Đề tài Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải bệnh viện – công suất 100m3/ngày.đêm

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN 1.1.Đặt vấn đề Hoạt động của các bệnh viện ở nước ta hiện nay đang được cải thiện hàng ngày cả về chất lẫn về lượng.Những năm gần đây nhu cầu khám chữa bệnh của người dân rất lớn.Hơn nữa,với chủ trương đưa thầy thuốc đến với tất cả các bệnh nhân trên toàn quốc kể cả vùng sâu và vùng xa.Do đó,hiện nay nhà nước đã đầu tư xây dựng,cải tạo nâng cấp nhiều bệnh viện,trạm y tế khắp cả nước nhằm phục vụ người dân được tốt hơn. Bên cạnh đó,ngày nay có rất nhiều bệnh viện cỡ nhỏ và vừa do các tổ chức cá nhân xây dựng lên. Tuy nhiên,song song với việc tăng cường khả năng phục vụ khám chữa bệnh cho nhân dân,các hoạt động của bệnh viện cũng thải ra một lượng rất lớn chất thải gây ảnh hưởng đến con người và môi trường. Như chúng ta đã biết,chất thải y tế được xem là một trong những loại chất thải nguy hại có tác động trực tiếp đến con người và môi trường nếu không được kiểm soát, quản lý và xử lý tốt.Vì vậy,việc kiểm soát,quản lý và xử lý chất thải y tế là một nhiệm vụ cấp bách của ngành y tế và các ngành liên quan,nhằm bảo vệ môi trường,bảo vệ sức khỏe cho nhân viên y tế, bệnh nhân và cộng đồng. Ơ nước ta,công tác quản lý và xử lý chất thải y tế đã được ban,ngành các cấp quan tâm.Tuy nhiên đến nay vẫn chưa được chú trọng đầu tư đúng mức,quản lý chưa hiệu quả như công tác phân loại, vận chuyển…xử lý chưa đúng quy định,chủ yếu vẫn còn tập trung xử lý chung cùng với các loại chất thải khác tại bãi chôn lấp,còn các hệ thống xử lý (HTXL) nước thải của bệnh viện thì thiết kế sơ sài,không hiệu quả,chủ yếu “che mắt” các cơ quan có thẩm quyền hoặc không có HTXL nước thải (Việt Nam Net 11/09/2009). Với sự gia tăng ngày càng nhiều các loại chất thải,đặc biệt là chất thải y tế nguy hại,cùng với sự quản lý còn nhiều bất cập như hiện nay,sẽ là một nguồn gây ô nhiễm môi trường,ảnh hưởng tới sức khỏe cộng đồng dân cư nghiêm trọng ở hiện tại và trong tương lai, nếu như ngay từ bây giờ chúng ta không có các biện pháp tích cực hơn. Bệnh viện huyện Krôngpăc – tỉnh Dăclăk là đơn vị hành chính sự nghiệp với nhiệm vụ khám điều trị, cấp cứu cho người dân trên địa bàn,đồng thời thực hiện các chương trình chăm sóc sức khoẻ ban đầu,phòng chống dịch bệnh và thực hiện chức năng quản lý nhà nước về y tế. Ngoài những lợi ích do hoạt động của bệnh viện, thì bên cạnh đó cũng có những tác động đáng kể đến môi trường xung quanh như là: tác động đến môi trường nước, tác động đến môi trường không khí, chất thải rắn … Hiện nay, tại bệnh viện huyện Krôngpăc – tỉnh Dăclăk chưa có HTXL nước thải. Do yêu cầu của thực tế chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải cho bệnh viện huyện Krôngpăc – tỉnh Dăclăk”. 1.2.Tính cấp thiết Như ta đã biết nước thải bệnh viện(NTBV) nếu không được xử lý sẽ gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường,ảnh hưởng đến hệ sinh thái trong khu vực và sức khỏe của người dân.Vấn đề đặt ra là làm thế nào để giảm nồng độ các chất ô nhiễm đến mức cho phép trước khi xả vào nguồn tiếp nhận. Trước tình trạng đó,việc xây dựng trạm xử lý nước thải cho bệnh viện huyện Krôngpăc – tỉnh Dăclăk là vấn đề cấp bách và cần thiết. 1.3. Nhiệm vụ luận văn Tính toán,thiết kế trạm xử lý NTBV cho bệnh viện huyện Krôngpăc – tỉnh Dăclăk,công suất:100m3/ngày.đêm.Nước thải sau khi xử lý đạt tiêu chuẩn xả thải mức II theo TCVN 7382:2004 1.4. Nội dung luận văn - Tổng quan về bệnh viện huyện Krôngpăc – tỉnh Dăclăk - Tổng quan về các công nghệ xử lý - Lựa chọn công nghệ xử lý NTBV của bệnh viện huyện Krôngpăc – tỉnh Dăclăk - Tính toán các công trình đơn vị trong quy trình công nghệ xử lý NTBV của bệnh viện huyện Krôngpăc – tỉnh Dăclăk - Khái toán chi phí đầu tư và vận hành hệ thống xử lý NTBV của bệnh viện huyện Krôngpăc – tỉnh Dăclăk. - Quản lý và vận hành hệ thống. CHƯƠNG 2:TỔNG QUAN VỂ BỆNH VIỆN HUYỆN KRÔNGPĂC 2.1. Một số đặc điểm về bệnh viện huyện Krôngpăc – tỉnh Đăclăk 2.1.1. Vị trí Tên bệnh viện: Bệnh viện đa khoa huyện Krôngpăc Địa chỉ : 148 Lê Duẩn – Thị trấn Phước An – Huyện Krôngpăc – Tỉnh Đăclăk Điện thoại: 0500.3521128 Địa chỉ mail: khoabvhkrongpac@gmail.com Tổng diện tích mặt bằng : 2000m2 Nhiệt độ không khí trung bình là 260C,chênh lệch khí hậu từ 14 – 340C. Lượng mưa: lượng mưa trung bình hàng năm 2300 mm,tập trung vào các tháng 6, 7, 8, 9, 10, 11 với khoảng 160 ngày mưa;lượng mưa cao nhất 2718mm;lượng mưa thấp nhất 1553mm. Độ ẩm không khí: trung bình 49%. Địa hình khu đất bằng phẳng, nền đất ổn định. Môi trường xung quanh bệnh viện không có nguồn gây ô nhiễm hoặc ảnh hưởng xấu đến môi trường xung quanh. 2.1.2. Nguồn cung cấp điện Nguồn cung cấp điện cho bệnh viện hiện nay được lấy từ mạng lưới điện Quốc gia thông qua điện lực huyện Krôngpac cung cấp. Để duy trì điện của bệnh viện trong trường hợp điện lưới bị cúp,bệnh viện trang bị 1 máy phát điện dự phòng với công suất 500 KVA. 2.1.3. Nguồn cung cấp nước Nguồn cung cấp nước cho toàn bệnh viện hiện nay được lấy từ mạng lưới cấp nước của huyện Krôngpăc. 2.1.4.Hệ thống giao thông Cũng như các cơ sở hạ tầng kỹ thuật khác,các hệ thống giao thông và thông tin liên lạc đã được hoàn thiện và đáp ứng nhu cầu khu vực.Tuyến đường Lê Duẩn là mặt tiền của khu nên rất thuận tiện cho lưu thông cấp cứu bệnh nhân.Hệ thống thông tin liên lạc,do bưu chính viễn thông huyện cung cấp. 2.1.5. Nguồn tiếp nhận chất thải rắn Chất thải rắn sinh hoạt phát sinh từ bệnh viện được hợp đồng với công ty môi trường đô thị huyện Krôngpăc thu gom,vận chuyển và xử lý hàng ngày. 2.1.6. Nguồn tiếp nhận nước thải Nguồn tiếp nhận nước thải của bệnh viện là hệ thống cống thoát nước thải đô thị của huyện Krôngpăc Nước thải bao gồm các nguồn:nước thải từ những phòng khám,chữa bệnh và nước mưa chảy qua khu vực bệnh viện. 2.2. Hoạt động bệnh viện huyện Krôngpăc 2.2.1. Quy mô bệnh viện Bệnh viện có 105 giường bệnh. Rộng 2000m2 2.2.2. Các hoạt động của bệnh viện Bệnh viện huyện Krôngpăc hoạt động khám chữa bệnh cho toàn bộ nhân dân có nhu cầu. Các dịch vụ khám chữa bệnh được thực hiện tại các phòng, khoa của bệnh viện như:khoa ngoại, khoa nội,khoa sản… 2.2.3. Cơ cấu tổ chức Dự kiến nhân sự làm việc tại bệnh viện huyện Krôngpăc được trình bày trong bảng sau: Bảng 2.1 - Bố trí nhân sự tại bệnh viện STT Phòng/Khoa chức năng Số người 1 Khu hành chính Phòng thu viện phí Phòng hành chánh 06 03 03 2 Khu điều trị nội trú Bác sĩ điều trị Điều dưỡng Hộ lý 26 06 16 04 3 Khu khám bệnh Bác sĩ trưởng khoa Bác sĩ phó khoa Bác sĩ khám niệu Bác sĩ khám tổng quát Bác sĩ tiểu phẩu tổng quát 08 01 01 02 03 01 4 Khu xét nghiệm Bác sĩ sinh hóa Bác sĩ xét nghiệm vi trùng Kỹ thuật viên Điều dưỡng Hộ lý 09 01 01 03 02 02 5 Khu chẩn đoán hình ảnh Bác sĩ siêu âm Bác sĩ kỹ thuật (Scanner, X quang,…) Bác sĩ tán sỏi Kỹ thuật viên X quang Điều dưỡng Hộ lý 15 02 02 02 03 04 02 6 Khu thanh trùng Bác sĩ phụ trách chung Điều dưỡng phụ trách chung Nhân viên xử lý gòn, gạc, y cụ Nhân viên hô hấp tiệt trùng Nhân viên chống nhiễm khuẩn 08 01 01 02 02 02 7 Khu phòng mổ Bác sĩ phụ trách (trưởng, phó khoa) Bác sĩ gây mê Kỹ thuật viên gây mê Điều dưỡng Hộ lý 13 02 03 03 03 02 8 Tổ tạp vụ Tổ bảo vệ Tổ lái xe Nhân viên khác 05 02 02 01 (Nguồn: Bệnh viện huyện Krôngpăc tháng 10/2008) 2.2.4. Nhu cầu điện nước Tổng nhu cầu cấp nước cho bệnh viện khoảng 80m3/ngày.đêm (dựa trên: tiêu chuẩn sử dụng nước:700 lít/giường/ngày.đêm với số giường bệnh: 105 giường) Tổng nhu cầu sử dụng điện cho bệnh viện khoảng 36 000 kWh/năm. 2.2.5.Trang thiết bị máy móc Bảng 2.2 - Danh mục trang thiết bị máy móc STT Trang thiết bị/Máy móc Số lượng (bộ) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 Monitoring Máy siêu âm Máy nội soi Máy PT nội soi Máy chụp X-Quang Máy gây mê Máy giúp thở Máy điện tim một cầu Máy điện tim ba cầu Máy cắt đốt PT Máy hút dịch Đèn mổ Bàn mổ Lị hấp Tủ sấy Máy nha Dụng cụ nha Bàn sinh Dụng cụ sản khoa Dụng cụ mổ Máy phát điện Máy đốt điện Kính hiển vi Máy quang phổ Máy elisa Máy li tâm Máy HCT Máy tính CTBC 02 02 01 01 01 02 01 01 01 01 08 04 04 02 02 01 02 02 01 02 02 02 02 01 01 01 01 01 (Nguồn: Bệnh viện huyện Krôngpăc tháng 10/2008) Ngoài ra,bệnh viện cũng trang bị thêm hai máy hấp thanh trùng dung tích mỗi máy là 150lít,để hấp thanh trùng các dụng cụ y tế. CHƯƠNG 3:TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI BỆNH VIỆN VÀ CÔNG NGHÊ XỬ LÝ 3.1. Nguồn gốc và thành phần,tính chất nước thải bệnh viện 3.1.1. Nguồn gốc NTBV phát sinh từ nhiều nguồn khác nhau như: - Sinh hoạt của bệnh nhân,người nuôi bệnh nhân,cán bộ và công nhân viên của bệnh viện - Pha chế thuốc - Tẩy khuẩn - Lau chùi phòng làm việc - Phòng bệnh nhân… 3.1.1.1.Nước thải sinh hoạt của bệnh viện Nước thải sinh ra từ các phòng vệ sinh bệnh nhân,từ các căn tin,nhà bếp bệnh viện,khu vệ sinh của nhân viên cán bộ,thân nhân người bệnh,…Thành phần nước thải tương tự nước thải sinh hoạt từ các cụm dân cư đô thị khác:có chứa các chất cặn bã và các chất hữu cơ hòa tan (thông số chỉ tiêu BOD và COD),các chất dinh dưỡng (nitơ, phốtpho) và vi trùng.Chất lượng nước thải sinh hoạt này vượt quá tiêu chuẩn cho phép do đó có khả năng gây ô nhiễm hữu cơ,làm giảm lượng ôxy hòa tan (DO) vốn rất quan trọng đối với đời sống thủy sinh vật tại nguồn tiếp nhận. 3.1.1.2.. Nước thải từ hoạt động khám và điều trị bệnh Mỗi khu khám và điều trị bệnh có những dịch vụ khám và điều trị y khoa khác nhau,tùy theo các bệnh viện có các yêu cầu công việc riêng.Các bệnh viện lớn thường có các khu khám và điều trị với nước thải có mức độ ô nhiễm vi sinh gây bệnh,cặn lơ lững,các chất hữu cơ cao hàm lượng BOD và COD cao hơn trong nước thải sinh hoạt. Nhìn chung NTBV đặc trưng là chứa nhiều mầm bệnh đặc biệt là các bệnh truyền nhiễm. Nước thải khu giải phẩu bệnh lý (mô học):chứa máu,bệnh phẩm,dịch cơ thể chất khử trùng như formaladehyl. Nước thải khu xét nghiệm:chứa nhiều vi trùng gây bệnh khác nhau. Ngoài ra nước thải còn có khả năng nhiễm xạ từ các khu X-Quang, rửa phim. Việc xử lý nước thải bị nhiễm phóng xạ rất khó khăn và tốn kém (do chu kỳ phân hủy các chất phóng xạ khá lâu).Trong điều kiện hiện nay không đề cập đến loại nước thải này mà chỉ xử lý tính chất sơ bộ trong toàn bộ dây chuyền xử lý NTBV. Nước thải khu điều trị vật lý:chứa nhiều hợp chất hữu cơ halogen hóa (AOX). Nước thải khoa truyền máu,huyết thanh học,khoa sản,…chứa nhiều huyết thanh và bệnh phẩm,hóa chất vô cơ kim loại nặng (Hg),các chất đệm,photphate,chất oxy hóa, dầu mỡ… Nước thải từ các khu nghiên cứu,chứa các chất ô nhiễm: - Chất oxy hóa tẩy trùng môi trường: peroxides (H2O2). - Dầu mỡ từ các ống bơm chân không, các thiết bị quay… - Kim loại loại nặng trong các thuốc thử phân tích. - Các dung môi hữu cơ,huyết thanh và dịch cơ thể, thuốc tẩy. Nguồn nước thải này có hàm lượng BOD5 và COD thấp hơn khu khám điều trị nhưng trên mức trung bình của nước thải sinh hoạt. 3.1.1.3. Nước thải từ phòng giặt tẩy của bệnh viện Các phòng giặt tẩy của bệnh viện sản xuất đặt trưng khăn trải giường,các áo choàng và áo cho phòng thí nghiệm.Nước thải này chứa một lượng chính các chất vô cơ,chất béo,dầu mỡ,thuốc tẩy chứa kiềm gây sự biến đổi pH… 3.1.2. Thành phần, tính chất nước thải bệnh viện Các thành phần chính gây ô nhiễm môi trường do NTBV gây ra là: - Các chất hữu cơ - Các chất dinh dưỡng của Nitơ, Phospho. - Các chất rắn lơ lửng - Các vi trùng,vi khuẩn gây bệnh:Salmonella,tụ cầu,liên cầu,virus đường tiêu hóa,bại liệt,các loại kí sinh trùng,amip,nấm… - Các mầm bệnh sinh học khác trong máu,mủ,dịch,đờm,phân của người bệnh; - Các loại hóa chất độc hại từ cơ thể và chế phẩm điều trị,thậm chí cả chất phóng xạ. Theo kết quả phân tích của các cơ quan chức năng,80% nước thải từ bệnh viện là nước thải bình thường (tương tự nước thải sinh hoạt) chỉ có 20% là những chất thải nguy hại bao gồm chất thải nhiễm khuẩn từ các bệnh nhân,các sản phẩm của máu,các mẫu chẩn đoán bị hủy,hóa chất phát sinh từ trong quá trình giải phẫu,lọc máu, hút máu,bảo quản các mẫu xét nghiệm,khử khuẩn.Với 20% chất thải nguy hại này cũng đủ để các vi trùng gây bệnh lây lan ra môi trường xung quanh.Đặc biệt,nếu các loại thuốc điều trị bệnh ung thư hoặc các sản phẩm chuyển hóa của chúng…không được xử lý‎ đúng mà đã xả thải ra bên ngoài sẽ có khả năng gây quái thai,ung thư cho những người tiếp xúc với chúng. 3.2. Tác động môi trường của chất thải bệnh viện 3.2.1. Tác động đến môi trường nước NTBV sẽ gây ra những ô nhiễm đặc trưng như sự ô nhiễm do khả năng phân hủy sinh học các chất,quá trình tích lũy sinh học và lan truyền các chất qua chuỗi thức ăn,gây độc tố sinh thái.Vì trong nước thải ngoài những dược phẩm điều trị bệnh là những chất có hoạt tính còn có những chất bổ trợ tổ hợp sắc tố.Nhiều loại thuốc được bài tiết ra ngoài mà không được cơ thể chuyển hóa.Theo Kumerer-2001,tỷ lệ bài tiết ra ngoài thuốc kháng sinh là 75%.Một vấn đề chủ yếu của NTBV đó là cách xả thải.Như nguồn thải ở đô thị một số bệnh viện không có HTXL,hoặc có nhưng hoạt động kém hiệu quả nước thải đỗ thẳng trực tiếp vào cống thoát đô thị mà không qua quá trình xử lý sơ bộ gây nguy hại cho sức khỏe con người và môi trường. Nước thải từ việc khám và điều trị bệnh (máu, nước tiểu, phân, dung môi, dung dịch axit, kiềm, thuốc thử, nguyên tố phóng xạ, chất tẩy trùng)… Sự phân phối sử dụng thuốc trong bệnh nhân Sự bài tiết của người bệnh với phần dư của thuốc (thuốc và một phần đã chuyển hóa) Cống thải đô thị Hệ thống XLNT đô thị Nước mặt Nước ngầm Hệ thống lọc nước cấp Nước uống Nước thải sinh hoạt từ các khu kỹ thuật của bệnh viện Cống thải trong bệnh viện Hình 3.1 - Mô tả vấn đề môi trường của NTBV + Đặc điểm nguy hại về mặt sinh học và hóa học của NTBV - Ô nhiễm về mặt vi sinh. Những nghiên cứu về mặt vi sinh NTBV đã chứng minh được sự hiện diện các mầm bệnh và tập nhiễm kháng lại thuốc kháng sinh.Những virus chỉ thị sự ô nhiễm nước mặt cũng được tìm thấy ở NTBV như Enterroviruses gây bệnh sởi và viêm màng nảo,virus hạch.Số lượng vi sinh vật của NTBV cao hơn mức xả thải rất nhiều,khoảng 2.4.103-3.105 MPN/100 ml (Emmanuel, 2001) gây ra ô nhiễm vi sinh cho nguồn tiếp nhận.Bùn thải sinh ra từ NTBV mang rất nhiều vi sinh vật gây bệnh cho người.Điều này chứng tỏ NTBV là nguồn lây bệnh nguy hiểm cho con người nếu như không xử lý triệt để.Theo WHO (Mara&Caincross, 1989),bùn thải sau xử lý nên chứa không quá 1000 Fecal coliform/100g và 1 trứng giun sán/kg,sau đó được chôn vào các hào sâu và dùng đất phủ kín. - Ô nhiễm hóa học NTBV có thể là nguồn gây ô nhiễm hữu cơ nếu không được xử lý.Các thông số ô nhiễm đặc trưng BOD5 và COD của NTBV rất lớn và cao hơn nước thải đô thị. NTBV cũng gây ô nhiễm hóa học do các chất như N,P,kim loại nặng,các hợp chất hữu cơ khó phân hủy sinh học.Những chất này thường sinh ra từ khâu xét nghiệm,khu mổ,rửa phim,nha khoa,khử trùng bề mặt.... - Tính chất độc hại của độc tính sinh thái Những nghiên cứu,kiểm tra tế bào đối với NTBV đã chỉ ra rằng nguồn thải này có khả năng gây đột biến (Gartiseretal., 1996) và nguồn gốc gây đột biến này tìm ẩn này vẫn đang được nghiên cứu.Tổng lượng NTBV được xem là có độc tính cao khi kiểm tra với Daphnia và vi khuẩn phát quang. Độc tính cao do sự hiện diện hợp chất hữu cơ halogen,là kết quả của việc sử dụng NaOCl và những hợp chất iod với số lượng lớn để khử trùng nguồn thải bệnh viện (Emmanuel, 2002). - Sự phân hủy sinh học của thuốc Từ những năm 1980,các dữ liệu về sự hiện diện của dược phẩm trong nước mặt và nguồn thải HTXL nước đã được báo cáo (Richardson &Browron,1985;Kumereret al.,1977).Dược phẩm dành cho người và động vật nuôi gồm thuốc kháng sinh,hormones,thuốc giảm đau và những loại thuốc khác,khi một người hay động vật sử dụng thuốc,thì từ 50%-90% thuốc có được bài tiết ra ngoài mà không chuyển đổi. Hàm lượng thuốc kháng sinh ciprofloxacin từ 3-87g/l được tìm thấy trong NTBV,đây là nồng độ có độc tính cao (Hartmann et al,1998). Theo Halling-Sorensen (1998) cho rằng 30% thuốc được sản xuất từ năm 1992-1995 là những chất ưa mỡ,tan trong dầu mà không tan trong nước.Nghĩa là chúng qua màng tế bào và hoạt động bên trong tế bào.Các phần dư của thuốc và các dạng chuyển hóa của chúng được thải ra ngoài qua nước thải.Các phần tử này không phân hủy sinh học mà đi vào môi trường và tác động lên cấu trúc sinh học và sinh vật nước. + Dịch tễ học Nhiễm khuẩn bệnh viện là một trong những mối quan tâm lớn của Việt Nam và nhiều quốc gia trên thế giới.Có nhiều nguyên nhân gây nhiễm khuẩn ảnh hưởng đến sức khỏe con người mà chủ yếu là vệ sinh các buồng bệnh,dụng cụ y tế không được xử lý đúng,việc sử dụng dụng cụ vệ sinh không đúng cách,vấn đề phân loại rác,sát khuẩn... NTBV là một ỗ vi trùng khổng lồ và cực kỳ nguy hiểm vì chúng là nguồn chứa các vi trùng,vi khuẩn gây bệnh,nhất là bệnh truyền nhiễm như thương hàn,tả lỵ…làm ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng. Các vi sinh vật gây ra nhiễm trùng chủ yếu là: - Các vi khuẩn 90%. - Các virus 8%. - Nấm 1%. Những vi khuẩn gây bệnh chính: - Tụ cầu vàng:nhọt,áp xe chúng có trong không khí,các chất lỏng,trên mặt đất. - Liên cầu khuẩn Agalactae B:truyền bệnh do:bàn tay,đồ vật – dụng cụ. - Liên cầu khuẩn ở phân (S.faecalis):truyền bệnh tại chổ,bàn tay,bề mặt,đất. - Liên phế cầu:truyền bệnh theo đường không khí. - Vi khuẩn đường ruột:hiện nay,đây là những mầm bệnh thường hay gây ra nhất nhiễm trùng đường hô hấp (khoa hồi sức và phòng mổ). - Loại vi khuẩn Pseudemonacees:vi khuẩn chính:vi khuẩn gây mủ-những vi khuẩn có bào tử: Tetani, Perfringens vô trùng các đồ vật – dụng cụ bằng nồi hấp. 3.2.2. Tác động đến môi trường không khí Những chất thải như máu,dịch,nước tiểu có hàm lượng chất hữu cơ cao,phân hủy nhanh nếu không được xử lý đúng mức,không chỉ gây bệnh mà còn mùi hôi thối,làm ô nhiễm không khí xung quanh.Nhưng hầu hết các bệnh viện tọa lạc tại các khu dân cư,nên vấn đề ô nhiễm không khí sẽ gây tác động đến đời sống của người dân trong vùng. Ô nhiễm không khí từ quá trình phân hủy chất thải tạo ra các khí ô nhiễm.Thành phần chính rác thải gồm hai thành phần sau:O và H,ngoài ra còn có các nguyên tố khác như O, N, S… kim loại nặng,hợp chất hữu cơ chứa halogen, nước …Chính vì thế sản phẩm sau khi cháy tạo ra CO2 và H2O còn có: - Các chất chỉ thị ô nhiễm: bụi,SOx,NOx,CO… - Các khí acid: HCl,HF,… - Một số kim loại dạng vết: Pb,Cr,Hg… - Hàng loạt các chất hữu cơ ô nhiễm dạng vết: PAHs (các hyhrocacbon đa vòng), PCBs… Lượng các chất ô nhiễm sau khi đốt phụ thuộc vào thành phần và lượng chất thải được đốt.Nếu không kiểm soát tốt khí thải này sẽ dẫn đến ô nhiễm môi trường không khí nghiêm trọng từ các bệnh viện. 3.3. Các phương pháp xử lý nước thải bệnh viện 3.3.1 Phương pháp cơ học XLNT bằng phương pháp cơ học nhằm mục đích: - Tách các chất không hòa tan,những vật chất lơ lửng có kích thước lớn (rác, nhựa, dầu mỡ,cặn lơ lửng,các tạp chất nổi…) ra khỏi nước thải. - Loại bỏ cặn nặng như sỏi,cát,mảnh kim loại,thủy tinh… - Điều hòa lưu lượng và nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải. Xử lý cơ học là giai đoạn chuẩn bị và tạo điều kiện thuận lợi cho các quá trình xử lý hóa lý và sinh học. 3.3.1.1. Song chắn rác Song chắn rác thường được làm bằng kim loại,đặt ở cửa vào kênh dẫn.Tùy theo kích thước khe hở,song chắn rác được phân thành loại thô,trung bình và mịn.Song chắn rác thô có khoảng cách giữa các thanh từ 60 – 100 mm và song chắn rác mịn có khoảng cách giữa các thanh từ 10 – 25 mm.Rác có thể lấy bằng phương pháp thủ công hoặc thiết bị cào rác cơ khí. 3.3.1.2. Lắng + Lắng cát Bể lắng cát đặt sau song chắn rác và đặt trước bể điều hòa lưu lượng và chất lượng,đặt trước bể lắng đợt một. Bể lắng cát có nhiệm vụ loại bỏ cát,cuội,xỉ lò hoặc các loại tạp chất vô cơ khác có kích thước từ 0,2 – 2 mm ra khỏi nước thải nhằm đảm bảo an toàn cho bơm khỏi bị cát,sỏi bào mòn,tránh tắc đường ống dẫn và tránh ảnh hưởng đến công trình sinh học phía sau.Theo đặc tính dòng chảy có thể phân loại bể lắng cát:bể lắng cát có dòng chảy ngang trong mương tiết diện hình chữ nhật,bể lắng cát có dòng chảy dọc theo máng tiết diện hình chữ nhật đặt theo chu vi của bể tròn,bể lắng cát sục khí,bể lắng cát có dòng chảy xoáy,bể lắng cát ly tâm. + Lắng bùn hoạt tính Bề lắng có nhiệm vụ lắng các hạt cặn lơ lửng (bể lắng đợt 1) hoặc cặn được tạo ra từ quá trình keo tụ tạo bông.Theo chiều dòng chảy,bể lắng được phân thành bể lắng ngang và bể lắng đứng. Bể lắng ngang:dòng nước chảy theo phương ngang qua bể với vận tốc không lớn hơn 0,01m/s và thời gian lưu nước t=1,5-2,5h.Bể lắng ngang thường được sử dụng khi lưu lượng nước lớn hơn 15.000m3/ngày. Đối với bể lắng đứng,nước chuyển động theo phương thằng đứng từ dưới lên với tốc độ dâng từ 0,5-0,6m/s.Thời gian lưu nước t=45-120 phút.Hiệu suất lắng của bể lắng đứng thường thấp hơn bể lắng ngang từ 10-20%. 3.3.1.3.Lọc Dùng để tách các phần tử lơ lững phân tán trong nước thải với kích thước tương đối nhỏ sau bể lắng,bằng cách cho nước thải đi qua các vật liệu lọc như cát,thạch anh,than cốc,than bùn,… Quá trình lọc chỉ áp dụng cho các công nghệ xử lý nước tái sử dụng và cần thu hồi một số thành phần quí hiếm có trong nước thải.Các loại bể lọc được phân loại như sau: - Lọc qua vách lọc. - Bể lọc với lớp vật liệu lọc dạng hạt. - Thiết bị lọc chậm. - Thiết bị lọc nhanh. 3.3.1.4. Bể điều hòa Do đặc điểm công nghệ sản xuất của một số ngành công nghiệp,lưu lượng và nồng độ nước thải thường không đều theo các giờ trong ngày. Sự dao động lớn về lưu lượng và nồng độ dẫn đến những hậu quả xấu về chế độ công tác của HTXL.Khi hệ số không điều hòa k >1,4 thì xây dựng bể điều hòa để các công trình xử lý làm việc với lưu lượng đều trong ngày,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. Có hai loại bể điều hòa: - Bể điều hòa lưu lượng và chất lượng nằm trực tiếp trên đường chuyển động của dòng chảy. - Bể điều hòa lưu lượng là chủ yếu,có thể nằm trực tiếp trên đường vận chuyển của dòng chảy hay nằm ngoài đường đi của dòng chảy. - Tùy theo điều kiện đất đai và chất lượng nước thải, khi mạng lưới thu gom là mạng lưới cống chung thì ta thường áp dụng để điều hòa lưu lương để tích trữ được lượng nước sau cơn mưa.Khi ở các mạng thu gom là hệ thống cống riêng và ở những nơi có chất lượng nước thải thay đổi,ta thường áp dụng bể điều hòa cả lưu lượng và chất lượng.Bể điều hòa thường được đặt trước bể lắng I. Để đảm bảo chức năng điều hòa lưu lượng và chất lượng nước thải,ta cần bố trí trong bể hệ thống, thiết bị khuấy trộn để san bằng nồng độ các chất bẩn cho toàn bộ thể tích nước thải có trong bể và để ngăn ngừa cặn lắng, pha loãng nồng độ các chất độc hại nếu có,nhằm loại trừ hiện tượng bị sốc về chất lượng khi đưa nước vào xử lý sinh học. 3.3.2. Phương pháp xử lý hóa học – hóa lý Cơ sở của phương pháp hóa lý là các phản ứng hóa học diễn ra giữa chất ô nhiễm và các hóa chất thêm vào.Các phương pháp hóa lý thường được sử dụng là ôxy hóa và trung hòa.Đi đôi với các phương pháp này còn kèm theo các quá trình kết tủa và nhiều hiện tượng khác. Nói chung bản chất của quá trình XLNT bằng phương pháp hóa lý là áp dụng các quá trình vật lý và hóa học để loại bớt các chất ô nhiễm mà không thể dùng quá trình lắng ra khỏi nước thải.Các công trình tiêu biểu của việc áp dụng phương pháp hóa học bao gồm: 3.3.2.1. Trung hòa Nước chứa axit hoặc kiềm cần được trung hòa đưa về pH trung tính (6,5-8,5) trước khi sử dụng cho các công trình kế tiếp.Trung hòa nước có thể thực hiện bằng nhiều cách: - Bổ sung các tác nhân hóa học - Lọc nước axit qua vật liệu có tác dụng trung hòa. - Hấp thụ khí axit bằng nước kiềm hoặc hấp thụ ammoniac bằng nước axit. Việc lựa chọn phương pháp trung hòa là tùy thuộc vào thể tích và nồng độ của nước và chi phí hóa chất sử dụng. 3.3.2.2. Bể keo tụ, tạo bông Quá trình keo tụ tạo bông được ứng dụng để loại bỏ các chất rắn lơ lững và các hạt keo có kích thước rất nhỏ (10-7-10-8 cm).Các chất này tồn tại ở dạng khuếch tán và không thể loại bỏ bằng quá trình lắng vì tốn rất nhiều thời gian.Để tăng hiệu quả lắng, giảm bớt thời gian lắng của chúng thì ta thêm vào nước thải một số hóa chất như phèn nhôm,phèn sắt,polymer,…Các chất này có tác dụng kết dính các chất khuếch tán trong dung dịch thành các hạt có kích cỡ và tỷ trọng lớn hơn nên sẽ lắng nhanh hơn. Các chất keo tụ dùng là phèn nhôm:Al2(SO4)3.18H2O,NaAlO2,Al2(OH)3Cl, KAl(SO4)2.12H2O,NH4Al(SO4)2.12H2O;phèn sắt:Fe2(SO4)3.2H2O,FeSO4.7H2O,FeCl3 hay chất keo tụ không phân ly, dạng cao phân tử có nguồn gốc thiên nhiên hay tổng hợp. Trong khi tiến hành quá trình keo tụ, tạo bông cần chú ý: - pH của nước thải. - Bản chất của hệ keo. - Sự có mặt của các ion trong nước. - Thành phần của các chất hữu cơ trong nước. - Nhiệt độ. Các phương pháp keo tụ có thể là keo tụ bằng chất điện ly,keo tụ bằng hệ keo ngược dấu.Trong quá trình XLNT bằng chất keo tụ,sau khi kết thúc giai đoạn thủy phân các chất keo tụ (phèn nhôm,phèn sắt,phèn kép),giai đoạn tiếp theo là giai đoạn hình thành bông cặn.Để cho quá trình tạo bông cặn diễn ra thuận lợi người ta xây dựng các bể phản ứng đáp ứng các chế độ khuấy trộn.Bể phản ứng theo chế độ khuấy trộn được chia làm 2 loại: thủy lực và cơ khí.Thông thường,sau khi diễn ra quá trình keo tụ tạo bông, nước thải sẽ được đưa qua bể lắng để tiến hành loại bỏ các bông cặn có kích thước lớn được hình thành. Phương pháp keo tụ có thể làm trong nước và khử màu nước thải vì sau khi tạo bông cặn,các bông cặn lớn lắng xuống thì những bông cặn này có thể kéo theo các chất phân tán không tan gây ra màu. 3.3.2.3. Tuyển nổi Tuyển nổi là phương pháp được áp dụng tương đối rộng rãi nhằm loại bỏ các tạp chất không tan,khó lắng.Trong nhiều trường hợp,tuyển nổi còn được sử dụng để tách các chất tan như chất hoạt động bề mặt. Bản chất của quá trình tuyển nổi ngược lại với quá trình lắng và cũng được áp dụng trong trường hợp quá trình lắng xảy ra rất chậm và rất khó thực hiện.Các chất lơ lững như dầu,mỡ sẽ nổi lên trên bề mặt của nước thải dưới tác dụng của các bọt khí tạo thành lớp bọt có nồng độ tạp chất cao hơn trong nước ban đầu.Hiệu quả phân riêng bằng tuyển nổi phụ thuộc kích thước và số lượng bong bóng khí. Kích thước tối ưu của bong bóng khí là 15 - 30.10-3mm.Các phương pháp tạo bọt khí: + Tuyển nổi với việc tách các bọt khí ra khỏi dung dịch Biện pháp này được sử dụng rộng rãi với nước chứa các chất bẩn nhỏ vì nó cho phép tạo bọt khí rất nhỏ.Thực chất của biện pháp này là tạo ra một dung dịch quá bảo hòa không khí.Sau đó không khí được tách ra khỏi dung dịch ở dạng các bọt cực nhỏ và lôi kéo các chất bẩn nổi lên trên mặt nước: - Tuyển nổi chân không. - Tuyển nổi không áp lực. - Tuyển nổi áp lực. + Tuyển nổi với việc cung cấp khí nén qua tấm xốp, ống châm lỗ - Tuyển nổi với thổi khí nén qua các vòi. - Tuyển nổi với phân tán không khí qua tấm xốp. Nhược điểm của phương pháp này là dễ tắc nghẽn và cần có bình nén khí. + Tuyển nổi với việc dùng các chất tạo bọt (tuyển nổi hóa học) Mục đích để có kích thước bọt ổn định trong quá trình tuyển nổi. Chất tạo bọt có thể là dầu thông, phenol, ankyl, sunfat natri, cresol CH3C6H4OH. Điều cần lưu ý là trọng lượng hạt không được lớn hơn lực kết dính với bọt khí và lực nâng của bọt khí. 3.3.2.4.Phương pháp hấp phụ Hấp phụ là phương pháp tách các chất hữu cơ và khí hòa tan ra khỏi nước thải bằng cách tập trung các chất đó trên bề mặt chất rắn (chất hấp phụ) hoặc bằng cách tương tác giữa các chất bẩn hòa tan với các chất rắn (hấp phụ hóa học). 3.3.2.5. Trích ly Trích ly là phương pháp tách các chất bẩn hòa tan ra khỏi nước thải bằng dung môi nào đó nhưng với điều kiện dung môi đó không tan trong nước và độ hòa tan chất bẩn trong dung môi cao hơn trong nước. Ngoài ra còn có các phương pháp khác như: - Chưng bay hơi là chưng nước thải để các chất hòa tan trong đó cùng bay lên theo hơi nước. - Trao đổi ion là phương pháp thu hồi các cation và anion bằng các chất trao đổi ion (ionit) các chất trao đổi ion là các chất rắn trong thiên nhiên hoặc vật liệu nhựa nhân tạo.Chúng không hòa tan trong nước và trong dung môi hữu cơ,có khả năng trao đổi ion.Phương pháp trao đổi ion cho phép thu được những chất quí trong nước thải và cho hiệu suất xử lý khá cao. - Tinh thể hóa là phương pháp loại bỏ các chất bẩn khỏi nước ở trạng thái tinh thể. Ngoài các phương pháp hóa lý kể trên,để xử lý – khử các chất bẩn trong nước thải người ta còn dùng các phương pháp như:khử phóng xạ,khử khí,khử mùi,khử muối trong nước thải. 3.3.2.6. Khử trùng Nước sau khi xử lý bằng phương pháp sinh học còn có thể chứa khoảng 105-106 vi khuẩn trong 1ml nước.Hầu hết các loại vi khuẩn có trong nước thải không phải là vi trùng gây bệnh,nhưng không loại trừ khả năng tồn tại của chúng.Nếu xả nước thải ra nguồn cấp nước, hồ nuôi cá thì khả năng lan truyền bệnh sẽ rất lớn.Do vậy,cần phải có biện pháp khử trùng nước thải trước khi thải ra nguồn tiếp nhận.Các phương pháp khử trùng nước thải phổ biến hiện nay là: - Dùng clo hơi qua thiết bị định lượng clo. - Dùng hypoclorit canxi dạng bột (Ca(ClO)2) hòa tan trong thùng dung dịch 3-5% rồi định lượng vào bể khử trùng. - Dùng hypoclorit natri;nước javen (NaClO). - Dùng ozon được sản xuất từ không khí do máy tạo ozon tạo ra.Phương pháp này thì cần chi phí khá cao. - Dùng tia UV do đèn thủy ngân áp lực thấp sinh ra.Phương pháp này cũng cần phải lưu ý về tính kinh tế của nó. Trong các phương pháp trên thì phương pháp dùng Clo hơi và các hợp chất của Clo là được sử dụng phổ biến vì chúng được ngành công nghiệp dùng nhiều,có sẵn với giá thành chấp nhận được và hiệu quả khử trùng cao nhưng cần phải có thêm các công trình đơn vị như trạm cloratơ (khi dùng clo hơi),trạm clorua vôi (khi dùng clorua vôi),bể trộn,bể tiếp xúc.Tuy nhiên,những năm gần đây các nhà khoa học đã đưa ra khuyến cáo nên hạn chế dùng clo để khử trùng nước thải với lý do sau: - Lượng clo dư khoảng 0,5 mg/l trong nước thải để đảm bảo an toàn và ổn định cho quá trình khử trùng sẽ gây hại đến cá và các vi sinh vật nước khác. - Clo kết hợp với hydro cacbon thành các chất có hại cho môi trường sống. Ngoài các phương pháp hóa lý nêu trên còn có các phương pháp khác như:hấp phụ,trích ly,bay hơi,trao đổi ion,tinh thể hóa,cô đặc,khử hoạt tính phóng xạ,khử màu,…Với mỗi phương pháp đều có lợi điểm và nhược điểm.Do đó,tùy theo mức độ xử lý nước thải và mức độ yêu cầu xử lý của từng ngành công nghiệp cụ thể mà ta có thể lựa chọn những phương pháp thích hợp. 3.3.3.Phương pháp sinh học Phương pháp sinh học được ứng dụng để xử lý các chất hữu cơ hòa tan có trong nước thải cũng như một số chất vô cơ như:H2S,sulfide,ammonia, …dựa trên cơ sở hoạt động của vi sinh vật.Vi sinh vật sử dụng chất hữu cơ và một số khoáng chất làm thức ăn để sinh trưởng và phát triển.Một cách tổng quát,phương pháp xử lý sinh học có thể phân thành 2 loại : - Phương pháp kỵ khí:sử dụng nhóm vi sinh vật kỵ khí, hoạt động trong điều kiện không có ôxy. - Phương pháp hiếu khí:sử dụng nhóm vi sinh vật hiếu khí, hoạt động trong điều kiện cung cấp ôxy liên tục. 3.3.3.1. Phương pháp sinh học nhân tạo + Bể phản ứng yếm khí tiếp xúc Quá trình phân hủy xảy ra trong bể kín với bùn tuần hoàn. Hỗn hợp bùn và nước thải trong bể được khuấy trộn hoàn toàn,sau khi phân hủy hỗn hợp được đưa sang bể lắng hoặc bể tuyển nổi để tách riêng bùn và nước.Bùn tuần hoàn trở lại bể kỵ khí,lượng bùn dư thải bỏ thường rất ít do tốc độ sinh trưởng của vi sinh vật khá chậm. + Bể xử lý bằng lớp bùn kỵ khí với dòng nước đi từ dưới lên (UASB) Đây là một trong những quá trình kỵ khí ứng dụng rộng rãi nhất trên thế do hai đặc điểm chính sau : - Cả ba quá trình phân hủy-lắng bùn-tách khí được lắp đặt trong cùng một công trình. - Tạo thành các loại bùn hạt có mật độ vi sinh vật rất cao và tốc độ lắng vượt xa so với bùn hoạt tính hiếu khí dạng lơ lửng. Bên cạnh đó,quá trình xử lý sinh học kỵ khí UASB còn có những ưu điểm so với quá trình bùn hoạt tính hiếu khí như: - Ít tiêu tốn năng lượng vận hành. - Ít bùn dư nên giảm chi phí xử lý bùn. - Bùn sinh ra dễ tách nước. - Nhu cầu dinh dưỡng thấp nên giảm chi phí bổ sung dinh dưỡng. - Có khả năng thu hồi năng lượng từ khí Methane. + Bể lọc kỵ khí Bể lọc kỵ khí là một bể chứa vật liệu tiếp xúc để xử lý chất hữu cơ chứa carbon trong nước thải.Nước thải được dẫn vào bể từ dưới lên hoặc từ trên xuống,tiếp xúc với lớp vật liệu trên đó có vi sinh vật kỵ khí sinh trưởng và phát triển.Vì vi sinh vật được giữ trên bề mặt vật liệu tiếp xúc và không bị rửa trôi theo nước sau xử lý nên thời gian lưu của tế bào sinh vật rất cao (khoảng 100 ngày). + Quá trình xử lý hiếu khí với vi sinh vật sinh trưởng dạng lơ lửng Trong quá trình bùn hoạt tính,các chất hữu cơ hòa tan và không hòa tan chuyển hóa thành bông bùn sinh học – quần thể vi sinh vật hiếu khí – có khả năng lắng dưới tác dụng của trọng lực.Nước chảy liên tục vào bể aeroten,trong đó khí được đưa vào cùng xáo trộn với bùn hoạt tính cung cấp ôxy cho vi sinh vật phân hủy chất hữu cơ.Dưới điều kiện như thế,vi sinh vật sinh trưởng tăng sinh khối và kết thành bông bùn.Hỗn hợp bùn và nước thải chảy đến bể lắng đợt 2 và tại đây bùn hoạt tính lắng xuống đáy.Một lượng lớn bùn hoạt tính (25 – 75% lưu lượng) tuần hoàn về bể aeroten để giữ ổn định mật độ vi khuẩn,tạo điều kiện phân hủy nhanh chất hữu cơ.Lượng sinh khối dư mỗi ngày cùng với lượng bùn tươi từ bể lắng 1 được dẫn tiếp tục đến công trình xử lý bùn. Một số dạng bể ứng dụng quá trình bùn hoạt tính lơ lửng như:Bể aeroten thông thường,bể aeroten xáo trộn hoàn chỉnh, mương ôxy hóa, bể hoạt động gián đoạn + Quá trình xử lý hiếu khí với vi sinh vật sinh trưởng dạng dính bám - Bể lọc sinh học Bể lọc sinh học chứa đầy vật liệu tiếp xúc,là giá thể cho vi sinh vật sống bám.Vật liệu tiếp xúc thường là đá có đường kính trung bình 25 – 100 mm,hoặc vật liệu nhựa có hình dạng khác nhau, …có chiều cao từ 4 – 12 m.Nước thải được phân bố đều trên mặt lớp vật liệu bằng hệ thống quay hoặc vòi phun.Quần thể vi sinh vật sống bám trên giá thể tạo nên màng nhầy sinh học có khả năng hấp phụ và phân hủy chất hữu cơ chứa trong nước thải.Quần thể vi sinh vật này có thể bao gồm vi khuẩn hiếu khí, kỵ khí và tùy tiện, nấm,tảo,và các động vật nguyên sinh, …rong đó vi khuẩn tùy tiện chiếm ưu thế. Phần bên ngoài lớp màng nhầy (khoảng 0,1 – 0,2 mm) là loại vi sinh hiếu khí.Khi vi sinh phát triển,chiều dày lớp màng ngày càng tăng, vi sinh lớp ngoài tiêu thụ hết lượng ôxy khuếch tán trước khi ôxy thấm vào bên trong.Vì vậy,gần sát bề mặt giá thể môi trường kỵ khí hình thành.Khi lớp màng dày,chất hữu cơ bị phân hủy hoàn toàn ở lớp ngoài,vi sinh sống gần bề mặt giá thể thiếu nguồn cơ chất, chất dinh dưỡng dẫn đến tình trạng phân hủy nội bào và mất đi khả năng bám dính.Nước thải sau xử lý được thu qua hệ thống thu nước đặt bên dưới.Sau khi ra khỏi bể,nước thải vào bể lắng đợt hai để loại bỏ màng vi sinh tách khỏi giá thể.Nước sau xử lý có thể tuần hoàn để pha loãng nước thải đầu vào bể lọc sinh học,đồng thời duy trì độ ẩm cho màng nhầy. - Bể lọc sinh học tiếp xúc quay (RBC) RBC bao gồm các đĩa tròn polystyren hoặc polyvinyl chloride đặt gần sát nhau. Đĩa nhúng chìm một phần trong nước thải và quay ở tốc độ chậm.Tương tự như bể lọc sinh học,màng vi sinh hình thành và bám trên bề mặt đĩa.Khi đĩa quay,mang sinh khối trên đĩa tiếp xúc với chất hữu cơ trong nước thải và sau đó tiếp xúc với ôxy.Đĩa quay tạo điều kiện chuyển hóa ôxy và luôn giữ sinh khối trong điều kiện hiếu khí.Đồng thời,khi đĩa quay tạo nên lực cắt loại bỏ các màng vi sinh không còn khả năng bám dính và giữ chúng ở dạng lơ lửng để đưa sang bể lắng đợt hai. 3.3.3.2. Phương pháp sinh học tự nhiên Cơ sở của phương pháp này là dựa vào khả năng tự làm sạch của đất và nguồn nước. Việc xử lý nước thải được thực hiện trên các công trình: - Cánh đồng tưới Dẫn nước thải theo hệ thống mương đất trên cánh đồng tưới,dùng bơm và ống phân phối phun nước thải lên mặt đất.Một phần nước bốc hơi,phần còn lại thấm vào đất để tạo độ ẩm và cung cấp một phần chất dinh dưỡng cho cây cỏ sinh trưởng.Phương pháp này chỉ được dùng hạn chế ở những nơi có khối lượng nước thải nhỏ,vùng đất khô cằn xa khu dân cư,độ bốc hơi cao và đất luôn thiếu độ ẩm. Ở cánh đồng tưới không được trồng rau xanh và cây thực phẩm vì vi khuẩn,virút gây bệnh và kim loại nặng trong nước thải chưa được loại bỏ sẽ gây tác hại cho sức khỏe của người sử dụng các loại rau và cây thực phẩm này. - Xả nước thải vào ao, hồ, sông suối Nước thải được xả vào những nơi vận chuyển và chứa nước có sẵn trong tự nhiên để pha loãng chúng và tận dụng khả năng tự làm sạch của các nguồn nước tự nhiên. Khi lưu lượng và tổng hàm lượng chất bẩn trong nước thải nhỏ so với lượng nước của nguồn tiếp nhận,ôxy hòa tan có trong nước đủ để cấp cho quá trình làm sạch hiếu khí các chất hữu cơ. - Hồ sinh học hiếu khí Có diện tích rộng,chiều sâu cạn.Chất hữu cơ trong nước thải được xử lý chủ yếu nhờ sự cộng sinh giữa tảo và vi khuẩn sống ở dạng lơ lửng.Ôxy cung cấp cho vi khuẩn nhờ sự khuếch tán qua bề mặt và quang hợp của tảo.Chất dinh dưỡng và CO2 sinh ra trong quá trình phân hủy chất hữu cơ được tảo sử dụng.Hồ hiếu khí có hai dạng: (1) có mục đích là tối ưu sản lượng tảo, hồ này có chiều sâu cạn 0,15 – 0,45m; (2) tối ưu lượng ôxy cung cấp cho vi khuẩn, chiều sâu hồ này khoảng 1,5m.Để đạt hiệu quả tốt có thể cung cấp ôxy bằng cách thổi khí nhân tạo. - Hồ sinh học tùy tiện Trong hồ tùy tiện tồn tại 03 khu vực:(1) khu vực bề mặt, nơi đó chủ yếu vi khuẩn và tảo sống cộng sinh;(2) khu vực đáy,tích lũy cặn lắng và cặn này bị phân hủy nhờ vi khuẩn kỵ khí;(3) khu vực trung gian,chất hữu cơ trong nước thải chịu sự phân hủy của vi khuẩn tùy tiện.Có thể sử dụng máy khuấy để tạo điều kiện hiếu khí trên bề mặt khi tải trọng cao.Tải trọng thích hợp dao động trong khoảng 70 – 140 kg BOD5/ha ngày. - Hồ sinh học kỵ khí Thường được áp dụng cho xử lý nước thải có nồng độ chất hữu cơ cao và cặn lơ lửng lớn,đồng thời có thể kết hợp phân hủy bùn lắng.Hồ này có chiều sâu lớn,có thể sâu đến 9 m.Tải trọng thiết kế khoảng 220 – 560 kg BOD5/ha ngày. 3.3.3.3. Xử lý cặn + Bể tự hoại Bể tự hoại là công trình đồng thời làm hai chức năng: lắng và phân hủy cặn lắng. Cặn lắng giữ lại ở trong bể từ 3 – 6 tháng,dưới tác động của các vi sinh vật kỵ khí các chất hữu cơ được phân hủy, một phần tạo thành các chất khí,phần khác tạo thành các hợp chất vô cơ.Nước thải lắng trong bể tự hoại với thời gian 1 – 3 ngày,nên đạt được hiệu quả lắng cao.Song bể tự hoại cũng có nhiều nhược điểm.Kích thước bể lớn so với khối lượng nước thải.Ngòai ra các chất khí được tạo thành trong quá trình phân hủy bốc lên mang theo các hạt cặn đã lắng.Những hạt cặn này một phần sẽ tạo thành màng dày 0.3 – 0.4m (có khi tới 1m) trên mặt nước ở trong bể,gây khó khăn cho quản lý,phần khác khi giải phóng khỏi các chất khí nó lại rơi xuống.Quá trình lên xuống của các hạt cặn đó làm giảm một phần hiệu suất xử lý.Thường nước thải ra khỏi bể tự hoại có bão hòa chất khí H2S (hyđro sulfuria) và có phản ứng acid.Việc tiếp tục xử lý nước thải này trở nên khó khăn.Chính vì những nhược điểm như vậy mà hiện nay bể tự hoại ít được sử dụng.Nó thường chỉ áp dụng để làm sạch nước thải cho các ngôi nhà đứng riêng lẻ hoặc một nhóm nhà khi lưu lượng Q < 25 m3/ngày đêm.Song bể tự hoại vẫn còn sử dụng nhiều ở nước ta.Qua quản lý,nghiên cứu nhằm giải quyết những vấn đề cải tạo hệ thống thoát nước hiện nay ở Hà Nội và các thành phố khác sẽ thay đổi dần dần cấu tạo và cách sử dụng nhằm khắc phục những nhược điểm kể trên. 3.4. Một số quy trình công nghệ xử lý nước thải bệnh viện 3.4.1. Hệ thống xử lý nước thải Trung Tâm Y Tế Quận 2 - Tp.HCM Hệ thống xử lý nước thải Trung Tâm Y Tế Quận 2 được thiết kế với công suất 60 m3/ngày đêm.Tiêu chuẩn nước thải sau xử lý đạt TCVN 5945-1995 loại A.Tính chất của nước thải đầu vào được nêu trong bảng sau: Bảng 3.1 - Hàm lượng và tải lượng các chất ô nhiễm trong nước thải của Trung Tâm Y Tế Quận 2 STT Chất ô nhiễm Hàm lượng (mg/l) TCVN 5945-1995 Loại A 1 Ph 6,8 ÷ 8,0 5,5 ÷ 9 2 COD 200 ÷ 400 ≤ 50 3 BOD 80 ÷ 250 ≤ 20 4 Chất rắn lơ lửng (SS) 100 ÷ 200 ≤ 50 5 Coliform(MPN/100ml) 104 ÷ 107 ≤ 5000 (Nguồn :Trung tâm Y Tế Quận 2 – TPHCM) 1 2 3 4 5 6 7 Nước sau xử lý 8 9 Đem đổ bỏ 10 NTBV Hình 3.2 - Sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lý nước thải Trung Tâm Y Tế Quận 2 Tp.HCM, công suất 60 m3/ngày đêm. Trong đó: 1: Thiết bị lược rác 6: Bồn lọc áp lực 2: Hố gom 7: Bể khử trùng 3: Bể điều hòa 8: Hố chứa bùn 4: Bể sinh học hiếu khí 9: Sân phơi bùn 5: Bể lắng đứng đợt hai 10: Máy thổi khí Nước sau xử lý đạt tiêu chuẩn TCVN 5945-1995 loại A.Công trình xử lý này được xây dựng trước năm 2000.(Nguồn: Trung Tâm Y Tế Quận 2 – Tp.HCM 3.4.2. Hệ thống xử lý nước thải Bệnh Viện Đa Khoa Tư Nhân An Sương Bệnh viện Đa khoa tư nhân An Sương được thiết kế với công suất 80 m3/ngày đêm. Tiêu chuẩn xả thải là TCVN 5945-1995 loại B.Với tính chất nước thải đầu vào là: Bảng 3.2 - Hàm lượng các chất ô nhiễm trong nước thải Bệnh Viện Đa Khoa Tư Nhân An Sương STT Chất gây ô nhiễm Hàm lượng(mg/l) TCVN 5945 – 1995 (Loại B) 1 pH 6,8 ÷ 7,2 5,5 ÷ 9,0 2 Chất rắn lơ lửng 120 ÷ 210 ≤ 100 3 BOD 80 ÷ 250 ≤ 50 4 COD 150 ÷ 350 ≤ 100 5 Tổng Nito 30 ÷ 40 ≤ 60 6 Tổng Photpho 3 ÷ 5 ≤ 6 7 Tổng Coliform 104 ÷ 106 ≤ 10.000 (Nguồn: Bệnh Viện Đa Khoa Tư Nhân An Sương) 1 2 6 4 3 5 Cống thoát nước thải đô thị 7 8 NTBV Mang đi chôn lấp Hình 3.3 - Sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lý nước thải Bệnh viện Đa khoa tư nhân An Sương, công suất 80 m3/ngày đêm. Trong đó: 1: Thiết bị lược rác – hố gom 5: Bể lắng sinh học 2: Bể điều hòa 6: Bể khử trùng 3: Bể sinh học dính bám 1 7: Bể nén bùn 4: Bể sinh học dính bám 2 8: Máy thổi khí Nước thải sau xử lý đạt tiêu chuẩn TCVN 5945-1995 loại B cho phép thải ra cống thoát nước thải thành phố.Công trình XLNT này được xây dựng trước năm 2000. (Nguồn: Bệnh viện Đa khoa tư nhân An Sương) CHƯƠNG 4 :LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ 4.1. Địa điểm xây dựng trạm xử lý Bệnh viện huyện Krôngpăc Địa chỉ : 148 Lê Duẩn – Thị trấn Phước An – Huyện Krôngpăc – Tỉnh Đăclăk 4.2. Đặc tính của nước thải: 4.2.1.Công suất trạm xử lý Bệnh viện có tổng cộng 105 giường bệnh và trên 50 bác sỹ,y tá.Lấy tiêu chuẩn thải nước cho mỗi giường bệnh là 700 m3/ngày.đêm. Vậy lượng nước thải của cả bệnh viện là: 105 giường 0,7 m3/giường.ngày.đêm= 73,5 m3/ngày.đêm Nhưng hiện bệnh viện đang có kế hoạch mở rộng,nâng cấp thêm giường bệnh nên ta chọn công suất tính toán,thiết kế là 100 m3/ngày.đêm Vậy: Công suất thiết kế cho trạm xử lý nước thải bệnh viện huyện Krôngpăc – tỉnh Daclak là 100 m3/ngày.đêm 4.2.2.Thành phần và tính chất của nước thải Nước thải đầu vào có nồng độ các chất ô nhiễm được thể hiện qua các thong số cơ bản sau: Bảng 4.1 - Thành phần và tính chất nước thải bệnh viện huyện Krôngpăc Stt Thông số ô nhiễm Đơn vị Kết quả 1 pH mg/l 5,5 – 7,5 2 BOD5 mgO2/l 140 3 COD mgO2/l 230 4 TSS mg/l 240 5 N-tổng mg/l 49 6 P-tổng mg/l 5,5 7 Coliform MNP/100ml 8,4.106 (Nguồn:Bệnh viện huyện Krôngpăc) 4.3. Tiêu chuẩn thải sau khi xử lý Nước sau khi xử lý đạt tiêu chuẩn thải theo TCVN 7382:2004,mức II Bảng 4.2 - Gía trị giới hạn các thông số và nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải bệnh viện theo TCVN 7382:2004 STT Thông số Đơn vị TCVN Mức I TCVN Mức II 1 pH mg/l 6,5 – 8,5 6,5 – 8,5 2 BOD5 mgO2/l 20 30 4 TSS mg/l 50 100 5 N-tổng mg/l 30 30 6 P-tổng mg/l 4 6 7 Coliform MNP/100ml 1000 5000 4.4. Các yêu cầu khác Bệnh viện nằm trên diện tích lớn,xung quanh có trồng cây xanh,bố trí đất cho trạm xử lý nước thải có thể làm bằng bê tong cốt thép.Kết cấu đất trong khu vực bền vững nên có thể thiết kế hệ thống âm dưới đất,nổi hoặc nửa âm nửa nổi. Bệnh viện có nhân viên bảo trì điện,am hiểu về điện công nghiệp có thể nắm bắt được nguyên lý và vận hành hệ thống tốt nên có thể thiết kế hệ thống hoạt động dựa trên nguyên tắc tự động. Tuy nhiên,việc đầu tư kinh phí để xây dựng và lắp đặt trạm xử lý nước thải còn hạn chế,cần phải xem xét kinh phí đầu tư.Lựa chọn phương pháp xử lý có suất đầu tư hợp lý Niên hạn của trạm xử lý cũng là yếu tố quan trọng hang đầu.Chọn phương án có niên hạn sử dụng thiết bị từ 15-20 năm. Các thiết bị: bơm,máy thổi khí …có tuổi thọ cao,chi phí bảo hành,bảo trì thấp. 4.5.Công nghệ xử lý được đề xuất 4.5.1.Cơ sở đề xuất công nghệ xử lý Dựa vào các yếu tố cơ bản sau: Công suất của trạm xử lý; Thành phần và đặc tính của nước thải; Mức độ cần thiết xử lý nước thải; Tiêu chuẩn xả nước thải vào nguồn tiếp nhận; Điều kiện mặt bằng và đặc điểm địa chất thủy văn của khu vực; Các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật. Dựa vào các công trình thực tế đã có đối với các nguồn nước thải có tính chất tương tự 4.5.2. Các phương án xử lý nước thải bệnh viện Từ những yếu tố cơ bản trên có thể đề xuất 2 phương án để xử lý nước thải bệnh viện,và so sánh chọn một phương án thích hợp và có hiệu quả kinh tế-kỹ thuật để tính toán chi tiết các công trình đơn vị trong phương án xử lý đó. Phương án 1 Nước thải bệnh viện Song chắn rác Bể điều hoà Aerotank Bể lắng 2 Bể khử trùng Máy thổi khí Bể nén bùn Nước tách bùn Bùn tuần hoàn Sân phơi bùn Nguồn tiếp nhận Bể lắng 1 Sân phơi bùn Hình 4.1 – Sơ đồ dây chuyền công nghệ phương án 1 + Thuyết minh sơ đồ công nghệ phương án 1 Nước thải từ các khoa của bệnh viện theo mạng lưới thoát nước riêng,nước chảy qua mương dẫn có đặt song chắn rác,ở đây nước thải sẽ được loại bỏ các chất hữu cơ hoặc những chất có kích thước lớn như bao ni lông,ống chích,bông băng,vải vụn,…nhằm tránh gây tắc nghẽn các công trình phía sau.Sau đó nước thải được dẫn vào bể điều hòa để ổn định lưu lượng và nồng độ,tránh hiện tượng quá tải vào các giờ cao điểm,do đó giúp hệ thống xử lý làm việc ổn định và giảm kích thước các công trình đơn vị tiếp sau.Trong bể điều hòa có bố trí hệ thống thổi khí nhằm xáo trộn hoàn toàn nước thải không cho cặn lắng trong bể đồng thời cung cấp O2 để giảm một phần BOD.Sau đó nước thải chảy vào bể lắng 1 nhằm lắng cặn lơ lửng và một phần BOD.Sau đó nước thải sẽ được đưa vào bể Aerotank thực hiện quá trình phân hủy hiếu khí các chất hữu cơ có khả năng phân hủy sinh học ở dạng hòa tan và dạng lơ lửng.Trong bể Aerotank được cấp khí và khuấy trộn nhằm tăng hàm lượng oxy hòa tan và quá trình oxy hóa các chất hữu cơ trong nước thải.Sau đó nước thải chảy vào bể lắng 2 để lắng cặn sinh học và bùn hoạt tính.Từ bể lắng 2 nước chảy sang bể khử trùng để loại các vi sinh vật gây bệnh trước khi thải vào nguồn tiếp nhận. Bùn hoạt tính từ bể lắng 2 một phần tuần hoàn lại vào bể Aerotank,phần còn lại được dẫn vào bể nén bùn.Tại bể nén bùn,bùn được tách nước để làm giảm độ ẩm của bùn, phần nước tách từ bùn sẽ được tuần hoàn vào bể điều hòa.Phần bùn từ bể nén bùn sẽ được vận chuyển ra sân phơi bùn để khử hoàn toàn nước và bùn này có thể sử dụng để làm phân bón. + Ưu điểm của phương án 1 - Công nghệ đơn giản; - Vận hành đơn giản; - Giá thành đầu tư ban đầu thấp vì công nghệ chủ yếu là bê tông cốt thép. + Khuyết điểm của phương án 1 - Vi sinh va phát triển trong bể Aerotank thường rất chậm và sinh khối tạo ra không nhiều; - Hiệu quả xử lý không cao,không xử lý triệt để photpho va Nito trong nước thải. Rổ chắn rác Bể lắng 1 Bể sinh học hiếu khí với giá thể nhúng chìm Bể lắng 2 Bể khử trùng Máy thổi khí Bùn tuần hoàn Chở đi nơi khác Clorine Nguồn tiếp nhận Nước thải bệnh viện Bể thu gom Bể phân hủy bùn Bể điều hòa Phương án 2 : Hình 4.2 – Sơ đồ dây chuyền công nghệ phương án 2 + Thuyết minh sơ đồ công nghệ phương án 2 Nước thải từ các khoa của bệnh viện theo mạng lưới thoát nước riêng,nước thải qua rổ chắn rác,tại đây nước thải sẽ được loại bỏ các tạp chất hữu cơ có kích thước lớn như bao ni lông,ống chích,bông băng,vải vụn, …nhằm tránh gây hư hỏng bơm và tắc nghẽn các công trình phía sau.Sau đó chảy vào bể thu gom. Sau đó nước thải được bơm vào bể điều hòa để ổn định lưu lượng và nồng độ,tránh hiện tượng quá tải vào các giờ cao điểm,do đó giúp hệ thống xử lý làm việc ổn định và giảm kích thước các công trình đơn vị tiếp sau.Trong bể điều hòa có bố trí hệ thống thổi khí nhằm xáo trộn hoàn toàn nước thải không cho cặn lắng trong bể đồng thời cung cấp O2 để giảm một phần BOD. Bể điều hòa có tác dụng điều hòa lưu lượng cũng như nồng độ của nước thải vì là bệnh viện nên lưu lượng cũng như nồng độ của nước thải không ổn định,để từ đó có thể giúp cho các công trình phía sau hoạt động ổn định,đạt hiệu quả tốt.Nhằm tránh hiện tượng lắng cặn ở bể điều hòa nên cần phải có sục khí để khuấy trộn. Sau đó nước thải chảy vào bể lắng 1 nhằm lắng cặn lơ lửng và một phần BOD. Từ bể lắng 1,nước thải được bơm vào vào bể xử lý sinh học hiếu khí với giá thể nhúng chìm.Ở bể này, hàm lượng BOD còn lại trong nước thải sẽ được xử lý tiếp với sự tham gia của vi sinh vật hiếu khí.Hiệu quả khử BOD có thể đạt 85 - 90%. Không khí được cung cấp cho bể sinh học nhờ 2 máy sục khí hoạt động luân phiên.Trong bể sinh học hiếu khí có lắp đặt hệ thống vật liệu nhúng chìm trong nước thải bằng vật liệu nhựa.Các vi sinh vật trong bể sẽ bám dính vào bề mặt vật liệu tiếp xúc tạo thành lớp màng vi sinh vật.Nước thải mang những chất hữu cơ khi đi ngang qua và tiếp xúc với lớp màng vi sinh này sẽ được vi sinh vật dùng để làm thức ăn tồn tại và phát triển.Từ đó nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải được được giảm thiểu và ít ô nhiễm hơn.Ngoài ra, lớp màng vi sinh này còn tạo ra những vùng thiếu khí giúp cho quá trình khử Nitơ trong nước thải được tăng lên. Nước sau đó tiếp tục tự chảy qua bể lắng 2,ở bể này các chất lơ lửng và những lớp màng vi sinh vật già cổi sẽ được giữ lại làm giảm hàm lượng SS. Từ bể lắng 2 nước chảy sang bể khử trùng để loại các vi sinh vật gây bệnh bằng dung dịch Chlorin 5% trước khi thải vào nguồn tiếp nhận.Dung dịch chlorine được bơm định lượng đưa vào đường ống thu nước, nhờ vào cấu tạo của đường ống thu nước và thời gian lưu nước mà chlorine có thể khuếch tán đều và đảm bảo tiệt trùng tốt. Chlorine là chất oxy hóa mạnh sẽ oxy hoá màng tế bào vi sinh gây bệnh và giết chết chúng.Thơì gian tiếp xúc để loại bỏ vi sinh khoảng 15-40 phút.Ngoài mục đích khử trùng,chlorine còn có thể sử dụng để giảm mùi.Hàm lượng chlorine cần thiết để khử trùng cho nước sau lắng từ 3-15mg/l .Hàm lượng Chlorine cung cấp vào nước thải ổn định qua bơm định lượng hóa chất. Bùn từ bể lắng được tuần hoàn về bể sinh học tiếp xúc nhằm duy trì sinh khối trong bể và tăng hiệu quả xử lý của quá trình sinh học.Phần bùn dư được bơm qua bể tự hoại.Bùn dư được hút định kỳ.. Nước thải sau khi qua bể tiếp xúc chlorine đạt tiêu chuẩn xả ra nguồn tiếp nhận Đối với bệnh viện này, tiêu chuẩn xả thải áp dụng là: TCVN 7382:2004, mức II + Ưu điểm của công nghệ: - Trong bể sinh học có bố trí vật liệu nhúng chìm bằng dây cước nhựa. Vật liệu này giúp tạo ra chủng vi sinh vật có thể khử được Nitơ và Photpho trong nước thải. - Có thể xử lý triệt để hàm lượng Nito và photpho trong nước thải + Lựa chọn phương án xử lý thích hợp để tính toán Dựa vào tính chất nước thải đầu vào, ưu - khuyết điểm của 2 phương án trên và mức độ cần thiết xử lý là đạt tiêu chuẩn mức II để thải vào nguồn tiếp nhận nên chọn phương án 2 được coi là phương án tốt nhất để tính toán. CHƯƠNG 5:TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ Xác định lưu lượng tính toán: QngTB= 100 (m3/ng.đ) QhTB = (m3/h) Qhmax= Qh .kh =4,17*3,5 = 14,595 (m3/h) QSTB = (m3/s) QSmax= QS.kh = 0,00405 (m3/s) Với kh: hệ số vượt tải theo giờ lớn nhất kh =1,5  3,5. Chọn kh = 3,5 5.1. Bể thu gom 5.1.1. Nhiệm vụ : - Tập trung nước thải đã qua rổ chắn rác để chuẩn bị phân phối vào các công trình phía sau - Bể thu gom thường được xây có chiều sâu sao cho đủ độ dốc để nước thải từ hệ thống đường ống có thể tự chảy về,tránh bị ứ đọng nước. - Bể thu gom thường được xây nổi trên mặt đất khoảng 0,3-0,4m để tránh nước mưa và cặn đi vào.Hố thu gom thường được xây kín và có nắp thăm. 5.1.2. Tính toán - Thể tích hữu ích của bể: Vb = Qhmax . t Với t là thời gian lưu nước thải, t = 10÷30 phút, chọn t = 30 phút Vb = 14,595 m3/h x 30 phút x 1h/60 phút =7,3 m3 Chọn chiều sâu hữu ích h = 2m, chiều cao an toàn hbv = 0,5m Chiều sâu tổng cộng của bể H = 2 + 0,5 = 2,5 m Chọn bể tiết diện hình chữ nhật Diện tích bề mặt bể F Chọn bể có kích thước Dài x Rộng x Sâu = 2m x 2m x 2,5m Thể tích thiết kế của bể Vtổng = 2 x 2 x 2,5 = 10 m3 Bể được xây bằng bê tông cốt thép dày 200mm,M200. + Tính bơm nước thải Trong bể thu gom ta đặt 02 bơm nhúng chìm (hoạt động luân phiên nhau).Đặt tính bơm Q=15m3/h,H=8m Nguyên tắc điều khiển bơm: tại mực nước 2,5m,cả 2 bơm cùng hoạt động.Điều khiển bằng phao mức nước. Công suất máy bơm: : Hiệu suất máy bơm;chọn =0,75 Công suất thực của máy bơm: Kw Vậy ta chọn 02 bơm nước thải nhúng chìm có công suất: N=1Kw,Q=15m3/h,H=8m Bảng 5.1 – Tóm tắt thông số thiết kế của bể thu gom STT Tên thông số Đơn vị Thông số thiết kế 1 Kích thước A x B x H m 2 x 2 x 2,5 2 Bơm nước thải nhúng chìm Cái 02 Công suất Kw 1 Lưu lượng m3/h 15 Chiều cao cột áp m 8 5.2. Bể điều hòa 5.2.1. Nhiệm vụ Bể điều hòa có nhiệm vụ điều hòa nước thải về lưu lượng và nồng độ,giúp làm giảm kích thước và tạo chế độ làm việc ổn định cho các công trình phía sau,tránh hiện tượng quá tải. 5.2.2. Tính toán Nội dung tính toán : - Kích thước bể - Hệ thống xáo trộn tránh lắng cặn Thời gian lưu nước trong bể điều hòa t = 4÷12 h.Chọn t = 10 h . Xác định kích thước bể: Thể tích bể điều hòa : Chọn chiều cao làm việc h = 3,5m, chiều cao bảo vệ hbv = 0,5m Chiều cao xây dựng : Diện tích mặt bằng bể : Chia bể điều hòa làm 2 ngăn thông nhau,kích thước mỗi ngăn : LBH = 3,534 =42m3(>41,7,thỏa điều kiện) Hàm lượng BOD5 /CODcủa nước thải sau khi đi qua bể điều hòa giảm 5%, còn lại: BOD5 = BOD5 (100-5)%= 230 95% = 133 (mg/l) COD = COD (100-5)%= 330 95% = 218,5 (mg/l) Bảng 5.2 - Tóm tắt thông số thiết kê của bể điều hòa STT Thông số thiết kế Đơn vị Số liệu 1 2 3 4 5 6 Thể tích bể Chiều dài Chiều rộng Chiều cao Diện tích mặt bằng bể Số đơn nguyên m3 m m m m2 bể 41,7 3,5 3 4 10,5 1 Tính toán hệ thống cấp khí cho bể điều hòa : Lượng không khí cần thiết : Để tránh hiện tượng lắng cặn và ngăn chặn mùi trong bể điều hòa cần cung cấp một lượng khí thường xuyên Qkhí= qkk * F = 0,013 * 10,425 * 60 = 8,1315 m3/h = 0,14 m3/phút = 140 lít/phút qkk: lượng khí cần thiết xáo trộn, qkk = 0,01 – 0,015 m3/m2.phút, Chọn qk = 0.013 m3/m2.phút (nguồn: Tín toán công trình xử lý nước thải Trịnh Xuân Lai, 2000) F: diện tích bể điều hòa Chọn hệ thống cấp khí bằng nhựa PVC có đục lỗ gồm 1 ống chính,3 ống nhánh với chiều dài mỗi ống là 3,5m,đặt cách nhau 1m và cách thành bể 0,5m Đường kính ống dẫn khí chính vào bể điều hòa: Dc ===0,03m = 30mm Chọn ống Dc = 60mm Trong đó: Vận tốc khí trong ống dẫn Vống= 10-15m/s, (Giáo trình “Tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải - Trịnh Xuân Lai”), chọn Vống=12m/s Đường kính ống nhánh dẫn khí vào bể điều hòa Dn= = Chọn ống Dc= 21 mm Trong đó: qống : lưu lượng khí trong mổi ống qống= Đường kính các lỗ phân phối khi đi vào bể điều hòa dlo= 2 -5mm. Chọn dlỗ = 4mm = 0,004m. Vận tốc khí qua lổ phân phối khí Vlổ=6-9 m/s, (Giáo trình “Tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải - Trịnh Xuân Lai”), chọn Vlô=8m/s Lưu lượng khí qua một lỗ phân phối khí: qlo= Vlo =8* =0,36(m3/h) Số lỗ trên 1 ống N = = = 22,58 lỗ, chọn 23 lỗ Số lỗ trên 1 m chiều dài ống: n = = = 6,57 lỗ ; chọn n = 7 lỗ 5.3. Bể lắng 1 5.3.1. Nhiệm vụ Nước thải sau khi ra khỏi bể điều hoà chứa một số cặn lớn,bể lắng 1 có chức năng lắng những cặn lớn này và những hạt cát lẫn trong nước thải trước khi đưa vào xử lý sinh học. 5.3.2. Tính toán Diện tích tiết diện ướt của bể lắng đứng F1= (m2) Trong đó: v: Tốc độ chuyển động của nước thải trong bể lắng đứng v = 0,0285 (m/phút) = 0,000475 (m/s) Diện tích tiết diện ướt của ống trung tâm: F2=(m2) Trong đó: vtt: Tốc độ chuyển động của nước thải trong ống trung tâm,lấy không lớn hơn 30 (mm/s) (điều 6.5.9 TCXD-51-84). Chọn vtt = 20 (mm/s) = 0,02 (m/s) Diện tích tổng cộng của bể lắng: F = F1 + F2 = 2,4 + 0,058 = 2,458(m2) Đường kính của bể lắng: D= Đường kính ống trung tâm: d= Chiều cao tính toán của vùng lắng trong bể lắng đứng: htt = V x t = 0,000475 x 2 x 3600 = 3,42 (m) Trong đó: t: Thời gian lắng, t = 2h V: Tốc độ chuyển động của nước thải trong bể lắng đứng V = 0,0285 (m/phút) = 0,000475 (m/s) Chiều cao phần hình nón của bể lắng đứng được xác định: hn = h2 + h3 = Trong đó: h2: chiều cao lớp trung hòa (m) h3: chiều cao giả định của lớp cặn lắng trong bể D: đường kính trong của bể lắng,D = 1,8 (m) dn: đường kính đáy nhỏ của hình nón cụt,lấy dn = 0,5 m α : góc ngang của đáy bể lắng so với phương ngang,α không nhỏ hơn 500,chọn α= 50o Chiều cao của ống trung tâm lấy bằng 1,7 m.(không tính đoạn loe) Đường kính phần loe của ống trung tâm lấy bằng chiều cao của phần ống loe và bằng đường kính tấm chắn: lấy bằng 1,3 đường kính ống trung tâm và bằng: Dl = hl = Dc = 1,3 x d = 1,3 x 0,3 = 0,39 (m) Góc nghiêng giữa bề mặt tấm chắn so với mặt phẳng ngang lấy bằng 17o Chiều cao tổng cộng của bể lắng đứng sẽ là: H = htt + hn + hbv = htt + (h2 + h3) + hbv = 3,42 + 0,8 + 0,3 = 4,52 (m) Trong đó: hbv- khoảng cách từ mặt nước đến thành bể, hbv = 0,3 (m) 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 Đường kính máng thu: Dmáng = 80% đường kính bể Dmáng = 0,8 x 1,8 = 1,44 ≈ 1,5 (m) Chiều dài máng thu nước: L =máng = 3,14 x 1,5=4,71(m) Tải trọng thu nước trên 1m dài của máng: aL=(m3/mdài.ngày) Hiệu quả xử lý: Sau lắng, hiệu quả lắng đạt 64% (thực nghiệm) Hàm lượng SS còn lại trong dòng ra: SSra = 240 x (100% – 64%) = 86,4 (mg/l) Hàm lượng COD còn lại sau bể lắng: CODra = 218,5 (100% - 20%) = 174,8 (mg/l) Hàm lượng BOD còn lại trong dòng ra: BODra = 133 × (100% - 20%) = 106,4 (mg/l) Lượng bùn sinh ra mỗi ngày M = 0,64 x 240 x 100 = 15,36 (kg/ngđ) Giả sử bùn tươi có độ ẩm 95% Khối lượng riêng bùn = 1053 Kg/m3 Tỉ số MLVSS : MLSS = 0,75 Lượng bùn cần xử lý: G= (m3/ngàyđ) Lượng bùn có khả năng phân hủy sinh học Mtươi = 0,75 x 15,36 = 11,52 (Kg/ngàyđ) Bảng 5.3 – Tóm tắt các thông số thiết kế bể lắng 1 Stt Tên thông số Số liệu dùng thiết kế Đơn vị 1 Diện tích tiết diện ướt của ống trung tâm (f) 0,058 m2 2 Diện tích tiết diện ướt của bể lắng (F) 2,5 m2 3 Đường kính ống trung tâm (d) 0,3 m 4 Đường kính của bể lắng(D) 1,8 m 5 Chiều cao bể (H) 4,52 m 6 Thời gian lắng (t) 2 giờ 7 Đường kính máng thu 1,5 m2 5.4. Bể sinh học hiếu khí với giá thể nhúng chìm 5.4.1. Nhiệm vụ Đây là công trình chính của công nghệ xử lý,bể sinh học hiếu khí với giá thể nhúng chìm có nhiệm vụ xử lý triệt để các chất hữu cơ còn lại trong nước thải.Các vi sinh vật trong bể sẽ bám dính vào bề mặt vật liệu tạo thành lớp màng vi sinh vật.Nước thải mang những chất hữu cơ khi đi ngang qua và tiếp xúc với lớp màng vi sinh này sẽ được vi sinh vật dùng để làm thức ăn tồn tại và phát triển.Từ đó nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải được được giảm thiểu và ít ô nhiễm hơn.Ngoài ra,lớp màng vi sinh này còn tạo ra những vùng thiếu khí giúp cho quá trình khử Nitơ trong nước thải được tăng lên. 5.4.2. Tính toán + Tốc độ lọc ≤ 3m/h. + Vật liệu dùng là sợi dây cước. + Hiệu quả xử lý: K = = 10αF+β Trong đó: So : Nồng độ BOD5 đầu vào bể sinh học hiếu khí, So = 106,4 mg/l. S : Nồng độ BOD5 đầu ra bể sinh học hiếu khí F: Chuẩn số F = KT = 0,2 x 1,047T-20 = 0,2 x 1,047(25-20) = 0,251 T(oC): Nhiệt độ nước thải, T = 25oC Hvl: chiều cao lớp vật liệu đệm, chọn Hvl =2 m. B: Lưu lượng đơn vị của không khí: 8- 12 (m3 không khí/m3 nước thải). Chọn B = 8m3 không khí/m3 nước thải). q: Tải trọng thuỷ lực (20 – 80m3/m2.ng), chọn q = 50 (m3/m2.ng) a, b: Phụ thuộc vào qđơn vị của không khí và chuẩn số F. Chọn a = 1,51; b = 0 B F a b 8 ≤ 0,662 ≤ 0,662 1,51 0,47 0 0,69 10 ≤ 0,85 ≤ 0,85 1,2 0,4 0,13 0,83 12 ≤ 1,06 ≤ 1,06 1,1 0,2 0,19 1,15 =10aF+b Þ S = ==29,8 mg/l - Thể tích bể sinh học hiếu khí W = Trong đó: S:Nồng độ BOD5 đầu vào bể sinh học hiếu khí, S= 106,4 mg/l S: Nồng độ BOD5 đầu ra bể sinh học hiếu khí, S= 29,8 mg/l Q: Lưu lượng trung bình ngày đêm, Q =100m3/ngày.đêm NO: Năng lực oxy hoá của bể lọc, NO = 550 gO2/m3 ngày đêm (Xử lý nước thải và công nghiệp – Lâm Minh Triết) W = = 22,44 m3 - Diện tích hữu ích của bể sinh học hiếu khí F = Trong đó: n: Số ngăn của bể sinh học hiếu khí.Chọn n = 1 F = = 11,22 m2 Chọn chiều dài của bể D = 4m, chiều rộng R = 3m Chiều cao phần đáy h1 = 1 m Chiều cao lớp vật liệu Hvl = 1,5 m Chiều cao dành cho vật liệu dãn nở h2 = 1 m Chiều cao bảo vệ hbv = 0,5 m Tổng chiều cao bể lọc: H = Hvl + h1 + h2 +hbv = 1,5 + 1 + 1 + 0,5 = 4 m - Lượng khí cần thiết Lưu lượng không khí cần cung cấp cho bể sinh học hiếu khí: Lk = Trong đó: B: Lưu lương đơn vị của không khí: 8 – 12 ( m3 không khí / m3 nước thải).Chọn B = 10 (m3 không khí /m3 nước thải) Q: lưu lượng giờ trung bình, Q = 4,17 m3/h Lk = =41,7 m3/h Chọn hệ thống cung cấp khí bằng ống thép,phân phối khí bằng đĩa sục khí,được phân bố dọc theo chiều dài bể cách nhau 0,6m.Hai ống sát thành bể cách nhau 0,3m.Như vậy có tất cả 5 ống. - Lưu lượng khí trong mỗi ống: qống ===8,34 m3/h Trong đó: Vận tốc khí trong ống 10 – 15 m/s.Chọn vống =12 m/s. - Đường kính ống chính: Dống == = 0,035m = 35 mm Chọn ống chính Dống = 60mm - Đường kính ống nhánh: dống = Chọn ống phân phối khí có dống = 21 mm Chọn dạng đĩa xốp: Đường kính : d = 144mm Cường độ khí 60/phút.đĩa = 1/s.đĩa - Số lượng đĩa phân phối trong bể: Đ = Số lượng đĩa: Đ = 12 đĩa - Bố trí hệ thống sục khí: Chiều rộng: R = 3 m Chiều dài: D = 4 m Số lượng đĩa: 6 đĩa chia làm 2 hàng, mỗi hàng 3 đĩa được phân bố đều cách mặt sàn của bể là 0,2m -Xác định công suất thổi khí: W = Trong đó: Lkhí :Lưu lượng khí cần cung cấp. Lkhí = 0,23 (m3/s) n: Hiệu suất máy bơm: Chọn n = 75% p: Áp lực của không khí nén p = Trong đó: Hd = hd + hc + hf + H hd: Tổn thất do ma sát hc : Tổn thất cục bộ ống hd + hc 0,4 Chọn hd + hc = 0,4 hf: Tổn thất qua thiết bị phân phối khí. hf 0,5 Chọn hf = 0,5 H: Chiều cao hữu ích của bể, H = 3,5 m Hd = 0,4 + 0,5 + 3,5 = 4,4 m Vậy công suất thổi khí là: W = - Công suất thực của máy thổi khí: Ntt = 1,2 W =1,2 0,67 = 0,804 KW/h Vậy chọn 2 máy thổi khí có công suất 1 KW/h.Hai máy chạy luân phiên nhau cung cấp khí cho bể sinh học tiếp xúc. Bảng 5.4 - Tóm tắt thông số thiết kế bể sinh học Ký hiệu Kích thước D R H 4 m 3 m 4 Công suất máy sục khí (KW/h) 1 KW/h Tính toán lượng bùn dư thải ra mỗi ngày Hệ số sản lượng quan sát (Yobs) là: =0,375 Trong đó: Y: hệ số sản lượng bùn, Y = 0,4-0,8 mg VSS/mgBOD5. chọn Y = 0,6 mg VSS/mgBOD5; : thời gian lưu bùn, =5-15 ngày. Chọn =10ngày; Kd: Hệ số phân huỷ nội bào. Kd = 0,06 ngày-1 Lượng bùn sinh ra mỗi ngày theo VSS là: PVSS=YoQ()=0,375 100 ()gBOD/m310 3kg/g PVSS = 2,9 kgVSS/ngày Tổng lượng bùn sinh ra mỗi ngày theo SS là: kgSS/ngày Lượng cặn dư hằng ngày phải xả đi: Pxả=PSS-(Q 3010-3) = 3,6-(1003010-3) = 0,6 kg/ngày Xác định lưu lượng bùn thải Giả sử bùn dư được xả bỏ (dẫn đến hầm tự hoại) từ đường ống dẫn bùn tuần hoàn,Qra=Q và hàm lượng VSS trong bùn ở đầu ra chiếm 80% hàm lượng chất rắn lơ lửng SS. Khi đó lưu lượng bùn dư thải bỏ được tính toán từ công thức: Trong đó: X là nồng độ VSS trong hỗn hợp bùn hoạt tính trong bể sinh học,X = 2500mg/l; Xra là nồng độ VSS trong SS ra khỏi bể lắng, Xra=0,8 50 = 40; Qb là lưu lượng bùn dư cần xử lý (m3/ngày); Q là lưu lượng nước thải (m3/ngày). Từ đó tính được: = 10,4 m3/ng.đ Xác định tỷ số tuần hoàn bằng cách viết phương trình cân bằng vật chất đối với bể sinh học tiếp xúc theo sơ đồ: Cân bằng vật chất cho bể sinh học tiếp xúc : QX0+QthXth=(Q+Qth)X Q, So Bể sinh học tiếp xúc Qr, Xr Bể lắng 2 ng 2 Qth,Xth Q+Qth,X Qb,Xth Trong đó: Q: lưu lượng nước thải ; Qth : lưu lượng bùn hoạt tính tuần hoàn; X0: nồng độ VSS trong nước thải dẫn vào bể sinh học tiếp xúc, mg/l ; X: nồng độ VSS ở bể sinh học tiếp xúc , X=2500 mg/l ; Xth : nồng độ VSS trong bùn tuần hoàn, Xth=8000 mg/l . Giá trị X0 thường rất nhỏ so với X và Xth, do đó trong phương trình cân bằng vật chất ở trên có thể bỏ qua đại lượng QX0. Khi đó phương trình cân bằng vật chất sẽ có dạng: QthXth=(Q+Qth)X Chia 2 vế của phương trình trên cho Q và đặt tỉ số Qth/Q = (được gọi là tỉ số tuần hoàn), ta được: Xth=X+X Hay = Lưu lượng bùn tuần hoàn : Qth= Q =1000,45 = 45 m3/ngày = 1,875 m3/h - Hiệu quả xử lý: Hàm lượng SS còn lại trong dòng ra: SSra = 86,4 * (100% – 35%) = 50,16 (mg/l) Hàm lượng COD còn lại sau bể lắng: CODra = 174,8(100% - 85%) = 26,22 (mg/l) Hàm lượng Nitơ còn lại trong dòng ra: Tổng Nra = 49 × (100% - 71%) = 14,21 (mg/l) . Bể lắng 2 5.5.1. Nhiệm vụ Nước thải sau khi ra khỏi bể sinh học tiếp xúc mang theo bông cặn và vẩn còn mang theo bùn hoạt tính do đó cần phải loại bỏ chúng trước khi vào bể khử trùng. 5.5.2. Tính toán Trong đó: : Tốc độ chuyển động của nước thải trong ống trung tâm,lấy không lớn hơn 30 (mm/s) (điều 6.5.9 TCXD-51-84). Chọn = 20 (mm/s) = 0,02 (m/s) Diện tích tiết diện ướt của bể lắng đứng Trong đó: V: Tốc độ chuyển động của nước thải trong bể lắng đứng,V = 0,0005 (m/s) (điều 6.5.6 TCXD-51-84) Diện tích tổng cộng của bể lắng 2: Đường kính của bể: Đường kính ống trung tâm: Chiều cao tính toán của vùng lắng trong bể lắng đứng: Trong đó: t: Thời gian lắng, t = 1,5 giờ ( điều 6.5.6 TCXD-51-84). V: Tốc độ chuyển động của nước thải trong bể lắng đứng,V = 0,0005 (m/s) (điều 6.5.6 TCXD-51-84). Chiều cao phần hình nón của bể lắng đứng được xác định: Trong đó: h2: chiều cao lớp trung hoà (m) h3: chiều cao giả định của lớp cặn lắng trong bể D: đường kính trong của bể lắng, D = 1,74 (m) dn: đường kính đáy nhỏ của hình nón cụt, lấy dn = 0,5 m : góc ngang của đáy bể lắng so với phương ngang, không nhỏ hơn 500, chọn =500 Chiều cao của ống trung tâm lấy bằng chiều 1,7 m (không tính đoạn loe) Đường kính phần loe của ống trung tâm lấy bằng chiều cao của phần ống loe và bằng đường kính tấm chắn: lấy bằng 1,3 đường kính ống trung tâm và bằng: Dl = hl = Góc nghiêng của bề mặt tấm chắn so với mặt phẳng nghiêng lấy bằng 170 Chiều cao tổng cổng của bể lắng đứng sẽ là: m Trong đó: hbv: khoảng cách từ mặt nước đến thành bể, hbv = 0,3 (m) Để thu nước đã lắng,dùng hệ thống máy 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. Đường kính máng thu: Dmáng = 80% đường kính bể Dmáng = Chiều dài máng thu nước: Tải trọng thu nước trên 1m dài của máng: (m3/mdài.ngày) Kiểm tra lại thời gian lắng nước Thể tích phần lắng: Thời gian lắng: Thể tích phần chứa bùn: Hiệu quả xử lý: Hàm lượng SS còn lại trong dòng ra: SSra = 50,16 x (100% – 50%) = 25,08 (mg/l) Bảng 5.5 – Tóm tắt thông số thiết kế của bể lắng 2 STT Tên thông số Số liệu dùng thiết kế Đơn vị 1 Diện tích tiết diện ướt của bể lắng(F) 2,32 m2 2 Đường kính ống trung tâm (d) 0,27 m 3 Đường kính của bể lắng (D) 1,74 m 4 Chiều cao bể (H) 2,74 m 5 Thời gian lắng (t) 0,94 giờ 6 Đường kính máng thu 1,33 m2 Bể khử trùng 5.6.1. 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 90 – 95%.Tuy nhiên lượng vi trùng vẫn còn khá cao vì vậy cần thực hiện giai đoạn khử trùng nước thải.Khử trùng nước thải có thể sử dụng các biện pháp như clo hoá,ôzon khử trùng bằng tia hồng ngoại, UV…ở đây chọn phương pháp khử trùng bằng clo vì phương pháp này tương đối đơn giản, rẻ tiền và hiệu quả khá cao.. Khử trùng bằng dung dịch Clorin 5%. Bể tiếp xúc được thiết kế với dòng chảy ziczắc qua từng ngăn để tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình tiếp xúc giữa clo và nước thải.Tính toán bể tiếp xúc với thời gian lưu nước trong bể 45 phút. (Nguồn: “Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp” – Lâm Minh Triết-Nguyễn Thanh Hùng - Nguyễn Phước Dân”.) 5.6.2. Tính toán + Lượng clo hoạt tính cần thiết để khử trùng nước thải được tính theo công thức: Với a: liều lượng hoạt tính lấy theo Điều 6.20.3 – TCXD – 51 – 84: Đối với nước thải sau xử lý sinh học hoàn toàn : a = 3g/m3 Chọn thời gian tiếp xúc : t = 45 phút + Thể tích bể : W = Q * t = 4,17 * 0,75 = 3,1275 m3 Chiều sâu lớp nước trong bể được chọn H = 0,8 m + Diện tích bề mặt của bể tiếp xúc: Với chiều cao của bể là: H = 1+0,3 = 1,3m Với h = 0,3 là chiều cao bảo vệ. + Chiều rộng bể chọn B = 1,5 m + Chiều dài tổng cộng: + Chọn bể tiếp xúc gồm 5 ngăn, kích thước mỗi ngăn : + Tổng diện tích 5 ngăn sẽ là: 0,78 x 5 = 3,9m2 Vậy kích thước mỗi ngăn của bể: L B H = 1,5m0,52m 1,3m 5.7. Bể phân hủy bùn 5.7.1. Nhiệm vụ Chứa bùn và cặn từ bể lắng 1 và bể lắng 2,sau một thời gian lớp bùn lắng xuống còn phần nước ở trên ta cho hồi lưu về bể thu gom và tiếp tục xử lý.Còn phần bùn lắng xuống thì chở đi nới khác xử lý hay chôn lấp hợp vệ sinh. 5.7.2. Tính toán Ta chọn bể phan hủy bùn giống như bể lắng 2 nhưng ta giảm chiều cao phần lắng xuống và nâng chiều cao phần chóp nón lên sao cho tổng chiều cao bể không thay đổi vì ở bể này thể tích chứa bùn nhiều hơn bể lắng 2. CHƯƠNG 6: KHÁI TOÁN GIÁ THÀNH 6.1. Dự toán phần thiết bị và xây dựng STT HẠNG MỤC ĐƠN VỊ SỐ LƯỢNG ĐƠN GIÁ(VNĐ) THÀNH TIỀN(VNĐ) 1 Bể thu gom Kích thước : L B H = 2 2 2,5(m) Vật liệu : BTCT,dày 250,M200 Dung tích : 10m3 Bể 01 25.000.000 25.000.000 2 Bể điều hòa Kích thước : L B H = 3,534 (m) Vật liệu :BTCT,dày 250,M200 Dung tích : 42m3 Bể 02 105.000.000 210.000.000 3 Bể lắng 1 Đường kính :1,8m Chiều cao : 4,52m Vật liệu: BTCT,dày 250,M200 Thể tích : m3 Bể 01 20.000.000 20.000.000 4 Bể sinh học hiếu khí với lớp giá thể nhúng chìm Kích thước : L B H = 434(m) Vật liệu: BTCT,dày 250,M200 Thể tích : 48m3 Bể 01 120.000.000 120.000.000 5 Bể lắng 2 - Đường kính :1,74m - Chiều cao : 2,74 - Vật liệu :BTCT,dày 250,M200 - Thể tích :7,06m3 Bể 01 17.650.000 17.650.000 6 Bể khử trùng Kích thước : L B H = 2,61,51,3(m) Vật liệu :BTCT,dày 250,M200 Thể tích:5,07 m3 Bể 01 12.675.000 12.675.000 7 Hầm tự hoại  Kích thước : L B H = 433(m) Vật liệu :BTCT,dày 250,M200 Thể tích :36m3 Bề 01 90.000.000 90.000.000 PHẦN XÂY DỰNG 495.325.000 8 Thiết bị lượt rác tinh - Kích thước : 11(m) - Vật liệu : Thép không rỉ Cái 02 5.000.000 10.000.000 9 Bơm chìm nước thải tại bể thu gom Loại :Bơm chìm Lưu lượng :Q=15m3/h Cột áp : H=8m Công suất điện :1Kw Nguồn điện : 3 pha,380V,50Hz Model : CN801 Hảng sản xuất :Shinmaywa(Nhật) Cái 02 15.000.000 30.000.000 10 Bơm chìm nước thải tại bể điều hòa Loại :Bơm chìm Lưu lượng :Q=15m3/h Cột áp : H=6m Công suất điện :1Kw Nguồn điện : 3 pha,380V,50Hz Model : CN801 Hảng sản xuất :Shinmaywa(Nhật) Cái 02 15.000.00 0 30.000.000 11 Máy thổi khí tại bể điều hòa Lưu lượng : 8,5m3/h Công suất : 11Kw Cột áp :8m Điện áp :3pha,380V,50Hz Model : ARHS Hảng sản xuất :Shinmaywa(Nhật) Cái 02 65.000.000 130.000.000 12 Gian ống phân phối khí tại bể điều hòa Vật liệu :Nhựa PVC Ống chính :D=60mm,L=3m,số lượng :1 Ống nhánh : L= 3,5m ;D=21mm ;số lượng :3 ống 02 5.000.000 10.000.000 13 Bơm bùn tuần hoàn  Kiểu bơm chìm Lưu lượng : 8m3//h Cột áp :8m Công suất :0,4Kw Điện áp :3pha,380V,50Hz Model :CN401 Hảng sản xuất :Shinmaywa(Nhật) Cái 01 15.000.000 15.000.000 14 Bơm bùn xả bỏ Kiểu bơm nổi Lưu lượng :Q=8m3/h Cột áp :8m Công suất :0,4Kw Điện áp :3pha,380V,50Hz Model :CN401 Hảng sản xuất :Shinmaywa(Nhật) Cái 02 15.000.000 30.000.000 15 Gian ống phân phối khí trong bể sinh học hiếu khí Vật liệu : Thép Ống chính :D=60mm ;L= 3m ;Số lượng :1 ống Ống nhánh :D= 21mm ;L= 4m ;Số lượng :5 ống Bộ 1 10.000.000 10.000.000 16 Đĩa phân phối khí trong bể sinh học hiếu khí Loại :disfuser bọt khí mịn D=21mm Model : AFD270 Hãng sản xuất :SSI(Mỹ) Bộ 20 400.000 8.000.000 17 Bùn hoạt tính trong bể sinh học hiếu khí + lớp giá thể(sợi cước) Lần 01 10.000.000+10.000.000 20.000.000 18 Bơm định lượng Clo tại bể khử trùng Lưu lượng : 0-36 lít/phút Áp lực : 5PSI Công suất : 45W Nguồn điện :1pha,220V,50Hz cái 01 1.600.000 1.600.000 19 Thiết bị trong bể lắng Ống trung tâm inox Máng răng cưa thu nước inox Hệ đỡ ống trung tâm Xuất xứ :Việt Nam Bộ 02 25.000.000 50.000.000 20 Bồn pha chế Clorine Xuất xứ : Việt Nam Vật liệu : PVC Dung tích :300 lít Cái 01 100.000 100.000 21 Motor khuấy hóa chất Clorine Hãng sản xuất :Ghenta(Đài Loan) Tốc độ : 50 Vòng/phút Công suất :0,2Kw Bộ 01 5.000.000 5.000.000 22 Phần điện điều khiển Vỏ làm bằng thép sơn tỉnh điện,dày 1mm Cáp tín hiệu,cáp động lực Lắp ráp tại Việt Nam Bộ 01 40.000.000 40.000.000 23 Hệ thống đường ống và các phụ kiện Ống nước,ống bảo vệ dây điện,ống hóa chất,ống dẫn khí Các phụ kiện nối van,co... Hệ thống 01 50.000.000 50.000.000 24 Nhân công lắp đặt Hệ 01 30.000.000 30.000.000 25 Phí kiểm nghiệm mẫu nước Lần 01 2.000.000 2.000.000 PHẦN THIẾT BỊ 471.700.000 TỔNG GIÁ TRỊ ĐẦU TƯ : 967.025.000 6.2. Suất đầu tư cho 1m3 nước thải S = T/Q (đồng) Trong đó : - T : tổng chi phí đầu tư,T = 967.025.000(đồng) - Q : công suất thiết kế,Q= 100 m3/ngày.đêm Vậy S = 967.025.000/100 = 9.670.250 (đồng/m3) 6.3. Chi phí xử lý 1m3 nước thải 6.3.1. Chi phí điện năng tiêu thụ Năng lượng cung cap cho trạm xử lý là điện 3 pha,380V,50Hz và 1 pha,220V,50Hz.Tiêu hao điện năng như sau : STT Thiết bị Công suất(Kwh) Số lượng sử dụng Số giờ sử dụng(h/ngày) Tiêu hao điện năng (Kwh/ngày) 1 Bơm chìm tại bể thu gom 1 02 10 20 2 Bơm chìm tại bể điều hòa 1 02 12 24 3 Máy thổi khí 11 02 12 264 4 Bơm bùn tuần hoàn 0,4 01 20 8 5 Bơm chìm bùn thải 0,4 02 1 0,8 6 Bơm định lượng hóa chất 0,04 01 24 0,96 7 Motor khuấy hóa chất 0,2 01 1 0,2 Lượng điện năng tiêu thụ trong 1 ngày :317,96 Kwh Gía thành của điện sản xuất : 1500 đồng/Kwh Chi phí điện năng trong 1 ngày : 317,96 1500 = 476,948 đồng/ngày = 19.872 đồng/giờ 6.3.2. Chi phí hóa chất Lượng Clorine sử dụng trong 1 ngày: 0,0125 24 = 0,3 kg/ngày Gía thành clorine: 30.000 đồng/kg Chi phí clorine trong 1 ngày: 0,3 30.000 = 9.000 đồng/ngày = 375 đồng/giờ 6.3.3. Chi phí nhân công Trạm xử lý hoạt động lien tục 24/24 nên có 2 nhân công vận hành hệ thống Nhân công là nhân viên bảo trì của nhà máy.Lương trung bình 1.500.000 đồng/người.tháng Phí nhân công hang tháng: 1.500.000 2 = 3.000.000 đồng/tháng Chi phí nhân công theo 1h: 3.000.000/(3024) = 4.166 đồng/giờ 6.3.4. Chi phí bảo dưỡng + phí khác Các chi phí bảo dưỡng + quản lý khác:20.000.000 đồng/năm = 2.314 đồng/giờ Bảng 6.1 – Phí xử lý cho 1m3 nước thải STT LOẠI CHI PHÍ THÀNH TIỀN (VNĐ) 1 Chi phí điện năng 19.872 2 Chi phí hóa chất 375 3 Chi phí bảo dưỡng + chi phí khác 2.314 4 Chi phí vận hành 4.166 TỔNG CỘNG 26.727 Chi phí xử lý cho 1m3 nước thải : 26.727/4,2 = 6.363 (đồng/m3) CHƯƠNG 7 : QUẢN LÝ VÀ VẬN HÀNH 7.1. Thao tác vận hành hàng ngày 7.1.1. Gio lọc rác Định kỳ 2 lần/tuần phải kiểm tra giỏ rác Kéo giỏ rác lên thu gom rác và cho đi xử lý riêng với chất thải rắn của bệnh viện 7.1.2. Bồn hóa chất Clorine Kiểm tra định kỳ vào mỗi sáng,trưa chiều Vào mỗi buổi sáng kiểm tra hóa chất còn ít ta phải pha thêm cho đầy bồn 7.1.3. Các thiết bị trong tủ điện Kiểm tra vào đầu mỗi buổi sáng và chiều Kiểm tra các relay nhiệt (Overload) xem còn hoạt động hay không ?Nếu relay nhiệt nào bị nhảy thì cách ly thiết bị tải tương ứng và kiểm tra thiết bị đó 7.1.4. Các bơm chìm nước thải Kiểm tra bơm chìm nước thải định kỳ 3 tháng/lần 7.1.5. Bể phân hủy bùn Chu kỳ 1 năm/lần sẽ tiến hành hút bùn bằng xe hút chuyên dụng và đem đi xử lý riêng 7.1.6. Hướng dẫn pha hóa chất 7.1.6.1. Nguyên tắc pha hóa chất Khi pha hóa chất phải mang găng tay và khẩu trang Việc pha hóa chất phải tuân thủ nguyên tắc là cho hóa chất vào bồn chứa nước chứ không được cho hóa chất vào bồn không có nước,sau đó cho nước vào Hóa chất cho vào bồn phải cho từ từ từng lượng nhỏ,tránh hiện tượng vón cục 7.1.6.2. Cách pha hóa chất Bước 1 : Cho nước vào khoảng ½ bồn pha hóa chất Bước 2 : Cho hóa chất vào bồn Bước 3 : Bật công tắc motor khuấy.Đợi cho hóa chất tan hết(Khoảng 15-30 phút) Bước 4 : Cho nước vào đến khoảng 2/3 thể tích bồn Bước 5 : Bật motor khuấy để hòa trộn đều hóa chất 7.1.7. Vận hành tủ điện Trong hệ thống các thiết bị đều được lắp đặt để điều khiển theo 3 trạng thái Man – Off – Auto(điều khiển bằng tay – tắt – tự động).Trừ motor khuấy là hoạt động theo 2 chế độ On – Off Chế độ Man : chỉ sử dụng khi sửa chửa,bảo trì và khắc phục tạm thời khi có sự cố.Khi sử dụng chế độ này,người vận hành phải am hiểu rõ về hệ thống và quy trình công nghệ để tránh những ảnh hưởng đến hệ thống(tràn bể,hỏng thiết bị,chất lượng nước không đạt...) Chế độ Off : Đây là chế độ ngừng thiết bị.Thường sử dụng khi ngưng hệ thống hay cách ly thiết bị khi có sự cố.Thường chế độ này khog6 sử dụng Chế độ Auto : Chế độ thường được sử dụng khi hệ thống đã hoạt động ổn định thì các thiết bị sẽ được dùng chế độ này.Lúc này toàn bộ hệ thống sẽ hoạt động hoàn toàn tự động 7.2. Kiểm soát thông số vận hành Cnầ theo dõi và kiểm soát thông số vận hành hàng ngày bằng cách kiểm tra các thông số :chỉ số bùn SVI,phân tích các chỉ tiêu cơ bản như COD,SS,Ph tại mỗi vị trí đầu vào mỗi bể và nước thành phẩm.Từ đó tìm ra nguyên nhân và có phương án xử lý kịp thời khi phát hiện bể hoạt động không hiệu quả Nhân viên vận hành phải nắm rõ nguyên tắc hoạt động của hệ thống và chức năng của từng bể để phát huy tối đa hiệu quả xử lý của bể 7.3. Sự cố và biện pháp khắc phục Khi có một thiết bị trong hệ thống có sự cố thì việc cần phải làm là cách ly thiết bị ra khỏi hệ thống để kiểm tra,khắc phục,sửa chửa CHƯƠNG 8: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 8.1. Kết luận 8.1.1. Ưu điểm của hệ thống Chi phí vận hành hệ thống thấp.Hệ thống được thiết kế đơn giản,chi phí đầu tư ban đầu thấp Hệ thống hoạt động hoàn toàn tự động dựa trên nguyên tắc điều khiển của phao. Nước thải bệnh viện có hàm lượng Nito,Photpho cao nên xử lý bằng lớp giá thể nhúng chìm vừa tạo ra được môi trường hiếu khí và kỵ khí giúp xử lý triệt để hàm lượng Nito trong nước thải. 8.1.2. Nhược điểm của hệ thống Tốn nhiều diện tích xây dựng 8.2. Kiến nghị Thành phần và tính chất nước thải đầu vào có thể thay đổi,cần kiểm tra các thông số hàng ngày để kiểm soát tải trọng ô nhiễm,tránh gây sốc sinh học Cần kiểm tra và làm các thí nghiệm về các chỉ số BOD,COD,SS...để xác định hiệu quả xử lý của hệ thống,có biện pháp xử lý kịp thời nếu hiệu quả xử lý giảm. TÀI LIỆU THAM KHẢO TS Trịnh Xuân Lai – « Tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải » - NXB Xây dựng,2000. Lâm Minh Triết,Nguyễn Thanh Hùng,Nguyễn Phước Dân – « Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp,tính toán thiết kế công trình » - Viện tài nguyên môi trường TPHCM,2002 Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam – TCXDVN 51 :84 – Thoát nước mạng lưới bên ngoài và công trình – Tiêu chuẩn thiết kế TCVN 7382 :2004 – Tiêu chuẩn quốc gia về tiêu chuẩn xả thải của nước thải bệnh viện www.shinmaywa.com Một số trang web khác PHỤ LỤC BẢNG VẼ + Bảng vẽ mặt cắt sơ đồ công nghệ + Bảng vẽ sơ đồ mặt bằng + Bảng vẽ mặt bằng bố trí đường ống + Bảng vẽ mặt bằng thiết bị + Bảng vẻ chi tiết bể thu gom và bể khử trùng + Bảng vẽ chi tiết bể điều hòa + Bảng vẽ chi tiết bể lắng 1 + Bảng vẽ chi tiết bể sinh học + Bảng vẽ chi tiết bể lắng 2 CATALOGUE THIẾT BỊ + Bơm chìm nước thải + Máy thổi khí + Bơm định lượng hóa chất + Moto khuấy hóa chất TIÊU CHUẨN XẢ THẢI TCVN 7382 :2004 – Tiêu chuẩn quốc gia về tiêu chuẩn xả thải của nước thải bệnh viện