaàn chöùa buøn : Hình 5.10 : Kích thöôùc beå laéng 2 Vb = Sb * h4 = 16 * 0,2 = 3,2 (m3) Noàng ñoä buøn trung bình trong beå : Ctb = = 6000 (g/m3) = 6 (kg/m3) (Tính toaùn thieát keá caùc coâng trình xöû lyù nöôùc thaûi – Trònh Xuaân Lai) Löôïng buøn chöùa trong beå laéng : Gbuøn = Vb * Ctb = 3,2 * 6 = 19,2 (kg) Thôøi gian löu nöôùc trong beå laéng : - Dung tích beå laéng : V = H * Sb = 3,2 * 16 = 51,2 (m3) - Nöôùc ñi vaøo beå laéng : Qt = (1 + a) * Q = (1 + 0,33) * 526 = 699,58 (m3/ngaøyñeâm) = 29,15 (m3/h) - Thôøi gian laéng : T = = 1,8 giôø ≈ 2 giôø Haøm löôïng chaát baån trong nöôùc thaûi sau khi ra khoûi beå laéng 2 : Haøm löôïng chaát lô löûng sau khi qua beå laéng 2 giaûm 95% : S’ = S * (100% – 95%) = 136,39 * (100% – 95%) = 6,82 (mg/l) Baûng 5.8 : Caùc thoâng soá thieát keá beå laéng STT Teân thoâng soá Kyù hieäu Kích thöôùc 1 Kích thöôùc beå : Ñöôøng kính D 4,5 m Cao H 4 m 2 Ñöôøng kính oáng trung taâm d 1,125 m 3 Ñöôøng kính maùng thu nöôùc Dm 3,6 m 4 Thôøi gian laéng 2 giôø 5.3.6 Beå khöû truøng 5.3.6.1 Chöùc naêng Khöû truøng nöôùc thaûi, tieâu dieät caùc vi sinh vaät coù trong nöôùc thaûi baèng hoùa chaát, tröôùc khi thaûi vaøo heä thoáng coáng chung. 5.3.6.2 Caáu taïo Beå coù daïng hình chöõ nhaät, chia laøm nhieàu ngaên. Caùc vaùch ngaên ñöôïc xeáp so le nhau, ñeå ñoåi höôùng di chuyeån cuûa doøng chaûy, taêng thôøi gian tieáp xuùc giöõa nöôùc thaûi vaø hoùa chaát, ñeå nöôùc thaûi coù theå ñöôïc khöû truøng hoaøn toaøn. Kích thöôùc beå : + Theå tích beå : V = Qtb.h * t = 22 * = 11 (m3) Vôùi : t laø thôøi gian löu nöôùc, choïn t = 30 phuùt (Theo Xöû lyù nöôùc thaûi – Hoaøng Hueä) + Choïn chieàu cao beå : h = 1,1 m chieàu cao baûo veä : hbv = 0,4 m + Dieän tích beà maët : F = = = 10 (m2) + Choïn chieàu daøi beå : 4 m à Chieàu roäng beå : B = = = 2,5 (m) + Choïn beå coù 4 ngaên, soá vaùch ngaên laø 3, chieàu daøy moãi vaùch ngaên d = 10 cm. Þ Chieàu roäng cuûa 1 ngaên : = 0,93 (m) + Chieàu daøi vaùch ngaên laáy baèng 2/3 chieàu daøi beå. Þ Chieàu daøi vaùch ngaên : * 2,5 = 1,67 (m) Hình 5.11 : Kích thöôùc beå khöû truøng Löôïng Clorua voâi caàn söû duïng : M = a * Q (a : lieàu löôïng clo hoaït tính) Lieàu löôïng clo caàn thieát laø 2 – 8 mg/l nöôùc thaûi ñoái vôùi nöôùc thaûi saucoâng trình xöû lyù sinh hoïc. (Theo Waste water Engineering : Treatment, Reuse, Disposal, 1991) à Choïn a = 5 (mg/l) Þ M = 5 * 526 = 2,63 (kg/m3.ngaøy) Duøng clorua voâi coù hieäu suaát söû duïng laø 30%. Þ Löôïng clorua voâi söû duïng laø : 2,63 : 0,3 = 8,76 (kg/ngaøy) ≈ 8,8 (kg/ngaøy) Baûng 5.9 : Caùc thoâng soá thieát keá beå khöû truøng STT Teân thoâng soá Kyù hieäu Kích thöôùc 1 Kích thöôùc beå : Daøi L 4 m Roäng B 2,5 m Cao H 1,5 m 2 Chieàu roäng ngaên - 0,93 m 3 Chieàu daøi vaùch ngaên - 1,67 m 4 Löôïng clorua voâi söû duïng - 8,8 kg/ngaøy 5.3.7 Beå chöùa buøn 5.3.7.1 Chöùc naêng Chöùa vaø oån ñònh caën nhaèm giaûm taùc nhaân gaây beänh coù trong buøn caën, giaûm muøi hoâi thoái. 5.3.7.2 Caáu taïo Beå coù daïng hình chöõ nhaät. Chia laøm 3 ngaên. Cöù 10 ngaøy, buøn laïi ñöôïc bôm vaøo 1 ngaên. Ñeán ngaøy thöù 30 thì ñem buøn ôû ngaên ñaàu tieân ñi ñoå boû. Toång löôïng caën tích luõy sau 1 ngaøy : 19,2 – (0,33 * 19,2 ) = 12,9 (kg/ngaøy) Trong ñoù : 19,2: löôïng buøn caën trong beå laéng 2 0,33 * 19,2: löôïng buøn tuaàn hoaøn laïi beå Aeroten Theå tích caën ñöa veà beå oån ñònh : Qc = = 1,3 (m3/ngaøy) 1,005 : tæ troïng caën ; 1% : noàng ñoä caën Choïn thôøi gian uû buøn laø 30 ngaøy cho moãi laàn laáy buøn ñem thaûi boû. Theå tích toái thieåu cuûa beå chöùa buøn laø : 1,3 * 30 = 39 (m3) Hình 5.12 : Kích thöôùc beå chöùa buøn Þ Kích thöôùc xaây döïng beå : L * B * H = 5 * 4 * 2 Noàng ñoä caën ñi vaøo beå oån ñònh : X = = 3,61 (kg/m3) = 3610 (mg/l) G : löôïng caën caàn xöû lyù QC : theå tích caën Baûng 5.10 : Caùc thoâng soá thieát keá beå oån ñònh buøn STT Teân thoâng soá Kyù hieäu Kích thöôùc 1 Kích thöôùc beå : Daøi L 5 m Roäng B 4 m Cao H 2 m 2 Thôøi gian chöùa buøn - 30 ngaøy 5.4 TÍNH TOAÙN CAÙC COÂNG TRÌNH PHUÏ 5.4.1 Ñöôøng kính oáng daãn nöôùc trong heä thoáng OÁng daãn nöôùc thaûi baèng nhöïa PVC, ñöôøng kính xaùc ñònh baèng coâng thöùc : f = = 0,1 m = 100 mm Vôùi : Vnöôùc : vaän toác nöôùc chaûy trong oáng (0,7m/s – 1 m/s) à choïn Vnöôùc = 0,7 m/s Q : löu löôïng trung bình nöôùc thaûi (m3/h) 5.4.2 Tính toaùn boàn pha hoùa chaát Dung tích boàn pha hoùa chaát : Wh = = 23 (m3) Trong ñoù : Wh : dung tích boàn pha hoùa chaát Q : löu löôïng nöôùc thaûi ñem xöû lyù (Qtb.h = 22 m3/h) t : thôøi gian giöõa 2 laàn pha hoùa chaát à choïn t = 12h C : lieàu löôïng clo söû duïng trong 12 giôø P : noàng ñoä dung dòch clo trong thuøng pha troän g : khoái löôïng rieâng cuûa dung dòch Ca(ClO)2, g = 106 g/m3 5.5 TÍNH TOAÙN GIAÙ THAØNH 5.5.1 Phöông aùn 1 5.5.1.1 Caùc haïng muïc xaây döïng STT Coâng trình Soá löôïng (m3 beâ toâng) Ñôn giaù (ñoàng) Thaønh tieàn (ñoàng) 1 Song chaén raùc 1 boä 5.000.000 5.000.000 2 Beå ñieàu hoøa 50 3.000.000 150.000.000 3 Beå Aeroten 30 3.000.000 90.000.000 4 Beå laéng 26 3.000.000 78.400.000 5 Beå khöû truøng 29 3.000.000 87.000.000 6 Beå oån ñònh buøn 30 3.000.000 90.000.000 7 Nhaø ñieàu haønh - - 30.000.000 Toång (A1) : 530.000.000 5.5.1.2 Caùc haïng muïc laép ñaët STT Thieát bò Soá löôïng Ñôn giaù (ñoàng) Thaønh tieàn (ñoàng) 1 Bôm nöôùc thaûi 2 caùi 15.000.000 30.000.000 2 Bôm buøn 2 caùi 20.000.000 40.000.000 3 Heä thoáng ñieän vaø tuû ñieàu khieån 15.000.000 15.000.000 4 Maùy neùn khí (coâng suaát 3,64 kw) 2 caùi 10.000.000 20.000.000 5 Maùy neùn khí (coâng suaát 12,9 kw) 2 caùi 16.000.000 32.000.000 6 Thuøng ñöïng hoùa chaát 1 caùi 8.000.000 8.000.000 7 Val, phuï tuøng ñöôøng oáng, oáng PVC (f 100), oáng khoan loã 50.000.000 8 Caùc duïng cuï pha cheá hoùa chaát 20.000.000 9 Maùy khuaáy 2 caùi 15.000.000 30.000.000 10 Bôm ñònh löôïng hoùa chaát 2 caùi 14.000.000 28.000.000 11 Ñóa phaân phoái khí 76 caùi 750.000 57.000.000 12 Haønh lang, caàu thang 50.000.000 50.000.000 13 Duïng cuï gaép raùc, caøo buøn, oáng daãn buøn 15.000.000 15.000.000 Toång (A2) :395.000.000 5.5.1.3 Caùc chi phí khaùc STT Haïng muïc Caùch tính Thaønh tieàn (ñoàng) 1 Chi phí thieát keá kyõ thuaät A = 2,5%A1 + 2,1%A2 21.545.000 2 Chi phí khaûo saùt vaø phaân tích maãu 8.000.000 3 Chi phí chuyeån giao coâng ngheä 3,5% (A1+ A2) 32.375.000 4 Chi phí ñaøo ñaát 15.000.000 Toång (A3) : 77.000.000 5.5.1.4 Toång kinh phí ñaàu tö A = A1 + A2 + A3 = 530.000.000 + 377.000.000 + 77.000.000 = 1.007.000.000 (ñoàng) 5.5.1.5 Chi phí xöû lyù 1 m3 nöôùc thaûi Chi phí xöû lyù cho 1 m3 nöôùc thaûi bao goàm caùc chi phí sau : Chi phí ñieän naêng : Vôùi 1 bôm nöôùc thaûi töø beå ñieàu hoøa ñeán beå Aeroten, 1 bôm buøn taïi beå laéng, 2 maùy neùn khí (1 ôû beå ñieàu hoøa, 1 ôû Aeroten), 1 bôm ñònh löôïng hoùa chaát vaø 1 maùy khuaáy, öôùc tính löôïng ñieän naêng tieâu thuï moãi ngaøy laø 500 (kw/ngaøy). Möùc giaù ñieän laø 2000 (ñoàng/kw) à Chi phí ñieän cho 1 ngaøy : 2000 * 500 = 1.000.000 (ñoàng) à Chi phí ñieän cho 1 naêm : 1.000.000 * 365 = 365.000.000 (ñoàng) Chi phí hoùa chaát : Löôïng clo duøng cho khöû truøng laø 8,8 kg/m3.ngaøy. Giaù 1 kg Clorua voâi laø 10.000 ñoàng. à Chi phí hoùa chaát trong 1 naêm laø : 8,8 * 365 * 10.000 = 32.120.000 ñoàng/naêm Chi phí nhaân coâng : Ñeå quaûn lyù vaø vaän haønh toát heä thoáng, caàn 1 kyõ sö vaø 1 coâng nhaân. + Kyõ sö : 2.000.000 ñoàng/thaùng à 24.000.000 ñoàng/ naêm + Coâng nhaân : 1.500.000 ñoàng/thaùng à 18.000.000 ñoàng/ naêm à Chi phí nhaân coâng : 24.000.000 + 18.000.000 = 42.000.000 ñoàng/ naêm Chi phí söûa chöõa ñònh kyø : 20.000.000 ñoàng/naêm Toång chi phí xöû lyù : S = 32.120.000 + 365.000.000 + 42.000.000 + 20.000.000 = 459.120.000 (ñoàng) Þ Chi phí xöû lyù cho 1 m3 nöôùc thaûi trong 1 ngaøy : = 2298.6 ≈2300 (ñoàng/ngaøy) 5.5.2 Phöông aùn 2 5.5.2.1 Caùc haïng muïc xaây döïng STT Coâng trình Soá löôïng Ñôn giaù (ñoàng) Thaønh tieàn (ñoàng) 1 Song chaén raùc 1 boä 5.000.000 5.000.000 2 Beå ñieàu hoøa 50 3.000.000 150.000.000 3 Beå loïc sinh hoïc 35 3.000.000 105.000.000 4 Beå laéng 26 3.000.000 78.000.000 5 Beå khöû truøng 29 3.000.000 87.000.000 6 Beå oån ñònh buøn 30 3.000.000 90.000.000 7 Nhaø ñieàu haønh 30.000.000 Toång (B1) : 545.000.000 5.5.2.2 Caùc haïng muïc laép ñaët STT Thieát bò Soá löôïng Ñôn giaù (ñoàng) Thaønh tieàn (ñoàng) 1 Bôm nöôùc thaûi 2 caùi 15.000.000 30.000.000 2 Bôm buøn 2 caùi 20.000.000 40.000.000 3 Heä thoáng ñieän vaø tuû ñieàu khieån 15.000.000 15.000.000 4 Maùy neùn khí (coâng suaát 3,64 kw) 2 caùi 10.000.000 20.000.000 6 Thuøng ñöïng hoùa chaát 1 caùi 8.000.000 8.000.000 7 Val, phuï tuøng ñöôøng oáng, oáng PVC (f 100), oáng khoan loã 50.000.000 8 Caùc duïng cuï pha cheá hoùa chaát 20.000.000 9 Maùy khuaáy 2 caùi 15.000.000 30.000.000 10 Bôm ñònh löôïng hoùa chaát 2 caùi 14.000.000 28.000.000 11 Vaät lieäu loïc 15.000.000 12 Heä thoáng voøi phun (beå loïc sinh hoïc) 1 boä 30.000.000 30.000.000 13 Saøn ñuïc loã thu nöôùc 50.000.000 50.000.000 14 Haønh lang, caàu thang 50.000.000 50.000.000 15 Duïng cuï gaép raùc, caøo buøn, oáng daãn buøn 15.000.000 15.000.000 Toång (B2) : 401.000.000 5.5.2.3 Caùc chi phí khaùc STT Haïng muïc Caùch tính Thaønh tieàn (ñoàng) 1 Chi phí thieát keá kyõ thuaät B = 2,5%B1 + 2,1%B2 22.046.000 2 Chi phí khaûo saùt vaø phaân tích maãu 8.000.000 3 Chi phí chuyeån giao coâng ngheä 3,5% (B1 + B2) 33.110.000 4 Chi phí ñaøo ñaát 15.000.000 Toång (B3): 78.200.000 5.5.2.4 Toång kinh phí ñaàu tö B = B1 + B2 + B3 = 545.000.000 + 401.000.000 + 78.200.000 = 1.024.200.000 (ñoàng) 5.5.2.5 Chi phí xöû lyù 1 m3 nöôùc thaûi Chi phí xöû lyù cho 1 m3 nöôùc thaûi bao goàm caùc chi phí sau : Chi phí ñieän naêng : Vôùi 1 bôm nöôùc thaûi töø beå ñieàu hoøa ñeán beå loïc sinh hoïc, 1 bôm buøn taïi beå laéng 2, 1 maùy neùn khí ôû beå ñieàu hoøa, 1 bôm ñònh löôïng hoùa chaát vaø 1 maùy khuaáy, öôùc tính löôïng ñieän naêng tieâu thuï moãi ngaøy laø 480 (kw/ngaøy). Möùc giaù ñieän laø 2000 (ñoàng/kw) à Chi phí ñieän cho 1 ngaøy : 2000 * 480 = 960.000 (ñoàng) à Chi phí ñieän cho 1 naêm : 960.000 * 365 = 351.000.000 (ñoàng) Chi phí hoùa chaát : Löôïng clo duøng trong traïm xöû lyù laø 8,8 kg/m3.ngaøy. Giaù 1 kg Clorua voâi laø 10.000 ñoàng. à Chi phí hoùa chaát trong 1 naêm laø : 8,8 * 365 * 10.000 = 32.120.000 ñoàng/naêm Chi phí nhaân coâng : Ñeå quaûn lyù vaø vaän haønh toát heä thoáng, caàn 1 kyõ sö vaø 1 coâng nhaân. + Kyõ sö : 2.000.000 ñoàng/thaùng à 24.000.000 ñoàng/ naêm + Coâng nhaân : 1.500.000 ñoàng/thaùng à 18.000.000 ñoàng/ naêm à Chi phí nhaân coâng : 24.000.000 + 18.000.000 = 42.000.000 ñoàng/ naêm Chi phí söûa chöõa ñònh kyø : 40.000.000 ñoàng/naêm Toång chi phí xöû lyù : S = 32.120.000 + 351.000.000 + 42.000.000 + 40.000.000 = 465.120.000 Þ Chi phí xöû lyù cho 1 m3 nöôùc thaûi trong 1 ngaøy : = 2493.5 ≈ 2500 (ñoàng/ngaøy) CHÖÔNG 6 : PHAÂN TÍCH TÍNH KINH TEÁ – KYÕ THUAÄT – MOÂI TRÖÔØNG Caû hai phöông aùn thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi beänh vieän Nguyeãn Traõi ñeàu aùp duïng phöông phaùp xöû lyù sinh hoïc. Caû hai phöông aùn ñeàu coù caùc coâng trình xöû lyù cô hoïc töông töï nhau, coøn coâng trình xöû lyù sinh hoïc thì khaùc nhau. Cuï theå laø : ôû phöông aùn 1, coâng trình xöû lyù sinh hoïc ñöôïc söû duïng laø beå Aeroten, ôû phöông aùn 2 beå Aeroten ñöôïc thay theá baèng beå loïc sinh hoïc. 6.1 TÍNH KINH TEÁ 6.1.1 Phöông aùn 1 Beå Aeroten coù caáu taïo laø hình khoái chöõ nhaät, xaây döïng baèng beâ toâng coát theùp, dieän tích maët baèng F = 26 m2. Döï toaùn giaù thaønh xaây döïng vaø thieát bò trong beå khoaûng 1 tyû 7 trieäu ñoàng. 6.1.2 Phöông aùn 2 Beå loïc sinh hoïc coù tieát dieän hình troøn, xaây döïng baèng beâ toâng coát theùp, dieän tích maët baèng F = 26 m2. Döï toaùn giaù thaønh xaây döïng vaø thieát bò trong beå khoaûng treân 1 tyû 24 trieäu ñoàng. 6.1.3 Nhaän xeùt Xeùt veà dieän tích maët baèng xaây döïng thì hai phöông aùn ñeà xuaát ñeàu chieám dieän tích maët baèng nhö nhau. Tuy nhieân, xeùt veà giaù thaønh cuûa hai phöông aùn, ta thaáy phöông aùn 1 coù giaù thaønh thaáp hôn so vôùi phöông aùn 2. Do ñoù, veà maët kinh teá thì phöông aùn 1 laø phöông aùn ñöôïc öu tieân löïa choïn. 6.2 TÍNH KYÕ THUAÄT 6.2.1 Phöông aùn 1 Beå Aeroten coù caáu taïo hình chöõ nhaät, trong beå coù laép ñaët moät heä thoáng phaân phoái khí. Heä thoáng naøy laø caùc oáng daãn khoan loã ñaët ôû ñaùy beå. Khí seõ ñöôïc suïc vaøo beå qua caùc oáng khoan loã. Döôùi taùc duïng cuûa quaù trình suïc khí, caùc chaát höõu cô trong nöôùc thaûi taïo thaønh nhöõng boâng buøn hoaït tính vaø keát laéng ôû beå laéng. 6.2.2 Phöông aùn 2 Beå loïc sinh hoïc coù tieát dieän troøn, ñaùy beå doác. Trong beå laø moät lôùp vaät lieäu loïc (soûi d = 30 mm) daøy 2m. Nöôùc ñöôïc phaân phoái vaøo beå theo höôùng töø treân xuoáng döôùi baèng heä thoáng phaân phoái nöôùc. Heä thoáng goàm oáng daãn nöôùc vaøo ôû taâm beå, caùc oáng nhaùnh laép caùc voøi phun coù taùc duïng töôùi ñeàu nöôùc thaûi leân lôùp vaät lieäu loïc. Döôùi lôùp vaät lieäu loïc laø saøn ñôõ baèng beâ toâng ñuïc loã vöøa laøm nhieäm vuï thu nöôùc, vöøa coù taùc duïng laøm thoaùng cho beå loïc. 6.2.3 Nhaän xeùt Xeùt veà kyõ thuaät xaây döïng thì beå Aeroten coù caáu taïo khaù ñôn giaûn, do ñoù vieäc thi coâng xaây döïng cuõng deã daøng hôn so vôùi beå loïc sinh hoïc. Veà kyõ thuaät laép ñaët thieát bò, vaän haønh vaø baûo trì heä thoáng thì phöông aùn 1 ñôn giaûn hôn nhieàu so vôùi phöông aùn 2. Ñaëc ñieåm naøy ñöôïc ñaùnh giaù cao vì hieän nay taïi beänh vieän chöa coù caùn boä chuyeân moân ñeå baûo trì nhöõng thieát bò phöùc taïp. 6.3 TÍNH MOÂI TRÖÔØNG 6.3.1 Phöông aùn 1 Hieäu suaát laøm vieäc cuûa beå Aeroten khoaûng 90%. Nöôùc thaûi sau khi ra khoûi beå Aeroten ñaït tieâu chuaån moâi tröôøng theo TCVN 1945 – 1995 (loaïi A). 6.3.2 Phöông aùn 2 Hieäu suaát laøm vieäc cuûa beå Aeroten khoaûng 90%. Nöôùc thaûi sau khi ra khoûi beå Aeroten ñaït tieâu chuaån moâi tröôøng theo TCVN 1945 – 1995 (loaïi A). 6.3.3 Nhaän xeùt Xeùt veà chaát löôïng nöôùc thaûi thaûi vaøo heä thoáng coáng chung cuûa thaønh phoá thì caû hai phöông aùn ñeàu ñaùp öùng ñöôïc yeâu caàu cuûa tieâu chuaån. 6.4 NHAÄN XEÙT CHUNG Xeùt caû ba maët veà kinh teá, kyõ thuaät vaø moâi tröôøng thì ta ñeàu thaáy beå Aeroten thì vaãn coù nhieàu öu ñieåm hôn so vôùi beå loïc sinh hoïc. Ñoàng thôøi, vôùi möùc ñoä oâ nhieãm cuûa nöôùc thaûi beänh vieän thì vieäc söû duïng bieän phaùp xöû lyù sinh hoïc baèng beå Aeroten cuõng khaù thích hôïp. Nhö vaäy beå Aeroten (phöông aùn 1) ñöôïc choïn ñeå thieát keá cho heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi beänh vieän Nguyeãn Traõi. Baûng 6.1 : Toùm taét hieäu quaû xöû lyù nöôùc thaûi cuûa heä thoáng Coâng trình ñôn vò COD (mg/l) BOD (mg/l) SS (mg/l) Ñaàu vaøo Hieäu suaát Ñaàu ra Ñaàu vaøo Hieäu suaát Ñaàu ra Ñaàu vaøo Hieäu suaát Ñaàu ra Song chaén raùc 178 - 178 126 4% 120,96 148 4% 142,08 Beå ñieàu hoøa 178 5% 169,1 120,96 25% 90,72 142,08 4% 136,39 Beå Aeroten 169,1 88% 20,3 90,72 92% 7,3 136,39 - 136,39 Beå laéng 90,72 - 20,3 7,3 - 7,3 136,39 95% 6,82 Beå khöû truøng 20,3 - 20,3 7,3 - 7,3 136,39 - 6,82 (Nguoàn : Handbook of Water and Wastewater Treatment Technologies – CHEREMISINOFF, N.P – 2002) CHÖÔNG 7 : KEÁT LUAÄN VAØ KIEÁN NGHÒ 7.1 KEÁT LUAÄN Ñeà taøi “Thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi beänh vieän Nguyeãn Traõi” ñaõ giaûi quyeát nhöõng noäi dung sau : Tìm hieåu veà thaønh phaàn, tính chaát, caùc phöông phaùp xöû lyù nöôùc thaûi beänh vieän, cuõng nhö hieän traïng quaûn lyù nguoàn thaûi naøy treân ñòa baøn thaønh phoá. Tìm hieåu veà beänh vieän Nguyeãn Traõi nhö : qui moâ beänh vieän, dieän tích maët baèng,… vaø heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi ñang ñöôïc söû duïng taïi beänh vieän naøy. Tính toaùn löu löôïng vaø ñeà xuaát phöông aùn xöû lyù thích hôïp. Tính toaùn caùc coâng trình xöû lyù, bao goàm : song chaén raùc, beå ñieàu hoøa, beå buøn hoaït tính, beå laéng, beå khöû truøng, beå chöùa buøn vaø moät soá coâng trình phuï khaùc. Vôùi heä thoáng xöû lyù naøy, nöôùc thaûi ñaàu ra ñaït loaïi A (TCVN 1945 – 1995). 7.2 KIEÁN NGHÒ Sau 3 thaùng khaûo saùt nghieân cöùu, em xin ñeà xuaát moät soá kieán nghò nhö sau : Beänh vieän neân coù moät boä phaän chuyeân traùch veà quaûn lyù moâi tröôøng, boä phaän naøy coù nhieäm vuï vaän haønh heä thoáng xöû lyù, kieåm tra ño ñaïc caùc chæ tieâu chaát löôïng nöôùc ñaàu vaøo vaø ñaàu ra cuûa heä thoáng, khaéc phuïc nhöõng söï coá trong quaù trình vaän haønh heä thoáng xöû lyù. Môû roäng theâm dieän tích maët baèng phuïc vuï coâng taùc xöû lyù nöôùc thaûi, thu gom raùc thaûi.Beå khöû truøng