Đồ án Thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu dân cư bình trưng đông-Q2-thành phố Hồ Chí Minh, công suất 1200m3/ngay

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CƠNG NGHỆ TP. HCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG XLNT KHU DÂN CƯ BÌNH TRƯNG ĐƠNG-Q2-TPHCM, CƠNG SUẤT 1200M3/NGAY Ngành: : MƠI TRƯỜNG Chuyên ngành: KỸ THUẬT MƠI TRƯỜNG Giảng viên hướng dẫn : TS. ĐẶNG VIẾT HÙNG Sinh viên thực hiện : VĂ CƠNG SUNG MSSV: 09B1080060 Lớp: HMT02 TP. Hồ Chí Minh, 2011 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Điểm số bằng số: Điểm số bằng chữ ……………………………. Tp.Hồ Chí Minh, Ngày tháng năm 2011 Ký tên TS.Đặng Viết Hùng Bộ Giáo dục và Đào tạo CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐH KỸ THUẬT CƠNG NGHỆ Độc lập - Tự do - Hạnh phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP HỌ VÀ TÊN : Văn Cơng Sung MSSV: 09B1080060 NGÀNH : Kỹ Thuật Mơi Trường LỚP : 09HMT2 KHOA : Mơi Trường và CN Sinh học BỘ MƠN :Kỹ thuật Mơi trường Đầu đề luận văn : TÍNH TỐN, THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT KHU DÂN CƯ BÌNH TRƯNG ĐƠNG-Q2 TPHCM CƠNG SUẤT 1200M3/NGÀY.ĐÊM Nhiệm vụ luận văn: Tổng quan. Xác định đặc tính nước thải. Lựa chọn cơng nghệ xử lý nước thải. Tính tốn thiết kế và khái tốn các cơng trình đơn vị. Thể hiện các cơng trình đơn vị trên bản vẽ A1. Ngày giao luận văn: Ngày hồn thành nhiệm vụ: Họ tên người hướng dẫn: TS . Đặng Viết Hùng Phần hướng dẫn: Nội dung và yêu cầu LVTN đã được thơng qua bộ mơn Ngày……tháng…….năm 2011 Chủ Nhiệm Bộ mơn Người hướng dẫn chính (ký và ghi rõ họ tên) TS. Đặng Viết Hùng Phần dành cho Khoa, Bộ mơn: Người duyệt:……………………………………………………………………. Ngày bảo vệ: …………………………………………………………………… Điểm tổng kết:………………………………………………………………… Nơi lưu trữ luận văn:……………………………………………………… Khoa: ………………………….. LỜI CAM ĐOAN f&e Tơi xin cam đoan luận văn là kết quả thực hiện của riêng tơi. Những kết quả trong luận văn là trung thực, được thực hiện trên cơ sở nghiên cứu lý thuyết, khảo sát tình hình thực tiễn và dưới sự hướng dẫn khoa học của Tiến sĩ Đặng Viết Hùng. Nội dung luận văn cĩ tham khảo và sử dụng các tài liệu, thơng tin được đăng tải trên các tác phẩm và các trang web theo danh mục tài liệu của luận văn. LỜI CẢM ƠN f&e Xin chân thành cám ơn đến các quý Thầy cơ Khoa Mơi Trường tận tình giảng dạy và truyền đạt kiến thức chuyên ngành cho em trong suốt thời gian học tập tại trường Đại Học Kỹ thuật Cơng nghệ. Xin đặc biệt gửi lời cảm ơn đến thầy Đặng Viết Hùng đã chỉ dạy những kinh nghiệm quý báu trong quá trình hướng dẫn luận văn tốt nghiệp cho em. Con xin gửi lời biết ơn sâu sắc nhất đến bố mẹ đã dày cơng nuơi con khơn lớn, tạo cho con điều kiện học tập tốt nhất. Cuối cùng xin cảm ơn tất cả bạn bè cùng lớp đặt biệt là bạn Sinh đã hết sức động viên SUNG trong thời gian qua và cảm ơn tất cả những ai sẽ đọc và đĩng gĩp ý kiến vào luận văn tớt nghiệp này. Xin chân thành cảm ơn! SVTH: VĂN CƠNG SUNG TĨM TẮT Khu dân cư Bình Trưng Đơng-Q2-Tp HCM là dự án xây dựng nằm trong kế hoạch quy hoạch lại mặt bằng đơ thị của Q2-TPHCM . Nước thải từ khu dân cư mang đặc tính chung của nước thải sinh hoạt: Bị ơ nhiễm bởi cặn bã hữu cơ (SS), chất hữu cơ hồ tan (BOD), các chất dinh dưỡng (Nitơ, Photpho), và các vi trùng gây bệnh. Nước thải từ khu dân cư sau xử lý thải ra nguồn tiếp nhận, yêu cầu nước thải đạt các chỉ tiêu loại A theo QCVN 14 : 2008/BTNMT. Cơng trình chung xử lý nước thải sinh hoạt bao gồm: xử lý cơ học ; xử lý sinh học (Mương OXH); khử trùng nước thải và các cơng trình xử lý bùn cặn. Tính tốn cụ thể các cơng trình đơn vị: thể tích các bể, các thiết bị thổi khí, khuấy trộn, đường ống. Bố trí hợp lý mặt bằng và cao trình cơng nghệ, khái tốn giá thành xử lý. Đề tài “Thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt cho khu dân cư Bình Trưng Đơng-Q2-Tp HCM với cơng suất 1200 m3 / ngày đêm”, được thực hiện tại Thành phố Hồ Chí Minh với sự hướng dẫn của tiến sĩ . Thời gian thực hiện từ tháng 09/2010 đến 2/2011. MỤC LỤC DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT BOD Nhu cầu oxi sinh hố (hay sinh học) BTNMT Bộ Tài Nguyên Mơi Trường COD Nhu cầu oxi hố học DO Oxy hồ tan SS Chất rắn lơ lửng F/M Tỷ số giữa lượng thức ăn và lượng vi sinh vật MLSS Sinh khối lơ lửng MLVSS Sinh khối bay hơi hỗn hợp TCXDVN Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam NTSH Nước thải sinh hoạt VSS Chất rắn lơ lửng bay hơi SRT Thời gian lưu bùn QCXD Quy chuẩn xây dựng QCVN Quy chuẩn Việt Nam DANH SÁCH HÌNH VÀ BẢNG Hình 1.1: Phối cảnh các khu nhà trong dự án 2 Hình 1.2: Bản đồ khu vực dự án khu chung cư Bình Trưng Đơng –Q2-TPHCM 2 Hình 1.3. Thành phần các chất trong nước thải sinh hoạt 6 Bảng 1-1: Tải lượng và nồng độ chất bẩn trong nước thải sinh hoạt 7 Bảng 1-2: Tính chất nước thải khu dân cư Bình Trưng Đơng-Q2-TP HCM 7 Bảng 4.1: Các thơng số thiết kế cho rổ chắn rác 30 Bảng 4.2: Các thơng số bơm nhúng chìm hố thu gom 32 Bảng 4-3: Các thơng số thiết kế bể thu gom 32 Bảng 4.4: Các thơng số bơm nhúng chìm bể điều hịa 35 Bảng 4.5: Các thơng số cho thiết bị khuếch tán khí 36 Bảng 4.6: Các thơng số thiết kế bể điều hịa 37 Bảng 4.7: Các thơng số máy thổi khí bể điều hịa 38 Bảng 4.8: Các thơng số thiết kế bễ lắng 39 Bảng 4.9: Các thơng số bơm bùn 44 Bảng 4.10: Kết quả tính tốn bể lắng dứng 44 Bảng 4.11: Thơng số kỹ thuật thiết bị làm thống 48 Bảng 4.12. Kết quả tính tốn các thơng số mương oxi hĩa 51 Bảng 4.13: Các thơng số thiết kế bể lắng bùn sinh học dạng ly tâm 56 Bảng 4.14: Các thơng số thiết kế bể tiếp xúc khử trùng 59 Bảng 4.15 Các thơng số thiết kế bể nén bùn trọng lực. 59 Bảng 4.16 Thơng số bùn vào bể nén bùn trọng lực 60 Bảng 4.17 : Các thơng số tính tốn bể nén bùn ly tâm 63 Bảng 5.1: Khái tốn các cơng trình hạng mục 66 Bảng 5.2: Khái tốn chi phí thiết bị 67 Bảng 5.3: Tổng chi phí 68 Bảng 5.4: Chi phí năng lượng 69 Bảng 5.5: Chi phí hố chất 70 Bảng 5.6: Chi phí cơng nhân 70 MỞ ĐẦU 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Với tốc độ đơ thị hóa nhanh và sự gia tăng dân số mạnh trong thời gian qua đã hình thành nhiều khu dân cư tập trung và khu đơ thị mới. Khi một khu dân cư hay khu đơ thị mới ra đời, ngồi việc xây dựng hệ thống hạ tầng kỹ thuật trong đó hệ thống thốt nước và xử lý nước là mợt yêu cầu tiên quyết cần phải được tổ chức và đầu tư xây dựng một cách đồng bộ và hồn chỉnh, gĩp phần bảo vệ mơi trường bền vững hơn. Để đáp ứng mợt trong những yêu cầu trên, trong quy hoạch phát triển kinh tế xã hội và kế hoạch bảo vệ mơi trường thành Phố HỒ CHÍ MINH việc nghiên cứu và đề xuất cơng nghệ thích hợp xử lý nước thải sinh hoạt cho Bình Trưng Đơng-Q2-TP HCM là thực sự cần thiết. 2. MỤC TIÊU Thiết kế xử lý nước thải sinh hoạt cho khu dân Bình Trưng Đơng-Q2-Tp HCM đảm bảo chất lượng nước thải đầu ra đạt các chỉ tiêu loại A theo QCVN 14 : 2008/BTNMT trước khi xả ra nguồn tiếp nhận để bảo vệ mơi trường và sức khỏe cộng đồng. 3. NỘI DUNG LUẬN VĂN Tổng quan về nước thải sinh hoạt. Tổng quan các phương pháp xử lý nước thải sinh hoạt. Đề xuất các phương án xử lý nước thải sinh hoạt. Lựa chọn phương án xử lý tối ưu. Tính tốn & thiết kế các cơng trình đơn vị. Tính tốn chi phí xây dựng, chi phí xử lý 1m³ nước thải. Xây dựng kế hoạch quản lý và vận hành hệ thống xử lý nước thải. Nhận xét kết luận. Thực hiện các bản vẽ thiết kế. CHƯƠNG I:GIỚI THIỆU KHU DÂN CƯ BÌNH TRƯNG ĐƠNG 1.1. Tổng quan về cơng ty cổ phần đầu tư Thủ Thiêm Cơng ty Cổ Phần Đầu tư Thủ Thiêm chính thức được thành lập vào ngày 18 tháng 04 năm 2003. Ngay từ những ngày đầu thành lập , cơng ty đã nhanh chĩng đi vào hoạt động và đang thực hiện các dự án phát triển khu dân cư trên địa bàn Quận 2 . Thơng qua việc thực hiện hàng loạt các dự án , cơng ty đã dần hình thành một nền tảng vững chắc về nhân lực lẩn tài lực , đúc kết được những kinh nghiệm quý để sẳn sang đầu tư cho những dự án tiếp theo. Trụ sở cơng ty : CƠNG TY CỔ PHẦN ĐẦU TƯ THỦ THIÊM Địa chỉ : 40/1 Trần Não , P. Bình An , Quận 2 , Tp.HCM Điện thoại : (84-4) 37.421.223 Fax : (84-8) 37.421.224 Email : admin@diaocthuthiem.vn Website : www.diaocthuthiem.vn Hình 1.1: Phối cảnh các khu nhà trong dự án. 1.2. Địa điểm thiết kế Vị trí địa lý Hình 1.2: Bản đồ khu vực dự án khu chung cư Bình Trưng Đơng –Q2-TPHCM Nằm trong khu dân cư Bình Trưng Đơng đã hồn chỉnh về cơ sở hạ tầng . Căn Hộ Thủ Thiêm Xanh thừa hưởng lợi ích từ các dịch vụ và tiện ích cơng cộng đạt tiêu chuẩn cĩ sẳn như trường học , cơng viên trung tâm , khu vui chơi giải trí , khu thể dục thể thao ,… Kết hợp cùng hệ thống kỹ thuật hạ tầng hồn chỉnh, Căn Hộ Thủ Thiêm Xanh hồn tồn đáp ứng được các nhu cầu thiết yếu trong sinh hoạt và cuộc sống của các cư dân. Tọa lạc tại gĩc giao lộ của đường Đổ Xuân Hợp và Nguyễn Duy Trinh – Quận 2, trải dọc bên sơng Giồng Ơng Tố, phường Bình Trưng Đơng, quận 2. Vị trí dự án nằm ớ phía Bắc phường Bình Trưng Đơng , quận 2 , cách trung tâm thành phố 10km. Phía Đơng giáp: hành lang (25m) tuyến ống dẩn khí Phú Mỹ- TP.HCM (chạy dọc theo đường Đỗ Xuân Hợp lộ giới 40m). Phía Tây giáp: khu nhà của cơng ty kinh doanh và phát triển nhà thành phố và cơng ty xây dựng và kinh doanh nhà Phú Thuận và khu đất cơng ty TNHH Kiều Quốc Phương. Phía Nam giáp: khu dân cư hiện hữu dọc đường Nguyễn Duy Trinh lộ giới 30m. Phía Bắc giáp: rạch Giồng Ơng Tố. Đây là khu vực đã hồn thiện cơ sở hạ tầng, bao bọc xung quanh là cãnh quan cơng viên cây xanh thống mát. Trong tương lai theo kế hoạch phát triển của Thành Phố Hồ Chí Minh , khu dân cư Bình Trưng Đơng cĩ những thuận lợi sau : Lợi thế nằm đối diện cơng trình trọng điểm Thể thao Rạch Chiếc , gần đường cao tốc Long Thành – Dầu Giây ; Lợi thế nằm đối diện cơng trình trọng điểm Thể thao Rạch Chiếc , gần đường cao tốc Long Thành – Dầu Giây ; Chỉ mất 20 phút để đến trung tâm quận 1, Thủ Thiêm Xanh được xem là một nơi ở vừa thuận tiện vừa gần gũi với thiên nhiên, đồng thời là một khoảng đầu tư cĩ giá trị sẽ gia tăng trong tương lai. Đặc điểm khí hậu Cĩ đặc điểm chung của khí hậu nhiệt đới giĩ mùa, mỗi năm chia thành hai mùa rõ rệt: - Mùa mưa: Từ tháng 4 đến tháng 10 - Mùa nắng: Từ tháng 11 đến tháng 3 Các đặc trưng về khí hậu như sau: Nhiệt độ Trung bình hằng năm là 26,7oC Độ ẩm Độ ẩm trung bình hàng năm là 82% Chế độ giĩ Cĩ hai hướng giĩ chủ đạo giĩ Tây Nam và Đơng Nam. Hướng giĩ Đơng Nam từ tháng 11– 4. Hướng giĩ Tây Nam từ tháng 5 đến tháng 10. Tốc độ giĩ bình quân 1,8 m/giây, max 30 m/giây. Nắng Nắng: Số giờ nắng 7,2 h/ngày, bình quân năm 1.800-2.000 h. Lượng mưa Mùa mưa từ tháng 05 – 11. Lượng mưa trung bình hằng năm là 1949 mm/năm, tập trung chủ yếu vào tháng 6,7,8,9. Lượng mưa lớn nhất là 2718 mm/năm. Lượng mưa nhỏ nhất 1553 mm/năm. Số ngày mưa trung bình cả năm là 150 ngày. Giới thiệu quy mơ khu dân cư Tổng diện tích khu dân cư Bình Trưng Đơng: 193.317,8 m2. Đất ở: 96.333m2, chiếm 49,8% đất dân dụng , bao gồm : Đất xây dựng nhà biệt thự: 44.373,2m2 , chiếm 46,06% đất ở . Đất xây dựng nhà liên kế vườn: 30.665,2m2 , chiếm 31,83% đất ở . Đất xây dựng nhà chung cư: 21.294,6m2 , chiếm 22,11% đất ở . Đất cơng viên cây xanh: 30.757,5 m2, chiếm 15,93% đất dân dụng ( kết hợp kênh cảnh quan , hồ điều tiết ( khoảng 1ha ) và sân thể dục thể thao ) . Đất giao thơng và bến bải: 54.388,8 m2, chiếm 28,17 đất dân dụng . Đất cơng trình cơng cộng (trường mẫu giáo, trường trung học cơ sở): 11.578,5 m2, chiếm 6,01% đất dân dụng . Đất cơng trình đặc thù: 260 m2 (bố trí cơng trình văn hĩa – tín ngưỡng ( đình/ chùa) theo đề xuất của UBND quận 2) . Qui mơ dân số dự kiến của khu đất khoảng 6670 người. Lượng nước thải xả ra trong khu dân cư 6670 x 180 Lit/người.ngày/1000 = 1200 m3/ngày Chọn tổng lưu lượng nước thải để xử lý: 1200 m3/ngày. 1.3. Đặc tính nước thải sinh hoạt 1.3.1. Đặc tính chung của nước thải sinh hoạt Nước thải sinh hoạt là nước xả bỏ sau khi sử dụng cho các mục đích sinh hoạt cộng đồng: tắm, giặt giũ, tẩy rửa, vệ sinh cá nhân,… 1.3.2. Thành phần của nước thải sinh hoạt gồm cĩ hai loại - Nước thải nhiễm bẩn do chất bài tiết của con người từ các phịng vệ sinh. - Nước thải nhiễm bẩn do các chất thải sinh hoạt: Cặn bã từ nhà bếp, các chất rửa trơi, kể cả làm vệ sinh sàn nhà. Đặc tính chung của nước thải sinh hoạt là: Bị ơ nhiễm bởi cặn bã hữu cơ (SS), chất hữu cơ hồ tan (BOD5/COD), các chất dinh dưỡng (Nitơ, Phospho), các vi trùng gây bệnh (E.coli, Colifom). Nước thải sinh hoạt 99.9 % 0.1 % Nước Các chất rắn 50-70 % 30-50 % Các chất hữu cơ Các chất vơ cơ 65% Protein 25% Cacbonhydrat 10% Các chất béo Cát Muối Kim loại Hình 1.3. Thành phần các chất trong nước thải sinh hoạt (Nguồn: Xử lý nước thải đơ thị và cơng nghiệp- Lâm Minh Triết chủ biên) Chất hữu cơ chứa trong nước thải sinh hoạt chiếm khoảng 50-60% tổng các chất bao gồm các chất hữu cơ thực vật: Cặn bã thực vật, rau quả, giấy...và các chất hữu cơ động vật: Chất bài tiết của người và động vật, xác động vật,...Các chất hữu cơ trong nước thải theo đặc tính hĩa học gồm chủ yếu là protein (40-50 %), hydrat cacbon (40-50%) gồm tinh bột, đường, xenlulơ và các chất béo (5-10 %). Urê cũng là chất hữu cơ quan trọng trong nước thải sinh hoạt. Nồng độ chất hữu cơ trong nước thải sinh hoạt dao động trong khoảng 150÷450 mg/l theo trọng lượng khơ. Cĩ khoảng 20-40 % chất hữu cơ khĩ phân hủy sinh học. Các chất vơ cơ trong nước thải chiếm 40-42% gồm chủ yếu: Cát, đất sét, các axit, bazơ vơ cơ, dầu khống,... Trong nước thải cĩ nhiều dạng vi sinh vật: Vi khuẩn, virut, nấm, rong tảo, trứng giun sán,...Trong số các dạng vi sinh vật đĩ cĩ thể cĩ cả vi trùng gây bệnh, ví dụ: lỵ, thương hàn,... cĩ khả năng gây thành dịch bệnh. Về thành phần hĩa học thì các loại vi sinh vật thuộc nhĩm các chất hữu cơ. Tải lượng và nồng độ chất bẩn trong nước thải sinh hoạt từ các ngơi nhà hoặc cụm dân cư độc lập Bảng 1-1: Tải lượng và nồng độ chất bẩn trong nước thải sinh hoạt Thơng số Tải lượng, g/ người. ngày Nồng độ *, mg/l Tổng chất rắn Các chất rắn dễ bay hơi Cặn lơ lửng Cặn lơ lửng dễ bay hơi BOD5 COD Tổng Nitơ Nitơ Amoni Tổng Photpho Photphat (tính theo photpho) Tổng Coliform 115 – 117 65 – 85 35 – 50 25 – 40 35 – 50 115 – 125 6 – 17 1 – 3 3 – 5 1 – 4 1011 – 4. 1012 ** 680 – 1000 380 – 500 200 – 290 150 – 240 200 – 290 680 – 730 35 – 100 6 – 18 18 – 29 6 – 24 108 – 1010 *** (Nguồn: Xử lý nước thải sinh hoạt quy mơ vừa và nhỏ – Trần Đức Hạ – NXB Khoa học và Kĩ thuật.) Ghi chú: * : Nồng độ tính khi tiêu chuẩn nước thải là 170l/người. ngày ** : Số Coliform *** : Số Coliform/100ml 1.3.3. Đặc tính nước thải khu dân cư Bình Trưng Đơng-Q2-TP HCM Nước thải cống chung khu dân cư Bình Trưng Đơng-Q2-TP HCM Bảng 1-2: Tính chất nước thải khu dân cư Bình Trưng Đơng-Q2-TP HCM Thơng số Đơn vị Giá trị đầu vào Tiêu chuẩn xã thải COD BOD5 SS Tổng Nitơ Tổng Photpho Tổng Coliform mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l MPN/ 100ml 400 250 300 50 20 50 30 50 30 6 3000 (Nguồn:Báo cáo đánh giá tác động mơi trường của khu dân cư Bình Trưng Đơng-Q2-TP HCM) Nhận xét tính chất nước thải của khu dân cư Bình Trưng Đơng-Q2-TP HCM Tỷ lệ BOD/COD bằng 0,625 > 0,5 nên cơng nghệ xử lý phù hợp là cơng nghệ xử lý sinh học. Do nồng độ chất hữu cơ trong nước thải sinh hoạt tương đối thấp COD là 400 mg/L, nên cơng nghệ xử lý sinh học được lựa chọn là cơng nghệ hiếu khí. Ngồi ra, trong nước thải sinh hoạt của khu dân cư cịn cĩ hàm lượng vi sinh cao, nĩ là nguồn lây truyền bệnh khi thải ra mơi trường, vì vậy phải cĩ hệ thống khử trùng nước thải trước khi xả ra nguồn tiếp nhận. Tác động của nước thải sinh hoạt đến mơi trường Các chất hữu cơ hồ tan (BOD/ COD): Diễn ra sự khống hố, ổn định chất hữu cơ dẫn đến thiếu hụt oxy hồ trong nước (DO), gây ảnh hưởng đến thủy sinh. Nếu thiếu hụt DO trầm trọng sẽ hình thành điều kiện yếm khí, gây mùi hơi. Các chất dinh dưỡng (Nitơ, Photpho): Hàm lượng cao sẽ gây ra hiện tượng phú dưỡng hố, kích thích sự phát triển của tảo, rong rêu, làm bẩn nguồn nước. Chất rắn lơ lửng (SS): Làm đục nước, mất mỹ quan. Vi sinh vật gây bệnh: Lan truyền các bệnh trong mơi trường nước như: thương hàn, tả lị…, gây ra những trận dịch, ảnh hưởng đến sức khỏe con người. CHƯƠNG IITỔNG QUAN CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT 2.1. Phương pháp cơ học 2.1.1. Song chắn rác Song chắn rác là cơng trình xử lý sơ bộ để chuẩn bị cho các cơng việc xử lý tiếp theo đĩ. Song chắn rác để chắn giữ rác bẩn thơ cĩ kích thước lớn ( giấy, rau, cỏ, nhành cây…). Song chắn rác thường được đặt trước để bảo vệ các bơm khơng bị nghẹt hay ảnh hưởng đến các quá trình xử lý sau. 2.1.2. Bể lắng cát Bể lắng cát thường dùng để chắn giữ các hạt cặn lớn cĩ trong nước thải mà chủ yếu là cát. Loại cát khỏi nước thải để tránh gây cản trở cho các quá trình xử lý về sau (xử lý sinh học), tránh nghẹt ống dẫn, hư máy bơm, ở bể metan và bể lắng hai vỏ thì cát là chất thừa. Các hạt cát và các hạt cặn khơng hồ tan trong nước thải khi đi qua bể lắng cát sẽ rơi xuống đáy dưới tác dụng của lực hấp dẫn bằng tốc độ tương ứng với trọng lượng riêng của nĩ. Các loại bể lắng cát: Bể lắng cát ngang, bể lắng cát đứng, bể lắng cát tiếp tuyến, bể lắng cát làm thống. Trong cơng trình này cĩ một cơng trình phụ là sân phơi cát. Do cát lấy ra khỏi nước thải cĩ chứa nhiều nước nên cần sân phơi để tách nước giảm thể tích cho cát, nước thu được cho lại vào đầu bể lắng cát. Cát thu được đem đổ bỏ. 2.1.3. Bể vớt dầu mỡ Bể vớt dầu mỡ thường được áp dụng khi xử lý nước thải cĩ chứa dầu mỡ (nước thải cơng nghiệp), nhằm tách các tạp chất nhẹ. Đối với nước thải sinh hoạt khi hàm lượng dầu mỡ khơng cao thì việc vớt dầu mỡ thực hiện ngay ở bể lắng nhờ thiết bị gạt chất nổi. 2.1.4. Bể điều hồ Thường được đặt sau bể lắng cát và trước bể lắng đợt I. Khi lưu lượng và hàm lượng chất bẩn thay đổi nhiều theo giờ, bể điều hồ cần thiết xây dựng để điều hồ nồng độ và lưu lượng nước thải. Bể điều hồ được tiến hành sục khí hay khuấy trộn cơ khí để ngăn cản quá trình lắng của hạt rắn, các chất cĩ khả năng tự phân huỷ và xáo trộn đều khối tích nước. 2.1.5. Bể lắng Nước thải trước khi đi vào xử lý sinh học, cần loại bỏ các cặn bẩn khơng tan ra khỏi dịng bằng bể lắng (bể lắng đợt I), sau khi qua xử lý sinh học nước thải được lắng lại ở bể lắng II tại đây bùn sinh học được giữ lại và được tuần hồn về bể xử lý sinh học. Bể lắng cĩ cấu tạo mặt bằng là hình chữ nhật hay hình trịn, được thiết kế để loại bỏ bằng trọng lực các hạt cặn cĩ trong nước thải theo dịng liên tục ra vào bể. 2.2. Phương pháp sinh học 2.2.1. Xử lý sinh học trong điều kiện tự nhiên Phương pháp xử lý sinh học nước thải dựa trên cơ sở hoạt động của vi sinh vật để phân huỷ các chất hữu cơ nhiễm bẩn. Do vậy, điều kiện đầu tiên và vơ cùng quan trọng là nước thải phải là mơi trường sống của quần thể vi sinh vật phân hủy các chất hữu cơ cĩ trong nước thải. Muốn đảm bảo điều kiện này nước thải phải: Khơng cĩ chất độc làm chết hoặc ức chế tồn hệ vi sinh vật trong nước thải. Cần chú ý đến hàm lượng các kim loại nặng (thứ tự độc hại giảm dần: Sb > Ag > Cu > Hg > Co ³ Ni > Pb > Cr3+ > V ³ Cd > Zn > Fe ), muối của các kim loại này ảnh hưởng nhiều tới đời sống vi sinh vật, nếu vượt ngưỡng cho phép các vi sinh vật khơng thể sinh trưởng được và cĩ thể bị chết. Chất hữu cơ trong nước thải phải là cơ chất dinh dưỡng nguồn cacbon và năng lượng (hidratcacbon, protein, lipit hồ tan…) cho vi sinh vật. Nước thải đưa vào xử lý sinh học cĩ hai thơng số đặc trưng là BOD và COD. Tỷ số của hai thơng số này là COD/BOD £ 2 mới cĩ thể đưa vào xử lý sinh học. Nếu COD lớn hơn nhiều lần, trong đĩ gồm cĩ xenlulozo, hemixenlulozo, protein, tinh bột chưa hồ tan thì phải qua xử lý sinh học kỵ khí. Các cơng trình xử lý trong điều kiện tự nhiên như ao hồ sinh học, cánh đồng lọc, cánh đồng tưới… Ao hồ sinh học Ao hồ sinh học hay cịn gọi là ao hồ ổn định nước thải, xử lý nước thải trong các ao hồ sinh học là phương pháp xử lý đơn giản nhất và đã được áp dụng từ thời xa xưa. Hình 2.1. Các khu vực trong một ao xử lý nước thải Ao hồ hiếu khí Là loại ao nơng 0.3 –0.5 m cĩ quá trình oxy hố các chất hữu cơ chủ yếu nhờ các vi sinh vật hiếu khí. Loại ao này gồm cĩ hồ làm thống tự nhiên và hồ làm thống nhân tạo. Ao hồ kỵ khí Ao hồ kị khí là loại ao sâu ít cĩ hoặc khơng cĩ điều kiện hiếu khí. Các vi sinh vật kị khí hoạt động khơng cần oxy của khơng khí. Chúng sử dụng oxy ở các hợp chất chứa nitrat, sulfat… để oxy hố các chất hữu cơ thành các axit hữu cơ, các loại rượu và khí CH4, H2S, CO2 … và nước. Ao hồ kị khí thường dùng để lắng và phân huỷ các cặn lắng ở vùng đáy. Loại ao này cĩ thể tiếp nhận nước thải (kể các nước thải cơng nghiệp) cĩ độ nhiễm bẩn lớn, BOD cao và khơng cần vai trị quang hợp của tảo. Nước thải lưu ở hồ kị khí thường sinh ra mùi hơi khĩ chịu vì thế khơng nên bố trí các loại ao này gần các khu dân cư và xí nghiệp. Ao hồ tùy nghi Loại ao hồ này rất phổ biến trong thực tế. Đĩ là loại kết hợp cĩ hai quá trình song song: Phân hủy hiếu khí và phân hủy kị khí. Hồ tuỳ nghi xét theo chiều sâu cĩ 3 vùng: Vùng trên là vùng hiếu khí, vùng giữa là vùng kị khí tuỳ tiện, vùng phía đáy sâu là vùng kị khí. Nguồn oxy cần thiết cho quá trình oxy hố các chất hữu cơ nhiễm bẩn nhờ khuếch tán qua mặt nước do giĩ và nhờ tảo quang hợp dưới tác dụng của ánh sáng mặt trời. 2.2.2. Xử lý sinh học trong điều kiện nhân tạo Bể lọc sinh học Bể lọc sinh học là cơng trình xử lý sinh học nước thải trong điều kiện nhân tạo nhờ vi sinh vật hiếu khí. Trong bể cĩ bố trí các lớp vật liệu lọc, khi nước thải đi qua bể thấm vào lớp vật liệu lọc th́ các cặn bẩn sẽ bị giữ lại tạo thành màng gọi là màng vi sinh. Vi sinh này hấp phụ các chất hữu cơ và nhờ cĩ oxy mà quá trình oxy được thực hiện. Những màng vi sinh đã chết sẽ cùng với nước thải ra khỏi bể và được giữ lại ở bể lắng đợt hai. Một số bể Biophin thường gặp: Khả năng chịu tải: Bể Biophin nhỏ giọt, Biophin cao tải. Khả năng làm thống: Biophin làm thống tự nhiên, làm thống nhân tạo. Chế độ làm việc: Biophin làm việc liên tục, Biophin làm việc gián đoạn. Theo mức độ xử lý: Biophin xử lý hồn tồn và Biophin xử lý khơng hồn tồn. Theo cơng nghệ: Biophin một bậc hay hai bậc. Nước thải Bể Biophin Khơng khí Bể lắng Nước sau xử lý Nước tuần hồn Cặn lắng Sơ đồ xử lý nước thải theo quá trình sinh trưởng dính bám hiếu khí Vi khuẩn trong màng vi sinh dính bám hoạt động cĩ hiệu quả cao hơn vi khuẩn trong mơi trường thể tích (hạt cặn lơ lửng). Tuy nhiên, cấu trúc của màng sinh học rất phức tạp, khơng đồng đều do đĩ khơng thể xác định chính xác những thơng số lý học và những hệ số của mơ hình, mối quan hệ theo kinh nghiệm dựa trên thực nghiệm quan sát được sử dụng cho thiết kế. Kích thước cơng trình to lớn và địi hỏi trình độ vận hành cao so với bể sinh học lơ lửng. Bể Aeroten Bể Aeroten là cơng trình làm bằng bêtơng, bê tơng cốt thép… với mặt bằng thơng dụng nhất là hình chữ nhật. Hỗn hợp bùn và nước thải được cho chảy qua suốt chiều dài bể. Nước thải sau khi qua bể lắng đợt 1 cĩ chứa chất hữu cơ hịa tan và các chất lơ lửng đi vào bể phản ứng hiếu khí (aerotank). Khi ở trong bể, các chất lơ lửng đĩng vai trị là các hạt nhân để cho vi khuẩn cư trú, sinh sản và phát triển dần lên thành các bơng cặn gọi là bùn hoạt tính. Bùn hoạt tính là các bơng cặn cĩ màu nâu sậm chứa các chất hữu cơ hấp thụ từ nước thải và là nơi cư trú để phát triển của vơ số vi khuẩn và vi sinh vật sống khác. Vi khuẩn và các vi sinh vật sống dùng chất nền (BOD) và chất dinh dưỡng (N, P) làm thức ăn để chuyển hĩa thành các chất trơ khơng hịa tan và thành các tế bào mới. Nước thải Bể Aeroten Khơng khí Bể lắng Nước sau xử lý Bùn dư Sơ đồ hệ thống xử lý nước thải theo quá trình sinh trưởng lơ lửng hiếu khí Mương oxi hĩa Lần đầu tiên được ứng dụng xử lý nước thải tại Hà Lan ( 1950) do tiến sỹ Pasveer chủ trì. Đây là một dạng Aerotank cải tiến khuấy trộn hồn chỉnh trong điều kiện hiếu khí kéo dài chuyển động tuần hồn trong mương. Mương oxy hĩa đơn giản, khơng tốn nhiều cơng sức, với chi phí đầu tư nhỏ hơn 2 lần so với lọc sinh học. Nếu áp dụng đúng, mương oxy hĩa cĩ thể xử lý nước thải đảm bảo đạt yêu cầu. Đối với vùng đất sét chặt cĩ thể phủ bằng tấm lĩt, cịn đối với vùng cát phải bêtơng hĩa thành hồn tồn. Đồng thời, mương phải cĩ cấu trúc đơn giản nhất ( hình chữ O) để tăng hiệu quả xử lý. Mương oxy hĩa là dạng cải tiến của mạng lưới xử lý nước thải bằng phương pháp sinh hoc sử dung bùn hoạt tính. Đặc điểm nổi bật của mương oxy hĩa là thời gian lưu bùn ( SRT) dài nên xử lý chất hữu cơ triệt để. Trong mương oxy hĩa sự khuấy tán của oxy đủ để khuấy trộn và đồng thời tăng khả năng tiếp xúc của vi khuẩn trong bùn hoạt tính với nước thải. Mương oxi hĩa cĩ thể gồm một hay nhiều mương dẫn hình trịn, oval, dạng đường đua ( racetrack). Lượng bùn sinh ra và năng lượng cung cấp nhỏ hơn so với phương án cổ điển. Ưu điểm của mương oxi hĩa: Mực nước luơn ổn khi cơng trình gặp sự cố như lưu lượng nước thải tăng hay giảm đột ngột nhờ điều chỉnh máng tràn ở cuối mương. Thời gian lưu nước lớn nên cĩ khả năng chịu sốc tải. Lượng bùn sinh ra ít hơn so với cơng trình xử lý sinh học bằng bùn hoạt tính. Năng lượng cung cấp ít hơn so với các cơng trình xử lý hiếu khí. Nhược điểm của mương oxi hĩa: Bên cạnh những ưu điểm thì mương oxy hĩa cũng cĩ những nhược điểm như yêu cầu về diện tích xây dựng cao hơn các cơng trình xử lý sinh học hiếu khí khác. 2.3. Phương pháp xử lý bùn cặn Nhiệm vụ của xử lý cặn (cặn được tạo nên trong quá trình xử lý nước thải) là: - Làm giảm thể tích và độ ẩm của cặn - Ổn định cặn - Khử trùng và sử dụng lại cặn cho các mục đích khác nhau Rác (gồm các tạp chất khơng hồ tan kích thước lớn: Cặn bã thực vật, giấy, giẻ lau…) được giữ lại ở song chắn rác cĩ thể được chở đến bãi rác (nếu lượng rác khơng lớn) hay nghiền rác sau đĩ dẫn đến bể mêtan để tiếp tục xử lý. Cát từ các bể lắng cát được dẫn đến sân phơi cát để làm ráo nước và chở đi sử dụng vào các mục đích khác. Cặn tươi từ các bể lắng đợt I được dẫn đến bể mêtan để xử lý. Một phần bùn hoạt tính (vi sinh vật lơ lửng) từ bể lắng đợt II được dẫn trở lại bể Aeroten để tiếp tục tham gia quá trình xử lý (gọi là bùn hoạt tính tuần hồn) được dẫn đến bể nén bùn để làm giảm độ ẩm và thể tích, sau đĩ được dẫn vào bể mêtan để tiếp tục xử lý. Đối với các trạm xử lý nước thải sử dụng bể Biophin với sinh vật bám dính, thì bùn lắng được gọi là màng vi sinh vật và được dẫn đến bể mêtan. Cặn ra khỏi bể mêtan cĩ độ ẩm 96 – 97%. Để giảm thể tích cặn và làm ráo nước cĩ thể ứng dụng các cơng trình xử lý trong điều kiện tự nhiên như: Sân phơi bùn, hồ chứa bùn, hoặc trong điều kiện nhân tạo như: Thiết bị lọc chân khơng, thiết bị lọc ép, thiết bị ly tâm cặn…Độ ẩm của cặn sau xử lý đạt 55 – 75%. Để tiếp tục làm giảm thể tích cặn cĩ thể thực hiện sấy bằng nhiệt với nhiều dạng thiết bị khác nhau: Thiết bị sấy dạng trống, dạng khí nén, băng tải…Sau khi sấy độ ẩm cịn 25 – 30% và cặn ở dạng hạt dễ dàng vận chuyển. Đối với các trạm xử lý nước thải cĩ cơng suất nhỏ, việc xử lý cặn cĩ thể tiến hành đơn giản hơn: Nén và sau đĩ làm ráo nước ở sân phơi bùn. 2.3.1. Bể tự hoại Bể tự hoại là cơng trình đồng thời làm hai chức năng: Lắng và phân huỷ cặn lắng. Cặn lắng giữ lại trong bể từ 3 – 6 tháng, dưới tác động của các vi sinh vật kỵ khí các chất hữu cơ được phân huỷ một phần tạo thành các chất khí phần khác tạo thành các hợp chất vơ cơ. Bể thường được xây thành hai ngăn: Ngăn chứa và ngăn lắng. Ngăn lắng nhỏ chỉ bằng 1/3 ngăn chứa. Hiện nay bể tự hoại ít được sử dụng do một số nhược điểm là gây ra mùi hơi thối, nước ra khỏi bể cĩ nhiều khí H2S và cĩ phản ứng axit, nên rất khĩ xử lý ở những giai đọan tiếp theo. 2.3.2. Bể metan Bể metan là kết quả của quá trình phát triển các cơng trình xử lý cặn. Đĩ là cơng trình thường cĩ mặt bằng hình trịn hay hình chữ nhật đáy hình nĩn hay hình chĩp đa giác và cĩ nắp đậy kín. Ở trên cùng là chĩp mũ để thu hơi khí. Cặn trong bể metan được khuấy trộn đều và sấy nĩng nhờ thiết bị đặc biệt. Cường độ phân huỷ các chất hữu cơ ở chế độ nĩng cao hơn chế độ ấm khoảng 2 lần, do đĩ thể tích cơng trình cũng tương ứng giảm xuống. Trên các cơng trình xử lý hiện nay người ta thường cho lên men hỗn hợp cặn tươi và bùn hoạt tính dư. Sự khống hố trong quá trình lên men cặn cĩ quan hệ mật thiết với quá trình tách các sản phẩm phân huỷ thành hơi khí và nước bùn. Như vậy thành phần hố học của cặn cũng được thay đổi. Hiệu suất cơng tác của bể mêtan được đánh giá theo giá trị phân huỷ các chất mà đặc trưng của nĩ hoặc là mức độ tách hơi khí Pr, %, hoặc là độ hao hụt các chất khơng tro Pkt, %. 2.4. Phương pháp làm khơ cặn Bùn cặn được thu hồi từ các bể lắng, được đưa qua bể nén bùn để tách nước làm giảm thể tích rồi sau đĩ cĩ thể được làm khơ rồi đem bỏ ở các bãi rác mà khơng phải xử lý. Cặn cĩ thể được làm khơ bằng những cách sau: Máy ép băng tải: Bùn được chuyển từ bể nén bùn sang máy ép để giảm tối đa lượng nước cĩ trong bùn. Trong quá trình ép bùn ta cho vào một số polyme để kết dính bùn. Lọc chân khơng: Thiết bị lọc chân khơng là trụ quay đặt nằm ngang. Trụ quay đặt ngập trong thùng chứa cặn khoảng 1/3 đường kính. Khi trụ quay nhờ máy bơm chân khơng cặn bị ép vào vải bọc. Khi mặt tiếp xúc cặn khơng cịn nằm trong phần ngập nữa, thì dưới tác động chân khơng nước được rút khỏi cặn. Nhờ bản dao đặc biệt sẽ cạo sạch cặn khỏi vải lọc. Quay li tâm: Các bộ phận cơ bản là rơtơ hình cơn và ống rỗng ruột. Rơtơ và ống quay cùng chiều nhưng với những tốc độ khác nhau. Dưới tác động của lực li tâm các phần rắn của cặn nặng đập vào tường của rơtơ và được dồn lăn đến khe hở, đổ ra thùng chứa bên ngồi. Nước bùn chảy ra qua khe hở của phía đối diện. Lọc ép: Thiết bị lọc gồm một số tấm lọc và vải lọc căng ở giữa nhờ các trục lăn. Mỗi một tấm lọc gồm hai phần trên và dưới. Phần trên gồm vải lọc, tấm xốp và ngăn thu nước thấm. Phần dưới gồm ngăn chứa cặn. Giữa hai phần cĩ màng đàn hồi khơng thấm nước. 2.5. Phương pháp khử trùng nước thải Sau khi xử lý sinh học, phần lớn các vi sinh vật trong nước thải bị tiêu diệt. Khi xử lý sinh học trong cơng trình nhân tạo (Aeropin hay Aeroten) số lượng vi khuẩn giảm xuống cịn khoảng 5%, trong hồ sinh học hoặc cánh đồng lọc cịn lại khoảng 1 ÷ 2%, nhưng để tiệt tiêu hồn tồn vi khuẩn gây bệnh thì nước thải cần phải được khử trùng trước khi thải ra nguồn tiếp nhận. Dùng các hĩa chất cĩ tính độc đối với vi sinh vật, tảo, động vật nguyên sinh, giun, sán,…để làm sạch nước, đảm bảo tiêu chuẩn vệ sinh để đổ vào nguồn tiếp nhận hoặc tái sử dụng. Khử khuẩn hay sát khuẩn cĩ thể dùng hĩa chất hoặc các tác nhân vật lý, như ozon, tia tử ngoại,… Hĩa chất sử dụng để khử khuẩn phải đảm bảo cĩ tính độc đối với vi sinh vật trong một thời gian nhất định, sau đĩ phải được phân hủy hoặc được bay hơi, khơng cịn dư lượng gây độc cho người sử dụng hoặc các mục đích sử dụng khác. Tốc độ khử trùng càng nhanh khi nồng độ của chất khử trùng và nhiệt độ nước tăng, đồng thời phụ thuộc vào dạng khơng phân ly của chất khử trùng. Tốc độ khử trùng chậm đi rất nhiều khi trong nước cĩ các chất hữu cơ, cặn lơ lửng và các chất khử khác. Trong quá trình xử lý nước thải cơng đoạn khử khuẩn thường được sử dụng ở cuối quá trình, trước khi làm sạch nước triệt để và chuẩn bị đổ vào nguồn. Các chất sử dụng để khử khuẩn thường là: Khí hoặc nước clo, nước javel, vơi clorua, các hipoclorit. Phương pháp Chlor hĩa Clo là một chất oxy hĩa mạnh, ở bất cứ dạng nào, nguyên chất hay hợp chất, khi tác dụng với nước đều tạo thành phân tử axit hypoclorit HOCl cĩ tác dụng khử trùng rất mạnh. Quá trình diệt vi sinh vật xảy ra qua hai giai đoạn: - Đầu tiên chất khử trùng khuếch tán xuyên qua vỏ tế bào vi sinh - Sau đĩ phản ứng với men bên trong tế bào và phá hoại quá trình trao đổi chất dẫn đến sự diệt vong của tế bào. Clo cho vào nước thải dưới dạng hơi hoặc Clorua vơi. Lượng Clo hoạt tính cần thiết cho một đơn vị thể tích nước thải là: 10 g/m3 đối với nước thải sau xử lý cơ học, 5 g/m3 đối với nước thải sau xử lý sinh học hồn tồn. Clo phải được trộn đều với nước để đảm bảo hiệu quả khử trùng. Thời gian tiếp xúc giữa hĩa chất và nước thải tối thiểu là 30 phút trước khi nước thải thải ra nguồn tiếp nhận. Phản ứng đặc trưng là sự thủy phân của clo tạo ra axit hypoclorit và axit hyđrocloric: Cl2 + H2O Û HOCl + HCl Hoặc ở dạng phương trình phân ly: Cl2 + H2O Û 2H+ + OCl- + Cl- Phương pháp Chlor hĩa nước thải bằng clorua vơi Phản ứng đặc trưng là sự thủy phân của clo tạo ra axit hypoclorit và axit clohyđric. Ca(OCl)2 + H2O Û CaO + 2HOCl 2HOCl Û 2H+ + 2OCl- Khả năng khử trùng của clo phụ thuộc vào sự tồn tại của HOCl. Khi pH tăng thì nồng độ HOCl giảm làm cho hiệu quả khử trùng cũng giảm đi tương ứng. Với clorua vơi được hịa trộn sơ bộ tại thùng hịa trộn cho đến dung dịch cĩ nồng độ khoảng 10 ÷ 15% sau đĩ chuyển qua thùng dung dịch, tại đây được bơm định lượng bơm dung dịch clorua vơi với liều lượng nhất định tới hịa trộn với nước thải. Iod là chất oxy hĩa mạnh và thường được dùng để khử trùng nước ở các bể bơi. Là chất khĩ hịa tan nên iod được dùng ở dạng dung dịch bảo hịa. Độ hịa tan của iod phụ thuộc vào nhiệt độ của nước. Ở 0oC độ hịa tan là 100 mg/l. Ở 20oC là 300 mg/l. khi độ pH của nước nhỏ hơn 7, liều lượng iod sử dụng lấy từ 0,3 ÷ 1 mg/l. nếu sử dụng liều lượng cao hơn 1,2 mg/l sẽ làm cho nước cĩ mùi vị iod. Với nồng độ rất nhỏ của ion kim loại nặng cĩ thể tiêu diệt được các vi sinh vật và rêu tảo sống trong nước. Khử trùng bằng ion kim loại nặng địi hỏi thời gian tiếp xúc lớn. Tuy nhiên khơng thể nâng cao nồng độ ion kim loại nặng để giảm thời gian diệt trùng vì ảnh hưởng tới sức khoẻ của con người. Khử trùng nước thải bằng iod Iod là chất oxy hĩa mạnh và thường được dùng để khử trùng nước ở các bể bơi. Là chất khĩ hịa tan nên iod được dùng ở dạng dung dịch bảo hịa. Độ hịa tan của iod phụ thuộc vào nhiệt độ của nước. Ở 0oC độ hịa tan là 100 mg/l. Ở 20oC là 300 mg/l. khi độ pH của nước nhỏ hơn 7, liều lượng iod sử dụng lấy từ 0,3 ÷ 1 mg/l. nếu sử dụng liều lượng cao hơn 1,2 mg/l sẽ làm cho nước cĩ mùi vị iod. Khử trùng nước bằng ion của các kim loại nặng Với nồng độ rất nhỏ của ion kim loại nặng cĩ thể tiêu diệt được các vi sinh vật và rêu tảo sống trong nước. Khử trùng bằng ion kim loại nặng địi hỏi thời gian tiếp xúc lớn. Tuy nhiên khơng thể nâng cao nồng độ ion kim loại nặng để giảm thời gian diệt trùng vì ảnh hưởng tới sức khoẻ của con người. Khử trùng nước bằng ozon Độ hịa tan của ozon vào nước gấp 13 lần độ hịa tan của oxy. Khi mới cho ozon vào nước, tác dụng diệt trùng xảy ra rất ít, khi ozon đã hịa tan đủ liều lượng, ứng với hàm lượng đủ để oxy hĩa các hợp chất hữu cơ và vi khuẩn cĩ trong nước, lúc đĩ tác dụng khử trùng của ozon mạnh và nhanh gấp 3100 lần so với clo, thời gian khử trùng xảy ra trong khoảng từ (3 ÷ 8) giây. Liều lượng ozon cần để khử trùng nước từ (0,2 ÷ 0,5) mg/lýt, tùy thuộc vào chất lượng nước đã xử lý. Ozon cĩ tác dụng diệt vi rút rất mạnh khi thời gian tiếp xúc đủ dài, khoảng 5 phút. Nhược điểm của phương pháp này là tiêu tốn năng lượng điện lớn và chi phí đầu tư ban đầu cao. Ưu điểm khơng cĩ mùi, giảm nhu cầu oxy của nước, giảm nồng độ chất hữu cơ, giảm nồng độ các chất hoạt tính bề mặt, khử màu, phênol, xianua, tăng nồng độ oxy hịa tan, khơng cĩ sản phẩm phụ gây độc hại và tăng vận tốc lắng của các hạt cặn lơ lửng. Khử trùng nước bằng tia tử ngoại Tia tử ngoại hay cịn gọi là tia cực tím, là các tia cĩ bước sĩng ngắn cĩ tác dụng diệt trùng rất mạnh. Nguyên lý khử trùng nước diễn ra như sau: Dùng các đèn bức xạ tử ngọai, đặt trong dịng chảy của nước. Các tia cực tím phát ra sẽ tác dụng lên các phần tử protit của tế bào vi sinh vật, phá vỡ cấu trúc và làm mất khả năng trao đổi chất, vì thế chúng bị tiêu diệt. Hiệu quả khử trùng càng cao khi trong nước khơng cĩ các chất hữu cơ và cặn lơ lửng. 2.6. Một số cơng nghệ xử lý nước thải sinh hoạt điển hình sử dụng mương oxi hĩa 2.6.1. Nhà máy xử lý nước thải sinh hoạt Northern California 5000M3/ngay Hình 2.2. Phối cảnh Trạm xử lý nước thải 2.6.2.Trạm xử lý nước thải sinh hoạt thị trấn Maryland, Virginia.750m3/ngay Hình 2.3. Sơ đồ mặt bằng trạm XLNT sinh hoạt 2.6.3. Trạm xử lý nước thải tại Khu đơ thị mới Hình 2.4. Sơ đồ cơng nghệ trạm XLNT sinh hoạt 2.6.4. Trạm xử lý nước thải tại Khu dân cư Phúc Kiến 650m3/ngd. Hình 2.5. Sơ đồ cơng nghệ trạm XLNT sinh hoạt khu dân cư phúc kiến CHƯƠNG IIIPHÂN TÍCH VÀ ĐỀ XUẤT CƠNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT 3.1. Cở sở thiết kế Cơng nghệ xử lý phải thỏa mãn các yếu tố sau Cơng suất trạm xử lý. Chất lượng nước sau xử lý. Thành phần, tính chất nước thải sinh hoạt khu dân cư. Những quy định xả vào cống chung và vào nguồn nước. Hiệu quả quá trình xử lý cần thiết và hiệu quả xử lý của cơng trình đơn vị. Diện tích đất sẵn cĩ của khu dân cư: Tùy thuộc vào diện tích đất khu dân cư dành cho trạm xử lý nước thải lớn hay nhỏ, từ đĩ lựa chọn đề xuất cơng nghệ phù hợp nhất. Yêu cầu về năng lượng, hĩa chất, các thiết bị sẵn cĩ trên thị trường. 3.2. Đề xuất cơng nghệ 3.2.1. Phương án 1 Sơ đồ quy trình xử lý nước thải Thùng đựng rác Nước thải Hố thu gom Lưới chắn rác Bể điều hịa Aeroten Bể lắng đợt II Bùn dư Bể nén bùn Bùn tuần hàn Bể tiếp xúc khử trùng Nguồn tiếp nhận Máy ép dây đai Bải chơn lấp Nước tuần hồn Bể lắng I Hình 3.1. Sơ đồ cơng nghệ phương án 1 3.2.2. Phương án 2 Lưới chắn rác Bể điều hịa Mương Oxy hĩa Bể lắng đợt II Bùn tuần hồn Bể tiếp xúc khử trùng Nguồn tiếp nhận Nước tuần hồn Bể nén bùn Máy ép dây đai Bải chơn lấp Thùng đựng rác Nước thải Hố thu gom Bể lắng 1 Hình 3.2. Sơ đồ cơng nghệ phương án 2 3.3. So sánh các phương án xử lý nước thải Bảng 3-1: So sánh phương án xử lý – Bể AEROTEN và MƯƠNG OXI HĨA Phương án 1 (Bể Aeroten) Phương án 2 (mương oxi hĩa) Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học hồn tồn. Thích hợp với tất cả các cơng suất Sử dụng bùn hoạt tính. Thích hợp để xử lý nước thải sinh hoạt Quá trình sinh học xảy ra ở Aeroten là quá trình vi sinh vật lơ lửng. Cĩ sự tuần hồn bùn hoạt tính. Cơng nghệ thuộc loại đơn giản, dễ vận hành và dễ bảo dưỡng Cần cĩ thời gian nuơi cấy vi sinh vật Hiệu quả xử lý NOSht, COD, SS, …khơng cao Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học hồn tồn Rất dể vận hành và bảo dưỡng. Mực nước luơn ổn định khi cơng trình gặp sự cố như lưu lượng nước thải tăng hay giảm đột ngột. Thời gian lưu nước lớn nên cĩ khả năng chịu sốc tải. Lượng bùn sinh ra ít hơn so với cơng trình xử lý sinh học bằng Bể Aeroten. Năng lượng cung cấp ít hơn so với các cơng trình xử lý hiếu khí bằng Bể Aeroten. Cấu tạo đơn giản. Hiệu quả xử lý NOSht, Photpho.. cao hơn Bể Aeroten Kết luận: Qua sự phân tích và so sánh các ưu, nhược điểm của 2 phương án về mặt kinh tế và kỹ thuật cho thấy cả 2 phương án đều đảm bảo về mặt kĩ thuật, hiệu quả xử lý và mức độ cần thiết xử lý xử lý nước thải. Nhưng phương án 2 đơn giản, dễ quản lý hơn và hiệu quả xử lý cao hơn phương án 1 và do vậy chọn phương án 2 để đầu tư xây dựng. 3.4. Thuyết minh cơng nghệ lựa chọn Nước thải sinh hoạt từ các hộ dân thốt ra hệ thống thốt nước thải riêng khép kín của khu dân cư. nước thải qua các hệ thống cống và hố ga về trạm xử lý. Nước thải vào hố thu gom, qua lưới chắn rát đến bể lắng cát ngang, sau đĩ nước thải tiếp tục được dẫn vào bể điều hồ nước thải. Bể điều hịa cĩ nhiệm vụ ðiều hịa lưu lượng và nồng độ. Tại đây nước thải được cấp khí nén từ máy thổi khí, qua hệ thống đĩa phân phối khí, nhằm khuấy trộn nước thải điều hịa lưu lượng và tránh hiện tượng phân hủy kỵ khí. Sau khi lưu lại trong bể một thời gian nước thải được bơm vào bể lắng I. Tại bể lắng I, các hạt cặng lơ lửng và một phần chất hữu cơ xẽ lắng xuống tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình xử lý sinh học phía sau. Mương Oxi hĩa được cung cấp oxy để đảm bảo điều kiện hiếu khí cho các vi sinh vật hoạt động. Các vi sinh vật này sử dụng oxy và các chất hữu cơ trong nước thải làm chất dinh dưỡng để duy trì sự sống và phát triển sinh khối. Nhờ đĩ các chất hữu cơ trong nước thải được giảm đáng kể. Hỗn hợp nước thải dẫn tiếp qua bể lắng bùn sinh học Khi hỗn hợp nước thải và bùn hoạt tính đi qua bể lắng bùn sinh học, bùn hoạt tính được lắng xuống đáy bể. Phần nước sạch được thu ở máng thu trên bề mặt. Phần nước sạch này được dẫn qua bể tiếp xúc khử trùng. Phần bùn hoạt tính lắng ở đáy được xả định kỳ qua bể chứa bùn. Bể tiếp xúc khử trùng được thiết kế theo kiểu Zic – Zac nhằm tăng cường sự tiếp xúc giữa nước thải và chất khử trùng bằng cách tạo sự xáo trộn và tạo thời gian lưu trong bể. Sau khi qua bể tiếp xúc khử trùng, hầu hết các vi sinh vật gây bệnh trong nước thải đã được tiêu diệt. Sau đĩ nước thải được xả ra nguồn tiếp nhận Bùn hoạt tính trong bể chứa bùn, một phần được bơm tuần hồn về mương Oxi hĩa để đảm bảo lượng sinh khối trong mương Oxi hĩa, phần dư được bơm về bể bể nén bùn, sau đĩ được chuyển đến máy ép dây đai nhằm giảm lượng nước trước khi mang đi xử lý theo quy định. Nước từ máy ép dây đai, bể chứa bùn và sân phơi cát được tuần hồn về đầu bể điều hồ. 3.5. Thơng số tính tốn 3.5.1. Lưu lượng tính tốn: Lưu lượng trung bình ngày đêm: = 1200 m3/ngày. Lưu lượng trung bình giờ: Lưu lượng trung bình giây: Lưu lượng lớn nhất giờ: Với Kch: hệ số khơng điều hịa đối với nước thải sinh hoạt. chọn dựa vào bảng sau: Bảng 3.2 hệ số khơng điều hịa chung kch phụ thuộc vào (l/s) 5 10 20 50 100 300 500 1000 >5000 Kch 2.5 2.1 1.90 1.70 1.60 1.55 1.50 1.47 1.44 Nguồng: TCXDVN51-2008 Lưu lượng lớn nhất giây: 3.5.2. Mức độ cần thiết xử lý nước thải: Mức độ cần thiết xử lý nước thải theo chất lơ lửng; Trong đĩ: C1: hàm lưởng chất lơ lửng trong nước thải trước khi xử lý, C1=300mg/l C1: hàm lưởng chất lơ lửng trong nước thải sau khi xử lý cho phép xả , C2=50mg/l Mức độ cần thiết xử lý nước thải theo BOD5; Trong đĩ: C1: hàm lượng BOD5 trong nước thải trước khi xử lý, L1=250mg/l C1: hàm lượng BOD5 trong nước thải sau khi xử lý cho phép xả , L2=30mg/l Để đảm bảo vệ sinh nguồn nước ta chọn mức độ làm sạch theo BOD5 với D=88%. CHƯƠNG IVTÍNH TỐN THIẾT KẾ CÁC CƠNG TRÌNH ĐƠN VỊ Rổ chắn rác 4.1.1. Nhiệm vụ Nhiệm vụ của rổ chắn rác là giữ lại các tạp chất cĩ kích thước lớn (chủ yếu là rác) 4.1.2. Tính tốn Bảng 4.1: Các thơng số thiết kế cho rổ chắn rác STT Thơng số Lưới cố định 1 Hiệu quả khử cặn lơ lửng 5-25 2 Tải trọng, L/m².phút 400-1200 3 Kích thước mắt lưới, mm 0.2-1.2 4 Tổn thất áp lực, m 1.2-2.1 Nguồn: Xử lý nước thải đơ thị và cơng nghiệp – Lâm Minh Triết và cộng sự Chọn rổ chắn lưới cố định cĩ kích thước mắt lưới d=1mm tương ứng với tải trọng LA=1040 L/m².phút, đạt hiệu suất xử lý cặn lơ lửng E = 20% Diện tích lưới yêu cầu là: Trong đĩ Q : Lưu lượng xử lý nước thải lớn nhất theo giờ: =102.5m³/h LA : Tải trọng, LA=1040 L/m².phút Chọn 1 rổ thu rác. Kiểm tra tải trọng làm việc thực tế của rổ chắn rác: Hàm lượng SS và BOD5, COD sau khi qua lưới lọc tinh giảm: = (1 – 0.2) = 300 x 0,8 = 240 mg/l = (1 – 0,05) = 250 x 0,95 = 237,5 mg/l Bể thu gom và bể lắng cát 4.2.1. Nhiệm vụ Lắng cát và tập trung nước thải để bơm qua bể điều hịa 4.2.2. Tính tốn bể thu gom Chọn thời gian lưu nước: t = 20 phút (t = 10 – 60 phút) Thể tích cần thiết: Chọn chiều cao hữu ích của bể H = 3 m Chiều cao xây dựng của bể thu gom: Hxd = H + hbv Với H: Chiều cao hữu ích của bể, H = 3 m hbv: Chiều cao bảo vệ, hbv = 2,5 m Hxd = 3 + 2,5 = 5,5 m Diện tích mặt bằng: Kích thước bể thu gom: L x B x Hxd = 3 m x 4 m x 5,5m Thể tích xây dựng bể: Wt = 3 x 4 x 5,5 = 66 m3 Ống dẫn nước thải sang điều hịa: Nước thải được bơm sang bể điều hịa nhờ bơm chìm, với vận tốc nước chảy trong ống là v = 1 m/s. Tiết diện ướt của ống: Đường kính ống dẫn nước thải ra: Chọn D = 150 mm. Chọn máy bơm: Qmax = 102,5 m3/h = 1,7 m3/phut = 0,028 m3/s, cột áp H = 10 (m). Chọn 3 máy bơm chìm (trong đĩ cĩ 1 máy dự phịng). Tra catalogue của hãng bơm GRUNDFOS, chọn bơm chìm nước thải cho hố thu gom với thơng số kỹ thuật như sau:  Bảng 4.2: Các thơng số bơm nhúng chìm hố thu gom STT Diển giải Thơng số 1 Mã hiệu bơm DPK15.80.37.5.0D 2 Lưu lượng bơm (Q) 53,8m³/h 3 Cột áp bơm (H) 11,7 m 4 Cơng suất (N) 23,7kW x 220V x 50Hz 5 Đường kính ống đẩy DN150 6 Số lượng bơm 3 bơm (2 hoạt động, 1 dự phịng) Bảng 4-3: Các thơng số thiết kế bể thu gom Thơng số Giá trị Thời gian lưu nước, t (phút) 20 Đường kính ống dẫn nước thải ra (mm) 150 Kích thước bể thu gom Chiều dài, L (m) 4 Chiều rộng, B (m) 3 Chiều cao, Hxd m) 5,5 Thể tích bể thu gom, Wt(m3) 66 4.2.3. Tính tốn bể lắng cát ngang Thiết kế bể lắng cát gồm 1đơn nguyên Chiều dài bể lắng cát được tính theo cơng thức: Trong đĩ: Hmax: Chiều sâu lớp nước trong bể lắng cát (m), lấy bằng 0,25 U0: Kích thước thủy lực của hạt cát (mm/s) K: Hệ số thực nghiệm tính đến ảnh hưởng của đặc tính dịng chảy của nước đến tốc độ lắng của hạt cát trong bể lắng cát. vmax: 0,3m/s; Vận tốc dịng chảy trong bể khi lưu lượng lớn nhất (Điều 7.33 – TCXDVN -51-2008) Với dh > 0,25 mm, ta cĩ U0 =24.2mm/s; K=1,3 (tr.121 - Xử lý nước thải đơ thị và cơng nghiệp – Tính tốn thiết kế cơng trình – GS.TS.Lâm Minh Triết chủ biên và cộng sự) Chiều dài bể lắng cát: Chiều rộng bể lắng cát: Chọn B = 0,50 m Thể tích phần chứa cặn của bể lắng cát tính theo cơng thức: Trong đĩ: P: Lượng cát giữ lại trong bể lắng cát theo tiêu chuẩn tính cho một người trong một ngày đêm, P = 0,02 L/người. ngày N: Số dân của khu dân cư, N=6670 (ng) txả: Chu kỳ xả cát ra khỏi bể lắng cát. Để tránh sự phân hủy cặn hữu cơ gây mùi, txả ≤ 2 ngày. Chọn txả = 2 ngày. Thể tích phần chứa cặn của bể lắng cát: Chiều cao lớp cát trong bể lắng cát trong 1 ngày đêm: Chiều cao xây dựng của phần lắng: Hxd = hmax +2hc= 0,25 +0,28= 0,53m Trong đĩ: hmax: Chiều cao lớp nước trong bể lắng cát, h = 0,25 hc : Chiều cao lớp cát Chọn Hxd = 0,5 m Ngăn chứa cát: Đáy nhỏ: LxB= 0,4(m)x0,50(m) Đáy lớn: LxB=1(m)x0,50(m) Chiều cao: h=0,5(m) Bể điều hịa 4.3.1. Nhiệm vụ Điều hồ lưu lượng và nồng độ, tránh cặn lắng và làm thống sơ bộ. Qua đĩ oxy hĩa một phần chất hữu cơ, giảm kích thước các cơng trình đơn vị phía sau và tăng hiệu quả xử lý nước thải của trạm. 4.3.2. Tính tốn bể điều hịa Chọn thời gian lưu nước của bể điều hồ t = 4h(4-8h) [trang 487 xử lý nước thải và cơng nghiệp của LÂM MINH TRIẾT chủ biên và cộng sự] Thể tích cần thiết của bể: Chọn chiều cao làm việc của bể: H = 3,5m. Diện tích mặt bằng: Chọn L x B = 9,5m x 6m Chiều cao xây dựng của bể: Hxd = H + hbv = 3,5 + 0,5 = 4m Với H: Chiều cao hữu ích của bể, H = 3,5m hbv: Chiều cao bảo vệ, hbv = 0,5m Kích thước của bể điều hồ: L x B x Hxd = 9,5m x 6m x 4m Thể tích thực của bể điều hịa: Wt = 9,5 x 6 x 4 = 228 m3 Chọn 2 bơm nhúng chìm hoạt động luân phiên, (1bơm hoạt động, 1 dự phịng). Lưu lượng bơm Q = 50 m3/h. Cơng suất bơm được xác định: Trong đĩ: - Khối lượng riêng của nước, =1000 (kg/m3) H - Chiều cao cột áp của bơm, chọn H = 10 m - Hiệu suất máy bơm, chọn = 80%. Cơng suất thực của động cơ bơm nước thải β Hệ số dự trữ , β = 1÷2.5 Tra catalogue của hãng bơm GRUNDFOS, chọn bơm chìm nước thải cho bể điều hịa với thơng số kỹ thuật như sau: Bảng 4.4: Các thơng số bơm nhúng chìm bể điều hịa STT Diển giải Thơng số 1 Mã hiệu bơm DPK15.80.37.5.0D 2 Lưu lượng bơm (Q) 53,8m³/h 3 Cột áp bơm (H) 11,7 m 4 Cơng suất (N) 23,7kW x 220V x 50Hz 5 Đường kính ống đẩy DN150 6 Số lượng bơm 2 bơm (1 hoạt động, 1 dự phịng) Tính tốn tốc độ khuấy trộn bể điều hồ: Chọn khuấy trộn bể điều hồ bằng hệ thống thổi khí. Lượng khí nén cần cho thiết bị khuấy trộn: Qk= = 50 x 3,74 = 187 m3/h = 3117 lít/phút Trong đĩ: : lưu lượng nước thải trung bình theo giờ. =50 m3/h a : lưu lượng khơng khí cấp cho bể điều hồ a = 3,74m3khí/m3 nước thải. (tr.487 - Xử lý nước thải đơ thị và cơng nghiệp – Tính tốn thiết kế cơng trình – GS.TS.Lâm Minh Triết chủ biên và cộng sự) Bảng 4.5: Các thơng số cho thiết bị khuếch tán khí STT Diển giải Thơng số 1 Disc Diffusers Nhãn hiệu SSI Xuất xứ USA 2 Lưu lượng thiết kế: 2,5 - 5 m3/h 3 Đường kính đỉa 250mm 4 Số lỗ 6.600 lỗ x 1 – 2 mm Chọn khuếch tán khí bằng đĩa sứ bố trí dạng lưới. Vậy số đĩa khuếch tán là: đĩa Trong đĩ r: Lưu lượng khí, chọn r = 4,2 m3/h Chọn đường ống dẫn và cách bố trí: Với lưu lượng khí Qk= 3,117 m3/phút = 0,052 m3/s và vận tốc khí trong ống vkk= 10-15 m/s cĩ thể chọn đường kính ống chính D = 80mm. Tính lại vận tốc khí trong ống chính: vc = m/s => thoả mãn vkk= 10 – 15 m/s. Đối với ống nhánh cĩ lưu lượng qnh = m3/s và chọn đường kính ống nhánh dnh = 42mm ứng với vận tốc ống nhánh: vn = = 10,12m/s => thoả mãn vkk= 10 – 15 m/s. Tính tốn các ống dẫn nước ra khỏi bể điều hồ: Chọn vận tốc nước ra khỏi bể là 1 m/s, đường kính ống ra: Dr = Chọn ống nhựa uPVC cĩ đường kính 150mm. Bảng 4.6: Các thơng số thiết kế bể điều hịa Thơng số Giá trị Thời gian lưu nước của bể điều hồ, t(h) 4 Kích thước bể điều hồ Chiều dài, L(m) 9,5 Chiều rộng, B(m) 6 Chiều cao hữu ích, H(m) 3,5 Chiều cao xây dựng, Hxd(m) 4 Số đĩa khuyếch tán khí, n (đĩa) 45 Đường kính ống dẫn khí chính, D (mm) 80 Đường kính ống nhánh dẫn khí, dn (mm) 42 Đường kính ống dẫn nước ra khỏi bể (mm) 150 Tính tốn máy nén khí: Áp lực cần thiết cho hệ thống khí nén được xác định theo cơng thức Hct = htt + hf + H Trong đĩ: htt: tổn thất áp lực do ma sát trong đường ống, m. hf : tổn thất qua thiết bị phân phối, m. Hf = 0,5m H : chiều sâu hữu ích của bể,m. H= 3,5m Tổng tổn thất áp lực trong đường ống khơng vược quá 0,4m. Hct = 0,4 + 0,5 + 3,5 = 4,4m = 0,44 atm Cơng xuất máy thổi khí: Trong đĩ: P: cơng xuất máy nén khí, KW G: trọng lượng của dịng khơng khí, Kg/s, G = 0,0234Kg/s. R: hằng số khí R=8,314KJ/K.moloK T: nhiệt độ tuyệt đối của khơng khí đầu vào, T= 303 oK. P1: áp xuất tuyệt đối khơng khí đầu vào, P1= 1 atm. P2: áp xuất tuyệt đối khơng khí đầu ra, P2= hct+1= 0.44 + 1= 1,44 atm. n = (K=1,395 đối với khơng khí). 29,7: hệ số chyển đổi. e : hiệu xuất cả máy, chọn e = 0,7. Cơng xuất tính tốn của máy nén khí. Bảng 4.7: Các Thơng Số máy thổi khí bể điều hịa STT Diển giải Thơng số 1 Mã hiệu VB-020-DN SERIES của HITACHI 2 Lưu lượng khơng khí 210m³/h 3 Cơng suất (P) 1,8KW 4 Số lượng 2 cái (1 hoạt động, 1 dự phịng) Hàm lượng BOD5, COD sau khi qua bể điều hịa giảm: = (1 – 0,1) = 271 x 0,9 = 216 mg/l = (1 – 0,1) = 237,5 x 0,9 =213,75 mg/l Bể lắng đợt 1 4.4.1. Nhiệm vụ Nhiệm vụ của bể lắng đợt I là loại bỏ các tạp chất lơ lửng cịn lại trong nước thải sau khi đã qua các cơng trình xử lý trước đĩ. Ở đây, các chất lơ lửng cĩ tỷ trọng lớn hơn tỷ trọng của nước sẽ lắng xuống đáy, các chất cĩ tỷ trọng nhẹ hơn sẽ nổi lên mặt nước và sẽ được thu bằng thiết bị thu cặn đặt ở giữa bể. Hàm lượng cặn sau bể lắng đợt I cần đạt ≤ 150 mg/l. Để tăng hiệu suất lắng, chọn bể lắng đứng nước chảy từ trên xuống dưới. Trong bể lắng cĩ bố trí tấm tràn ngập, nước thải được phân phối vào ngăn tiếp nhận nằm bên trong tấm tràn ngập. Do đĩ nước được phân phối đều vào bể và được làm thống nhiều hơn. 4.4.2. Tính tốn Bảng 4.8: Các thơng số thiết kế bễ lắng Thơng số Giá trị Khoảng giao động Đặt trưng Thời gian lưu nước, h Tải trọng bề mặt, m3/m2. ngay Lưu lượng trung bình Lưu lượng cao điểm Tải trọng máng tràn, m3/m2. ngay Ống trung tâm: Đường kính Chiều cao Chiều sâu bể lắng, m Đường kính bể lắng, m Độ dốc đáy, mm/m Tốc độ thanh gạt bùn, vịng/phút 1,5 - 3 31 - 50 81 - 122 125 – 500 15 – 20% 56- 65%H 3 – 4,83 - 60 1:10 - 1:13 0,02 – 0,05 2 4,2 12-45 1:12 0.03 Nguồn: tính tốn thiết kế các cơng trình xử lý nước thài của TS.TRỊNH XUÂN LAI Thể tích tổng cộng bể lắng I: Diện tích bề mặt bể lắng: Trong đĩ: : lưu lượng trung bình ngày,m3/ngày. Vo: tải lượng bề mặt, Vo=30 m3/m2. Ngay Đường kính bể lắng: Đường kính ống trung tâm: d = 20%D = 0,2 x 7,1 = 1,42 m chọn chiều cao hố thu bùn là ht = 0,3 m, chiều sâu hữu ích bể lắng H = 3m, chiều cao lớp bùn lắng hb = 0.7m, chiều cao lớp trung hịa hth = 0.2m, chiều cao bảo vệ hbv= 0.3m, vậy chiều cao tổng cộng là: Htc = H + hb + hth + hbv + ht = 3 + 0,7 + 0,2 + 0,3 + 0,3 = 4.5 m Chiều cao ống trung tâm: h = 60%H = 3 x 0,6 = 1,8 m Kiểm tra thơng số bể lắng: Thể tích phần lắng: Thời gian lưu nước: >1,5h Tải trọng thủy lực máng thu: Vận tốc giới hạng trong vùng lắng: Trong đĩ: K: hằng số phụ thuộc vào tính chất cặn, chọn k = 0,06 [ nguồn 7] : tỷ trọng hạt, chọn = 1,25. D: đường kính tương đương của hạt, chọn d = 10-4m. F: hệ số ma sát, hệ số này phụ thuộc vào đặt tính bề mặt cả hạt và hệ số reynold của hạt khi lắng. chọn f = 0,025 Vận tốc nước chảy trong vùng lắng với, Máng thu nước. Vận tốc nước chảy trong máng: v = 0,6 - 0,7m/s. chọn v= 0,6m/s. Diện tích mặt cắt ước cuả máng. (cao x rộng) = 200mm x 200mm Bề dày lớp bê tơng thành máng và đáy máng là 0,1m. Đường kính máng thu nước : Dm= D-2x(Bm+0,1)= 7,1 – 2 x (0,2+0,1) = 6,5 m Chiều dài máng thu nước: Lm = x 6,5 = 20,4 m Tính số răng cưa trên máng tràn thu nước của bể lắng Tấm răng cưa được neo chặt vào thành ngồi của máng nhằm điều hịa dịng chảy từ bể vào máng thu nhờ khe dịch chuyển, đồng thời tấm răng cưa cĩ tác dụng cân bằng mực nước trên bề mặt bể khi cơng trình bị lún hoặc nghiêng. Chọn tấm răng cưa hình chữ V bằng thép khơng rỉ dày 3mm cĩ gĩc ở đáy 90o (để điều chỉnh cao độ mép máng), cao h = 200mm, dài Lm thu = 17,6m. Chiều cao hình chữ V là 50mm, chiều rộng chữ V là 100mm, khoảng cách giữa hai đáy chữ V là 200mm. Số răng cưa của máng răng cưa Số răng cưa trên mỗi mét của máng là răng cưa Lưu lượng nước vào mỗi khe chữ V Qkhe = Mặt khác ta lại cĩ: Hình 4.1. Tấm răng cưa máng thu nước Trong đĩ: Cd - Hệ số tràn, Cd = 0,6 θ - Gĩc ở đỉnh của khe, 90o hngap - Chiều cao mực nước trong khe chữ V Ta cĩ hngap = 2,8 mm Để thu bọt váng, ta bố trí một phễu thu chất nổi ở trên bề mặt bể đường kính 0,5m, cao 0,2m. Dưới phễu là ống thu chất nổi đường kính 100mm. Xác định hiệu quả khử BOD và COD Trong đĩ: t: là thời gian lưu nước, t = 2,9h; a,b: là các hằng số thực nghiệm. Đối với BOD5 thì a = 0,018, b= 0,02. Đối với SS thì a = 0,0075, b = 0,014.[nguồn 7] Hàm lượng chất lơ lửng trơi theo nước ra khỏi bể lắng I: Trong đĩ: - Hàm lượng chất lơ lửng trơi theo nước trước khi vào bể lắng I, = 216 mg/l. E1 - Hiệu suất lắng SS, E1 = 54,61% Hàm lượng BOD5 và COD trơi theo nước ra khỏi bể lắng đợt I: Trong đĩ: và - hàm lượng BOD5 và COD trước khi vào bể lắng I, = 213,75mg/l; = 361mg/l. E2 - hiệu suất lắng BOD,COD; E2 = 32,95%; Lượng bùn sinh ra và bơm bùn ra khỏi bể lắng Lượng bùn tươi sinh ra mỗi ngày Giả sử bùn tươi cĩ hàm lượng cặn 5% (độ ẩm 95%), khối lượng riêng của bùn tươi là ρb = 1,020 kg/l. Lượng bùn tươi cần xử lý Dùng bơm hút bùn trong 15 phút => lưu lượng bơm Cơng suất bơm bùn ra khỏi bể lắng N = = Trong đĩ : - Khối lượng riêng của bùn, = 1053(kg/m3) H - Cột áp của bơm, chọn H = 10 (m H2O) - Hiệu suất của bơm, lấy = 0.8 Qb - Lưu lượng cần bơm, Qb =m3/h Cơng suất thực của bơm N* = β×N = 20,396 = 0,8kW Đường kính ống bơm bùn Chọn ống bơm bùn đường kính danh nghĩa Dbùn = 80mm. Bùn được bơm sang bể nén bùn. Tra catalogue của hãng bơm Tsurumi , chọn bơm chìm nước thải cho bể điều hịa với thơng số kỹ thuật như sau: Bảng 4.9: Các thơng số bơm bùn STT Diển giải Thơng số 1 Mã hiệu bơm KRS2-80 2 Lưu lượng bơm (Q) 60m3/h 3 Cột áp bơm (H) 10 m 4 Cơng suất (N) 4Kw x 220V x 50Hz 5 Đường kính ống đẩy DN80 6 Số lượng bơm 2 bơm (1 hoạt động, 1 dự phịng) Bảng 4.10: Kết quả tính tốn bể lắng I stt Thơng số Đơn vị Giá trị 1 Thời gian lưu h 2,9 3 Đường kính m 7,1 4 Chiều cao m 4,5 5 Máng thu nước mm 200x200 6 Tải trọng máng tràn m³/m.ngđ 61.6 7 Chiều cao máng m 0,2 8 Đường kính máng tràn m 6,5 9 ống dẫn bùn mm 80 10 Tốc độ thanh gait Vịng/phút 0,03 Mương oxy hĩa 4.5.1. Nhiệm vụ Tại mương oxi hĩa các chất cịn lại sẽ được tiếp tục phân hủy bởi các vi sinh vật hiếu khí. Các vi sinh vật tham gia phân hủy tồn tại dưới dạng bùn hoạt tính. Bùn hoạt tính là loại bùn xốp cĩ chứa nhiều vi sinh vật cĩ khả năng oxy hĩa và khống hĩa các chất hữu cơ cĩ trong nước thải. Để giữ cho bùn hoạt tính ở trạng thái lơ lửng và đảm bảo oxy dùng cho các quá trình oxy hĩa các chất hữu cơ thì phải luơn luơn duy trì việc cung cấp khí. Nước thải sau khi qua mương oxi hĩa các chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học bị loại hồn tồn. Chất hữu cơ cịn lại khĩ phân hủy sinh học bị loại hồn tồn. 4.5.2.Tính tốn Các thơng số đầu vào: Lưu lượng Qtb ngd =1200 m³/ngđ BOD5=143,3mg/l SS = 123 mg/l Tỷ số F/M = 0,04 – 0,1 (kg BOD5/ kg bùn hoạt tính.ngày) Nồng độ sinh khối trong mương,: X = 2000-5000mg/l. chọn X = 3200 mg/l Thời gian lưu nước trong mương = 24-36 giờ Thời gian lưu bùn = 15-50 ngày Tỷ số MLVSS:MLSS=0,7 Hệ số phân hủy nội bào Kd = 0,04 ngày-1 Nồng độ chất lơ lửng dễ bay hơi trong hỗn hợp bùn hoạt tính. Đối với nước thải sinh hoạt cĩ thể lấy X = 3000mg/l Nước thải sau lắng bùn BOD đầu ra 30 mg/l, SS = 50 mg/l trong đĩ 70% cặn dễ phân hủy sinh học. BOD5 : BODT = 0,684 Hệ số chuyển đổi số BOD5 và BOD20 là 0,684 Hàm lượng bùn dưới đấy bể lắng cĩ hàm lượng chất rắn là 0,8% và khối lượng riêng là 1,005 kg/l. Nước thải sau lắng II chứa 30 mg/l cặn sinh học, trong đĩ 65% cặn dễ phân hủy sinh học Xác định BOD5 hịa tan sau lắng II theo mối quan hệ sau: Tổng BOD5 =BOD5 hịa tan + BOD5 của cặn lơ lửng Xác định BOD5 của cặn lơ lửng ở đầu ra: Hàm lượng cặn dễ phân hủy sinh hoc: 0,65×30mg/l = 19,5 mg/l BODL của cặn lơ lửng của nước thải sau bể lắng II: 1 mg SS khi bị ơxy hĩa hồn tồn tiêu tốn 1,42 mgO2. Vậy nhu cầu ơxy hĩa cặn như sau: b = 19,5 x 1,42 = 27,69 (mg/l) Lượng BOD5 chứa trong cặn lơ lửng đầu ra (chuyển đổi từ BOD20 sang BOD5): c = 27,69 x 0,68 = 18,83 (mg/l) Lượng BOD5 hịa tan cịn lại trong nước khi ra khỏi bể lắng: S = 30 – 18,83 = 11,17 (mg/l) Hiệu quả xử lý BOD5 của mương oxi hĩa Thể tích hữu ích của mương oxi hĩa: Trong đĩ: Q tb ngd = 1200 m3/ngd S0: hàm lượng BOD5 của nước thải dẫn vào mương (mg/l) S: hàm lượng BOD5 của nước thải sau xử lý L: tải lượng của BOD5 lên mương oxy hĩa, L=0,2-0,4 kg BOB20/m3.ngđ. Chọn L = 0,24 kg BOB20/m3.ngđ 0,684 = hệ số chuyển đổi giữa BOB20 và BOB5 [Nguồn: 7 ] Thời gian lưu nước trong mương: Do lưu lượng lớn nên ta chia làm 2 nguyên đơn Xác định kích thước của mương (1 đơn nguyên) Mặt cắt mương oxy hĩa là hình chữ nhật với các kích thước như sau: Chiều rộng mương b = 4m Chiều sâu H của mương cĩ thể chọn từ 1 ÷ 4m [nguồn: tính tốn thiết kế các cơng trình xử lý nước thải- Trịnh Xuân Lai] Độ sâu lớp nước trong mương: H1 = 2 m Khoảng cách từ mặt nước đến mặt trên mương H2= 0,5m Độ sâu xây dưng của mương H = 2,5m Diện tích mặt cắt ướt mương oxy hĩa: F=2b×h=8×2=16m2 Chiều dài tổng cộng của mương oxy hĩa mương oxy hĩa cĩ hình mặt bằng là chữ O kéo dài , tấm hướng dịng bằng bê tơng cốt thép dày 200mm , với bán kính trung bình độ uốn cong chọn là Rtb = 2,0m , vậy R1 = 1,9m , R2= 2,1m R1 R222 hình 4.2 Biểu diễn thơng số R1,R2,L1 của mương oxy hĩa Thể tích 1 đơn nguyên chọn chiều dài phần mương thẳng: → L1=27,2 m Theo tiêu chẩn thiết kế điều (điều 7.143 – TCXDVN 51- 2008) thời gian nạp khí trong mương oxy hĩa được xác định theo cơng thức : trong đĩ: Lo = hàm lượng BOD5của nước thải dẫn vào mương oxy hĩa, Lo= 183,4 mg/l Lt = hàm lượng BOD5sau lắng II: Lt = 14,36 mg/l a = liều lượng bùn hoạt tính, a = 3 g/l (điều 7.143 – TCXDVN 51- 2008) S = độ tro của bùn hoạt tính, S= 0.35 (điều 7.143 – TCXDVN 51- 2008) ρ = tốc độ oxy hĩa trung bình theo BOD5, ρ = 6mg/g.h (điều 7.143–TCXDVN 51- 2008) Lượng oxy cần cung cấp để loại bỏ lượng chất bẩn được tính theo cơng thức: Trong đĩ: G0= Liều lượng oxy đơn vị, G0= 2 mg O2 để loại bỏ 1mg BOD5 và loại bỏ NiTơ [Nguồn: tính tốn thiết kế các cơng trình xử lý nước thải -TRỊNH XUÂN LAI.] Lượng oxy cần cung cấp mỗi giờ. Chọn thiết bị làm thống rulơ tấm phẳng gồm ống trục chuyển động quay đặt theo phương ngang, trên ống trục gắn các tấm lá bằng thép phẳng rộng 5cm cách nhau 5cm tạo thành hình bàn chải trịn đường kính 0,5-1m đặt ngập trong nước từ 0,05-0,3 m, dài từ 2,5-9m Nguồn :[3] Bảng 4.11: Thơng số kỹ thuật thiết bị làm thống chiều dài(mm) đường kính(mm) cơng suất(KW) cơng suất cấp khí(kgO2/H) ROT 300 3000 1000 17.05 19.68 ROT 600 6000 1000 34.10 39.36 ROT 900 9000 1000 51.15 59.05 Chọn thiết bị làm thống ROT 300 cĩ chiều dài 3.0 m và đường kính 1.0 m Vận tốc quay n = 72 vịng/phút Độ sâu ngập nước của tấm cách là 0.1m Mỗi làn đặt 1 máy khuấy rulo, như vậy mương oxy hĩa cần đặt 4 máy Cơng suất cấp khí của 4 máy khuấy rulơ: N= 4 x 19.68=78,72 kg O2/h Thời gian làm thống: t1=Q/N=1200/78,72 =15,2h Thời gian ngừng cấp khí: t2=24-15,2 =8,8 h Vậy 4 máy khuấy sẽ cùng ngừng cấp khí trong 8,8h Năng lượng tiêu thụ 2kg O2 /kWh Cơng suất cần thiết: Tính lượng bùn thải ra mỗi ngày chung cho cả 2 đơn nguyên: Hệ số sản lượng tế bào Trong đĩ: θc: thời gian lưu bùn ngày Y:hệ số sản lượng tế bào , đối với nước thải đơ thị cĩ thể lấy theo kinh nghiệm của các nước như sau:Y=0,4 - 0,8 mgVSS/mgBOD5. Chọn Y=0,6 mgVSS/mg BOD5 Kd: hệ số phân hủy nội bào, chọn Kd=0,06 ngày-1 đối với nước thải sinh hoạt Nguồn:[7] Lượng bùn sinh ra mỗi ngày tính theo VSS Chọn tỷ lệ MLVSS:MLSS=0,7 Lượng bùn sinh ra theo MLSS: Lượng bùn cần xử lý=tổng lượng bùn theo SS-tổng chất rắn cịn lại trong dịng ra: Mxl(ss) = 73,8 - 30 × 10-3× 1200 = 43,8 kgSS/ngày Hàm lượng bùn cần xử lý cĩ khả năng phân hủy sinh học Mxl(vss) = 37,8 × 0,8 = 35,2 kgVSS/ ngày Gỉa sử hàm lượng SS trong bùn là 0,8% và bùn cĩ tỉ trọng là 1,005 kg/l. Lưu lượng bùn cần xử lý : Xác định lượng bùn tuần hồn QXo+QthXth = (Q+Qth) X Trong đĩ: Q: lưu lượng nước thải Qth: lưu lượng nước tuần hồn XO: nồng độ VSS đầu vào. Giá trị XO thường rất nhỏ so với X và Xth, do đĩ trong phương trình cân bằng sinh khối cĩ thể bỏ qua đại lượng QXO Nồng độ VSS trong bùn hoạt tính tuần hồn: Xth = 10000 mg/l X: là hàm lượng VSS trong mương oxy hĩa Hệ số tuần hồn Lượng bùn tuần hồn Qth=0,47×1200=514m3/ngày=21,4m3/h Kiểm tra tỷ số F/M Thỏa mãn điều kiện cho phép đối với mương oxy hĩa: Tỷ sốF/M=0,04-0,1(kg BOD5/kg bùn hoạt tính. ngay) Nguồn:[3] Tính đường ống dẫn nước. Đường ống dẫn nước vào (tính theo Qtb) Chọn vận tốc nước vào trong ống: V=1m/s Lưu lượng nước thải: Q=1200m3/ngày=0,014m3/s Sử dụng ống thép tráng kẽm Ø150 Kiểm tra lại vận tốc nước chảy trong ống Đường ống dẫn nước ra Chọn vận tốc trong ống v=1m/s Lưu lượng ra Q = Qtbngd + Qr =1200+564=1764m3/ngđ Đường kính ống: Chọn ống thép tráng kẽm Ø200 mm Tính đường ống dẫn bùn tuần hồn vào mỗi đơn nguyên Lưu lượng bùn tuần hồn Qr = 564/2=285m3/ngày Chọn v = 1m/s Đương kính ống dẫn bùn Chọn ống thép tráng kẽm Ø 80 Tính bơm bùn tuần hồn Lưu lượng bơm: Qr = 564 m3/ ngày = 23,5m3/h Chọn cột áp của bơm: H =10m Cơng xuất bơm: Trong đĩ: Chiều cao cột áp H =10m Qb: lưu lượng bùn cần bơm đi xử lý ρb: khối lượng riêng của bùn dư, chọn 1.02kg/l=1020 kg/m3h η : hiệu suất chung của bơm từ 0,7-0,9 chọn η = 0,8 2 đơn nguyên, do đĩ chọn 4 bơm họat động Chọn bơm ly tâm Ebara, Model DWO 200 M Lưu lượng Q = 18 m3/h , cột áp H = 11,5m . cơng suất P = 1,2kW Thời gian bơm bùn 24h/ngày Bảng 4.12. Kết quả tính tốn các thơng số mương oxi hĩa STT THƠNG SỐ ĐƠN VỊ GÍA TRỊ 1 Thời gian lưu bùn, SRT ngày 15 2 Chiều dài phần mương thẳng m 27,2 3 Chiều rộng mương m 4 4 Chiều cao m 2,5 5 Thời gian lưu nước h 19,3 6 MLSS g/m3 3500 7 F/M Kg BOD/kgMLVSS.ng 0,052 8 Tỉ số tuần hồn bùn, R 1 9 Lưu lượng bùn dư, Qw m3/ng 3,91 10 Lượng O2 cần cung cấp kgO2/ngd 405,7 11 Bơm bùn tuần hồn 12 Số lượng 2 13 Model DWO 200M 14 Lưu lượng 23,5 18 15 Cột áp m 11,5 16 Cơng suất kW 1,2 Hổn hợp nước và bùn hoạt tính từ mương oxy hĩa được dẫn vào bể lắng đợt II bằng tự chảy Bùn hoạt tính từ bể lắng II bơm liên tục vào mương oxy hĩa Hàm lượng SS và BOD5, COD sau khi qua mương oxy hĩa giảm: = (1 – 0,8) = 98 x 0,2 = 19,6 mg/l = (1 – 0,9) = 183,4 x 0,1 = 18,34 mg/l = (1 – 0,8) = 283,4 x 0,2 = 56,68 mg/l Bể lắng 2 4.6.1. Nhiệm vụ Bể lắng đợt II làm nhiệm vụ lắng hỗn hợp nước – bùn từ mương oxy hĩa dẫn đến 4.6.2. Tính tốn thiết kế Bể lắng II được xây dựng theo kiểu bể lắng ly tâm. Chọn tải trọng bề mặt thích hợp cho loại bùn hoạt tính là LA = 30m3/m2.d và tải trọng chất rắn là LS = 5,5 kg/m2.h (trang 121: “Xử lý nước thải đơ thị và cơng nghiệp – Tính tốn thiết kế cơng trình” Lâm Minh Triết – Nguyễn Thanh Hùng – Nguyễn Phước Dân) Diện tích bề mặt bể lắng II theo tải trọng bề mặt ứng với lưu lượng lớn nhất: Trong đĩ: Qtb d: lưu lượng trung bình ngày, m3/ngd L1: tải trọng bề mặt, m3/m2.ngd Diện tích bề mặt của bể lắng II theo tải trọng chất rắn Trong đĩ: : Lưu lượng lớn nhất giờ, m3/h. LS: Tải trọng chất rắn, m3/m2.d MLSS: Nồng độ bùn hoạt tính trong mương oxi hĩa, mg/L Do AS > AL, nên chọn diện tích bề mặt theo tải trọng chất rắn. Đường kính bể lắng Chọn D = 6,6m. Đường kính ống trung tâm: d = 20%D =0,2 x 6,8m = 1,36m Chiều cao tổng cộng của bể lắng: HTC = H + Hb + Hbv Trong đĩ: H: Chiều sâu hữu ích của bể lắng. Chọn H = 3,5m. Hb: Chiều cao lớp bùn. Hb = 0,7m Hbv: Chiều cao bảo vệ. Hbv = 0,3m. HTC = 3,5 + 0,7 + 0,3 = 4,5m Độ dốc đáy 4 ¸ 10 %, chọn độ dốc 5% Chiều cao ống trung tâm htt = 60% h =0,6 x 3,5 = 2,1m Thể tích phần lắng Thời gian lưu nước Thời gian lưu nước > 1,5h nên thể tích bể tính tốn là hợp lý. Chọn máng thu nước cĩ bề ngang , chiều cao Bề dày lớp bêtơng thành máng và đáy máng 0,1m. Đường kính máng thu nước: Trong đĩ: 0,1m bề dày thành máng. Chiều dài máng thu nước: Tải trọng lên máng thu: Ta thấy a < 500m3/m.ngày nên chấp nhận được. Chọn máng thu nước cĩ gắn thêm máng răng cưa để cản bụi và phân bố đều nước vào máng thu. Máng răng cưa hình chữ V gĩc 900 và đặt xung quanh máng thu nước. Do máng thu nước đặt sát thành bể nên máng răng cưa chỉ gắn ở mặt trong của máng thu. Chiều máng răng cưa bằng chiều dài máng thu lR = lm = 18,8m Chọn máng răng cưa làm bằng thép khơng rỉ bề dày bR = 3mm Bề dày miếng đệm dR = 10mm = 0,01m Máng gồm nhiều răng cưa, mỗi răng hình chữ V. Chiều cao một răng cưa: 60 mm Chiều rộng đoạn vát đỉnh: 60 mm Gĩc chữ V: 900 Khoảng cách giữa 2 đỉnh răng: 120 mm Chiều cao tồn bộ thanh: 250 Số răng trên tồn bộ máng: Lưu lượng nước thải qua 1 răng: Quan hệ giữa lưu lượng nước qua răng và độ ngập nước của răng: Trong đĩ: : Độ ngập nước đỉnh răng : Gĩc của răng Cd: Hệ số tràn, Cd = 0,6. Vậy độ ngập nước đỉnh răng: Thể tích phần chứa bùn: Vb = Bảng 4.13: Các thơng số thiết kế bể lắng bùn sinh học dạng ly tâm STT Thơng số Đơn vị Giá trị 1 Thời gian lưu h 1,67 2 Đường kính m 6,8 3 Chiều cao m 4,5 4 Chiều cao ống trung tâm m 2,1 5 Đường kính ống trung tâm m 1,36 6 Máng thu nước Tải trọng máng tràn m3/m.d 63,8 Chiều cao máng m 0,3 Đường kính máng tràn m 6 7 Tốc độ thanh gạt Vịng/ phút 0,3 Bể khử trùng 4.7.1. Nhiệm vụ Sau các giai đoạn xử lý cơ học, sinh học…song song với việc làm giảm nồng độ các chất ơ nhiễm đạt tiêu chuẩn quy định thì số lượng vi trùng cũng giảm đáng kể đến 90-95%. Tuy nhiên lượng vi trùng vẫn cịn cao và theo nguyên tắc bảo vệ vệ sinh nguồn nước là cần thực hiện giai đoạn khử trùng nước thải 4.7.2. Tính tốn Với trạm xử lý cĩ cơng suất Q = 1200 (m3/d) ta chọn Clorua vơi để khử trùng. Phản ứng phân hủy Clorua vơi xảy ra như sau. HOCl lại phân ly thành Clohydric và oxy tự do : O- HOCl, O- là những chất oxy hĩa mạnh cĩ khả năng tiêu diệt vi trùng. Lượng Clo hoạt tính cần thiết để khử trùng nước thải tính theo cơng thức: Trong đĩ: a: Liều lượng Clo hoạt tính đối với nước thải sau xử lý sinh học hồn tồn, a = 3(g/m3) ( Điều 7.198- TCXD-51-2008) Thùng hịa tan Thể tích hữu ích của thùng hịa tan tính theo cơng thức : Vhồ tan = Trong đĩ: b: Nồng độ dung dịch Clorua vơi, b = 2,5% = 0,025 p: Hàm lượng Clo hoạt tính trong Clorua vơi, p = 20% = 0,2 n : Số lần hịa trộn dung dịch Clorua vơi trong ngày, n= 2÷6 phụ thuộc vào cơng suất trạm. Chọn n = 3 Vậy thể tích hữu ích thùng hịa tan Vhồ tan = Thể tích của thùng hịa tan tính cả phần lắng: Chọn 2 thùng hịa tan, mỗi thùng cĩ thể tích: Chọn Vi = 0,15 m3 Chọn 2 thùng hịa tan bằng nhựa, mỗi thùng: Thể tích: V= 150 L Kích thước: D = 0,5 m ; H =1 m Thùng hịa trộn Thể tích thùng hịa trộn lấy bằng 40% thể tích thùng hịa tan: Chiều cao hữu ích của thùng hịa trộn lấy bằng 0,25m Diện tích của thùng hịa trộn trên mặt bằng Thùng hịa trộn cĩ dạng hình trịn trên mặt bằng với đường kính: Dung dịch Clorua vơi 2,5% được bơm định lượng đưa tới máng trộn để trộn đều với nước thải trước khi vào bể tiếp xúc. Lượng dung dịch Clorua vơi 2,5% cung cấp qua bơm dịnh lượng được tính theo cơng thức: Chọn 2 bơm định lượng (1 hoạt động, 1 dự phịng) cĩ thang điều chỉnh lưu lượng từ 0,3÷0,9 (L/ph). Bể tiếp xúc Nhiệm vụ của bể tiếp xúc là thực hiện quá trình tiếp xúc giữa dung dịch clorua vơi và nước thải. Thời gian tiếp xúc là 30 phút tính cả thời gian nước thải chảy từ bể tiếp xúc đến miệng xả vào nguồn nước (Điều 7.200- TCXDVN-51-2008). Thể tích cơng tác của bể tiếp xúc: Trong đĩ: : Lưu lượng nước thải giơ, = 50 m3/h t: Thời gian tiếp xúc giữa dung dịch clorua vơi và nước thải, t = 0,5 h. Chiều sâu lớp nước trong bể chọn là H = 1,2m. Chiều cao xây dựng: Htc = H + Hbv = 1,2 + 0,3 = 1,5m Diện tích mặt thống hữu ích của bể tiếp xúc khi đĩ là: Chọn bể tiếp xúc gồm 4 ngăn, kích thước mỗi ngăn: Bảng 4.14: Các thơng số thiết kế bể tiếp xúc khử trùng STT Thơng số Đơn vị Giá trị 1 Thời gian tiếp xúc h 0,5 2 Kích thước bể m 3 Số ngăn 4 4 Kích thước mỗi ngăn m 7,5 0,7 5 Nồng độ Clo hoạt tính g/m3 3 6 Lượng Clorua vơi tiêu thụ kg/d 3,6 Bể nén bùn 4.10.1. Nhiệm vụ Bùn dẫn về bể nén bùn thường cĩ độ ẩm rất cao. Do đĩ bể nén bùn cĩ nhiệm vụ để tách bớt nước theo nguyên tắc nén trọng lực, làm giảm sơ bộ độ ẩm của bùn (độ ẩm từ 97% xuống 95%), tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình xử lý bùn tiếp theo. 4.10.2. Tính tốn Bể nén bùn trọng lực làm việc như bể lắng đứng. Chiều cao bể chọn từ 3 ÷ 3,7m [nguổn 3] Ngăn phân phối trung tâm cĩ đường kính bằng 20% đường kính bể và cĩ chiều cao từ 1÷ 1,2 m [nguổn 3] Bảng 4.15 Các thơng số thiết kế bể nén bùn trọng lực. STT Thơng số thiết kế Tải trọng chất rắn (kg/m2.d) Nồng độ bùn sau nén(%) 1 Cặn tươi 98 ÷ 146 8 ÷ 10 2 Cặn tươi đã kiềm hĩa bằng vơi 98 ÷ 122 7 ÷ 12 3 Cặn tươi+bùn từ bể lọc sinh học 49 ÷ 59 7 ÷ 9 4 Cặn tươi+bùn từ bể bùn hoạt tính 29 ÷ 49 4 ÷ 7 5 Bùn từ bể lọc sinh học 39 ÷ 49 7 ÷ 9 6 Bùn hoạt tính dư 24 ÷ 29 2,5 ÷ 3 7 Bùn từ xử lý bậc cao+vơi 293 12÷ 15 Nguồn : Xử lý nước thải đơ thị và cơng nghiệp – Tính tốn thiết kế cơng trình – GS.TS.Lâm Minh Triết chủ biên và cộng sự). Bảng 4.16 Thơng số bùn vào bể nén bùn trọng lực Loại bùn Tỉ trọng Nồng độ cặn (%) Lưu lượng (m3/ngd) Khối lượng (kg/ngd) Bùn từ lắng I 1,02 5 3,5 177,6 Bùn từ lắng II 1,005 0,8 3,91 35,1 Nguồn: Hồng Huệ -xử lý nước thải- đại học kiến trúc Hà Nội Xác định kích thước bể. Tổng thể tích bùn được chuyển đến bể nén bùn: Qbùn = Q1 + Q2 = 3,75 + 2,75 = 6,5m3/ngd Trong đĩ: Q1: bùn từ bể lắng I vào (m3/ngd). Q2: bùn từ bể lắng II vào (m3/ngd). Lượng bùn nén: Gbùn = G1 + G2 = 140 + 35,2 = 175,2 kgSS/ngd Diện tích bề mặt bể nén bùn: Trong đĩ: a là tải trọng riêng của hổn hợp ở bể lắng I và mương oxi hĩa, chọn a = 40 kgSS/ngd. Diện tích bề mặt bể nén bùn tính cả ống trung tâm At=1,2 x A = 4,4 x 1,2 = 5,3 m2 Đường kính bể nén bùn: Đường kính ống trung tâm: d = 0,2 D = 0.2 x 3 = 0.6 m. Chiều cao phần lắng cặn: Hlăng = V x t = 0,06 x 10-3 x 10 x 3600 = 2,2m Trong đĩ Hlăng: chiều cao phần lắng bùn V: vận tốc bùn dâng, V ≤ 0,1 m/s (TCXDVN 51-2008) chọn V=0,06m/s. t: thời gian nén bùn, t = 9 ÷ 11h chọn t = 10h. Chiều cao ống trung tâm: h = 0,6 Hlăng= 2,2 x 0,6 = 1,3m Gĩc nghiên hình nĩn là 450, đáy hình nĩn 800mm. Chiều cao phần hình nĩn: hnon = [(3-1)tag450/2]= 1m Chiều cao tổng cộng của bể nén bùn: H = Hlăng + hbv + hnon + hth = 2,2 + 0,3 + 1 + 0,3 = 3,8m Trong đĩ Hlăng: chiều cao phần lắng bùn, Hlăng=2,2m hbv: chiều cao bảo vệ, hbv= 0,3m hnon: Chiều cao phần hình nĩn. Hth: Chiều cao lớp trung hịa. Vậy kích thước bể nén bùn là: D × H = 3 × 3,8 (m). Kích thước buồng phân phối: d × h = 0,6 × 1,3 (m). Nước từ bể nén bùn được dẫn lại mương oxi hĩa để tiếp tục xử lý Bể nén bùn được xây dựng bằng bê tơng cốt thép dày 200mm. Tính máng vịng thu nước dạng răng cưa Tính máng thu nước Để thu nước sau nén bùn, dùng hệ thống máng thu nước đặt vịng xung quanh thành bể. Theo giáo trình Tính tốn các cơng trình xử lý nước thải - Trịnh Xuân Lai/154, các bể lắng trịn đường kính lớn, máng vịng thu nước đặt ở vị trí cách tâm từ 3/4 - 4/5 bán kính bể. Ở các bể nhỏ, máng thu nước đặt theo chu vi bể sát thành đứng. Do cơng suất và đường kính bể nhỏ nên chọn cách bố trí máng thu nước đặt theo thành trong của bể lắng sát thành đứng. Đường kính máng thu lấy bằng 0,9 đường kính bể (tr.154/Tính tốn thiết kế các cơng trình xử lý nước thải/TS.Trịnh Xuân Lai, NXB Xây Dựng, 2000) dm = 0,9 × Dbể = 0,9 × 3 = 2,7 (m) Chiều dài máng thu nước: Lm =dm = 3,14 x 2,7 = 8,5m Chiều cao máng thu nước: Chọn hm= 300 mm = 0,3 (m). Chiều dày máng thu nước là = 100 (mm) = 0,1 (m), máng làm bằng bê tơng cốt thép. Tính máng răng cưa Nếu mép máng xây khơng thật phẳng và nằm ngang, nếu ở một chỗ nào đĩ mép máng nhơ lên hoặc thấp xuống 1mm thì lưu lượng thu vào máng thu nước ở chỗ đĩ sẽ chênh lệch từ 10 - 15% so với định mức. Vì vậy để đảm bảo thu nước đều trên tồn bộ chiều dài máng, phía ngồi thành máng thu nước phải gắn các tấm đều chỉnh chiều cao mép máng. Chọn máng thu nước cĩ gắn thêm máng răng cưa để phân bố đều lượng nước vào máng thu. Vì máng thu nước đặt sát thành bể nên máng răng cưa chỉ gắn ở mặt trong của máng thu. Chọn máng răng cưa bằng thép khơng rỉ, xẻ khe hình chữ V gĩc = 900 đặt xung quanh máng thu nước. Chiều cao hình chữ V là 5cm, bề rộng chữ V là 10cm.Thiết kế 5 khe chữ V trên 1m dài máng thu nước, khoảng cách giữa các đỉnh chữ V là 20cm. Tổng số khe chữ V: n = Lm × 5 = 8,5 × 5 = 43 khe. Ống xả bùn Ống xả bùn cĩ đường kính D = 200mm (TS.Trịnh Xuân Lai, Tính tốn các cơng trình xử lý nước thải,tr 216, NXB Xây Dựng, Hà Nội 2000). Ống dẫn nước tách bùn sau khi nén hỗn hợp bùn – nước trở lại mương oxi hĩa Chọn D = 100mm. Bể nén bùn được thiết kế và đặt ở vị trí tương đối cao để cho nước sau khi tách bùn tự chảy đến mương oxi hĩa. Bảng 4.17 : Các thơng số tính tốn bể nén bùn ly tâm Kích thước bể Ống trung tâm Hệ thống máng thu nước và ống dẫn nước qbùn = 6,5 m3/h Đường kính buồng phân phối: d = 0,6 Kích thước máng vịng: (m) dm x Lm x hm = 3 x 8,5 x 0,3 - Thiết kế 1 bể Chiều cao ống phân phối: 0,1,3m Chiều dày máng thu nước dày 100mm Đường kính ống xả bùn: D = 200mm Thời gian nén bùn = 3 giờ - Máng thu làm bằng bê tơng cốt thép - Đường kính bể: D = 3 m - Máng thu nước gắn thêm máng răng cưa. Đáy bé: 0,8m Chiều cao xây dựng: H = 3,8m - Thiết kế 5 khe chữ V/1m dài máng răng cưa, gĩc 900, khoảng cách các đỉnh 20cm Đáy lớn: 3m - - Tổng số khe: 43 khe Gĩc nghiêng: 450 Bê tơng cốt thép dày 200mm - Đường kính ống dẫn nước tách bùn: D = 100mm. - Máy ép bùn 4.11.1 Nhiệm vụ Thiết bị lọc ép bùn dây đai là một thiết bị dùng để khử nước ra khỏi bùn vận hành dưới chế độ cho bùn liên tục vào thiết bị. Về nguyên tắc, đối với thiết bị này, để tách nước ra khỏi bùn cĩ thể áp dụng các cơng đoạn sau: 1) Ổn dịnh bùn bằng hĩa chất; 2) Tách nước dưới tác dụng của trọng lực; 3) Tách nước dưới tác dụng của lực ép dây đai nhờ truyền động cơ khí. Đối với các thiết bị ép bùn bằng dây đai, bùn sau khi đã ổn định bằng hĩa chất đầu tiên được đưa vào thùng thốt nước trọng lực, ở đây bùn sẽ được nén và phần lớn nước được tách ra khỏi bùn nhờ trọng lực. Cĩ thể sử dụng thiết bị lọc chân khơng trong vùng này để nâng cao khả năng thốt nước và giảm mùi hơi. Sau vùng thốt nước trọng lực là vùng nén ép áp lực thấp. Trong vùng này, bùn được nén ép giữa 2 dây đai chuyển động trên các con lăn. Dây đai phía dưới làm bằng vải thưa hay lưới sợi mịn xốp. Khi bùn chuyển động trên dây đai trong vùng nén ép thấp, dưới tác dụng lực ép dây đai và các con lăn, nước trong bùn sẽ thốt ra đi xuyên qua dây đai xuống phía dưới vào ngăn chứa nước bùn bên dưới. Cuối cùng bùn sẽ đi qua vùng nén áp lực cao hay vùng cắt. Trong vùng này bùn sẽ đi theo các hướng zic zắc và chịu lực cắt khi đi xuyên qua một chuỗi các con lăn. Dưới tác dụng của lực cắt và lực ép, nước tiếp tục được tách ra khỏi bùn. Bùn ở dạng bánh được tạo ra sau khi qua thiết bị ép bùn kiểu lọc dây đai. 4.11.2. Tính tốn Thiết bị ép bùn kiểu lọc dây đai thường được chế tạo với bề rộng dây đai từ 0.5m đến 3.5m. Tải trọng bùn thường từ 90 đến 680 kg/m.h phụ thuộc vào loại bùn và nồng độ bùn. Năng suất thủy lực của thiết bị tính căn cứ vào bề rộng từ 1,6 đến 6,3l/m.s. Đặc tính kỹ thuật khử nước đối với bùn hoạt tính dư như sau: Nồng độ bùn sau khi ép 20% Khối lượng bùn sau khi ép Số giờ hoạt động của thiết bị: 8h/ngày Tải trọng bùn tính trên 1m chiều rộng băng ép chọn bằng 90 kg/m.h Chiều rộng băng ép Chọn: 01 thiết bị lọc ép dây đai, bề rộng dây đai 0,5m 02 bơm bùn (1 bơm hoạt động, 1 bơm dự phịng) Đặc tính bơm Q = 2,16 m3/ h, cột áp H = 10m Chất kết tủa polymer khử nước cho bùn Lượng bùn = 175,2 kg/ngd = Thời gian vận hành 8h/ngd. Liều lượng polymer là 5kg/tấn bùn, hảm lượng polymer là 0,2%, polymer đơng tụ bùn cĩ xuất xứ từ anh. Liều lượng polymer tiêu thụ: Hệ thống châm polymer Theo thực nghiệm thì hàm lượng polymer hịa tan trong nước là 0,2% (kg/l)= 2‰ (kg/l) =2g/l. Suy ra lượng dung dịch châm vào bằng 0,12/2 = 0,06 (L/h)=1,45m3/ngd. Chọn 1 hệ thống châm polymer cơng suất 0,06m3/h. CHƯƠNG VKHÁI TỐN KINH TẾ Chi phí xây dựng và thiết bị 5.1.1. Phần xây dựng Bảng 5.1: Khái tốn các cơng trình hạng mục STT Cơng trình Số lượng Thành tiền (VNĐ) 1 Bể thu gom 1 349,452,500 2 Bể điều hịa 1 662,129,000 3 Bể lắng đợt I 1 617,460,000 4 Mương oxi hĩa 2 2,587,400,000 5 Bể lắng đợt II 1 528,000,000 6 Bể nén bùn 1 116,337,500 7 Bể khử trùng 1 38,511,000 8 Nhà điều hành 1 161,525,000 9 Hang rào bảo vệ 1 100,000 10 Sân, lối đi nội bộ 1 80,000 11 Phịng thí nghiệm 1 100,000 12 Nhà chứa hĩa chất 1 50,000 13 Nhà đặt máy ép bùn 1 50,000 TỔNG CỘNG 5,590,815,000 5.1.2. Phần thiết bị Bảng 5.2: Khái tốn chi phí thiết bị STT Thiết bị Số lượng Đơn giá (1000VNĐ) Thành tiền (1000VNĐ) 1 Rổ chắn rác 1 10,000 10,000 2 Bơm chìm ở hố thu nước thải. 3 50,000 150,000 3 Bơm chìm ở bể điều hồ nước thải. 2 50,000 100,000 4 Bơm bùn từ bể lắng II đến bể chứa bùn. 2 20,000 40,000 5 Bơm bùn dư từ bể lắng I đến bể nén bùn. 2 23,000 46,000 6 Bơm bùn từ bể nén bùn đến máy ép bùn. 2 15,000 30,000 7 Bơm định lượng hố chất 2 4,000 8,000 8 Máy khốy ru lo 4 40,000 160,000 9 Máy thổi khí ở bể điều hồ 2 60,000 120,000 10 Đĩa thổi khí ở bể điều hịa 45 400 18,000 11 Hệ thống thanh gạt bùn 3 12,000 36,000 12 Mơtơ quay ở bể lắng, nén bùn 3 14,000 42,000 12 Thùng chứa hố chất 3 800 2,400 13 Thiết bị ép bùn 1 400,000 400,000 15 Thiết bị phịng thí nghiệm 200,000 200,000 16 Hệ thống điện diều khiển 1 150,000 150,000 TỔNG CỘNG 1,512,400 5.1.3. Tổng dự tốn vốn đầu tư ban đầu Bảng 5.3: Tổng chi phí STT Các hạng mục cơng trình Giá tiền 1 Phần xây dựng 5,590,815,000 2 Phần thiết bị 1,512,400,000 3 Phần đường ống và các phụ kiện 600,000,000 4 Tổng chi phí xây dựng, và thiết bị trước thuế 7,703,215,000 5 VAT 10% 770321500 6 Tổng chi phí sau thuế 8,473,536,500 Chi phí cơ bản được khấu hao trong 20 năm, chi phí thiết bị khấ hao trong 10 năm vậy chi phí khấu hao mỗi năm sẽ là: VNĐ. Chi phí khấu hao trong 1 ngày cho 1m3 nước thải là: VNĐ Chi phí vận hành 5.2.1. Chi phi năng lượng Bảng 5.4: Chi phí năng lượng STT Thiết bị tiêu thụ điện Số lượng Cơng suất tiêu thụ (kW) Thời gian hoạt động (h/ngày) Cơng suất tiêu thụ trong ngày kWh/ngày 1 Bơm nhúng chìm hố thu 2 2,2 20 88 2 Bơm nhúng chìm bể điề hịa 1 2,2 24 52,8 3 Bơm bùn từ bể lắng I 1 4 1 4 4 Bơm bùn từ bể lắng II 1 4 1 4 5 Bơm bùn từ bể nén bùn 1 0,375 6 4,5 6 Bơm bùn bùn tuần hồn 1 1,2 24 54 7 Máy thổi khí 1 1,8 24 43,2 8 Máy khốy ru lo 4 5 15,7 314 9 Mơ tơ quay 3 1,2 24 115,2 10 Máy ép bùn 1 15 8 120 11 Tủ điều khiển tự động 1 2 24 48 Thiết bị phịng thí nghiệm 1 5 8 40 Tổng điện tiêu thụ 672 Chi phí tiêu thụ điện đồng /m3 nước thải( 2500đồng/kWh) 1400 5.2.2. Chi phí hĩa chất Bảng 5.5: Chi phí hố chất STT Mục đích Hĩa chất sử dụng Lượng sử dụng (kg/ngày) Thành tiền (VND) 1 Khử trùng CaOCl2 3,6 42,000 2 Ổn định bùn Polyme 1 121,760 3 Hố chất cho phịng thí nghiệm Axit, Kiềm 50,000 TỔNG CỘNG 213,760 Chi phí hố chất cho 1 m3 nước thải 178 5.2.3. Chi phí nhân cơng Hệ thống cần 1 kỹ sư, 1 nhân viên phân tích mẫu, 3 nhân cơng vận hành Bảng 5.6: Chi phí cơng nhân STT Vai trị Số lượng Lương ( triệu đồng/ tháng) 1 Kỹ sư 1 5 2 Nhân viên phân tích mẫu 1 3 3 Người vận hành 3 3 TỔNG CỘNG 11 Chi phí nhân cơng cho 1 m3 nước thải 305 đồng/m3 nước thải. 5.2.4. Chi phí bảo dưỡng và sửa chữa: Chi phí bảo dưỡng và sữa chữa trong một ngày là: 100,000 đồng/ngày 5.2.5. Chi phí xử lý 1m3 nước thải Tổng chi phí vận hành = chi phí năng lượng + chi phí hố chất + chi phí nhân cơng + chi phí bảo dưỡng. =đồng /m3 nước thải. CHƯƠNG VIKẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 6.1. Kết luận Với điều kiện khu vực, thành phần, tính chất nước thải, điều kiện nguồn tiếp nhận tơi đã đề xuất cơng nghệ hợp lý, hiệu quả xử lý đạt yêu cầu xả thải. Hệ thống xử lý nước thải khu dân cư Bình Trưng Đơng-Q2-TP HCM qua 3 quá trình xử lý: Cơ học (lắng cát, xử lý bùn), Sinh học (mương oxi hĩa), Hĩa học ( khử trùng). Cơng nghệ này cĩ những ưu điểm sau: Mặt bằng được bố trí hợp lý trong phạm vi cho phép Vận hành và bảo trì đơn giản Hệ thống tận dụng triệt để chế độ tự chảy của dịng nước bằng cách bố trí các bể ở các độ cao thích hợp. Điều này đã gĩp phần giảm được chi phí sử dụng bơm và chi phí điện năng cung cấp cho chúng. Nước thải sau xử lý đạt loại A, đảm bảo nước thải đạt được các chỉ tiêu lý, hĩa, sinh thỏa mãn theo QCVN 14: 2008/ BTNMT đặt ra, gĩp phần cải thiện chất lượng mơi trường xung quanh khu dân cư nĩi riêng và mơi trường sinh thái nĩi chung. Tổng chi phí đầu tư ban đầu cho hệ thống 6,659,499,000 VNĐ. 1m3 nước thải của Bình Trưng Đơng-Q2-TP HCM là 2.400 VNĐ /m3. Với chi phí đầu tư ban đầu và chi phí để xử lý 1m3 nước thải như trên là hợp lý và hồn tồn cĩ thể nằm trong khả năng đầu tư của dự án. Hoạt động của trạm xử lý là gĩp phần bảo vệ mơi trường, tránh gây ảnh hưởng đến mơi trường sống của dân cư xung quanh. 6.2. Kiến nghị Để trạm xử lý nước thải hoạt động ổn định và an tồn cần cĩ cán bộ chuyên trách về mơi trường và đội ngũ vận hành được tập huấn về kiến thức, kỹ thuật vận hành hệ thống xử lý. Giáo dục ý thức mơi trường cho tồn bộ cán bộ, cơng nhân viên nhằm hạn chế các hoạt động phát thải gây ơ nhiễm mơi trường. Để trạm xử lý hoạt động tốt và liên tục địa phương cần cĩ cơ chế, chính sách hỗ trợ đầu tư xây dựng cho trạm xử lý. Trong quá trình vận hành cần lưu ý một số điểm: Trong quá trình vận hành các bể xử lý sinh học, cần phải theo dõi và vận hành hợp lý để đảm bảo điều kiện phát triển tối ưu của vi sinh vật Cần theo dõi thường xuyên chất lượng nước đầu ra để cĩ chế độ vận hành ổn định và hợp lý. Để tránh các sự cố đáng tiếc xảy ra, cần phải cĩ biện pháp an tồn lao động và phịng chống cháy nổ. Trong quá trình kiểm tra hệ thống xử lý nước thải: Kiểm sốt chặt chẽ nước thải ra tại các khâu trong xử lý. Thường xuyên theo dõi hiện trạng của hệ thống thốt nước, các thiết bị sản xuất nhằm giảm thiểu tối đa lượng chất thải phát sinh ra ngồi. Để hồn thiện hơn cơng nghệ xử lý và bảo vệ mơi trường về lâu dài thì cần hồn chỉnh hệ thống xử lý bùn cặn, tái sử dụng bùn cặn để sản xuất. Chất thải rắn trong quá trình hoạt động của trạm xử lý là rác thu gom được từ song chắn rác, lưới lọc tinh, bùn khơ sau khi ép nên hợp đồng với đơn vị thu gom rác để đem đi xử lý tránh để lâu ngày cĩ thể gây ơ nhiễm đến mơi trường xung quanh. Cĩ biện pháp trồng cây xanh trong nội vi và ngoại vi khu vực trạm xử lý nhằm hạn chế phát tán ơ nhiễm khơng khí, đồng thời tạo cảnh quan cho khu vực. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Metcaft and Eddy, 1991, Wastewater Engineering Treatment and Reuse. Fourth Edition, Mc Graw Hill. [2] PGS, TS. Hồng Văn Huệ, 2002, Thốt nước – tập 2: Xử lý nước thải, NXB Khoa học và kỹ thuật. [3] Trần Văn Nhân _ Ngơ Thị Nga, 2006, Cơng nghệ xử lý nước thải, NXB Khoa học và kỹ thuật. [4] PGS, TS. Lương Đức Phẩm, 2002, Cơng nghệ xử lý nước thải bằng biện pháp sinh học NXB Giáo dục. [5] Trần Hiếu Nhuệ, Lâm Minh Triết, 1978, Xử lý nước thải, NXB Đại học Xây dựng Hà Nội. [6] Lâm Minh Triết – Nguyễn Thanh Hùng – Nguyễn Phước Dân, 2004, Xử lý nước thải đơ thị và cơng nghiệp – Tính tốn thiết kế cơng trình, NXB Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh. [7] TS. Trịnh Xuân Lai, 2000, Tính tốn thiết kế các cơng trình xử lý nước thải, NXB Xây dựng. [8] Quy chuẩn xây dựng QCXD – 51 – 2008. [9] Trần Đức Hạ, 2002, Xử lý nước thải sinh hoạt quy mơ vừa và nhỏ, NXB Khoa học và kỹ thuật. PHỤ LỤC 1.Khái tốn các cơng trình hạng mục STT HẠNG MỤC CƠNG VIỆC ĐVT KÍCH THƯỚC SỐ LƯỢNG KHỐI LƯỢNG ĐƠN GIÁ THÀNH TIỀN DÀI (m) RỘNG (m) CAO (m) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A BỂ THU GOM 349,452,500 1 Công tác đào đất : M3 6 5 5.5 1 165 700,000 115,500,000 2 Cừ tràm cây 5 4  4.5 25 500 40,000 20,000,000 3 Bê tông đá 1x2 M150 M3 5 4 0.2 1 4 2,500,000 10,000,000 4 Đổ BTCT đá 1x2 M300 M3 37.58 4,500,000 169,110,000 Bê tông bể lắng cát M3 4 0.8 1 1 3.2 Bê tông đế móng M3 5 4 0.3 1 6 Bê tông tường M3 17.2 0.3 5.5 1 28.38 5 Xử lý chống thấm M2 18.1 5.5 1 99.55 200,000 19,910,000 6 Tô tường dày 2cm M75 M2 18.1 5.5 1 99.55 150,000 14,932,500 B BỂ ĐIỀU HÒA 662,129,000 1 Công tác đào đất : M3 10.5 8 4 1 336 700,000 235,200,000 2 Cừ tràm cây 10.5 7 4 25 1837.5 40,000 73,500,000 3 Bê tông đá 1x2 M150 M3 10.5 7 0.2 1 14.7 2,500,000 36,750,000 4 Đổ BTCT đá 1x2 M300 M3 58.638 4,500,000 263,871,000 Bê tông móng M3 10.1 0.3 6.6 1 19.998 Bê tông tường M3 32.2 0.3 4 1 38.64 5 Xử lý chống thấm M2 41 4 1 164 200,000 16,974,000 6 Tô tường dày 2cm M75 M2 41 4 1 164 150,000 35,834,000 E BỂ LẮNG I 617,460,000 1 Công tác đào đất : M3 8.5 8.5 4.5 1 325.125 700,000 227,587,500 2 Cừ tràm cây 8.5 8.5 25 1806.25 40,000 72,250,000 3 Bê tông đá 1x2 M150 M3 8.5 8.5 0.2 1 14.45 2,500,000 36,125,000 4 Đổ BTCT đá 1x2 M300 M3 50.655 4,500,000 227,947,500 Bê tông đế móng M3 8 8 0.3 1 19.2 Bê tông tường M3 23.3 0.3 4.5 1 31.455 5 Xử lý chống thấm M2 34 4.5 1 153 200,000 30,600,000 6 Tô tường dày 2cm M75 M2 34 4.5 1 153 150,000 22,950,000 D MƯƠNG OXI HÓA 2,587,400,000 1 Công tác đào đất : M3 35 17 1 1 595 700,000 416,500,000 2 Cừ tràm cây 35 17 4,5 25 14875 40,000 595,000,000 3 Bê tông đá 1x2 M150 M3 35 17 0.2 1 119 2,500,000 297,500,000 4 Đổ BTCT đá 1x2 M200 M3 0.3 259.2 4,500,000 1,166,400,000 Bê tông đế móng M3 32 17 0.3 1 163.2 Bê tông tường M3 128 0.3 2.5 1 96 5 Xử lý chống thấm M2 128 2.5 1 320 200,000 64,000,000 6 Tô tường dày 2cm M75 M2 128 2.5 1 320 150,000 48,000,000 E BỂ LẮNG II 528,000,000 1 Công tác đào đất : M3 8 8 4.5 1 288 700,000 201,600,000 2 Cừ tràm cây 8 8 25 1600 40,000 64,000,000 3 Bê tông đá 1x2 M150 M3 8 8 0.2 1 12.8 2,500,000 32,000,000 4 Đổ BTCT đá 1x2 M300 M3 39.3 4,500,000 176,850,000 Bê tông đế móng M3 8 4 0.3 1 9.6 Bê tông tường M3 22 0.3 4.5 1 29.7 5 Xử lý chống thấm M2 34 4.5 1 153 200,000 30,600,000 6 Tô tường dày 2cm M75 M2 34 4.5 1 153 150,000 22,950,000 F BỂ NÉN BÙN 116,337,500 1 Công tác đào đất : M3 4 4 1 1 16 700,000 11,200,000 2 Cừ tràm cây 4 4 4.5 25 400 40,000 16,000,000 3 Bê tông đá 1x2 M150 M3 4 4 0.2 1 3.2 2,500,000 8,000,000 4 Đổ BTCT đá 1x2 M300 M3 15.075 4,500,000 67,837,500 Bê tông đế móng M3 3.5 3.5 0.3 1 3.675 Bê tông tường M3 10 0.3 3.8 1 11.4 5 Xử lý chống thấm M2 10 3.8 1 38 200,000 7,600,000 6 Tô tường dày 2cm M75 M2 10 3.8 1 38 150,000 5,700,000 G BỂ KHỬ TRÙNG 38,511,000 1 Công tác đào đất : M3 7.5 2.8 1.2 1 25.2 450,000 11,340,000 2 Bê tông đá 1X2 M150 M3 7.5 2.8 0.1 1 2.1 1,800,000 3,780,000 3 Đổ BTCT đá 1x2 M200 đế móng M3 7.5 2.8 0.2 1 4.2 2,500,000 10,500,000 4 Tường BTCT đá 1x2 M200 M3 7 0.2 1.5 1 2.1 2,500,000 5,250,000 5 Tô tường dày 2cm M75 M2 56.6 1.5 1 84.9 90,000 7,641,000 H NHÀ ĐIỀU HÀNH 161,525,000 1 Công tác đào đất : M3 20 6 0.5 1 60 75,000 4,500,000 2 Bê tông đá 4x6 M100 M3 20 6 0.1 1 12 800,000 9,600,000 3 Đổ BTCT đá 1x2 M200 M3 20.4 3,600,000 73,440,000 4 Bê tông đế móng M3 19.5 5.6 0.15 1 16.38 5 Cột M3 0.2 0.2 3 4 0.48 Đà kiền + đà giằng M3 50.2 0.2 0.2 2 4.02 Tô tường M2 50.2 3 2 301.2 80,000 24,096,000 Xây gạch M2 50.2 3 1 150.6 180,000 27,108,000 6 Sơn M2 50.2 3.5 2 351.4 15,000 5,271,000 7 Xà gồ M 7 10 70 85,000 5,950,000 8 Tôn 4 dán kẽm M2 7 9 63 120,000 7,560,000 9 Cửa đi + cửa sổ M2 2 2 1 4 1,000,000 4,000,000 K HÀNG RÀO BẢO VẼ M 200 0,3 1 60 5,000,000 300,000,000 L SÀN THAO TÁC M3 12 0.6 1 7.2 1,000,000 80,000,000 M PHÒNG THÍ NGHIỆM 100,000,000 N NHÀ CHỨA HÓA CHẤT 50,000,000 O NHÀ ĐẶT MÁY ÉP BÙN 50,000,000 2 3 4 5 6 7 8 STT BỂ THU GOM Công tác đào đất : M3 1 165 700,000 115,500,000 6 5 5.5 1 Cừ tràm cây 5 4  4.5 25 500 40,000 20,000,000 A Bê tông đá 1x2 M150 M3 5 4 0.2 1 4 2,500,000 10,000,000 1 Đổ BTCT đá 1x2 M300 M3 37.58 4,500,000 169,110,000 2 Bê tông bể lắng cát M3 4 0.8 1 1 3.2 3 Bê tông đế móng M3 5 4 0.3 1 6 4 Bê tông tường M3 17.2 0.3 5.5 1 28.38 Xử lý chống thấm M2 18.1 5.5 1 99.55 200,000 19,910,000 Tô tường dày 2cm M75 M2 18.1 5.5 1 99.55 150,000 14,932,500 BỂ ĐIỀU HÒA 662,129,000 5 Công tác đào đất : M3 10.5 8 4 1 336 700,000 235,200,000 6 Cừ tràm cây 10.5 7 4 25 1837.5 40,000 73,500,000 B Bê tông đá 1x2 M150 M3 10.5 7 0.2 1 14.7 2,500,000 36,750,000 1 Đổ BTCT đá 1x2 M300 M3 58.638 4,500,000 263,871,000 2 Bê tông móng M3 10.1 0.3 6.6 1 19.998 3 Bê tông tường M3 32.2 0.3 4 1 38.64 4 Xử lý chống thấm M2 41 4 1 164 200,000 16,974,000 Tô tường dày 2cm M75 M2 41 4 1 164 150,000 35,834,000 BỂ LẮNG I 617,460,000 5 Công tác đào đất : M3 8.5 8.5 4.5 1 325.125 700,000 227,587,500 6 Cừ tràm cây 8.5 8.5 25 1806.25 40,000 72,250,000 E Bê tông đá 1x2 M150 M3 8.5 8.5 0.2 1 14.45 2,500,000 36,125,000 1 Đổ BTCT đá 1x2 M300 M3 50.655 4,500,000 227,947,500 2 Bê tông đế móng M3 8 8 0.3 1 19.2 3 Bê tông tường M3 23.3 0.3 4.5 1 31.455 4 Xử lý chống thấm M2 34 4.5 1 153 200,000 30,600,000 Tô tường dày 2cm M75 M2 34 4.5 1 153 150,000 22,950,000 MƯƠNG OXI HÓA 2,587,400,000 5 Công tác đào đất : M3 35 17 1 1 595 700,000 416,500,000 6 Cừ tràm cây 35 17 4,5 25 14875 40,000 595,000,000 STT Bê tông đá 1x2 M150 Đổ BTCT đá 1x2 M200 M3 M3 35 17 0.2 259.2 1 4,500,000 119 1,166,400,000 0.3 1 Bê tông đế móng M3 32 17 0.3 1 163.2 A Bê tông tường M3 128 0.3 2.5 1 96 1 Xử lý chống thấm M2 128 2.5 1 320 200,000 64,000,000 2 Tô tường dày 2cm M75 M2 128 2.5 1 320 150,000 48,000,000 3 BỂ LẮNG II 528,000,000 4 Công tác đào đất : M3 8 8 4.5 1 288 700,000 201,600,000 Cừ tràm cây 8 8 25 1600 40,000 64,000,000 Bê tông đá 1x2 M150 M3 8 8 0.2 1 12.8 2,500,000 32,000,000 Đổ BTCT đá 1x2 M300 M3 39.3 4,500,000 176,850,000 5 Bê tông đế móng M3 8 4 0.3 1 9.6 6 Bê tông tường M3 22 0.3 4.5 1 29.7 B Xử lý chống thấm M2 34 4.5 1 153 200,000 30,600,000 1 Tô tường dày 2cm M75 M2 34 4.5 1 153 150,000 22,950,000 2 BỂ NÉN BÙN 116,337,500 3 Công tác đào đất : M3 4 4 1 1 16 700,000 11,200,000 4 Cừ tràm cây 4 4 4.5 25 400 40,000 16,000,000 Bê tông đá 1x2 M150 M3 4 4 0.2 1 3.2 2,500,000 8,000,000 Đổ BTCT đá 1x2 M300 M3 15.075 4,500,000 67,837,500 5 Bê tông đế móng M3 3.5 3.5 0.3 1 3.675 6 Bê tông tường M3 10 0.3 3.8 1 11.4 E Xử lý chống thấm M2 10 3.8 1 38 200,000 7,600,000 1 Tô tường dày 2cm M75 M2 10 3.8 1 38 150,000 5,700,000 2 BỂ KHỬ TRÙNG 38,511,000 3 Công tác đào đất : M3 7.5 2.8 1.2 1 25.2 450,000 11,340,000 4 Bê tông đá 1X2 M150 M3 7.5 2.8 0.1 1 2.1 1,800,000 3,780,000 Đổ BTCT đá 1x2 M200 đế móng M3 7.5 2.8 0.2 1 4.2 2,500,000 10,500,000 Tường BTCT đá 1x2 M200 M3 7 0.2 1.5 1 2.1 2,500,000 5,250,000 5 Tô tường dày 2cm M75 M2 56.6 1.5 1 84.9 90,000 7,641,000 6 NHÀ ĐIỀU HÀNH 161,525,000 D Công tác đào đất : M3 20 6 0.5 1 60 75,000 4,500,000 1 Bê tông đá 4x6 M100 M3 20 6 0.1 1 12 800,000 9,600,000 2 Đổ BTCT đá 1x2 M200 M3 20.4 3,600,000 73,440,000 3 Bê tông đế móng M3 19.5 5.6 0.15 1 16.38 4 Cột M3 0.2 0.2 3 4 0.48 Đà kiền + đà giằng M3 50.2 0.2 0.2 2 4.02 Tô tường M2 50.2 3 2 301.2 80,000 24,096,000 5 Xây gạch M2 50.2 3 1 150.6 180,000 27,108,000 6 Sơn M2 50.2 3.5 2 351.4 15,000 5,271,000 E Xà gồ M 7 10 70 85,000 5,950,000 1 Tôn 4 dán kẽm M2 7 9 63 120,000 7,560,000 2 Cửa đi + cửa sổ M2 2 2 1 4 1,000,000 4,000,000 3 HÀNG RÀO BẢO VẼ M 200 0,3 1 60 5,000,000 300,000,000 4 SÀN THAO TÁC M3 12 0.6 1 7.2 1,000,000 80,000,000 PHÒNG THÍ NGHIỆM 100,000,000 NHÀ CHỨA HÓA CHẤT 50,000,000 5 NHÀ ĐẶT MÁY ÉP BÙN 50,000,000 6 2 3 4 5 6 7 8 9 F BỂ THU GOM 349,452,500 1 Công tác đào đất : M3 6 5 5.5 1 165 700,000 115,500,000 2 Cừ tràm cây 5 4  4.5 25 500 40,000 20,000,000 3 Bê tông đá 1x2 M150 M3 5 4 0.2 1 4 2,500,000 10,000,000 4 Đổ BTCT đá 1x2 M300 M3 37.58 4,500,000 169,110,000 Bê tông bể lắng cát M3 4 0.8 1 1 3.2 Bê tông đế móng M3 5 4 0.3 1 6 5 Bê tông tường M3 17.2 0.3 5.5 1 28.38 6 Xử lý chống thấm M2 18.1 5.5 1 99.55 200,000 19,910,000 G Tô tường dày 2cm M75 M2 18.1 5.5 1 99.55 150,000 14,932,500 1 BỂ ĐIỀU HÒA 662,129,000 2 Công tác đào đất : M3 10.5 8 4 1 336 700,000 235,200,000 3 Cừ tràm cây 10.5 7 4 25 1837.5 40,000 73,500,000 4 Bê tông đá 1x2 M150 M3 10.5 7 0.2 1 14.7 2,500,000 36,750,000 5 Đổ BTCT đá 1x2 M300 M3 58.638 4,500,000 263,871,000 H Bê tông móng M3 10.1 0.3 6.6 1 19.998 1 Bê tông tường M3 32.2 0.3 4 1 38.64 2 Xử lý chống thấm M2 41 4 1 164 200,000 16,974,000 3 Tô tường dày 2cm M75 M2 41 4 1 164 150,000 35,834,000 4 BỂ LẮNG I 617,460,000 5 Công tác đào đất : M3 8.5 8.5 4.5 1 325.125 700,000 227,587,500 Cừ tràm cây 8.5 8.5 25 1806.25 40,000 72,250,000 Bê tông đá 1x2 M150 M3 8.5 8.5 0.2 1 14.45 2,500,000 36,125,000 Đổ BTCT đá 1x2 M300 M3 50.655 4,500,000 227,947,500 6 Bê tông đế móng M3 8 8 0.3 1 19.2 7 Bê tông tường M3 23.3 0.3 4.5 1 31.455 8 Xử lý chống thấm M2 34 4.5 1 153 200,000 30,600,000 9 Tô tường dày 2cm M75 M2 34 4.5 1 153 150,000 22,950,000 K MƯƠNG OXI HÓA 2,587,400,000 L Công tác đào đất : M3 35 17 1 1 595 700,000 416,500,000 M Cừ tràm cây 35 17 4,5 25 14875 40,000 595,000,000 N Bê tông đá 1x2 M150 M3 35 17 0.2 1 119 2,500,000 297,500,000 O Đổ BTCT đá 1x2 M200 M3 0.3 259.2 4,500,000 1,166,400,000