›

Đồ án Chọn công nghệ xử lý nước thải khu tái định cư qui mô 1000 hộ dân

pdf 77 trang yendo 5650
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Đồ án Chọn công nghệ xử lý nước thải khu tái định cư qui mô 1000 hộ dân", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfdo_an_chon_cong_nghe_xu_ly_nuoc_thai_khu_tai_dinh_cu_qui_mo.pdf

Nội dung text: Đồ án Chọn công nghệ xử lý nước thải khu tái định cư qui mô 1000 hộ dân

  1. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI KHU TÁI ĐỊNH CƯ QUI MÔ 1000 HỘ DÂN
  2. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT CHƯƠNG 1 MỞ ĐẦU 1.1 Sự cần thiết của đề tài 1.2 Mục tiêu của đề tài 1.3 Đối tượng nghiên cứu 1.4 Phạm vi nghiên cứu của đề tài 1.5 Nội dung nghiên cứu 1.6 Phương pháp nghiên cứu 1.7 Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn CHƯƠNG 2 GIỚI THIỆU HIỆN TRẠNG KHU TÁI ĐỊNH CƯ QUI MÔ 1000 HỘ DÂN 2.1 Địa điểm dự án khu tái định cư 2.2 Qui mô dự án 2.2.1 Qui mô đất đai 2.2.2 Qui mô kinh tế 2.3 Điều kiện tự nhiên 2.3.1 Vị trí địa lý 2.3.2 Đặc điểm địa hình 2.3.3 Đặc điểm thổ nhưỡng 2.3.4 Đặc điểm khí hậu – khí tượng 2.4 Điều kiện kinh tế xã hội 2.4.1 Dân số và phân bố dân cư 2.4.2 Điều kiện kinh tế 2.4.3 Định hướng phát triển đến năm 2015 CHƯƠNG 3 ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ- TÍNH TOÁN CÔNG NGHỆ ĐỀ XUẤT 3.1 Tổng quan về nước thải sinh hoạt
  3. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 3.2 Tổng quan các phương pháp xử lý nước thải 3.2.1 Phương pháp cơ học 3.2.2 Phương pháp hóa học 3.2.3 Phương pháp hóa lí 3.2.4 Phương pháp sinh học 3.3 Đề xuất công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt 3.3.1 Phương án 1 3.3.2 Phương án 2 3.3.3 Thuyết minh qui trình xử lý 3.3.4 So sánh lực chọn phương án xử lý 3.3.5 Kết quả tính toán công nghệ đề xuất CHƯƠNG 4 KHÁI TOÁN KINH TẾ CÔNG TRÌNH XỬ LÝ 4.1 Vốn đầu tư 4.1.1 Vốn đầu tư phần xây dựng 4.1.2 Vốn đầu tư phần thiết bị 4.2 Chi phí quản lí và vận hành 4.2.1 Chi phí nhân công 4.2.2 Chi phí điện năng 4.2.3 Chi phí hóa chất 4.3 Chi phí xử lý cho 1 m3 nước thải CHƯƠNG 5 TÍNH TOÁN CAO TRÌNH MẶT NƯỚC 5.1 Cao trình bể tiếp xúc 5.2 Cao trình bể lọc trọng lực 5.3 Cao trình bể SBR 5.4 Cao trình mương lắng cát 5.5 Cao trình bể nén bùn li tâm 5.6 Cao trình sân phơi cát 5.7 Cao trình bể thu gom CHƯƠNG 6 KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ 6.1 KẾT LUẬN 6.2 KIẾN NGHỊ
  4. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Lâm Minh Triết, Nguyễn Thanh Hùng, Nguyễn Phước Dân, 2008, Xử lí Nước thải Đô thị và Công nghiệp – Tính toán thiết kế công trình, NXB Đại học Quốc gia, Tp Hồ Chí Minh. [2] Trịnh Xuân Lai, 2000, Tính toán Thiết kế các Công trình Xử lí Nước thải, NXB Xây dựng, Hà Nội. [3] Trần Đức Hạ, 2006, Xử lí Nước thải Đô thị, NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội. [4] Lê Đức Khải, Quá trình Công nghệ Môi trường, Tài liệu lưu hành nội bộ. [5] Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 7957-2008, Thoát nước – Mạng lưới và Công trình bên ngoài – Tiêu chuẩn thiết kế, Hà Nội. [6] Tiêu chuẩn xây dựng TCXD 33-2006, Cấp nước – Mạng lưới đường ống và công trình – Tiêu chuẩn thiết kế, Hà Nội. [7] Qui chuẩn Việt Nam QCVN 14-2008, Qui chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải sinh hoạt, Hà Nội. [8] Lâm Minh Triết, Bảng tra thủy lực mạng lưới cấp - thoát nước. [9] Trần Văn Nhân, Ngô Thị Nga, 2006, Công nghệ xử lý nước thải, NXB Khoa học và Kỹ Thuật, Hà Nội. [10] Nguyễn Ngọc Dung, 2005, Xử lí nước cấp, NXB Xây dựng, Hà Nội. Tiếng Anh [11] etcalf & Eddy Inc, 2003, Wasterwater Engineering: Treatment and Reuse( Fourth Edition),1878 pages, HongKong.
  5. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG CÔNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ BHLĐ ĐỘC LẬP – TỰ DO – HẠNH PHÚC NHIỆM VỤ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP HỌ VÀ TÊN: MSSV: NGÀNH: CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG KHOA: MÔI TRƯỜNG VÀ BẢO HỘ LAO ĐỘNG 1. Tên luận văn: 2. Nhiệm vụ: 3. Ngày giao luận văn: 4. Ngày hoàn thành luận văn: 5. Giảng viên hướng dẫn: Nội dung và yêu cầu của luận văn đã được thông qua bộ môn. Tp.HCM, Ngày .Tháng .Năm . Chủ nhiệm ngành Giảng viên hướng dẫn chính (Kí và ghi rõ họ tên) (Kí và ghi rõ họ tên)
  6. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. LỜI CẢM ƠN Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy hướng dẫn Ths. Nguyễn Ngọc Thiệp- Khoa Môi trường & BHLĐ, Đại học Tôn Đức Thắng, người đã luôn khuyến khích, chỉ bảo, quan tâm giúp đỡ, truyền đạt kiến thức và tạo mọi điều kiện thuận lợi giúp em hoàn thành luận văn tốt nghiệp trong thời gian vừa qua. Em xin gửi lời cảm ơn tri ân đến tập thể thầy cô Khoa Môi trường & BHLĐ, trường Đại học Tôn Đức Thắng và những giảng viên trường khác đã tận tình dạy dỗ, truyền đạt kiến thức cho em trong suốt bốn năm vừa qua. Tất cả thầy cô đã trang bị cho em những kiến thức chuyên môn, kinh nghiệm thực tế để em có được vốn kiến thức quí báo để trở thành một tân kĩ sư tương lai. Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến gia đình, những người thân yêu nhất, đã luôn yêu thương, động viên, tạo mọi điều kiện để em có thể học tập cho đến ngày hôm nay. Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn đến tập thể các bạn lớp 06MT1D, khoa Môi trường & BHLĐ- Những người bạn đã luôn giúp đỡ và chia sẽ trong suốt bốn năm học vừa qua. Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 01 tháng 01 năm 2011 Sinh viên thực hiện Nguyễn Thế Vỹ
  7. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN TP.HCM, Ngày .Tháng .Năm Chữ ký của GVHD Ths. NGUYỄN NGỌC THIỆP
  8. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN Tp.HCM, Ngày .Tháng .Năm Chữ ký của GVPB
  9. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3.1: Thành phần nước thải sinh hoạt khu dân cư Bảng 3.2: So sánh lựa chọn phương án thiết kế Bảng 3.3: Lượng chất bẩn một người trong một ngày xả vào hệ thống thoát nước với một người sử dụng 150 l/người.ngày Bảng 3.4: So sánh chất lượng nước thải sinh hoạt của khu tái định cư sau khi qua bể tự hoại với tiêu chuẩn xả ra nguồn(qui mô khu dân cư trên 50 hộ theo QCVN 14:2008) Bảng 3.5: Thông số kỹ thuật của máy lược rác (xem thêm phụ lục A-catalog) Bảng 3.6: Kết quả tính toán bể thu gom Bảng 3.7: Kết quả tính toán mương lắng cát ngang Bảng 3.8: Kết quả tính toán bể SBR Bảng 3.9 : Kết quả tính toán bể nén bùn li tâm Bảng 3.10: Kết quả tính toán bể lọc nhanh Bảng 3.11: Kết quả tính toán bể tiếp xúc Bảng 4.1: Kích thước chi tiết các công trình đơn vị Bảng 4.2: Chi tiết vốn đầu tư thiết bị cho trạm xử lí Bảng 4.3: Chi phí điện năng tiêu thụ trong một ngày hoạt động
  10. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 3.1: Sơ đồ công nghệ xử lý NTSH theo phương án 1 Hình 3.2: Sơ đồ công nghệ xử lý NTSH theo phương án 2
  11. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Tên viết tắt Tên tiếng việt Tên tiếng anh BOD Nhu cầu oxu sinh hóa. Biochemical Oxygen Demand COD Nhu cầu oxy hóa học. Chemical Oxygen Demand DO Oxi hòa tan. Dissolved Oxygen pH Chỉ tiêu dùng đánh giá tính axit - hay bazo. SS Chất rắn lơ lửng . Suspended Solid SBR Bể sinh học từng mẻ. Sequencing Batch Reactor MLVSS Chất rắn lơ lửng dễ bay hơi trong Mixed Liquor Volatile bùn lỏng. Suspended Solids MLSS Chất rắn lơ lửng trong bùn lỏng. Mixed Liquor Suspended Solids SRT Thời gian lưu bùn. Solids Retention Time SCR Song chắn rác. NTSH Nước thải sinh hoạt. TCXD Tiêu chuẩn xây dựng TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam QCVN Qui chuẩn Việt Nam XLNT Xử lý nước thải HTXLNT Hệ thống xử lý nước thải CNH-HĐH Công nghiệp hóa – Hiện đại hóa
  12. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU 1. Sự cần thiết của đề tài Xã hội Việt Nam đang chuyển mình để hòa nhập vào nền kinh tế thế giới, quá trình CNH-HĐH không ngừng phát triển, đương nhiên là kéo theo ĐTH. Trong quá trình phát triể, nhất là trong thập kỷ vừa qua, các đô thị lớn như Hà Nội, Thành phố Hồ Chí Minh, đã gặp nhiều vấn đề môi trường ngày càng nghiêm trọng, do các hoạt động công nghiệp, nông nghiệp, giao thông và sinh hoạt gây ra. Dân số tăng nhanh nên các khu dân cư dần được quy hoạch và hình thành. Bên cạnh đó, việc quản lý và xử lý nước thải sinh hoạt chưa được triệt để nên dẫn đến hậu quả nguồn nước mặt bị ô nhiễm và nguồn nước ngầm cũng dần bị ô nhiễm theo làm ảnh hưởng đến cuộc sống của chúng ta. Hiện nay, việc quản lý nước thải kể cả nước thải sinh hoạt là một vấn đề nan giải của các nhà quản lý môi trường trên thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng nên việc thiết kế hệ thống thu gom và xử lý là rất cần thiết cho các khu dân cư, ngay cả khu dân cư mới quy hoạch nhằm cải thiện môi trường đô thị và phát triển theo hướng bền vững. Với mong muốn môi trường sống ngày càng được cải thiện, vấn đề quản lý nước thải sinh hoạt được dễ dàng hơn để phù hợp với sự phát triển tất yếu của xã hội và cải thiện nguồn tài nguyên nước đang bị thoái hóa và ô nhiễm nặng nề nên đề tài “Thiết kế trạm xử lý nước thải tập trung cho khu tái định cư qui mô 1000 hộ dân phường 11, TP.Cao Lãnh, T.Đồng Tháp” là rất cần thiết nhằm tạo điều kiện cho việc quản lý nước thải đô thị ngày càng tốt hơn, hiệu quả hơn và môi trường đô thị ngày càng sạch đẹp hơn. 2. Mục tiêu của đề tài Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải khu tái định cư qui mô 1000 hộ dân phường 11, Tp.Cao Lãnh, T.Đồng Tháp đạt QCVN 14:2008 loại A nhằm góp phần bảo vệ môi trường nước mặt Tp.Cao Lãnh, tỉnh Đồng Tháp. 3. Đối tượng nghiên cứu - Khu vực dự án khu tái định cư thuộc Phường 11 Tp. Cao Lãnh- T.Đồng Tháp - Nước thải sinh hoạt tại khu tái định cư phường 11, TP.Cao Lãnh, T.Đồng Tháp, công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt. 4. Phạm vi nghiên cứu Đề tài chỉ tập trung nghiên cứu:
  13. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. - Điều kiện tự nhiên và kinh tế- xã hội ở Tp.Cao Lãnh, T. Đồng Tháp. - Tìm hiểu về thành phần tính chất của nước thải sinh hoạt để đưa ra biện pháp xử lý đạt tiêu chuẩn môi trường. - Thời gian thực hiện đề tài từ ngày 04/10/2010 đến ngày 04/01/2010. 5. Nội dung nghiên cứu Để thực hiện mục tiêu đề ra, nội dung luận văn tập trung vào các vấn đề sau: - Tổng quan về hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt - Tìm hiểu vị trí địa lí, điều kiện tự nhiên, kinh tế-xã hội và hiện trạng môi trường tại Tp.Cao Lãnh, T.Đồng Tháp và của khu tái định cư hiện đang nghiên cứu. - Đưa ra các phương án xử lý và chọn phương án xử lý hiệu quả nhất để thiết kế. - Tính toán thiết kế trạm xử lí nước thải sinh hoạt cho khu tái định cư qui mô 1000 hộ dân 6. Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp thu thập và xử lý các tài liệu cần thiết cho đề tài một cách thích hợp. - Phương pháp kế thừa để thực hiện đề tài, phải tham khảo các đề tài liên quan đã thực hiện. - Phương pháp quan sát và mô tả: khảo sát địa hình của khu tái định cư để đặt trạm xử lý nước thải cho thích hợp - Phương pháp chuyên gia: trong quá trình thực hiện đề tài, đã tham khảo ý kiến nhận được sự hướng dẫn của các chuyên gia nghiên cứu về lĩnh vực này. 7. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn 1.7.1 Ý nghĩa khoa học - Đề tài góp phần vào việc tìm hiểu và thiết kế HTXLNT sinh hoạt khu tái định cư qui mô 1000 hộ dân phường 11, Tp.Cao Lãnh, T.Đồng Tháp. Từ đó góp phần vào công tác bảo vệ môi trường, cải thiện tài nguyên nước ngày càng trong sạch hơn. 1.7.2 Ý nghĩa thực tiễn - Đề tài sẽ được nghiên cứu và bổ sung để phát triển cho các khu dân cư trên địa bàn thành phố và toàn quốc.
  14. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. - Hạn chế việc xả thải bừa bãi làm suy thoái và ô nhiễm tài nguyên nước. KẾ HOẠCH THỰC HIỆN TỪ 04/10/2010 ĐẾN 04/01/2010 Tuần Nội dung công việc Xác nhận của GVHD 1 Hoàn thành đề cương luận văn 2 Thu thập thông tin về Tp.Cao Lãnh, T.Đồng Tháp, hoàn thành phần giới thiệu tổng quan về khu tái định cư phường 11, Tp. Cao Lãnh, T.Đồng Tháp 3 Thống nhất công nghệ xử lý, tính toán một phần các công trình đơn vị theo phương án được chọn. 4 Tính toán các công trình đơn vị còn lại, khái toán kinh phí cho công trình 5 Chỉnh sữa kết quả tính toán, thống nhất kết quả tính toán 6 Tính toán cao trình các công trình đơn vị, hoàn thành 2 bản vẽ gồm: Bể lắng cát ngang và Bể điều hòa 7 Hoàn thành 3 bản vẽ gồm: Bể lắng li tâm I, Bể Aeroten và Bể lắng li tâm II 8 Hoàn thành 3 bản vẽ: Bản vẽ mặt bằng trạm XLNT, bản vẽ mặt cắt theo nước, Bể tiếp xúc 9 Hoàn thành các bản vẽ còn lại gồm: Bể lọc hở, Bể nén bùn 10 Chỉnh sữa bản vẽ 11 Chỉnh sữa bản vẽ 12 Hoàn thành tất cả bản vẽ, in và nộp cho GVHD
  15. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU HIỆN TRẠNG KHU TÁI ĐỊNH CƯ QUI MÔ 1000 HỘ DÂN 2.1 Địa điểm dự án khu tái định cư Dự án khu tái định cư qui mô 1000 hộ dân thuộc phường 11 Thành Phố Cao Lãnh , Tỉnh Đồng Tháp 2.2 Qui mô dự án 2.2.1 Qui mô đất đai Khu tái định cư qui mô 1000 hộ dân có tổng diện tích là 43,17 ha. 2.2.2 Qui mô kinh tế Căn cứ công văn số 292/BXD-VP ngày 03/03/2009 của Bộ Xây Dựng về việc công bố suất vốn đầu tư xây dựng công trình năm 2008. Suất đầu tư công trình hạ tầng kỹ thuật đô thị (san nền, hệ thống cấp thoát nước, hệ thống cấp điện, hệ thống giao thông, sân vườn, cây xanh) là 5.240 triệu đồng/ha. Chi phí đầu tư xây dựng công trình hạ tầng kỹ thuật: 5.240 triệu đồng/ha x 43,17ha = 226.210 triệu đồng (trong đó chưa bao gồm chi phí bồi thường, giải phóng mặt bằng, lãi vay, chi phí dự phòng của dự án). Chi phí đầu tư xây dựng các khu vực trong khu tái định cư thì tùy theo quy mô cụ thể của dự án. 2.3 Điều kiện tự nhiên 2.3.1 Vị trí địa lý Thành phố Cao Lãnh nằm ở tả ngạn sông Tiền dọc theo quốc lộ 30, có ranh giới với huyện Cao Lãnh – huyện Lấp Vò Tỉnh Đồng Tháp. - Đông và Bắc giáp huyện Cao Lãnh. - Tây giáp sông Tiền và huyện Chợ Mới (An Giang). - Nam giáp huyện Lấp Vò – Đồng Tháp. Thành phố Cao Lãnh có diện tích 97 km2 với dân số 148.530 người, gồm 8 phường, 7 xã. Cách Thành phố Hồ Chí Minh 154Km, Thành phố Cần Thơ 80Km và cách biên giới Việt Nam – Campuchia 54Km.Diện tích tự nhiên của Tp.Cao Lãnh là 107km2 Tọa độ địa lý: Vĩ độ Bắc : 10024’ – 10031’ Kinh độ Đông: 105033’ – 105042’ Nguồn: 2.3.2 Đặc điểm địa hình Địa hình Đồng Tháp được chia thành 2 vùng lớn: vùng phía Bắc sông Tiền (có diện tích tự nhiên 250.731 ha, thuộc khu vực Đồng Tháp Mười,
  16. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. địa hình tương đối bằng phẳng, hướng dốc Tây Bắc – Đông Nam); vùng phía Nam sông Tiền (có diện tích tự nhiên 73.074 ha, nằm kẹp giữa sông Tiền và sông Hậu, địa hình có dạng lòng máng, hướng dốc từ hai bên sông vào giữa) 2.3.3 Đặc điểm khí hậu- khí tượng Tp. Cao Lãnh nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới, đồng nhất trên địa giới toàn tỉnh, có 2 mùa rõ rệt, mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11, mùa khô từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau. Nhiệt độ trung bình năm là 82,5%, số giờ nắng trung bình 6,8 giờ/ngày. Lượng mưa trung bình từ 1.170 – 1.520 mm, tập trung vào mùa mưa, chiếm 90 – 95% lượng mưa cả năm. Đặc điểm khí hậu này tương đối thuận lợi cho phát triển nông nghiệp toàn diện.
  17. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 2.4 Điều kiện kinh tế xã hội 2.4.1 Dân số và phân bố dân cư Đơn Năm Năm Năm Năm Năm Bình quân Dân số vị 2006 2007 2008 2009 2010 5 năm Dân số người 157.393 152.241 155.243 159.157 161.099 155.826,6 trung trình Dân số nữ người 75.978 76.011 77.825 79.897 81.022 78.146,6 Tỷ lệ tăng Phần DS tự 1,03 1,02 1,01 0,98 0,9 0,98 nghìn nhiên Tỷ lệ tăng Phần 1,17 1,16 1,2 1,19 1,2 1,18 DS cơ học nghìn Mức giảm Phần 0,3 0,2 0,17 0,2 0,15 0,204 sinh nghìn 2.4.2 Điều kiện kinh tế  Cơ cấu kinh tế, tỷ trọng thương mại - dịch vụ chiếm 60,49%, công nghiệp - xây dựng chiếm 27,98% và nông nghiệp chiếm 11,53%. Thế mạnh của Thành phố là thương mại - dịch vụ, mạng lưới kinh doanh thương mại có 01 siêu thị và 19 chợ, phần lớn chợ hình thành có quy hoạch nên vị trí phù hợp và có điều kiện phát triển. Là trung tâm kinh tế - văn hóa của Tỉnh, trên địa bàn thành phố còn có nhiều loại hình dịch vụ cao cấp khác như: hệ thống tài chính - ngân hàng, giao thông vận tải, bưu chính - viễn thông, bảo hiểm, y tế, giáo dục, phục vụ cho nhu cầu sinh hoạt đời sống nhân dân và phát triển kinh tế - xã hội của tỉnh. Về thị trường chứng khoán đã có 02 công ty cổ phần niêm yết trên sàn giao dịch và trụ sở tại Thành phố là Công ty cổ phần dược phẩm Imexpham và Công ty cổ phần xuất nhập khẩu y tế Domesco. Tổng mức bán lẻ hàng hóa dịch vụ năm 2006 đạt hơn 1.782 tỷ đồng, tăng 21,63%. Trên địa bàn có 08 doanh nghiệp tham gia xuất nhập khẩu; tổng kim ngạch nhập khẩu bình quân hàng năm đạt 63,07 triệu USD, xuất khẩu đạt 86,66 triệu USD.  Về công nghiệp: có 01 Khu công nghiệp Trần Quốc Toản với diện tích là 55,937ha, dự kiến sẽ mở rộng thêm 180ha, là một trong hai khu công nghiệp tập trung của tỉnh nằm trong hệ thống các khu công nghiệp của cả
  18. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. nước, đóng vai trò quan trọng thúc đẩy chuyển đổi cơ cấu kinh tế trong quá trình công nghiệp hóa - hiện đại hóa của Thành phố và của Tỉnh. Các mặt hàng ưu thế của Thành phố như chế biến gạo, thủy sản xuất khẩu, dược phẩm, vật liệu xây dựng, chế biến gỗ,  Về giao thông: từ hạ tầng kỹ thuật còn thấp kém so với mạng lưới đô thị trong khu vực, đến nay đã từng bước chỉnh trang nâng cấp, tỷ lệ đường chính trong đô thị đạt 4,33 km/km2; các tuyến giao thông liên xã, liên huyện đều đã được bêtông và nhựa hóa. Ngoài ra, thành phố còn có nhiều sông, kênh rạch lớn chảy qua với chiều dài hơn 1.462km; cảng Cao Lãnh là một trong các cảng sông lớn vùng đồng bằng sông Cửu Long, nằm trên tuyến đường thủy quốc tế đi Campuchia, tạo điều kiện thuận lợi trong việc gắn kết giữa sản xuất, vận chuyển, tiêu thụ hàng hóa với các tỉnh trong khu vực, Thành phố Hồ Chí Minh và quốc tế.  Về du lịch: Một trong những điểm mạnh của Thành phố là du lịch văn hóa lịch sử và sinh thái, đến Thành phố Cao Lãnh, sẽ được viếng mộ cụ Phó bảng Nguyễn Sinh Sắc, là một trong những điểm tham quan trọng tâm trong tuyến du lịch văn hóa, lịch sử và sinh thái của tỉnh như: Gò Tháp, Vườn Quốc gia Tràm Chim, Khu căn cứ địa cách mạng Xẻo Quít, rừng tràm sinh thái Gáo Giồng Ngoài ra, còn có Bia Tiền Hiền Nguyễn Tú, di tích lịch sử cách mạng Hòa An, nơi thành lập Chi bộ Đảng đầu tiên của Tỉnh, Bảo tàng, đền thờ ông, bà Đỗ Công Tường, khu công viên Văn Miếu và các điểm du lịch miệt vườn  Về nông nghiệp: Thực hiện chủ trương chuyển dịch cơ cấu kinh tế trong nông nghiệp, tập trung phát triển nông nghiệp đô thị, bố trí sản xuất phù hợp theo từng vùng, từng địa phương như: sản xuất lúa giống, xây dựng các khu vườn cây ăn trái kiểu mẫu, an toàn kết hợp phát triển dịch vụ du lịch, phát triển diện tích nuôi trồng thủy sản ven sông Tiền  Về giáo dục, có Trường Đại học sư phạm, Trường Cao đẳng cộng đồng, Trung tâm dạy nghề, Trường nghiệp vụ thể dục thể thao, Trường Trung học Y tế, 03 Trường trung học phổ thông, có 09 trường trung học cơ sở, hệ thống nhà trẻ, mẫu giáo được đầu tư khá hoàn chỉnh. Ngành Y tế, có Bệnh viện đa khoa, bệnh viện Y học dân tộc, viện điều dưỡng cán bộ, Quân y viện, riêng hệ thống Y tế do Thành phố quản lý có Phòng khám đa khoa khu vực và 15 trạm y tế tại các phường, xã. Về môi trường, luôn
  19. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. xanh, sạch, đẹp. Luôn coi trọng việc xóa đói giảm nghèo, năm 2000 từ 11,5% hộ nghèo đến 2006 còn 4,92%. 2.4.3 Định hướng phát triển đến năm 2015 Thành phố kêu gọi sự tham gia đóng góp của các thành phần kinh tế, sự hỗ trợ của các ngành, các cấp trong Tỉnh và Trung ương cho thành phố ngày càng phát triển, nhất là đầu tư cho các dự án lớn như: Khu thương mại Nghi Xuân và khu ẩm thực - phường 2; Khu thương mại, dịch vụ Bằng Lăng - phường Mỹ Phú; Khu thương mại, dịch vụ Phong Lan - phường 4; đường Nguyễn Văn Tre nối dài; khu nghỉ dưỡng ven Sông Tiền - phường 6; khu dân cư phường 4 - Hòa An; khu dân cư phường 11; dự án khu dân cư phường 6 - Tịnh Thới; khu dân cư khóm 5 - phường 1; đầu tư xây dựng, khai thác các chợ ở các cụm dân cư. Mặc dù là Thành phố trẻ, nhưng Thành phố Cao Lãnh sẽ là nơi “đất lành chim đậu”, nhờ hội tụ đầy đủ các điều kiện tự nhiên - xã hội và biết tạo ra môi trường bền vững cho phát triển kinh tế, du lịch và thu hút các nhà đầu tư. Đồng thời, ưu tiên phát triển hạ tầng kỹ thuật, kinh tế, văn hoá, xã hội; giải quyết tốt các vấn đề xã hội và bảo vệ môi trường; xây dựng hệ thống chính trị thật sự vững mạnh; xây dựng đội ngũ cán bộ đủ năng lực quản lý và điều hành. Đó là nền tảng cơ bản cho sự phát triển bền vững của Thành phố Cao Lãnh trong hiện tại và tương lai.
  20. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI KHU TÁI ĐỊNH CƯ QUI MÔ 1000 HỘ DÂN 3.1 Tổng quan về nước thải sinh hoạt Nước thải sinh hoạt là nước được thải bỏ sau khi sử dụng cho các mục đích sinh hoạt của cộng đồng: tắm, giặt giũ, tẩy rửa, vệ sinh cá nhân Chúng thường được thải ra từ các căn hộ, cơ quan, trường học, bệnh viện, chợ và các công trình công cộng khác. Lượng nước thải sinh hoạt của một khu dân cư phụ thuộc vào dân số, vào tiêu chuẩn cấp nước và đặc điểm của hệ thống thoát nước. Tiêu chuẩn cấp nước sinh hoạt cho một khu dân cư phụ thuộc vào khả năng cung cấp nước của các nhà máy nước hay các trạm cấp nước hiện có. Các trung tâm đô thị thường có tiêu chuẩn cấp nước cao hơn so với các vùng ngoại thành và nông thôn, do đó lượng nước thải sinh hoạt tính trên đầu người cũng có sự khác biệt giữa thành thị và nông thôn. Nước thải sinh hoạt ở các trung tâm đô thị thường được thoát bằng hệ thống thoát nước dẫn ra các sông rạch, còn ở các vùng ngoại thành và nông thôn do không có hệ thống thoát nước nên nước thải thường được tiêu thoát tự nhiên vào các ao hồ hoặc thoát bằng biện pháp tự thấm. Thành phần của nước thải sinh hoạt gồm hai loại: Nước thải nhiễm bẩn do chất bài tiết của con người từ các phòng vệ sinh Nước thải nhiễm bẩn do các chất thải sinh hoạt: cặn bã từ nhà bếp, các chất rửa trôi kể cả làm vệ sinh sàn nhà. Nước thải sinh hoạt chứa nhiều chất hữu cơ dễ bị phân hủy sinh học, ngoài ra còn có cả các thành phần vô vơ, vi sinh vật và vi trùng gây bệnh rất nguy hiểm. Chất hữu cơ chứa trong nước thải sinh hoạt bao gồm các hợp chất như protein(40 50%); hydratcarbon(40 50%) gồm tinh bột, đường và xenlulo; cà các chất béo(5 10%). Nồng độ chất hữu cơ trong nước thải sinh hoạt dao động trong khoảng 150 450 mg/l theo trọng lượng khô. Có khoảng 20 40% chất hữu cơ khó phân hủy sinh học. Ở những khu dân cư đông đúc, điêu kiện vệ sinh thấp kém, nước thải sinh hoạt không được xử lý thích đáng là một trong những nguồn gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng. Đặc điểm quan trọng của nước thải sinh hoạt là thành phần của chúng tương đối ổn định.
  21. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. Bảng 3.1 Thành phần nước thải sinh hoạt khu dân cư STT Các thông số ô nhiễm Đơn vị Giá trị ô nhiễm 1 pH - 6.8 2 BOD5 mg/l 110-400 3 Tổng chất rắn (TS) mg/l 350-1200 - Chất rắn hòa tan (TDS) mg/l 250-850 - Chất rắn lơ lửng (SS) mg/l 100-350 4 Tổng Nito mg/l 20-85 - Nito hữu cơ mg/l 8-35 - Nito amoni mg/l 12-50 - Nito Nitrit mg/l 0-0,1 - Nito Nitrat mg/l 0,1-0,4 5 Clorua mg/l 30-100 6 Độ kiềm mgCaCO3/l 50-200 7 Tổng chất béo mg/l 50-200 8 Tổng Photpho mg/l 8 9 Tổng Coliform MPN/100ml 105-108 (Nguồn: Trần Đức Hạ -Xử lý nước thải đô thị - Trang 9) 3.2 Tổng quan về các phương pháp xử lý nước thải 3.2.1 Phương pháp cơ học Phương pháp xử lý cơ học sử dụng nhằm mục đích tách các chất không hoà tan và một phần các chất ở dạng keo ra khỏi nước thải. Những công trình xử lý cơ học bao gồm:  Song chắn rác Song chắn rác nhằm chắn giử các cặn bẩn có kích thước lớn hay ở dạng sợi: giấy, rau cỏ, rác được gọi chung là rác. Rác được chuyển tới máy nghiền để nghiền nhỏ, sau đó đổ trở lại trước song chắn rác hoặc chuyển tới bể phân huỷ cặn (bể mêtan). Đối với các tạp chất < 5 mm thường dùng lưới chắn rác. Cấu tạo của thanh chắn rác gồm các thanh kim loại tiết diện chử nhật, hình tròn hoặc bầu dục. Song chắn rác được chia làm 2 loại di động hoặc cố định. Song chắn rác được đặt nghiêng một góc 60 – 90 0 theo hướng dòng chảy.  Bể lắng cát
  22. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. Bể lắng cát dùng để tách các chất bẩn vô cơ có trọng lượng riêng lớn hơn nhiều so với trọng lượng riêng của nước như xỉ than, cát ra khỏi nước thải. Cát từ bể lắng cát đưa đi phơi khô ở sân phơi và cát khô thường được sử dụng lại cho những mục đích xây dựng.  Bể lắng Bể lắng dùng để tách các chất lơ lửng có trọng lượng riêng lớn hơn trọng lượng riêng của nước. Chất lơ lửng nặng hơn sẽ từ từ lắng xuống đáy, còn chất lơ lửng nhẹ hơn sẽ nổi lên mặt nước. Dùng những thiết bị thu gom và vận chuyển các chất bẩn lắng và nổi (ta gọi là cặn ) tới công trình xử lý cặn. Dựa vào chức năng, vị trí có thể chia bể lắng thành các loại: bể lắng đợt 1 trước công trình xử lý sinh học và bể lắng đợt 2 sau công trình xử lý sinh học. Dựa vào nguyên tắc hoạt động, người ta có thể chia ra các loại bể lắng như: bể lắng hoạt động gián đoạn hoặc bể lắng hoạt động liên tục. Dựa vào cấu tạo có thể chia bể lắng thành các loại như sau: bể lắng đứng, bể lắng ngang, bể lắng ly tâm và một số bể lắng khác.  Bể vớt dầu mỡ Bể vớt dầu mở thường được áp dụng khi xử lý nước thải có chứa dầu mở (nước thải công ngiệp), nhằm tách các tạp chất nhẹ. Đối với thải sinh hoạt khi hàm lượng dầu mở không cao thì việc vớt dầu mở thực hiện ngay ở bể lắng nhờ thiết bị gạt chất nổi.  Bể lọc Bể lọc nhằm tách các chất ở trạng thái lơ lửng kích thước nhỏ bằng cách cho nước thải đi qua lớp lọc đặc biệt hoặc qua lớp vật liệu lọc, sử dụng chủ yếu cho một số loại nước thải công nghiệp. Quá trình phân riêng được thực hiện nhờ vách ngăn xốp, nó cho nước đi qua và giữ pha phân tán lại. Quá trình diễn ra dưới tác dụng của áp suất cột nước. 3.2.2 Xử lý nước thải bằng phương pháp hóa lý Bản chất của quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp hoá lý là áp dụng các quá trình vật lý và hoá học để đưa vào nước thải chất phản ứng nào đó để gây tác động với các tạp chất bẩn, biến đổi hoá học, tạo thành các chất khác dưới dạng cặn hoặc chất hoà tan nhưng không độc hại hoặc gây ô nhiễm môi trường. Giai đoạn xử lý hoá lý có thể là giai đoạn xử lý độc lập hoặc xử lý cùng với các phương pháp cơ học, hoá học, sinh học trong công nghệ xử lý nước thải hoàn chỉnh. Những phương pháp hoá lý thường được áp dụng để xử lý nước thải là: keo tụ, tuyển nổi, đông tụ, hấp phụ, trao đổi ion, thấm lọc ngược và siêu lọc v v  Phương pháp đông tụ và keo tụ
  23. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. Quá trình lắng chỉ có thể tách được các hạt rắn huyền phù nhưng không thể tách được các chất gây nhiễm bẩn ở dạng keo và hoà tan vì chúng là những hạt rắn có kích thước quá nhỏ. Để tách các hạt rắn đó một cách có hiệu quả bằng phương pháp lắng, cần tăng kích thước của chúng nhờ sự tác động tương hổ giữa các hạt phân tán liên kết thành tập hợp các hạt, nhằm tăng vận tốc lắng của chúng. Việc khử các hạt keo rắn bằng lắng trọng lượng đòi hỏi trước hết cần trung hoà điện tích của chúng, thứ đến là liên kết chúng với nhau. Quá trình trung hoà điện tích thường được gọi là quá trình đông tụ (coagulation), còn quá trình tạo thành các bông lớn hơn từ các hạt nhỏ gọi là quá trình keo tụ (flocculation).  Tuyển nổi Phương pháp tuyển nổi thường được sử dụng để tách các tạp chất (ở dạng rắn hoặc lỏng) phân tán không tan, tự lắng kém ra khỏi pha lỏng. Trong xử lý nước thải, tuyển nổi thường được sử dụng để khử các chất lơ lửng và làm đặc bùn sinh học. Ưu điểm cơ bản của phương pháp này so với phương pháp lắng là có thể khử được hoàn toàn các hạt nhỏ hoặc nhẹ, lắng chậm, trong một thời gian ngắn. Khi các hạt đã nổi lên bề mặt,chúng có thể thu gom bằng bộ phận vớt bọt. Quá trình tuyển nổi được thực hiện bằng cách sục các bọt khí nhỏ (thường là không khí ) vào trong pha lỏng. Các khí đó kết dính với các hạt và khi lực nổi của tập hợp các bóng khí và hạt đủ lớn sẽ kéo theo hạt cùng nổi lên bề mặt, sau đó chúng tập hợp lại với nhau thành các lớp bọt chứa hàm lượng các hạt cao hơn trong chất lỏng ban đầu.  Hấp phụ Các chất hấp phụ thường được sử dụng như: than hoạt tính, các chất tổng hợp và chất thải của vài ngành sản xuất được dùng làm chất hấp phụ (tro , rỉ , mạt cưa ). Chất hấp phụ vô cơ như đất sét, silicagen, keo nhôm và các chất hydroxit kim loại ít được sử dụng vì năng lượng tương tác của chúng với các phân tử nước lớn. Chất hấp phụ phổ biến nhất là than hoạt tính, nhưhg chúng cần có các tính chất xác định như: tương tác yếu với các phân tử nước và mạnh với các chất hữu cơ, có lỗ xốp thô để có thể hấp phụ các phân tử hữu cơ lớn và phức tạp, có khả năng phục hồi. Ngoài ra, than phải bền với nước và thấm nước nhanh. Quan trọng là than phải có hoạt tính xúc tác thấp đối với phản ứng oxy hoá bởi vì một số chất hữu cơ trong nước thải có khả năng bị oxy hoá và bị hoá nhựa. Các chất hoá nhựa bít kín lổ xốp của than và cản trở việc tái sinh nó ở nhiệt độ thấp.  Phương pháp trao đổi ion
  24. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. Trao đổi ion là một quá trình trong đó các ion trên bề mặt của chất rắn trao đổi với ion có cùng điện tích trong dung dịch khi tiếp xúc với nhau. Các chất này gọi là các ionit (chất trao đổi ion), chúng hoàn toàn không tan trong nước. Các chất trao đổi ion là các chất vô cơ hoặc hữu cơ có nguồn gốc tự nhiên hay tổng hợp nhân tạo. Các chất trao đổi ion vô cơ tự nhiên gồm có các zeolit, kim loại khoáng chất, đất sét, fenspat, chất mica khác nhau v v vô cơ tổng hợp gồm silicagen, pecmutit (chất làm mềm nước ), các oxyt khó tan và hydroxyt của một số kim loại như nhôm, crôm, ziriconi v v Các chất trao đổi ion hữu cơ có nguồn gốc tự nhiên gồm axit humic và than đá chúng mang tính axit, các chất có nguồn gốc tổng hợp là các nhựa có bề mặt riêng lớn là những hợp chất cao phân tử.  Các quá trình tách bằng màng Thẩm thấu ngược và siêu lọc là quá trình lọc dung dịch qua màng bán thẩm thấu, dưới áp suất cao hơn áp suất thấm lọc. Màng lọc cho các phân tử dung môi đi qua và giữ lại các chất hoà tan. Sự khác biệt giữa hai quá trình là ở chổ siêu lọc thường được sử dụng để tách dung dịch có khối lượng phân tử trên 500 và có áp suất thẩm thấu nhỏ (ví dụ như các vi khuẩn, tinh bột, protein, đất sét ). Còn thẩm thấu ngược thường được sử dụng để khử các vật liêu có khối lượng phân tử thấp và có áp suất cao.  Phương pháp điện hoá Mục đích của phương pháp này là xử lý các tạp chất tan và phân tán trong nước thải, có thể áp dụng trong quá trình oxy hoá dương cực, khử âm cực, đông tụ điện và điện thẩm tích. Tất cả các quá trình này đều xảy ra trên các điện cực khi cho dòng điện 1 chiều đi qua nước thải. Các phương pháp điện hoá giúp thu hồi các sản phẩm có giá trị từ nước thải với sơ đồ công nghệ tương đối đơn giản, dễ tự động hoá và không sử dụng tác chất hoá học. Nhược điểm lớn của phương pháp này là tiêu hao điện năng lớn. Việc làm sạch nước thải bằng phương pháp điện hoá có thể tiến hành gián đoạn hoặc liên tục. Hiệu suất của phương pháp điện hoá được đánh giá bằng một loạt các yếu tố như mật độ dòng điện, điện áp, hệ số sử dụng hữu ích điện áp, hiệu suất theo dòng, hiệu suất theo năng lượng. 3.2.3 Xử lý nước thải bằng phương pháp hóa học Các phương pháp hoá học dùng trong xử lý nước thải gồm có: trung hoà, oxy hoá và khử. Tất cả các phương pháp này đều dùng các tác nhân hoá học nên là phương
  25. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. pháp đắt tiền. Người ta sử dụng các phương pháp hoá học để khử các chất hoà tan và trong các hệ thống cấp nước khép kín. Đôi khi các phương pháp này được dùng để xử lý sơ bộ trước xử lý sinh học hay sau công đoạn này như là một phương pháp xử lý nước thải lần cuối để thải vào nguồn.  Phương pháp trung hoà Nước thải chứa các axit vô cơ hoặc kiềm cần được trung hoà đưa pH về khoảng 6,5 đến 8,5 trước khi thải vào nguồn nước hoặc sử dụng cho công nghệ xử lý tiếp theo. Trung hoà nước thải có thể thực hiện bằng nhiều cách khác nhau: Trộn lẫn nước thải axit với nước thải kiềm. Bổ sung các tác nhân hoá học. Lọc nước axit qua vật liệu có tác dụng trung hoà. Hấp thụ khí axit bằng nước kiềm hoặc hấp thụ amoniac bằng nước axit. Việc lựa chọn phương pháp trung hoà là tuỳ thuộc vào thể tích và nồng độ nước thải, chế độ thải nước thải, khả năng sẳn có và giá thành của các tác nhân hoá học. Trong quá trình trung hoà, một lượng bùn cặn được tạo thành. Lượng bùn này phụ thuộc vào nồng độ và thành phần của nước thải cũng như loại và lượng các tác nhân sử dụng cho quá trình.  Phương pháp oxy hoá khử Mục đích của phương pháp này là chuyển các chất ô nhiễm độc hại trong nước thải thành các chất ít độc hơn và được loại ra khỏi nước thải. Quá trình này tiêu tốn một lượng lớn các tác nhân hoá học, do đó quá trình oxy hoá hoá học chỉ được dùng trong những trường hợp khi các tạp chất gây ô nhiễm bẩn trong nước thải không thể tách bằng những phương pháp khác. Thường sử dụng các chất oxy hoá như: Clo khí và lỏng, nước Javen NaOCl, Kalipermanganat KMnO4, Hypocloric Canxi Ca(ClO)2, H2O2, Ozon  Khử trùng nước thải Sau khi xử lý sinh học, phần lớn các vi khuẩn trong nước thải bị tiêu diệt. Khi xử lý trong các công trình sinh học nhân tạo (Aerophin hay Aerotank ) số lượng vi khuẩn giảm xuống còn 5%, trong hồ sinh vật hoặc cánh đồng lọc còn 1-2%. Nhưng để tiêu diệt toàn bộ vi khuẩn gây bệnh, nước thải cần phải khử trùng Chlor hoá, Ozon hoá, điện phân, tia cực tím
  26. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 3.2.4 Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học Phương pháp xử lí sinh học là sử dụng khả năng sống, hoạt động của vi sinh vật để phân huỷ các chất bẩn hữu cơ có trong nước thải. Các vi sinh vật sử dụng các hợp chất hữu cơ và một số khoáng chất làm nguồn dinh dưỡng và tạo năng lượng. Trong quá trình dinh dưỡng, chúng nhận các chất dinh dưỡng để xây dựng tế bào, sinh trưởng và sinh sản vì thế sinh khối của chúng được tăng lên. Quá trình phân huỹ các chất hữu cơ nhờ vi sinh vật gọi là quá trình oxy hoá sinh hoá. Phương pháp xử lý sinh học có thể thực hiện trong điều kiện hiếu khí( với sự có mặt của oxy) hoặc trong điều kiện kỵ khí( không có oxy). Phương pháp xử lý sinh học có thể ứng dụng để làm sạch hoàn toàn các loại nước thải chứa chất hữu cơ hoà tan hoặc phân tán nhỏ. Do vậy phương pháp này thường được áp dụng sau khi loại bỏ các loại tạp chất thô ra khỏi nước thải. Quá trình xử lý sinh học gồm các bước Chuyển hoá các hợp chất có nguồn gốc cacbon ở dạng keo và dạng hoà tan thành thể khí và thành các vỏ tế bào vi sinh. Tạo ra các bông cặn sinh học gồm các tế bào vi sinh vật và các chất keo vô cơ trong nước thải.  Loại các bông cặn ra khỏi nước thải bằng quá trình lắng.  Xử lí nước thải bằng phương pháp sinh học trong điều kiện tự nhiên Để tách các chất bẩn hữu cơ dạng keo và hoà tan trong điều kiện tự nhiên người ta xử lí nước thải trong ao, hồ( hồ sinh vật) hay trên đất( cánh đồng tưới, cánh đồng lọc ).  Hồ sinh vật Là các ao hồ có nguồn gốc tự nhiên hoặc nhân tạo còn gọi là hồ oxy hoá, hồ ổn định nước thải, là hồ để xử lí nước thải bằng phương pháp sinh học. Trong hồ sinh vật diễn ra quá trình oxy hoá sinh hoá các chất hữu cơ như vi khuẩn, tảo và các loại thuỷ sinh vật khác, tương tự như quá trình làm sạch nguồn nước mặt. Vi sinh vật sử dụng oxy sinh ra từ rêu tảo trong quá trình quang hợp cũng như oxy từ không khí để oxy hoá các chất hữu cơ, rong tảo lại tiêu thụ CO2, photphat và nitrat amon sinh ra từ sự phân huỷ, oxy hoá các chất hữu cơ bởi vi sinh vật. Để hồ hoạt động bình thường cần phải giữ giá trị pH và nhiệt độ tối ưu. Nhiệt độ không được thấp hơn 60C. Theo bản chất quá trình sinh hoá, người ta chia hồ sinh vật ra các loại hồ hiếu khí, hồ sinh vật tuỳ tiện (Faculative) và hồ sinh vật yếm khí. . Hồ sinh vật hiếu khí
  27. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. Quá trình xử lí nước thải xảy ra trong điều kiện đầy đủ oxy, oxy được cung cấp qua mặt thoáng và nhờ quang hợp của tảo hoặc hồ được làm thoáng cưỡng bức nhờ các hệ thống thiết bị cấp khí. Độ sâu của hồ sinh vật hiếu khí không lớn từ 0,5-1,5m. . Hồ sinh vật tuỳ tiện Có độ sâu từ 1,5 – 2,5m, trong hồ sinh vật tùy tiện, theo chiều sâu lớp nước có thể diễn ra hai quá trình: oxy hoá hiếu khí và lên men yếm khí các chất bẩn hữu cơ. Trong hồ sinh vật tuỳ tiện vi khuẩn và tảo có quan hệ tương hổ đóng vai trò cơ bản đối với sự chuyển hoá các chất. . Hồ sinh vật yếm khí Có độ sâu trên 3m, với sự tham gia của hàng trăm chủng loại vi khuẩn kỵ khí bắt buộc và kỵ khí không bắt buộc. Các vi sinh vật này tiến hành hàng chục phản ứng hoá sinh học để phân huỷ và biến đổi các hợp chất hữu cơ phức tạp thành những chất đơn giản dễ xử lý. Hiệu suất giảm BOD trong hồ có thể lên đến 70%. Tuy nhiên nước thải sau khi ra khỏi hồ vẫn có BOD cao nên loại hồ này chỉ chủ yếu áp dụng cho xử lý nước thải công nghiệp rất đậm đặc và dùng làm hồ bậc 1 trong tổ hợp nhiều bậc.  Cánh đồng tưới - Cánh đồng lọc Cánh đồng tưới là những khoảng đất canh tác, có thể tiếp nhận và xử lý nước thải. Xử lý trong điều kiện này diễn ra dưới tác dụng của vi sinh vật, ánh sáng mặt trời, không khí và dưới ảnh hưởng của các hoạt động sống thực vật, chất thải bị hấp thụ và giữ lại trong đất, sau đó các loại vi khuẩn có sẳn trong đất sẽ phân huỷ chúng thành các chất đơn giản để cây trồng hấp thụ. Nước thải sau khi ngấm vào đất , một phần được cây trồng sử dụng. Phần còn lại chảy vào hệ thống tiêu nước ra sông hoặc bổ sung cho nước nguồn.  Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học trong điều kiện nhân tạo  Bể lọc sinh học Bể lọc sinh học là công trình nhân tạo, trong đó nước thải được lọc qua vật liệu rắn có bao bọc một lớp màng vi sinh vật. Bể lọc sinh học gồm các phần chính như sau: phần chứa vật liệu lọc, hệ thống phân phối nước đảm bảo tưới đều lên toàn bộ bề mặt bể, hệ thống thu và dẩn nước sau khi lọc, hệ thống phân phối khí cho bể lọc. Quá trình oxy hoá chất thải trong bể lọc sinh học diển ra giống như trên cánh đồng lọc nhưng với cường độ lớn hơn nhiều. Màng vi sinh vật đã sử dụng và xác vi sinh vật chết theo nước trôi khỏi bể được tách khỏi nước thải ở bể lắng đợt 2. Để đảm
  28. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. bảo quá trình oxy hoá sinh hoá diễn ra ổn định, oxy được cấp cho bể lọc bằng các biện pháp thông gió tự nhiên hoặc thông gió nhân tạo. Vật liệu lọc của bể lọc sinh học có thể là nhựa Plastic, xỉ vòng gốm, đá Granit  Bể hiếu khí có bùn hoạt tính – Bể Aerotank Là bể chứa hổn hợp nước thải và bùn hoạt tính, khí được cấp liên tục vào bể để trộn đều và giữ cho bùn ở trạng thái lơ lửng trong nước thải và cấp đủ oxy cho vi sinh vật oxy hoá các chất hữu cơ có trong nước thải. Khi ở trong bể, các chất lơ lửng đóng vai trò là các hạt nhân để cho các vi khuẩn cư trú, sinh sản và phát triển dần lên thành các bông cặn gọi là bùn hoạt tính. Vi khuẩn và các vi sinh vật sống dùng chất nền (BOD) và chất dinh dưỡng (N, P) làm thức ăn để chuyển hoá chúng thành các chất trơ không hoà tan và thành các tế bào mới. Số lượng bùn hoạt tính sinh ra trong thời gian lưu lại trong bể Aerotank của lượng nước thải ban đầu đi vào trong bể không đủ làm giảm nhanh các chất hữu cơ do đó phải sử dụng lại một phần bùn hoạt tính đã lắng xuống đáy ở bể lắng đợt 2, bằng cách tuần hoàn bùn về bể Aerotank để đảm bảo nồng độ vi sinh vật trong bể. Phần bùn hoạt tính dư được đưa về bể nén bùn hoặc các công trình xử lý bùn cặn khác để xử lý. Bể Aerotank hoạt động phải có hệ thống cung cấp khí đầy đủ và liên tục.  Quá trình xử lý sinh học kỵ khí - Bể UASB Quá trình này thường được ứng dụng để xử lý ổn định cặn và xử lý nước thải công nghiệp có nồng độ BOD, COD cao. Quá trình chuyển hoá chất hữu cơ trong nước thải bằng vi sinh yếm khí xảy ra theo 3 giai đoạn: Một nhóm vi sinh tự nhiên có trong nước thải thuỷ phân các hợp chất hữu cơ phức tạp và lypit thành các chất hữu cơ đơn giản có trọng lượng nhẹ như Monosacarit, amino axit để tạo ra nguồn thức ăn và năng lượng cho vi sinh hoạt động. Nhóm vi khuẩn tạo men axit biến đổi các hợp chất hữu cơ đơn giản thành các axit hữu cơ thường là axit acetic, nhóm vi khuẩn yếm khí tạo axit gọi là nhóm axit focmơ. Nhóm vi khuẩn tạo mêtan chuyển hoá hydro và axit acetic thành khí metan và cacbonic. Nhóm vi khuẩn này gọi là mêtan focmơ, chúng có rất nhiều trong dạ dày của động vật nhai lại ( trâu ,bò ) vai trò quan trọng của nhóm vi khuẩn metan focmơ là tiêu thụ hydro và axit acetic, chúng tăng trưởng rất chậm và quá trình xử lý yếm khí chất thải được thực hiện khi khí mêtan và cacbonic thoát ra khỏi hổn hợp.
  29. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 3.3 Đề xuất công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt 3.3.1 Phương án 1 Nước thải vào Song chắn rác tinh Hố thu nước thải Bể lắng cát ngang Sân phơi cát Bể điều hòa Khí nén Bùn hoạt tính tuần hoà n Bể Aeroten Bể lắng li tâm đợt II Bùn thải Bể nén bùn Bể lọc trọng lực Châm dd Clo Máy ép bùn Bể tiếp xúc Vận chuyển tới bãi Nguồn tiếp nhận Ghi chú: chôn lấp Đường nước thải Đường cặn/cát Đường bùn Đường hóa chất Hình 3.1 Sơ đồ công nghệ xử lý NTSH theo phương án 1
  30. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 3.3.2 Phương án 2 Nước thải vào Song chắn rác tinh Hố thu nước thải Bể lắng cát ngang Sân phơi cát Bùn thải Bể SBR Bể nén bùn Bể lọc trọng lực Châm dd Clo Máy ép bùn Bể tiếp xúc Chôn lấp Nguồn tiếp nhận Ghi chú: Đường nước thải Đường cặn/cát Đường bùn Đường hóa chất Hình 3.2 Sơ đồ công nghệ xử lý NTSH theo phương án 2
  31. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 3.3.3 Thuyết minh phương án  Phương án 1 Nước thải theo hệ thống thoát nước được dẫn vào mương dẫn nước thải có chứa song chắn rác. Những vật có kích thước nhỏ sẽ bị giữ lại ở song chắn rác thô và được thu gom thủ công. Nước thải sau khi đi qua song chắn rác sẽ được tập trung tại hầm tiếp nhận nước thải, tại đây nước thải được bơm đến bể lắng cát ngang. Một lượng cát sẽ được lắng ở bể lắng cát ngang, nhằm bảo vệ thiết bị của các công trình phía sao và tránh tắt nghẽn hệ thống. Cát được thu gom từ dưới đáy bể thông qua ống tháo cặn và được phơi tại sân phơi cát. Sau khi qua bể lắng cát, nước thải được dẫn tới bể điều hòa, công trình này giúp điều hòa lưu lượng và nồng độ bẩn của nước thải. Khi ổn định lưu lượng và nồng độ thì nước thải tự chảy qua bể Aeroten để xử lý chủ yếu nồng độ bẩn của nước thải. Do nước thải đầu vào đã qua hệ thống bể tự hoại của khu tái định cư nên hàm lượng SS khá thấp nên không cần xây thêm Bể lắng I mà cho nước thải chảy trực tiếp vào Aeroten. Tại bể Aeroten, hơn 90% nồng độ bẩn của nước thải được xử lý tại đây. Sau đó, nước thải tự chảy qua bể lắng li tâm đợt II để lắng một lượng SS còn lại sau khi qua Aeroten. Hàm lượng bùn cặn lắng ở Bể lắng đợt II này sẽ được tuần hoàn 50% về bể Aeroten nhằm đảm bảo hàm lượng vi sinh trong bể Aeroten. Lượng cặn còn lại sẽ được tháo bỏ bằng bơm bùn, máy bơm sẽ bơm bùn vào bể nén bùn, khi bùn đã giảm một phần độ ẩm thì được dẫn vào máy ép bùn để giảm thể tích và được đem đi chôn lấp. Nước thải sau khi qua bể lắng đợt II sẽ tự chảy qua bể lọc trọng lực nhằm xử lý triệt để lượng SS còn lại. Sau khi qua bể lọc trọng lực, nước thải sẽ được tự chảy vào bể tiếp xúc nhằm tiêu diệt lượng vi khuẩn trong nước thải. Nước thải được tiếp xúc với dung dịch Clo khoảng 30 phút và sao đó chảy vào nguồn tiếp nhận là một con sông. Do mục đích sử dụng nước của sông này là để cấp nước sinh hoạt nên chất lượng nước thải đầu ra phải đạt tiêu chuẩn loại A theo QCVN 14:2008.  Phương án 2 Nước thải từ hệ thống thoát nước được dẫn vào mương dẫn nước thải có chứa song chắn rác thô. Tại đây, những loại rác có kích thước lớn sẽ được giữ lại ở đây, nước thải sau khi qua song chắn rác thô sẽ được chảy vào hầm tiếp nhận nước thải. Nước thải trong hầm sẽ được bơm lên
  32. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. chảy vào bể lắng cát ngang, cát được lắng lại tại bể lắng cát nhằm bảo vệ các công trình phía sau và bảo vệ thiết bị tránh bị ăn mòn. Cát được tháo bỏ định kì bằng van tháo cặn và được dẫn tới sân phơi cát. Tiếp tục, nước thải tự chảy vào bể SBR. Tại đây, quá trình xử lý sinh học xảy ra, hầu hết lượng ô nhiễm hữu cơ bị phân hủy tại bể SBR, sau một chu kì hoạt động của bể thì nước thải được tự chảy vào bể lọc trọng lực nhằm tách hoàn toàn lượng SS ra khỏi nước thải, sau đó nước thải tự chảy vào bể tiếp xúc có châm dung dịch Clo nhằm tiệt trùng các loại vị khuẩn sau thời gian tiếp xúc khoảng 30 phút. Sao đó, nước thải được xả thẳng vào sông. Do mục đích sử dụng nước của sông này là để cấp nước sinh hoạt nên chất lượng nước thải đầu ra phải đạt tiêu chuẩn loại A theo QCVN 14:2008. 3.3.4 So sánh lựa chọn phương án thiết kế Bảng 3.2 So sánh lựa chọn phương án thiết kế Các tiêu chí Phương án 1 Phương án 2 Đáp ứng được công suất xử Đáp ứng được công suất Công suất trạm xử lý lý lớn lớn Hiệu quả xử lý Đạt tiêu chuẩn loại A Đạt tiêu chuẩn loại A Tốn kém do xây nhiều Ít công trình đơn vị hơn công trình, chi phí năng phương án 1, nên chi phí lượng cao hơn phương án thấp hơn, phí phí năng Chi phí xây dựng, vận hành 2, do phải cung cấp khí nén lượng ít hơn ,vì chỉ cung cho 2 bể là điều hòa và cấp khí nén chi SBR, và Aeroten, Aeroten thì luôn SBR hoạt động từng mẻ, hoạt động liên tục có thời gian nghĩ Do có nhiều công trình đơn Do có ít công trình đơn Diện tích xây dựng vị nên tốn nhiều diện tích vị hơn so với phương án xây dựng 1 nên ít tốn diện tích hơn Vận hành phức tạp, việc Vận hành đơn giản, có thể Yêu cầu vận hành tự động hóa hệ thống tự động hóa phức tạp Đòi hỏi cán bộ kĩ thuật Đội ngũ kĩ thuật không cần Yêu cầu nhân lực có kinh nghiệm, trình độ trình độ cao cao
  33. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only.  Dựa trên tiêu chí đưa ra cho 2 phương án, phương án 2 có tính kinh tế hơn về mặt diện tích xây dựng và phi phí vận hành, xây dựng không phức tạp, đảm bảo khả năng xử lí triệt để Nito và Photpho, nên chúng ta nên chọn phương án 2 để tính toán, tuy vận hành khó khăn hơn so với phương án 1 nhưng đào tạo cho đội ngũ cán bộ một số kĩ năng nhất định thì sẽ đảm bảo được yêu cầu vận hành, dễ bảo trì bảo dưỡng và dễ dàng mở rộng công suất sẽ giúp thuận tiện cho việc quản lí chất lượng nước thải của khu tái định cư qui mô 1000 hộ dân này. Vì vậy, ta chọn phương án 2 để tính toán. 3.3.5 Kết quả tính toán các công trình 3.3.5.1 Lưu lượng thiết kế Số dân của khu tái định cư: 6 người/hộ x 1000 hộ = 6000 người Theo TCXD 33:2006 thì tiêu chuẩn dùng nước tính bình quân đầu người tính cho đến 2020 , thuộc đô thị loại II và III là: 150l/người.ngày Lượng nước sử dụng của khu tái định cư qui mô 1000 hộ dân là: Q = 6000×150 = 900000lit = 900m3 / ngay sd Lượng nước thải của khu tái định cư: Q = 0.9×Q = 0.9×900 = 810m3 / ngay nt sd Hệ số an toàn cho công trình chọn là 1.2 3 Lưu lượng tính toán là: Qtt =1.2×Qnt =1.2 810 = 972m / ngay Vậy chọn lưu lượng thiết kế là: Q =1000m3 / ngaydem tk 3.3.5.2 Xác định nồng độ chất ô nhiễm Bảng 3.3 Lượng chất bẩn một người trong một ngày xả vào hệ thống thoát nước với một người sử dụng 150 l/người.ngày Các chất Giá trị, Nồng độ chất bẩn g/ng.ngày trong nước thải mg/l Chất rắn lơ lửng (SS) 60-65 400-434 BOD5 của nước thải chưa lắng 65 434 BOD5 của nước thải đã lắng 30-35 200-234 N-NH4 7 46,7 P2O5 1,7 11,3 Clorua (Cl-) 10 66,67
  34. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. Chất hoạt động bề mặt 2-2,5 1,33-1,67 Nguồn : Trần Đức Hạ - Xử lí nước thải đô thị – Trang 9 Khu tái định cư được xây dựng hoàn chỉnh các bể tự hoại 3 ngăn, nước thải được xử lí sơ bộ tại các bể tự hoại 3 ngăn này. Do vậy, nồng độ bẩn của nước thải được tính như sao: - Với hiệu suất xử lí của bể tự hoại 3 ngăn như sau: o Hiệu quả khử BOD5 khoảng 40-60%, chọn hiệu quả đạt 40% o Hiệu quả lắng cặn trong bể tự hoại từ 40-60% (trang 110 Xử lí nước thải đô thị- Trần Đức Hạ), chọn hiệu quả đạt 50% o Sau khi xử lí sinh học bình thường, 30-40% lượng Nito và khoảng 30% lượng Photpho được khử, vậy lượng Nito còn lại là 32 mg/l và lượng Photpho còn lại là 7.91mg/l. Ngoài ra, một lượng dầu mỡ trong nước sinh hoạt cũng bị phân hủy bởi các vi khuẩn kị khí, cho nên nước thải đầu vào hệ thống xử lí, hàm lượng dầu mỡ rất thấp. - Vì vậy, hàm lượng các chất bẩn trong nước thải sau khi được xử lí sơ bộ bằng bể tự hoại như sau(lấy nồng độ dao động lớn nhất đế tính toán): Bảng 3.4 So sánh chất lượng nước thải sinh hoạt của khu tái định cư sau khi qua bể tự hoại với tiêu chuẩn xả ra nguồn(qui mô khu dân cư trên 50 hộ theo QCVN 14:2008) Giá trị ô Giới hạn cho STT Chất ô nhiễm Đơn vị nhiễm phép loại A 1 pH - 6.8 5-9 2 BOD5 mg/l 260 30 3 SS mg/l 217 50 4 TDS mg/l 700 500 5 N-NH4 mg/l 32 5 3- 6 PO4 mg/l 16 6 7 P2O5 mg/l 7.91 - 8 Tổng Coliform MNP/100ml 107 1000 Do qui mô khu dân cư là 1000 hộ dân, nên theo QCVN 14:2008 thì hệ số K chọn theo bảng 2 trong QCVN 14:2008 là K =1 . Vì vậy, nồng độ Cmax cũng chính bằng nồng độ C như trên.
  35. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 3.3.5.3 Xác định mức độ xử lí nước thải cần thiết - Để lựa chọn phương pháp và công nghệ xử lí nước thải thích hợp bảo đảm hiệu quả xử lí đạt tiêu chuẩn xả vào sông (đạt loại A) với các yêu cầu cơ bản: Hàm lượng chất lơ lửng: không vượt quá 50 mg/l BOD5: không vượt quá 30 mg/l - Mức độ cần thiết xử lí nước thải thường được xác định theo: Hàm lượng chất lơ lửng (phục vụ tính toán công nghệ xử lí cơ học). Hàm lượng BOD5 (phục vụ cho việc tính toán các công trình và công nghệ xử lí sinh học). - Mức độ cần thiết xử lí nước thải theo chất lơ lửng được tính theo công thức C m 200 50 D SS 100% 100% 75% CSS 200 Trong đó: m: hàm lượng chất lơ lửng của nước thải sau xử lí cho phép xả vào nguồn nước, m = 50 mg/l CSS: hàm lượng chất lơ lửng trong nước thải, CSS = 200 mg/l - Mức độ cần thiết xử lí nước thải theo BOD5: LL 260 30 D BOD tc 100% 100% 88,46% LBOD 260 Trong đó: Ltc: hàm lượng BOD của nước thải sau xử lí cho phép xả vào nguồn nước, Ltc = 30 mg/l LBOD: hàm lượng BOD của nước thải, LBOD = 260 mg/l - Kết quả tính toán về mức độ xử lí cần thiết xử lí nước thải của phương án đang xét cho thấy cần thiết xử lí sinh học hoàn toàn. 3.3.5.4 Kết quả tính toán các công trình đơn vị Bảng 3.5: Thông số kỹ thuật của máy lược rác (xem thêm phụ lục A-catalog) Thông số Giá trị Lưu lượng nước thải 41,67 m3/h Chọn 01 máy lược rác LBS45/99 Lưu lượng qua máy 50 m3/h Chiều rộng khe 2,5 mm
  36. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. Công suất môto 0,4 KW Chiều cao máy 740 mm Chiều rộng dòng chảy 500-600 mm Góc lắp đặt 600 Trọng lượng 52 kg Bảng 3.6: Kết quả tính toán bể thu gom Thông số Giá trị Thời gian lưu nước 15 phút Chiều sâu hữu ích 3 m (chiều cao bảo vệ 0,5m) Chiều cao xây dựng 5 m Chiều dài 3 m Chiều rộng 3 m Bơm nước thải: 02 Bơm chìm Công suất 1 bơm: chọn 1,5 kw Bảng 3.7: Kết quả tính toán mương lắng cát ngang Thông số Giá trị Số đơn nguyên 1 hoạt động, 1 dự phòng Chiều dài mương lắng cát 4,84 m Chiều rộng mỗi đơn nguyên 8,3 cm Chiều cao xây dựng mương lắng cát 0,85 m Thể tích phần chứa cặn 0,12 m3 Chiều cao lớp cặn 0,15 m Bảng 3.8: Kết quả tính toán bể SBR Thông số Giá trị Số đơn nguyên 2 đơn nguyên Thể tích tổng cộng bể SBR 750 m3 Chiều sâu hữu ích 6 m Chiều cao xây dựng bể 6,5 m Chiều dài 1 bể 12,5 m Chiều rộng 1 bể 10 m Số đĩa phân phối khí cho 1 bể 90 đĩa
  37. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. Ống phân phối khí chính Dchinh= 160 mm(thép không rỉ) Ống phân phối khí nhánh dnhanh= 60 mm (thép không rỉ) Ống xả nước trong bể SBR D= 400 mm (nhựa PVC) Công suất Bơm bùn 2,5 kW Công suất Máy thổi khí (6 máy/bể) 8kW/máy Thời gian lưu bùn 15 ngày Thời gian cho 1 chu kì 20h Lượng oxi cần thiết cho 1 bể 252,3 kgO2/ngày Bảng 3.9 : Kết quả tính toán bể nén bùn li tâm Thông số Giá trị Lưu lượng bùn thải vào bể nén bùn 182 m3/ngày.tuần Lượng nước ra từ bể nén bùn 152 m3/ngày.tuần Khối lượng bùn cực đại 2854 kg Đường kính bể nén bùn 11m Đường kính ống trung tâm 0,3m Đường kính phần loe của ống trung tâm 0,405m Đường kính tấm chắn 0,53m Chiều cao phần lắng 2,16m Chiều cao phần bùn nén 1,02m Chiều cao tổng cộng của bể nén bùn 4,28m Đường kính máng răng cưa 10,5m Tổng số khe của máng răng cưa 330 khe Chiều cao máng thu nước 0,4m Công suất máy bơm bùn 0,5kW Công suất máy bơm nước 0,5kW Bảng 3.10: Kết quả tính toán bể lọc nhanh Thông số Giá trị Số bể lọc 2 bể Kích thước bể LxBxH 3 x 2,7 x 2,6 m Chiều cao xây dựng 3,1 m Chiều cao lớp sỏi đỡ, chọn hd = 0,4m 0,4 m
  38. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. Chiều dày lớp vật liệu lọc, chọn hv = 0,7m 0,7 m Chiều dày lớp nước trên vật liệu lọc 1,5 m Chiều cao phụ 0,5 m Hệ thống phân phối nước rửa lọc + Ống chính dc = 300 mm + Ống nhánh dn = 60 mm + Số ống nhánh 22 ống nhánh + Số lỗ trên một ống nhánh 10 lỗ Chiều rộng máng thu nước 0,4 m Chiều cao máng thu nước đáy tam giác 0,48 m Độ nghiêng máng thu nước 0,01 Tổn thất áp lực của bể lọc 6,2 m Bơm nước để rửa lọc 2 máy bơm (1 dự phòng), Công suất 1 máy 15,4kW Bảng 3.11: Kết quả tính toán bể tiếp xúc Thông số Giá trị Chọn 2 bình chứa Clo nước + Dung tích bình 312 lít, chứa 500 kg Clo + Đường kính bình D = 640 mm + Chiều dài bình L = 1800 mm + Chiều dày bình  = 9 mm 3 Lượng nước cần thiết cho trạm Clorator Qn = 0,416 m /h Liều lượng Clo hoạt tính a = 0,3 g/m3 3 Lượng Clo nước lớn nhất trong một giờ qmax = 0,22 m /h Chi tiết máng trộn 2 vách ngăn +Bề rộng máng B = 0,44 m + Chiều dài máng L = 11,7 m + Chiều cao tổng cộng của máng H = 0,71 m + Khoảng cách giữa 2 vách ngăn 0,88 m Chi tiết bể lắng tiếp xúc ngang H x B x L = 3 x 1,5 x 4 m Thể tích cặn từ bể tiếp xúc 0,18 m3 Chọn máy ép bùn băng tải có chiều rộng băng 1,5 m và công suất 125kg/m.h
  39. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. CHƯƠNG 4: KHÁI TOÁN KINH TẾ CÔNG TRÌNH XỬ LÍ 4.1 Vốn đầu tư 4.1.1 Vốn đầu tư xây dựng Chọn bề dày thành bê tông cốt thép xây dựng là 200 mm, đáy bể có bề dày 400 mm. Bảng 4.1: Kích thước chi tiết các công trình đơn vị STT Công trình L (m) B (m) H (m) Số lượng 1 Bể thu gom 3 3 4,5 1 2 Bể lắng cát 4,84 0,083 0,85 2 3 Bể SBR 12,5 10 6,5 2 4 Bể lọc 3 2,7 3,1 2 5 Bể tiếp xúc 4 1,5 3 1 6 Bể nén bùn D= 11 m, máng thu nước có B = 0,4 m, dày 100 mm 7 Sân phơi cát 11 11 1 1 Thể tích bê tông cốt thép của bể thu gom: 3 Vbt V tc V cn 3 0,4 3 0,4 4,5 0,4 3 3 4,5 16,2 m Trong đó: 3 Vbt: Thể tích phần xây dựng bê tông cốt thép, m 3 Vtc: Thể tích tổng cộng của bể, m 3 Vcn: Thể tích chứa nước của bể, m Thể tích bê tông cố thép của bể lắng cát, riêng bể lắng cát chọn bề dày đáy bể là 200 mm: 3 Vbt V tc V cn 4,84 0,4 0,083 0,4 0,85 0,4 4,84 0,083 0,85 3 m Thể tích bê tông cho bể lắng cát là: 6 m3 Thể tích bê tông cốt thép của bể SBR: 3 Vbt V tc V cn 12,5 0,4 10 0,4 6,5 0,4 12,5 10 6,5 113,3 m Thể tích bê tông cho 2 bể SBR là: 226,3m3 Thể tích bê tông cốt thép của bể nén bùn: 2 2 3,14 11 0,2 3,14 112 3,14 11 0,2 V 2,46 2,46 0,4 1,5 206,4 m3 bt 4 4 4
  40. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. Thể tích bê tông cốt thép của bể lọc, riêng bể lọc chọn bề dày đáy bể là 200 mm: 3 Vbt 3 0,4 2,7 0,4 3,1 0,2 3 2,7 3,1 10 m Thể tích cho 2 bể lọc là : 20 m3 Thể tích bê tông cốt thép xây dựng bể tiếp xúc ngang: 3 Vbt 4 0,4 1,5 0,4 3 0,4 4 1,5 3 10,5 m Chọn hệ số an toàn K = 1,5 cho công trình nhằm tránh sự thiếu hụt bê tông khi thi công và cho những công trình phụ khác. Vậy, thể tích tổng cộng bê tông cốt thép cần dùng là: V 16,2 6 226,3 206,4 20 10,5 1,5 728 m3 betong Giá thành xây dựng tính cho 1 m3 bê tông cốt thép là: 3.800.000 VNĐ Vốn đầu tư xây dựng là: S1 728 3800000 2,8tỷ VNĐ 4.1.2 Vốn đầu tư thiết bị Bảng 4.2: Chi tiết vốn đầu tư thiết bị cho trạm xử lí Đơn giá Thành tiền STT Thiết bị Đơn vị Số lượng (trVNĐ) (trVNĐ) 1 Máy lược rác tinh Cái 01 60 60 2 Bơm chìm ở bể thu gom Cái 02 40 80 3 Bơm bùn ở bể SBR Cái 04 50 200 4 Máy thổi khí ở 2 bể SBR Cái 12 50 600 Đĩa phân phối khí ở 2 bể 5 Đĩa 180 0,15 27 SBR Ống phân phối khí chính 3 6 m 60 0,05/m ở 2 bể SBR Ống phân phối khí 7 m 170 0,03/m 5,1 nhánh ở bể SBR 8 Vật liệu lọc (cát) m3 6 0,05/m3 0,3 9 Vật liệu đỡ (sỏi) m3 4 0,05/m3 0,2 Ống dẫn nước rửa lọc 10 m 50 0,02/m 1 chính Ống dẫn nước rửa lọc 11 m 20 0,015/m 0,3 nhánh 12 Dàn thanh gạt bùn ở bể Bộ 01 50 50
  41. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. nén bùn 13 Moto quay thanh gạt bùn Cái 02 35 70 14 Máng răng cưa Bộ 01 5 5 15 Bơm bùn ở bể nén bùn Cái 02 35 70 16 Bơm nước ở bể nén bùn Cái 02 30 60 17 Clorator Cái 02 100 200 18 Bình chứa Clo Bình 01 50 50 Vách ngăn trong mương 18 Cái 02 0,4 0,8 tiếp xúc 19 Máy ép bùn Bộ 01 150 150 19 Tủ điều khiển Bộ 01 50 50 Tổng cộng 1682,7 Tổng vốn đầu tư cơ bản: Sdt 2800 1682,7 4482,7 trVND 4.2 Chi phí quản lí và vận hành 4.2.1 Chi phí nhân công Công nhân vận hành gồm 04 người, chia làm 2 ca làm việc. Cán bộ quản lí 01 người làm giờ hành chính. Tổng số người là 05. Lương tháng 4tr/tháng S1 5 4000000 12 thang 240 trVND 4.2.2 Chi phí điện năng Bảng 4.3: Chi phí điện năng tiêu thụ trong một ngày hoạt động Số lượng Công suất Thời gian Điện năng tiêu STT Thiết bị làm việc (kW) (h/ngày) thụ (kWh/ngày) Bơm chìm ở bể thu 1 1 1,5 12 18 gom 2 Bơm bùn ở bể SBR 2 2,5 0,2 1 Máy thổi khí ở bể 3 6 8/máy 8,4 403,2 SBR 4 Bơm nước rửa lọc 01 15,4 0,35 5,39 Bơm nước ở bể nén 5 01 0,5 0,15 0,075 bùn 6 Bơm bùn ở bể nén 01 0,5 0,15 0,075
  42. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. bùn 7 Máy ép bùn 01 50 0,15 7,5 8 Clorator 01 0,5 12 6 Moto quay dàn 9 01 1 0,1 0,1 thanh gạt bùn Tổng cộng 441,34 Chi phí cho 1 kW điện năng tiêu thụ là: 2500VNĐ Chi phí điện cho 1 ngày sử dụng là: 441,34 2500 1,1trVND Chi phí điện cho 1 năm sử dụng là: S2 1,1 353 388,3 trVND 4.2.3 Chi phí hóa chất Hóa chất sử dụng cho trạm xử lí là lượng Clo cho việc khử trùng nước thải. Lượng Clo sử dụng nhiều nhất trong 1 ngày: 0,26kg/h x 24h = 6,24 kg/ngày Lượng Clo sử dụng trong 1 năm: 6,24 x 353 = 2203 kg/năm Giá 1 kgClo là 20000 VND Chi phí hóa chất sử dụng cho 1 năm là: S3 2203 20000 44,06 trVND 4.3 Chi phí cho 1 m3 nước thải xử lí Chi phí xây dựng cơ bản được khấu hao trong 20 năm, chi phí khấu hao máy móc thiết bị trong 10 năm. 2800 1682,7 Ta có: S 140 168,27 308,27 trVND 4 20 10 Tổng chi phí đầu tư trong 1 năm: TC S1 S 2 S 3 S 4 240 388,3 44,06 308,27 980,63 trVND 980,63 Chi phí xử lí cho 1 m3 nước thải: T 0,002778 trVND 2778 VND 353 1000
  43. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN CAO TRÌNH MẶT NƯỚC Chọn cốt mặt đất tại nơi xây dựng bể tiếp xúc của trạm xử lí, Ztr = 0,00 m 5.1 Cao trình bể tiếp xúc - Chiều cao xây dựng của bể tiếp xúc ngang là Hxd = 3,5 m. - Xây bể kiểu chìm, bể được xây dựng âm dưới đất là H = 2 m - Cốt đáy bể tiếp xúc: Ztx 0,00 2 2 m - Cốt mực nước trong bể chứa: Zntx Z tx H ntx 2 3 1,00 m Trong đó: Hntx: Chiều cao mực nước trong bể tiếp xúc 5.2 Cao trình bể lọc trọng lực - Chiều cao xây dựng bể lọc là Hxd = 3,1 m - Chiều cao hữu ích của bể lọc là H = 2,6 m - Tốn thất áp lực từ bể lọc sang bể tiếp xúc là hloc = 1 m - Cốt mực nước của bể lọc: Znloc Z ntx h loc 1 1 2,00 m - Cốt đáy bể lọc: Zdloc Z nloc H 2 2,6 0,60 m Bể lọc trọng lực được xây âm đất 1,1 m 5.3 Cao trình bể SBR - Chiều cao xây dựng bể SBR là Hxd = 6,5 m - Chiều cao hữu ích của bể SBR là H = 6 m - Tổn thất áp lực từ bể SBR sang bể lọc chọn là hSBR = 1 m - Cốt mực nước của bể SBR: ZnSBR Z nloc h SBR 2 1 3 m - Cốt đáy của bể SBR: ZdSBR Z nSBR H 3 6 3 m Bể SBR được xây âm đất 3 m. 5.4 Cao trình mương lắng cát - Chiều cao xây dựng mương lắng cát là Hxd = 0,85 m - Chiều cap hữu ích của mương lắng cát là H = 0,45 m - Tổn thất áp lực từ mương lắng cát sang bể SBR là 0,5 m - Cốt mực nước của mương lắng cát: Znlang Z nSBR h lang 3 0,5 3,5 m - Cốt đáy của mương lắng cát: Zdlang Z nlang H 3,5 0,45 3,05 m 5.5 Cao trình bể nén bùn li tâm - Chiều cao xây dựng bể nén bùn là Hxd = 4,28 m - Chiều cao hữu ích của bể nén bùn là H = 3,98 m
  44. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. - Vì bùn được dẫn đến bể nén bùn bằng máy bơm bùn và nước tách ra từ bể nén bùn được máy bơm nước dẫn về bể SBR. Do đó, ta chọn bể nén bùn xây âm đất 2,5m - Cốt đáy của bể nén bùn li tâm: Zdlt 2,50 m - Cốt mực nước của bể nén bùn li tâm: Znlt Z dlt H 2,5 3,98 1,48 m 5.6 Cao trình sân phân cát - Sân phơi cát được xây dựng ngay trên mặt đất của trạm xử lí, xung quanh sân phơi cát được xây dựng tường chắn cao 1m. 5.7 Cao trình song chắn rác tinh - Nước thải trước khi vào bể SBR thì qua máy lược rác tinh. Đặt máy lược rác tinh cao hơn bể SBR 0,5 m (tính từ thành bể SBR) - Cốt đáy máy lược rác: Zdrac Z dSBR H xdSBR 0,5 3 6,5 0,5 4,00 m - Cốt mực nước của máy lược rác: Znrac Z drac 1,5 4 1,5 5,5 m Trong đó: ZdSBR: cốt đáy bể SBR HxdSBR: chiều cao xây dựng bể SBR 1,5: Chiều cao máy lược rác 5,7 Cao trình bể thu gom Chiều cao xây dựng bể thu gom là Hxd = 5 m Chiều cao hữu ích của bể thu gom là H = 2,5 m Cốt đáy bể thu gom: Zdtg Z tr H 2 0 2,5 2 4,5 m Trong đó: 2: Khoảng cách của cống dẫn nước thải so với cốt xây dựng của trạm Cốt mực nước của bể thu gom: Zntg Z dtg H 4,5 2,5 2 m
  45. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN - KIẾN NGHỊ 6.1 KẾT LUẬN Khu tái định cư qui mô 1000 hộ dân tại phường 11 TP.Cao Lãnh T.Đồng Tháp là một dự án góp phần vào quá trình đô thị hóa của T.Đồng Tháp. Tuy nhiên, để quá trình phát triển mang một ý nghĩa toàn diện thì việc xử lý nguồn nước thải từ khu tái định cư cũng có một ý nghĩa thiết thực và rất quan trọng bởi nó ảnh hưởng trực tiếp tới môi trường sống. Phương pháp xử lý được chọn nghiên cứu trong luận văn này là phương pháp sinh học với mục tiêu là chi phí thấp, hiệu quả xử lý cao và quy trình công nghệ đơn giản. Tuy nhiên, để quá trình sinh học diễn ra đạt hiệu quả cao chúng ta cần bổ sung thêm chất dinh dưỡng (NH4Cl, KH2PO4) nhằm đảm bảo tỷ lệ BOD : N : P = 100 : 5 :1 thích hợp cho vi sinh vật sinh trưởng và phát triển tốt. Trạm xử lý nước thải với công nghệ đề xuất như trên là phù hợp với tính chất nước thải của khu tái định cư. Luận văn góp phần bảo vệ môi trường sống tại Tp.Cao Lãnh thuộc T.Đồng Tháp. 6.2 KIẾN NGHỊ Luận văn có một vài ý kiến đóng góp vào việc bảo vệ môi trường tại Tp.Cao Lãnh thuộc T.Đồng Tháp như sau : . Khi tiến hành thi công trạm xử lí nước thải, cần phải kiểm tra xây dựng đúng theo thiết kế. . Sau khi hoàn tất giai đoạn xây dựng trạm xử lí, tiến hành chạy thử và nghiệm thu công trình một cách khách quan nhất nhằm đảm bảo chất lượng cũng như công suất của hệ thống xử lí đạt tiêu chuẩn đầu ra như đã thiết kế. . Sau khi đi vào vận hành, cần tuân thủ những hướng dẫn vận hành theo thiết kế như chạy máy thổi khí đúng thời gian, tránh vận hành ít hơn thời gian tính toán nhằm đảm bảo nước thải được xử lí đạt tiêu chuẩn đầu ra. . Vận hành bể SBR đòi hỏi công nhân có trình độ và kinh nghiệm nhất định, tránh có sai sót để gây chết vi sinh trong bể cũng như nước thải không được xử lí triệt để. . Cần tiến hành bảo trì, bảo dưỡng những thiết bị máy móc trong trạm xử lí nhằm tăng tuổi thọ cho thiết bị và khả năng hoạt động của thiết bị. . Cần đào tạo đội ngũ cán bộ kỹ thuật và quản lý môi trường có trình độ và ý thức trách nhiệm để quản lý, giám sát và xử lý chất thải nói chung và nước thải nói riêng tại Tp.Cao Lãnh thuộc T.Đồng Tháp.
  46. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. PHỤ LỤC 1. Các số liệu đầu vào 3 Lưu lượng thiết kế: Qtk = Qtb-ngd = 1000 m /ngaydem Q 1000 Lưu lượng trung bình giờ: Q tb ngd 41,67 m3 / h tb h 24 24 Q 41,67 Lưu lượng trung bình giây: Q tb h 11,6 l / s tb s 3,6 3,6 Xác định hệ số không điều hòa K0 theo TCVN 7957:2008, Bảng 2. max min Ta có: K0 2,068 và K0 0,458 max 3 Lưu lượng lớn nhất giờ: Qmax h Q tb h K 0 41,67 2,068 86,2 m / h max Lưu lượng lớn nhất giây: Qmax s Q tb s K 0 11,6 2,068 24 l / s min 3 Lưu lượng nhỏ nhất giờ: Qmin h Q tb h K 0 41,67 0.458 19,08 m / h min Lưu lượng nhỏ nhất giây: Qmin s Q tb s K 0 11,6 0.458 5,31 l / s 2. Tính toán song chắn rác tinh 2.1. Nhiệm vụ Máy lược rác có tác dụng lược bỏ bớt những rác có kích thước nhỏ như vỏ trấu, giấy, lá cây, vụn hữu cơ, vô cơ khác nhằm loại bỏ các loại cặn rác có trong nước thải và bảo vệ các công trình hoạt động tiếp theo. 2.2. Tính toán Máy lược rác được đặt trong mương dẫn nước thải trước khi dẫn nước thải trước khi vào bể thu gom nước thải Bảng 1: Thông số kỹ thuật của máy lược rác (xem thêm phụ lục A-catalog) Thông số Giá trị Lưu lượng nước thải 41,67 m3/h Chọn 01 máy lược rác LBS45/99 Lưu lượng qua máy 50 m3/h Chiều rộng khe 2,5 mm Công suất môto 0,4 KW Chiều cao máy 740 mm Chiều rộng dòng chảy 500-600 mm Góc lắp đặt 600 Trọng lượng 52 kg
  47. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 3. Tính toán hố thu nước thải 3.1. Nhiệm vụ Tập trung nước thải từ hệ thống thoát nước của khu dân cư, sau đó phân phối nước thải cho các công trình phía sau, nhằm đảm bảo tối thiểu lưu lượng cho bơm hoạt động, giảm diện tích đào sâu không hữu ích của bể điều hòa khi không có bể thu gom. 3.2. Tính toán 3 Lưu lượng nước thải: Qmax h 86,2 m / h Thời gian lưu nước tại bể thu gom thường từ 10-30 phút [Lâm Minh Triết-412], chọn thời gian lưu nước là 15 phút Q t 86,2 15 Thể tích bể tu gom: V max h 22 m3 b 60 60 Kích thước bể: Chọn chiều sâu hữu ích: H= 2,5 m Đường ống dẫn tới hố thu âm đất 2m, nên HXD = 2,5 +2 = 4,5 m Chiều cao bảo vệ: 0,5 m V 22 Diện tích bể: S b 8,8 m2 b H 2,5 Chiều dài x Chiều rộng: LxB = 3 x 3 Chọn 2 bơm đặt chìm, hoạt động luân phiên để bơm nước thải từ bể gom qua song chăn rác tinh, sau đó chảy vào bể lắng cát ngang. Tổn thất áp lực tổng cộng cần tính toán là: (sau khi tính cao trình) 8m Công suất bơm [Lê Đức Khải- 15]: g Q H 1000 9,81 0,0116 8 N tb s 1,14 kw 1000  1000 0,8 Trong đó: :khối lượng riêng của nước, =1000 kg/m3 g: gia tốc trọng trường, g= 9,81 m/s2 3 Qtb-s: lưu lượng trung bình giây, Qtb-s = 0.0116 m /s H: tổn thất áp lực tổng cộng, H = 8m  : hiệu suất chung của bơm từ 0,72 – 0,93, chọn  = 0,8
  48. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. Bảng 2: Kết quả tính toán bể thu gom Thông số Giá trị Thời gian lưu nước 15 phút Chiều sâu hữu ích 2,5 m Chiều cao xây dựng 4,5 m Chiều dài 3 m Chiều rộng 3 m Bơm nước thải: 02 Bơm chìm Công suất 1 bơm: chọn 1,5 kw 4. Tính toán bể lắng cát ngang 4.1. Nhiệm vụ Trong thành phần nước thải thường có cát với độ lớn thủy lực u ≥ 18mm/s. Đây là các phần tử vô cơ có kích thước và tỷ trọng lớn. Mặc dù không độc hại, nhưng chúng cản trở hoạt động của các công trình XLNT như tích tụ trong bể lắng, bể mêtan , làm giảm dung tích công tác của công trình, gây khó khăn cho việc xả bùn cặn, phá hủy quá trình công nghệ của trạm XLNT, để đảm bảo cho các công trình xử lý sinh học nước thải hoạt động ổn định cần phải có công trình và thiết bị lắng cát phía trước. Bể lắng cát được thiết kế để loại bỏ các tạp chất vô cơ không hòa tan như cát, sỏi, xỉ và các vật liệu rắn khác có vận tốc lắng lớn hơn các chất hữu cơ có thể phân hủy trong nước thải. 4.2. Tính toán - Nước thải được bơm từ hố thu nước thải lên mương dẫn nước thải vào bể lắng cát. Vì vậy, lưu lượng nước thải chảy vào bể lắng cát chính bằng lưu lượng nước thải của bơm. - Mương dẫn nước thải trước bể lắng cát ngang có đặc tính thủy lực và kích thước như sau: [8,tr109] Bảng 3: Thông số thủy lực của máng dẫn nước thải vào bể lắng cát Các thông số Qbơm=15 (l/s) 0 Độ dốc i 00 0,8 Chiều ngang B (m) 0,2 Vận tốc (m/s) 0,34 Độ đầy h (m) 0,23
  49. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. - Diện tích tiết diện ướt của bể lắng cát ngang ( TCVN 7957-2008 theo điều Q 0,015 8.3.3): W bom 0,025 m2 v n 0,3 2 Trong đó: 3 Qmax-s : Lưu lượng lớn nhất giây, Qmax-s = 0.0234 m /s v: Vận tốc của nước khi lưu lượng lớn nhất theo điều 8.3.4 TCVN 7957-2008 đối với bể lắng cát ngang, v = 0,3 m/s. n: Số bể hoạt động của bể lắng cát, n= 2 (2 bể hoạt động, 1 bể dự phòng)- điều 8.3.2 TCVN 7957-2008. - Chiều dài công tác của bể lắng cát ngang được tính toán theo điều 8.3.3 KH 1000 1,3 1000 0,3 TCVN 7957-2008: L 0 V 0,3 4,84 m U0 24,2 Trong đó: U0: Độ lớn thủy lực của hạt (mm/s) xác định bằng tốc độ lắng tự do của hạt cát ở trạng thái tĩnh và trạng thái động trong bể theo Bảng 26- TCVN 7957-2008, Bể lắng cát tính toán giữ lại hạt có đường kính hạt tối thiểu là d= 0,25 mm., U0 =24,2 mm/s K: Hệ số tỷ lệ giữa U0 và U, xác định theo bảng 27-TCVN 7957- 2008. K= 1,3 H0: Chiều cao tính toán của bể lắng cát, được chọn theo điều 8.3.4 TCVN 7957-2008, H0= 0,3 m V: Vận tốc chuyển động của nước thải trong bể, được chọn theo bảng 28- TCVN 7957-2008, V= 0,3 mm/s. W 0,025 - Chiều ngang của 1 đơn nguyên: B 0,083 m 8,3 cm H 0,3 - Thể tích phần chứa cặn của bể lắng cát ngang được tính theo công thức: N P t 6000 0,02 1 W tt 0,12 m3 c 1000 1000 Trong đó: Ntt: Dân số tính toán, Ntt= 6000 dân P: Lượng cát giữ lại trong bể lắng cát cho một người trong ngày đêm lấy theo điều 8.3.5 TCVN 7957-2008, P= 0,02 l/người.ngđ (ứng với hệ thống thoát nước riêng hoàn toàn).
  50. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. t: Chu kỳ xả cát: t ≤ 2 ngày đêm (để tránh sự phân hủy cặn cát). Chọn t = 1 ngày đêm. - Chiều cao lớp cát trong bể lắng cát [3,tr95]: W 0,12 h c 0,15 m c L B n 4,84 0,083 2 - Chiều cao xây dựng của bể lắng cát: HXD h h c h bv 0,3 0,15 0,4 0,85 m Trong đó: hbv: Chiều cao bảo vệ, hbv= 0,4 - Hàm lượng chất lơ lửng của nước thải sau khi đi qua bể lắng cát giảm 5% và còn lại: ' CSS C SS (100 5)% 200 95% 190 mg / l ' LBOD L BOD (100 5)% 260 95% 247 mg / l - Cát được đưa ra khỏi bể bằng phương pháp thủ công. Bảng 4: Kết quả tính toán bể lắng cát ngang Thông số Giá trị Số đơn nguyên 1 hoạt động, 1 dự phòng Chiều dài bể lắng cát 4,84 m Chiều rộng mỗi đơn nguyên 8,3 cm Chiều cao xây dựng bể lắng cát 0,85 m Thể tích phần chứa cặn 0,12 m3 Chiều cao lớp cặn 0,15 m 5. Tính toán sân phơi cát 5.1. Nhiệm vụ Nhiệm vụ của sân phơi cát là làm ráo nước trong hỗn hợp cát-nước để dễ dàng vận chuyển đi nơi khác,sân phơi cát được xây dựng ở gần vị trí bể lắng cát. 5.2. Tính toán [1,tr126] - Diện tích hữu ích của sân phơi cát được tính theo công thức: NP 365 6000 0,02 365 F tt 11 m2 1000 h 1000 4 Trong đó:
  51. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. h: Chiều cao lớp bùn cát trong năm, h 4÷5 m/năm (khi lấy cát đã phôi khô theo chu kỳ) - Xung quanh sân phơi cát phải có bờ đắp cao 1-2m . Cát khô được vận chuyển đi nơi khác thường xuyên. 6. Tính toán bể SBR 6.1. Nhiệm vụ Bể SBR là một công trình xử lý sinh học, bể này có tác dụng phân hủy các chất hữu cơ có trong nước thải kể cả Nito và photpho. 6.2. Tính toán [2,tr133], [11,tr781] Các thông số đầu vào bể SBR - SS: 190 mg/l - BOD5: 247 mg/l - Nhiệt độ nước thải : 200C - TKN (tổng các hợp chất chứa Nito tính theo N) : 40 mg/l - N-NH4 : 32 mg/l - Tổng P : 18 mg/l Các thông số đầu ra: - BOD5 : 20 mg/l - SS : 20 mg/l trong đó có 65% là cặn hữu cơ BOD20 - N-NH4 : 5 mg/l 3- - PO4 : 4 mg/l Các chỉ tiêu thiết kế: [2,tr135] - Chỉ số thể tích bùn SVI (thể tích 1 g bùn sau 30 phút lắng): 150 mg/l - Tỷ lệ F/M = 0,1 g BOD5/1g bùn hoạt tính lơ lửng MLVSS - Độ tro của cặn Z = 0,2 hay cặn bay hơi bằng 0,8 cặn lơ lửng -1 - Hệ số động học của bùn Y = 0,65 g/g và Kd = 0,12ngày - Hệ số động học của quá trình khử Nito: Yn = 0,12 gVSS/gNOx [11,tr761] - Hàm lượng chất hữu cơ bay hơi trong cặn lơ lửng : 150 mg/l - Nồng độ cặn được cô đặc trong phần chứa bùn phía dưới bể = 8000 mg/l trong đó 0,8x8000 = 6400 mg/l là bùn hoạt tính. - Tỷ trọng của cặn là 1,02 - Xả cặn thực hiện 1 tuần/1 lần - BOD5 = 0,68BOD20 - BOD20 trong tế bào bằng 1,42 nồng độ tế bào đã chết
  52. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. - Trong nước thải có đủ N,P và vi lượng các kim loại cần thiết cho tế bào phát triển - Xác định BOD5 hòa tan trong nước đã xử lý BOD5 đầu ra= BOD5 hòa tan + BOD5 chứa cặn lơ lửng BOD5 chứa trong 20 mg/l cặn lơ lửng đầu ra: Cặn hữu cơ : 0,65x20 mg/l = 13 mg/l = BOD20 BOD20 bị oxi hóa thành cặn: 1,42x13 = 18,46 mg/l Lượng BOD5 bằng 68% BOD20 = 0,68x18,46 =12,56 mg/l Lượng BOD5 hòa tan khi ra khỏi bể = 20 – 12,56= 7,44 mg/l 247 7, 44 - Hiệu quả xử lí tính theo BOD5: E 100% 96,99% L 247 190 20 - Hiệu quả xử lí tính theo SS: E 100% 89, 47% C 190 - Xác định chu kì vận hành của bể SBR Ta xây dựng 2 bể SBR, trong thời gian bể I đang làm đầy nước, thì bể II thực hiện quá trình khuấy trộn sục khí, lắng và rút nước. Do đó: tF = tA + tS + tD + tT = 7 +2 + 1 + 0 = 10h Trong đó: tF : thời gian làm đầy nước là 10h tA : thời gian phản ứng là 7h tS : thời gian lắng là 2h tD : thời gian rút nước là 1h tT: thời gian chờ nạp mẻ mới là 0h Tổng thời gian của 1 chu kì hoạt động: T = tF + tA + tS + tD + tT= 10 + 7 + 2 + 1 + 0 = 20 h Số chu kỳ một bể hoạt động trong một ngày : (24h/ng) n = = 1 chu kỳ/bể 20h/chu ky Số chu kì cả 2 bể hoạt động trong một ngày : n = 2 bể x 1 chu ky/bể = 2 chu kỳ Thể tích phần làm đầy cho 1 chu kì : 3 1000 m / ng 3 VF = 500 m 2ck/ng - Xác định kích thước bể Ta có : Tổng SS dòng vào = Tổng SS sau lắng
  53. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. VTX = VSXS Trong đó: 3 VT : tổng lưu lượng của 1 bể , m ; X : nồng độ MLSS trong dòng vào, chọn XMLSS = 2000 mg/l ; 3 VS : thể tích bùn lắng sau khi rút nước, m ; XS : nồng độ MLSS trong bùn lắng, mg/l ; Tính Xs giả thuyết rằng chỉ số thể tích bùn SVI = 150 ml/g [11 , trang742] 3 3 3 3 (10 mg/g)(10 ml/l) (10 mg/g)(10 ml/l) 3 XS = 6666 g/m (SVI, ml/g) 150ml/g V X 2000 (Trong đó, 1000 ml/l chính là thể tích bùn khi đã lắng) S 0,3 VTS X 6666 Để đảm bảo SS không ra khỏi bể khi gạn nước, ta tính thêm 10 % V S 1,1 0,3 0,33 VT Xác định thể tích phần làm đầy : Ta có : VT = VF + VS V V F S 1 VT VT V F 1 0,33 = 0,67 VT V Chọn F = 0,67 VT VF 500 3 thể tích 1 bể VT = = = 750 m 0,67 0,67 Chiều sâu hoạt động bể SBR: H = 6 m Chiều sâu xây dựng của bể SBR: Htc = H + hbv Trong đó: hbv : chiều cao bảo vệ, hbv = 0,5 m Htc = 6,5 m Diện tích mặt bằng bể: V 750 m3 / be F= T = 125 m2 H 6m Chọn kích thước bể : L x B = 12,5 x 10 m - Thời gian lưu nước tổng cộng của cả 2 bể
  54. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 2be x (750m3 / be) x 24 h  = = 36 h 1000 m3 / ng - Xác định nồng độ bùn hoạt tính cần thiết duy trì trong bể QS 1000 247 X 0 1647 mg / l VFM / 2 750 0,1 Trong đó: Q: Lưu lượng nước thải trung bình ngày , Q = 1000 m3/ngđ S0 : Nồng độ BOD5 dòng vào , S0 = 247 mg/l V : Thể tích tổng cộng của 2 bể = 2 x 750 = 1500 m3 F/M = 0,1 Nồng độ bùn cặn thực trong bể Xt = cặn vô cơ + bùn/0,8 = (190 -150) + 1647/0,8 = 2100 mg/l Khối lượng bùn hoạt tính cần có trong bể: Gbùn = 2 bể x750 x 1647= 2471 kg 3 Khối lượng bùn cặn trong bể: Gcặn= 2 bể x 750 m /bể x 2100 mg/l = 3150kg - Tải trọng thể tích của bể SBR: 3 QStb ngay 0 1000 247 10 3 Lv 0,33 kgBOD5 / m . ngay VT 750 - Hàm lượng N-NH4 bị oxi hóa hay NOx: P (36,2 kg/ngày)(103 g/kg) C TKN N 0,12X 40 0,5 0,12 - NOX e Q 500 30,8 g/m3 30,8mg / l Trong đó : Ne: Nồng độ NH4-N sinh ra, Ne = 0,5 mg/l Kiểm tra mức độ khử nitrat để xác định N-NH4 sẽ được khử với Ne = 0,5 mg/l trong 7h sụt khí. a) Xác định lượng Nito có khả năng được oxi hóa 3 NOx = 28g/m = N-NH4 trong dòng vào có thể được oxi hóa N-NH4 có thể được oxi xóa được đưa vào trên 1 chu kỳ : VF NO x 500 28 14000 g N-NH4 vẫn còn trước khi làm đầy: VS N e V T V F N e 750 500 0,5 125 g Tổng lượng Nito có thể oxi hóa tại giai đoạn đầu của chu kì: 14000+125 = 14125 g
  55. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 14125 14125 3 Lượng Nito lúc đầu: 18,83g / m =N0 VT 750 b) Xác định thời gian phản ứng [11,tr787] Thời gian phản ứng sau khi làm đầy để đạt được yêu cầu lượng N-NH4 được khử như tính toán.Nhiệt độ nước thải tại 200C N0 mn DO Ta có : Knln N0 N t X n t Nt Y n K0 DO mn 0,75gVSS / gVSS . ngay 3 Kn 0,74 gN NH4 / m [11,tab 8-10,8-11,tr761] 3 K0 0,5 g / m Q Yn NO x SRT 500 0,12 28 15 3 Nitrifier concentration Xn: Xn 12 g / m 1 kd SRT V 1 0,12 15 750 Trong đó: Q: Lưu lượng vào 1 bể trong 1 ngày, Q = 1000/2 =500 m3/ngày Yn: Hệ số động học của quá trình khử Nito, Yn = 0,12 gVSS/gNOx SRT: Thời gian lưu bùn SRT chọn 15 ngày (từ 10 -30 ngày) 3 3 Xác định thời gian phản ứng với N0 = 18,83 g/m và Ne = 0,5 g/m 18,83 0,75 2 0,74ln 18,83 0,5 12 t 0,5 0,12 0,5 2 t = 0,35 ngày =8,4 h. So với thời gian thổi khí là 7 giờ, thì trong giai đoạn làm đầy nước vào bể, ta cần thổi khí trong giai đoạn này khoảng 2h. Tức là, sau 8h làm đầy nước thì ta bắt đầu cho sục khí để đạt được đủ thời gian cho quá trình khử nito trong nước thải. - Lượng bùn sinh ra mỗi ngày : QY S0 S QYn NO x fd k d QY S 0 S SRT Px 1 kd SRT 1 k dn SRT 1 k d SRT 500 0,65 247 7, 44 500 0,12 32 1 0,12 15 1 0,08 15 0,15 0,12 500 0,65 247 7, 44 15 1 0,12 15 Px 36186, 4 g / ngay 36, 2 kg / ngay Trong đó:
  56. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 1000 Q là lưu lượng nước vào 1 bể trong một ngày, Q = = 500 m3/ngày; 2 fd là phân số giữa lượng sinh khối còn lại và mảnh vụn tế bào, fd = 0,15 g/g; kdn là hệ số phân huỷ nội bào của vi khuẩn nitrat hoá kd là hệ số phân huỷ nội bào; o kd,20 C = 0,12 mg/mg.ngày [11,tr761] o kdn,20 C = 0,08 mg/mg.ngày [11,tr761] Yn là hệ số năng suất sử dụng chất nền cực đại của vi khuẩn nitrat hoá, Yn = 0,12 gVSS/g NOx; 3 NOX = (0,8)(40 gTKN/m ) = 32 mg/l; Y là hệ số năng suất chất nền cực đại, Y = 0,65 g VSS/g bCOD; - Tính thể tích bùn chiếm chỗ trong 7 ngày làm việc (trước khi xả) 7 G G P/ 0,8 SS ' 7 0  X0 n 1 Trong đó: G0: lượng bùn cần duy trì trong bể sau mỗi lần xả PX0 : lượng bùn sinh ra tính theo MLVSS trong ngày thứ n của 7 ngày SS’: lượng cặn hữu cơ đi vào bể mỗi ngày Ta có: G0 =G cặn = 3150 kg, Px0 Y S 0 S Q Kd G b ùn Ngày thứ nhất: 3 Px1 0,65 247 7,44 1000 10 0,05 2471 32,16 kg 3 SS1 190 150 1000 10 40 kg (không thay đổi) \ Tổng bùn cặn sau ngày thứ nhất: G1 G 0 Px 1/ 0,8 SS 1 3150 32,16 / 0,8 40 3230 kg Ngày thứ hai: 3 Px2 0,65 247 7, 44 1000 10 0,05 (2470 32,16) 30,607 kg Tổng bùn cặn ngày thứ hai: G2 G 1 Px 2/ 0,8 SS 2 3230 30,61/ 0,8 40 3309 kg Bằng cách tính cộng dồn như đã làm cho ngày thứ hai. Ta có tổng lượng bùn trong bể đến ngày thứ 7 là : 3700kg Thể tích bùn chiếm chỗ khi cô đặc đến 8000 mg/l hay 8kg/m3 và tỷ trọng là 1,02
  57. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 3700 v 453 m3 ( thể tích bùn cho 2 bể SBR) bùn 1,02 8 v 453 Chiều cao bùn trong bể: h bùn 1,8 m b F 2 125 h 1,8 Kiểm tra tỷ số b 100% 30% 40% (thỏa yêu cầu) H 6 Chiều cao phần nước trong đã lắng trên lớp bùn: hn 6 1,8 4,2 m Chiều cao phần nước trong phía trên bùn theo tính toán hay là độ sâu của ống rút nước ra: h = 0,6x6= 3,6m Như vậy, sau 7 ngày xả bùn 1 lần: Chiều cao lớp nước đã lắng trên mặt bùn ở ngày thứ 7 là 4,2 m Chiều cao lớp nước trong xả đi hàng ngày là 3,6m Phần nước trong dự trữ dưới ống khoan lỗ thu nước để khỏi kéo cặn ra: hdutru 4, 2 3,6 0,6 m - Thể tích bùn xả cho 1 bể SBR: ( để lại 20% lượng bùn trong bể) v 453 V 0,8 b 0,8 182 m3 B 2 2 - Xác định tốc độ rút nước ra khỏi bể: Lưu lượng nước rút ra khỏi bể SBR = tiết diện x chiều cao nước rút 3 VD = 125 x (6-1,8 m bùn – 0,6 m dự trữ)=450 m tD = 1h = 60phút 450 Tốc độ rút nước = = 7,5 m3/phút =125 l/s 60 Chọn 1 ống có đường kính D =400 mm, độ nghiêng S = 0,0004 , vận tốc trong ống là 1,11 m/s. Ống rút nước đặt trong bể SBR theo chiều dài của bể là 12,5m. Trên ống có khoan lỗ để thu nước vào ống. Chọn đường kính1 lỗ khoan trên ống là 3 cm 0,032 Lưu lượng thu nước của 1 lỗ là: Q F v 1 m / s 0,7 l / s lo lo 4 Số lỗ khoan trên ống là: 125/0,7 = 178 lỗ. Trên ống thu nước, khoan thành 2 hàng lỗ, vậy 1 hàng có 89 lỗ. Chiều dài ống là 12,5 m, khoảng cách giữa 2 lỗ là 12,5/89 = 0,14 m = 14 cm Chọn 2 bơm để bơm xả bùn , chu kì 1 lần/tuần, trong 1 chu kì xả bùn, bơm hoạt động 3 lần cho 1 chu kì xả bùn. Thời gian bơm cho 1 lần chọn 15 phút.Thời gian bơm bùn cho 1 ngày là 45 phút( 2700 giây). V 182 103 Lưu lượng bơm: Q B 0,0675 m3 / s 67,5 l / s b 2700giay 2700
  58. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. Vận tốc trong ống dẫn bùn thường lớn hơn 1 m/s Chọn đường kính ống Do = 250 mm - Vận tốc bùn trong ống dẫn là 4 Qb 4 0,0675 v 2 2 1,38 m / s D0 0,25 Chọn ống thép có đường kính 250 mm - Cột áp của bơm tính theo công thức áp dụng phương trình Bernouly: 2 2 P v 1 P v 2 Z 1 HZ 2 H 1 g 2g b 2  2g  12 PP v2 v 2 HZZ () 2 1 2 1 H b 2 1 g 2g  12 Với : . Z2-Z1 = 2,5m . P1 = P2: áp suất đầu ống đẩy bằng áp suất đầu ống hút . v1 = v2= V: vận tốc bùn thải trong ống - Tổn thất đường ống: l v 2 H12  d 2g Hệ số tổn thất đường ống là :  0,03 Tổng chiều dài là: l 15 m Đường kính ống, d = 250(mm) 0 Hệ số trở lực qua co 90 là:  c 1,1 Hệ số trở lực qua van một chiều: v 5,0 Hệ số trở lực khi vào ống hút :  h 5,0 Hệ số trở lực khi ra ống hút :  r 1 (Nguồn: quá trình và thiết bị hóa học tập 10) - Tổng hệ số ma sát cục bộ:      1,1 0,5 0,5 1 3,1  c v h r 0,03x 15 1,382  H12 3,1 0, 48( m ) 0,25 2x 9,81 - Vậy áp lực của bơm là:
  59. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. Hb 2,5 0,48 3( mH2 O ) Q H g - Công suất bơm: N 1000  Trong đó: : Khối lượng riêng của bùn thải, lấy = 1005kg/ m3 [2,tr200] Hb: Cột áp của bơm, Hb= 3m  :Hiệu xuất của bơm,  0,7  0,9 Chọn  = 0,8. 0,0675 3 1005 9,81 N 2,5( KW ) 1000 0,8 Lượng oxi cần cung cấp cho mỗi đơn nguyên : R0 Q S 0 S 1,42 PXX 4,33 Q NO 1000 1000 247 7,44 1,42 36,2 4,33 32 10 3 2 2 119,8 51,404 69,28 137,676kg Trong đó : 0 R0: Lượng oxy cần thiết theo điều kiện tiêu chuẩn của phản ứng ở 20 c. Q: Lưu lượng nước thải xử lý cho 1 bể ,m3/ngày. S0 và S: Nồng độ BOD5 trong nước thải đầu vào và đầu ra, mg/l. Px: Lượng tế bào dư xả ra ngoài theo bùn dư tính theo MLVSS , Px =36,2 kg/ngày. NOX: nồng độ NOX= 32 mg/l. Lượng oxi cần cung cấp ở điều kiện thực tế cho mỗi đơn nguyên [11,tr486], [2,tr106] C 1 1 9,08 1 1 R RS 20 137, 676 252,3 kg T 0 T 20 20 20 CCSH d 1,024 1 9,08 2 1,024 0,7 Trong đó : β : hệ số điều chỉnh lực căng bề mặt theo hàm lượng muối, đối với nước thải thường lấy =1. 0 CSH : nồng độ oxy bão hòa trong nước sạch ứng với (T C) và độ cao so với mặt nước biển tại nhà máy xử lý. mg/l (nhiệt độ nước thải ở 200C) 0 CS20 : nồng độ oxy bão hòa trong nước sạch ở 20 C. [11,tr1802,phụ lục D2] Cd : nồng độ oxi cần duy trì trong công trình (mg/l). Khi xử lý nước thải thường lấy Cd = 1,5 – 2mg/l; chọn Cd = 2mg/l
  60. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. α : hệ số điều chỉnh lượng oxy ngấm vào nước thải do ảnh hưởng của hàm lượng cặn, chất hoạt động bề mặt, loại thiết bị làm thoáng, hình dáng và kích thước bể, có giá trị từ 0,6 – 0,94. Chọn α = 0,7 Tính thể tích không khí theo yêu cầu: Giả sử hiệu quả vận chuyển oxi của thiết bị thổi khí là 8%, hệ số an toàn khi thiết kế là 2. Không khí chưa 23,2% là oxy theo trọng lượng và trọng lượng riêng của không khí ở 200C là 0,0118 KN/m3 =1,18kg/m3. 252,3 Lượng không khí cần thiết là: 921,6 m3/ngày 1,18 0,232 921,6 Lượng không khí yêu cầu với hiệu quả vận chuyển là 8%: 11520,2m3 / ngay 0,08 Lượng không khí yêu cầu với hệ số an toàn là 2: 11520,2 x 2 =23041 m3/ngày = 16m3/phút= 0,3m3/s Bảng 4: Các thông số cho thiết bị khuếch tán khí.[1,tr419] Hiệu suất chuyển hoá oxy Loại khuếch tán khí Lưu lượng khí Tiêu chuẩn ở độ sâu 4.6m, Cách bố trí (l/phút.cái) % Đĩa sứ – lưới 11 – 96 25 – 40 Chụp sứ - lưới 14 – 71 27 – 39 Bản sứ - lưới 57 – 142 26 – 33 Ống plastic xốp cứng bố trí: Dạng lưới 68 – 113 28 – 32 Hai phía theo chiều dài(dòng chảy xoắn hai 85 – 311 17 – 28 bên) Một phía theo chiều dài(dòng chảy xoắn một 57 – 340 13 – 25 bên) Ống plastic xốp mềm bố trí: Dạng lưới 28 – 198 26 – 36 Một phía theo chiều dài 57 – 198 19 – 37 Ống khoan lỗ bố trí:
  61. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. Dạng lưới 28 – 113 22 – 29 Một phía theo chiều dài 57 – 170 15 – 19 Chọn đĩa phân khối khí dạng xốp, đường kính 170 mm, diện tích bề mặt S = 0,02 m2. Lưu lượng riêng phân phối khí của đĩa là  = 150-200 l/phút. Chọn  =180 l/phút. 1000 Q 1000 23041 Số lượng đĩa phân phối khí: n kk 90 cai 24 60  24 60 180 Lưu lượng không khí cần khử 1 kgBOD5: Q BOD5 kk 23041 3 qkk 3 3 96,18 m khí / kgBOD5 QSS 0 10 1000 247 7,44 10 Tính toán máy thổi khí - Áp lực cần thiết của hệ thống phân phối khí Hm = hd + hc + hf + H= 0,4 + 0,5 + 6 = 6,9 m. Trong đó: hd: Tổn thất áp lực do ma sát dọc theo chiều dài ống dẫn hc: Tổn thất cục bộ Tổng tổn thất hd + hc không vượt quá 0,4 m [1,tr147] hf: Tổn thất qua thiết bị phân phối khí; chọn hf = 0,5 m H: Chiều sâu hữu ích của bể SBR; H = 6 m - Áp lực không khí: [1,tr147] 10,33 H m 10,33 6,9 Pm = 1,7atm 10,33 10,33 - Công suất máy thổi khí tính theo quá trình nén đoạn nhiệt: [2,tr108] 0,283 GRT1 p2 Pmáy = 1 29,7ne p 1 Trong đó: Pmáy : Công suất yêu cầu của máy nén khí , kW G : Trọng lượng của dòng không khí , kg/s G = qkk x khí = 0,3 x 1,2 = 0,36 kg/s R : hằng số khí , R = 8,314 KJ/K.mol 0K T1: Nhiệt độ tuyệt đối của không khí đầu vào 0 T1= 273 + 20 = 293 K P1: áp suất tuyệt đối của không khí đầu vào P1= 1 atm
  62. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. P2: áp suất tuyệt đối của không khí đầu ra P2 =Pm + 1=1,7+1=2,7 atm K 1 n = = 0,283 ( K = 1,395 đối với không khí ) K 29,7 : hệ số chuyển đổi e : Hiệu suất của máy , chọn e= 0,7 Vậy : 0,283 0,36 8,314 293 2,7 Pmáy = 1 =48,55 kW 29,7 0,283 0,7 1 Chọn 6 máy thổi khí, công suất mỗi máy là 8kW Tính toán hệ thống cấp khí 4 Q 4 0,3 Ống phân phối khí chính: D khi 0,16 m 160 cm chinh v 3,14 15 Trong đó: v: Vận tốc khí trong ống ( thường từ 10-15 m/s), chọn v = 15 m/s 3 Qkhi: Lưu lượng không khí , Qkhi = 0,3 m /s Chọn Dchinh = 160 mm bằng thép không rỉ, dày 5mm Ống phân phối khí nhánh: chiều dài ống dẫn khí chính chạy dọc theo chiều dài của bể SBR là 12,5m. Chiều dài ống dẫn khí nhánh là chiều rộng của bể SBR là 10m. Chọn 10 ống nhánh, chiều dài mỗi ống nhánh là 9,7m. Trên 1 ống nhánh sẽ có 10 đĩa phân phối 9,7 0,5 0,5 khí. Mỗi đĩa cách nhau 0,87m ( đĩa đầu tiên và đĩa cuối cùng cách 10dia tường 0,5 m) 4 Q 4 0,03 Đường kính ống nhánh: d n 0,06 m nhanh 3,14 v 3,14 10 n Trong đó: 3 Qn: Lưu lượng khí trong ống nhánh, Qn=0,3/10 ống nhánh = 0,03 m /s v: Vận tốc khí trong ống nhánh, chọn v= 10m/s Chọn dnhanh = 60 mm, ống thép không rỉ, dày 5 mm Bảng 5: Kết quả tính toán bể SBR Thông số Giá trị Số đơn nguyên 2 đơn nguyên
  63. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. Thể tích tổng cộng bể SBR 750 m3 Chiều sâu hữu ích 6 m Chiều cao xây dựng bể 6,5 m Chiều dài 1 bể 12,5 m Chiều rộng 1 bể 10 m Số đĩa phân phối khí cho 1 bể 90 đĩa Ống phân phối khí chính Dchinh= 160 mm (thép không rỉ) Ống phân phối khí nhánh dnhanh= 60 mm (thép không rỉ) Ống xả nước trong bể SBR D= 400 mm (nhựa PVC) Công suất Bơm bùn 2,5 kW Công suất Máy thổi khí (6 máy/bể) 8kW/máy Thời gian lưu bùn 15 ngày Thời gian cho 1 chu kì 20h Lượng oxi cần thiết cho 1 bể 252,3 kgO2/ngày Tải trọng thể tích La = 0,33kgBOD5/ngày 7. Tính toán bể nén bùn li tâm 7.1. Nhiệm vụ: Chứa bùn thải từ bể SBR, làm giảm thể tích bùn. Mục đích của nén bùn cặn là tạo điều kiện cho các quá trình xử lý bùn cặn tiếp theo diễn ra ổn định, thể tích công trình giảm. 7.2. Tính toán: (TCVN7957-2008, điều 8.19.1 trang 84) Khối lượng bùn chuyển tới bể nén bùn: mbun V B S b n P s 182 1,005 1000 0,013 2378 kg / 7 ngay Trong đó: VB: Thể tích bùn xả sau 7 ngày bể SBR hoạt động (chu kì xả 1 lần/tuần) Sb: Tỷ trọng của bùn , Sb = 1,005 (Coi như bùn ở Bể lắng 2 sau Aeroten),[2,bảng 13-1,tr201] 3 n : Khối lượng riêng của nước, n =1000 kg/m Ps: Nồng độ phần trăm của cặn khô, Ps = 1,3% Để đảm bảo an toàn cho bể nén bùn, chọn hệ số k =1,2 tính toán lượng bùn cực đại dẫn đến bể nén bùn: mbmax k m b 1,2 2385 2854 kg / ngay
  64. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. Lưu lượng nước tách ra từ bể nén bùn: PP1 2 99,5 97 3 Vx V B 182 152 m / ngay 100 P2 100 97 Trong đó: VB: lưu lượng bùn xà trong 1 chu kì là 7 ngày P1: Độ ẩm ban đầu của bùn, P1 = 99,5 % P2: Độ ẩm sau khi nén của bùn, P2 = 97% m 2854 Diện tích bể nén bùn: S bmax 95 m2 U 30 Trong đó: U: Tải trọng chất rắn, U = 25-34 kg/m2.ngày Chọn U =30 kg/m2.ngày đối với bùn hoạt tính đã lắng (Xem như cặn ở bể lắng đợt 2 sau bể Aeroten làm thoáng kéo dài) [2,bảng 14-1,tr218] Diện tích ống trung tâm của bể nén bùn li tâm: VB 182 2 Stt 0,07 m vtt 24 3600 0,03 24 3600 Trong đó: vtt: Vận tốc của nước trong ống trung tâm từ 28-30 mm/s. Chọn vtt = 30mm/s = 0,03 m/s 4 S 4 95 Đường kính bể nén bùn: D 11 m 3,14 4 S 4 0,07 Đường kính ống trung tâm: d tt 0,3 m 3,14 Đường kính phần loe của ống trung tâm: dloe 1,35 d 1,35 0,3 0, 405 m Đường kính tấm chắn: dchan 1,3 d loe 1,3 0,3 0,53 m Chiều cao phần lắng của bể nén bùn: hlang v lang t 0,00005 12 3600 2,16 m Trong đó: vlang: Vận tốc của bùn trong vùng lắng, vlang = 0,05 mm/s = 0,00005 m/s t: Thời gian lắng cần thiết (Theo Bảng 50-TCVN 7957-2008) Chiều cao phần nón với góc nghiêng 200, đường kính bể là 11m, chọn đường 11 1 kính đáy bể là 1m. Suy ra: h2 tg20 1,82 m 2 2
  65. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. Chiều cao phần bùn hoạt tính đã nén: hbun h2 h 0 h th 1,82 0,3 0,5 1,02 m Trong đó: h0: Khoảng cách từ đáy ống loe đến tâm tấm chắn, h0 = 0,25 -0,5 m. Chọn h0 = 0,3 m hth: Chiều cao lớp nước trung hòa, hth = 0,5m Nước tách ra từ bể nén bùn được bơm trở lại bể SBR. Chiều cao tổng cộng của bể nén bùn: Htc h lang h2 h bv 2,16 1,82 0,3 4, 28 m Trong đó: hbv: Chiều cao bảo vệ của bể. Chọn hbv = 0,3 m Máng thu nước: Máng xây bằng bê tong cốt thép, có gắng máng rang cưa. Đường kính máng răng cưa: D D 0,4 0,1 0,003 2 11 0,503 10,5 m rc b Trong đó: 0,4: Bề rộng máng tràn (m) 0,1: Bề dày thành bê tông (m) 0,003: Khoảng cách của tấm đệm cao su với thành bê tông (m) Máng răng cưa được thiết kế 10 khe/1m dài, góc của khe là 900. Tổng số khe dọc theo máng bê tông là: 10,5 10 330khe Lưu lượng nước chảy qua mỗi khe: VB 182 6 3 Qkhe 6,38 10 m / s sokhe 330 24 3600 Tính công suất máy bơm bùn đến ép lọc băng tải: Thể tích bùn lắng trong bể nén bùn: 100 P1 100 99,5 3 Qbun V B 182 30,33 m / ngay 100 P2 100 97 Q H g 30,33 6 1005 9,81 Công suất bơm bùn: N bun b 0,026 kW 1000  1000 0,8 24 3600 Chọn máy bơm bùn có công suất 0,5 kW Trong đó: H: Tổn thất áp lực tổng cộng , H = độ chênh nước giữa bơm và mặt bể nén bùn + tổng tổn thất cục bộ + độ chênh nước giữa mặt bể nén bùn so với máy ép băng tải = 4,3 + 0,7 + 1 = 6m 3 b : Khối lượng riêng của bùn, lấy b =1005 kg/m
  66. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only.  : Hiệu suất bơm,  = 0,7-0,9 . Chọn  =0,8 Tính công suất máy bơm nước sau khi lắng của bể nén bùn: V H g Công suất bơm: N x 1000  Trong đó: : Khối lượng riêng của nước, lấy = 1000kg/ m3 [2,tr200] Hb: Cột áp của bơm, Hb= độ chênh mặt nước giữa bơm và bề mặt bể nén bùn + độ chênh so với mặt nước của bể SBR + 1m = 2 + 3 + 1= 6m  :Hiệu xuất của bơm,  0,7  0,9 Chọn  = 0,8. 152 6 1000 9,81 N 0,13( KW ) 1000 0,8 24 3600 Chọn bơm có công suất 0,5kW Bảng 6: Kết quả tính toán bể nén bùn li tâm Thông số Giá trị Lưu lượng bùn thải vào bể nén bùn 182 m3/ngày.tuần Lượng nước ra từ bể nén bùn 152 m3/ngày.tuần Khối lượng bùn cực đại 2854 kg Đường kính bể nén bùn 11m Đường kính ống trung tâm 0,3m Đường kính phần loe của ống trung tâm 0,405m Đường kính tấm chắn 0,53m Chiều cao phần lắng 2,16m Chiều cao phần bùn nén 1,02m Chiều cao tổng cộng của bể nén bùn 4,28m Đường kính máng răng cưa 10,5m Tổng số khe của máng răng cưa 330 khe Chiều cao máng thu nước 0,4m Công suất máy bơm bùn 0,5kW Công suất máy bơm nước 0,5kW 8. Tính toán bể lọc trọng lực 8.1. Nhiệm vụ Lọc lượng cặn còn sót lại trong nước thải sau khi ra khỏi bể SBR.
  67. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 8.2. Tính toán Tổng diện tích bể lọc cho trạm xử lí: Q 1000 F tb ngay 8 m2 T vbt3,6 W t1 a t 2 v bt 24 5,5 3,6 14 0,1 1 0,35 5,5 Trong đó: T: Thời gian làm việc của trạm xử lí, T = 24h vbt: tốc độ lọc tính toán ở chế độ làm việc bình thường, vbt = 5,5 m/h (Bảng 4-6, Nguyễn Ngọc Dung, tr139) a: Số lần rữa bể lọc trong 1 ngày, chọn a =1 lần W: Cường độ nước rửa lọc, W = 14 l/s.m2 (Bảng 4-5, Nguyễn Ngọc Dung, tr128) t1: Thời gian rữa lọc, t1 = 6 phút = 0,1h ( Bảng 4-5, tr 128) t2: Thời gian ngừng bể lọc để rửa, t2 = 0,35h \ Trong bể lọc, chọn cát lọc có cỡ hạt dtđ = 0,7-0,8, hệ số không đồng nhất K = 2 – 2,2, chiều dày lớp cát lọc L = 0,8m (lấy theo bảng 4-6) Số bể lọc cần thiết: NF 0,5 0,5 8 1,4 bể Chọn N = 2 bể. Diện tích 1 bể là 8 m2. Chọn kích thước bể là: LxB = 3 x 2,7 m Chiều cao toàn phần của bể lọc nhanh xác định theo công thức: H hd h v h n h p 0, 4 0,7 1,5 0,5 3,1 m Trong đó: [9,tr111] hd: Chiều cao lớp sỏi đỡ, chọn hd = 0,4m hv: Chiều dày lớp vật liệu lọc, chọn hv = 0,7m hn: Chiều dày lớp nước trên vật liệu lọc, chọn hn = 1,5m hp: Chiều cao phụ , chọn hp = 0,5m Xác định hệ thống phân phối nước rửa lọc: Chọn biện pháp rửa bể bằng nước. Cường độ nước rửa lọc W = 14 l/s.m2 (quy phạm là 12-14 l/s.m2 cho ở bảng 4-5 ứng với mức độ nở tương đối của vật liệu lọc là 45%). FW 8 14 Lưu lượng nước rửa của 1 bể lọc là: Q 0,112 m3 / s r 1000 1000 Chọn đường kính ống chính là dc =300 mm bằng thép không rỉ thì tốc độ nước chảy trong ống sẽ là: vc =1,6 m/s (nằm trong giới hạn cho phép ≤ 2 m/s)
  68. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. Lấy khoảng cách giữa các ống nhánh là 0,25 m ( Quy phạm là 0,25-0,3m), thì số B 2,7 ống nhánh của 1 bể lọc là: m 2 2 22 ống nhánh 0,25 0,25 Q 112l / s Lưu lượng nước rửa lọc chảy qua mỗi ống nhánh là: q r 5,09 l / s n m 22 Chọn đường kính ống nhánh dn = 60 mm bằng thép không rỉ, thì tốc độ nước chảy trong ống nhánh là: vn = 1,8 m/s (trong giới hạn cho phép 1,8-2 m/s) Với ống chính là 300mm, thì tiết diện ngang của ống sẽ là: d 23,14 0,3 2  0,07065m2 4 4 Tổng diện tích lỗ lấy bằng 35% diện tích tiết diện ngang của ống (Quy phạm cho phép 30-35%), tổng diện tích lỗ được tính là:  0,35 0,07065 0,02473m2 Chọn đường kính lỗ là 12 mm (Quy phạm 10-12 mm), diện tích 1 lỗ sẽ là: 3,14 0,0122  0,000113m2 lo 4 0,02473 Tổng số lỗ sẽ là: n 218 lỗ 0 0,000113 218 Số lỗ trên mỗi ống nhánh: 10 lỗ 22 Trên mỗi ống nhánh, các lỗ xếp thành 2 hành so le nhau, hướng xuống phía dưới và nghiêng 1 góc 450 so với mặt phẳng nằm ngang. Số lỗ trên mỗi hàng của ống nhánh là: 10/2 = 5 lỗ. 3 0,325 Khoảng cách giữa các lỗ sẽ là: a 0, 27 m 2 5 Trong đó: 3: Chiều dài của bể lọc (m) 0,325: Đường kính ngoài của ống dẫn nước chính (m) Tính toán máng phân phối nước lọc và thu nước rửa lọc: Bể có chiều dài là 3m, chọn mỗi bể bố trí 2 máng thu nước rửa lọc có đáy hình tam giác, khoảng cách giữa các máng sẽ là d = 3/2 = 1,5m (Quy phạm không được lớn hơn 2,2 m) Lượng nước rửa thu vào mỗi máng xác định theo công thức: 3 qm W. d . l 14 1,5 2,7 56,7 l / s 0,0567 m / s
  69. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. Trong đó: W: Cường độ rửa lọc, W = 12 l/s.m2 d: Khoảng cách giữa 2 tâm máng, d = 1,5 m l: Chiều dài của máng , l = 2,7 m 2 2 qm 0,0567 Chiều rộng máng tính theo công thức: Bm K5 2,15 0,378 m 1,57 a 3 1,57 1 3 Chọn Bm = 0,4 m Trong đó: a: Tỷ số giữa chiều cao phần chữ nhật (hCN) với nửa chiều rộng của máng. Lấy a = 1 (Quy phạm a = 1-1,5) K: Hệ số, đối với tiết diện máng hình tam giác, K = 2,1 hCN B m 0,4 Ta có: a hCN a 1 0,2 m Bm / 2 2 2 Vậy chiều cao phần máng chữ nhật là: hCN = 0,2 m. Lấy chiều cao phần đáy tam giác là: hđ =0,2 m. Độ dốc đáy máng lấy về phía máng tập trung nước là i =0,01. Chiều dày thành máng lấy là:  m 0,08m Chiều cao toàn phần của máng thu nước rửa lọc là: Hm h CN h d  m 0, 2 0,2 0,08 0, 48 m Khoảng cách từ bề mặt lớp vật liệu lọc đến mép trên máng thu nước xác định theo công L. e 0,7 45 thức: H 0, 25 0, 25 0,565 m m 100 100 Trong đó: L: Chiều dày lớp vật liệu lọc, L =0,7 m e: Độ giãn nở tương đối của lớp vật liệu lọc, lấy theo bảng 4-5, e = 45% Theo quy phạm, khoảng cách giữa đáy dưới cùng của máng dẫn nước rửa phải nằm cao hơn lớp vật liệu lọc tối thiểu là 0,07m. Chiều cao toàn phần của máng thu nước rửa là Hm = 0,48 m, vì máng dốc về phía máng tập trung i =0,01, máng dài 2,7 m nên chiều cao máng ở phía tập trung là: 0,48 + 0,027 = 0,507 m Vậy H m sẽ phải lấy bằng: H m =0,507+0,07 = 0,577 m Nước rửa lọc từ máng thu tràn vào máng tập trung nước. Tính tổn thất áp lực khi rửa bể lọc nhanh: