Đồ Án: THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI … · Web viewĐồ Án: THIẾT KẾ...

93
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG CAO ĐẴNG KINH TẾ - CÔNG NGHỆ TP.HCM KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC ────────── ĐỒ ÁN: KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC THẢI ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT QUẬN BÌNH THẠNH.TP.HCM GVHD: Trương Thị Thùy Trang SVTH: Nuyễn Minh Châu

Transcript of Đồ Án: THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI … · Web viewĐồ Án: THIẾT KẾ...

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG CAO ĐẴNG KINH TẾ - CÔNG NGHỆ TP.HCM

KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC

──────────

ĐỒ ÁN:

KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC THẢI

ĐỀ TÀI:

THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC

THẢI SINH HOẠT QUẬN BÌNH

THẠNH.TP.HCM

GVHD: Trương Thị Thùy Trang

SVTH: Nuyễn Minh Châu

Lớp: C6SH2

TP. HỒ Chí Minh, 2012

MỤC LỤC

CHƯƠNG TRANG

LỜI CẢM ƠN.................................................................................................................................................1

CHƯƠNG I: MỞ ĐẦU..................................................................................................................................2

I.1 GIỚI THIỆU..............................................................................................................................................2

I.2 NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN..................................................................................................................................2

I.3 NỘI DUNG THỰC HIỆN.........................................................................................................................3

CHƯƠNG II: TỔNG QUAN TÀI LIỆU........................................................................................................4

II.1 ĐẶC ĐIỂM CHUNG CỦA QUẬN BÌNH THẠNH...............................................................................4

II.2 TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ..................................................9

II.2.1 KHÁI NIỆM VỀ NƯỚC THẢI........................................................................................................9

II.2.2VAI TRÒ VÀ TÁC HẠI CỦA NƯỚC THẢI...................................................................................9

II.2.2.1 vai trò:........................................................................................................................................9

III.2.2,2Tác hại.......................................................................................................................................9

II.2.3.CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI...............................................................................10

II.2.3.1.MỤC ĐÍCH CỦA XỬ LÝ NƯỚC THẢI...............................................................................10

II.2.3.2.CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LỲ..............................................................................................10

II.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI ĐƯỢC SỬ DỤNG......................................................24

II.3.1.PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ CƠ HỌC...............................................................................................24

II.3.2.Phương pháp xử lý sinh học............................................................................................................26

II.3.3.Phương pháp hoá học......................................................................................................................26

CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ.....................................................................................................29

III.1 CÁC SỐ LIỆU CƠ SỞ.........................................................................................................................29

III.2 XÁC ĐỊNH LƯU LƯỢNG TÍNH TOÁN CỦA CÁC LOẠI NƯỚC THẢI.......................................30

III.3 XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG BẨN CỦA NƯỚC THẢI THEO CHẤT LƠ LỬNG VÀ THEO

HÀM LƯỢNG BOD5...................................................................................................................................32

III.3.1 HÀM LƯỢNG CHẤT LƠ LỬNG................................................................................................32

III.3.2 HÀM LƯỢNG BOD5....................................................................................................................33

III.3.3XÁC ĐỊNH DÂN SỐ TÍNH TOÁN..............................................................................................33

III.4TÍNH TOÁN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI.............................................................................34

III.4.1 Lựa chọn sơ đồ công nghệ của trạm xử lý.....................................................................................34

III.4.2 PHƯƠNG ÁN................................................................................................................................35

III.4.3 Tính toán các công trình đơn vị.....................................................................................................38

III.4.3.1 Song chắn rác.........................................................................................................................38

III.4.3.2Bể lắng cát..............................................................................................................................42

III.4.3.3 Bể điều hòa.............................................................................................................................44

III.4.3.4Bể lắng hai vỏ.........................................................................................................................45

III.4.3.5Bể Aerotank.............................................................................................................................50

III.4.3.6Bể lắng 2.................................................................................................................................52

III.4.3.7 Bể khử trùng...........................................................................................................................54

III.4.3.8Bể nén bùn...............................................................................................................................55

III.4.3.9 Tính toán công trình xả thải sau xử lý vào sông....................................................................58

CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN KINH TẾ........................................................................................................60

IV.1 Phần xây dựng cơ bản......................................................................................................................60

IV.2 Phần máy móc – thiết bị...................................................................................................................61

V. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.................................................................................................................64

TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................................................................65

DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT

BOD:biochemical oxgen demand(nhu cầu oxy sinh học)

COD:chemical oxygen demand-(nhu cầu oxy hóa học)

SS: suspended solids(chất lơ lững)

DO: dissolved oxygen(oxy hòa tan)

DANH SÁCH CÁC HÌNH

HÌNH TRANG

Hình 8.1:Sơ đồ quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp kị khí 16

Hình 8.2:bể tiếp xúc kị khí 17

Hình 2.71:Sơ đồ phân hủy yếm khí nước thải 20

Hình 2.72:Sơ đồ bể tiêu hủy yếm khí 21

Hình 2.74:Sơ đồ một hồ yếm khí xử lý nước thải chế biến thịt 22

Hình 2.75:Sơ đồ xử lý nước thải 35

DANH SÁCH CÁC BẢNG

BẢNG TRANG

Bảng 1:Các thông số của quá trình kị khí để xử lý nước thải 19

Bảng 2:Số liệu thiết kế hồ kị khí ở nhiệt độ <200 22

Bảng 3:chi phí xây dựng 59

Bảng 4:chi phí máy móc-thiết bị 60

Bảng 5:Chi phí điện năng 61

Bảng 6:Chi phí hóa chất 61

Đồ Án: THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT QUẬN BÌNH THẠNH.TP.HCM

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin chân thành cảm ơn toàn thể thầy cô trường CD Kinh Tế Công Nghệ

Tp.HCM,thầy cô khoa công nghệ sinh học đã tận tình hướng dẫn ,bồi dưỡng kiến thức

cho tôi suốt thời gian học tập.

Tôi xin gửi lời cảm ơn đến TS.Trương Thị Thùy Trang,cô trực tiếp hướng dẫn

giúp đỡ tôi để hoàn thành được đồ án thí nghiệm này,nhờ có cô mà từ những kiến thức

lý thuyết tôi có thể chuyển thành những kinh nghiệm thực tế trong quá trình nghiên

cứu và thực hiện đề tài.

Xin cảm ơn tất cả bạn bè đã hỗ trợ và giúp đỡ tôi mọi điều.

Trên hết tôi vô cùng biết ơn gia đình đã đọng viên ủng hộ tôi trong mọi

chuyện ,luôn giúp đỡ và là chỗ dựa vững chắc cho tôi.

Do thời gian nghiên cứu và kiến thức còn nhiều hạn chế nên chắc chắn đề tài

không tránh khỏi những sai sót.Tôi mong nhận được ý kiến kiến đóng góp của các

thầy cô,các anh chị và các bạn để đồ án tôi được hoàn chỉnh hơn.

Xin chân thành cảm ơn.

TP.HCM,tháng 05 năm 20012

Sinh viên

Nguyễn Minh Châu

SVTH: Nguy n Minh Châuễ Page 1

Đồ Án: THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT QUẬN BÌNH THẠNH.TP.HCM

CHƯƠNG I: MỞ ĐẦU

I.1 GI I THI UỚ Ệ

Nước thải sinh hoạt là một vấn đề quan trọng cho những thành phố lớn và đông

dân cư, nhất là đối với các quốc gia đã phát triển. Riêng đối với các quốc gia còn trong

tình trạng đang phát triển, vì hệ thống cống rãnh thoát nước còn trong tình trạng thô

sơ, không hợp lý cũng như không theo kịp đà phát triển dân số nhanh như trường hợp

ở các thành phố ở Việt Nam như Hà Nội, Sài Gòn, Hải Phòng, Nha Trang, Đà Nẳng,

Cần Thơ v.v…, việc giải quyết và xử lý nước thải nầy hầu như không thể thực hiện

được. Nước thải sau khi qua mạng lưới cống rãnh được chảy thẳng vào sông rạch và

sau cùng đổ ra biển cả mà không qua giai đoạn xử lý. Thêm nữa, hầu hết các cơ sở sản

xuất công kỹ nghệ cũng không có hệ thống xử lý nước thải, do đó tình trạng ô nhiễm

nguồn nước ngày càng trầm trọng hơn nữa. Nếu tình trạng trên không chấm dứt, nguồn

nước mặt và dọc theo bờ biển Việt Nam sẽ không còn được sử dụng được nữa trong

một tương lai không xa.

Và quận Bình Thạnh, một quận nằm trong nội thành thuộc Thành phố Hồ Chí

Minh với dân số khá lớn,với nền kinh tế phát triển với tốc độ nhanh, trong quận có

nhiều nhà máy sản xuất, khách sạn, nhà hàng, trường học và nhiều ngành dịch vụ khác.

Do đó lượng nước thải xả ra môi trường là một con số tương đối lớn. Vấn đề đặt ra là

phải có một hệ thống xử lý nước thải cho quận để đảm bảo vệ sinh môi trường và an

toàn sức khỏe cho người dân. Thế nhưng từ trước đến nay chúng ta chưa chú ý đến

việc xử lý nước thải, trong khi về mặt kĩ thuật chúng ta có thể hoàn toàn làm được và

hậu quả của nó để lại là rất nghiêm trọng, nước ở các kênh rãnh bốc mùi huỷ hoại mỹ

quan của thành phố và sức khoẻ của người dân.

Cùng với việc hiện nay trên địa bàn Quận có rất nhiều dự án quy hoạch các khu

dân cư, chỉnh trang đô thị. Vì vậy việc xây dựng, vận hành hệ thống xử lý nước thải

cho quận là rất cần thiết và cấp bách.

SVTH: Nguy n Minh Châuễ Page 2

Đồ Án: THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT QUẬN BÌNH THẠNH.TP.HCM

I.2 NHI M V Đ ÁNỆ Ụ ỒThiết kế trạm xử lý nước thải cho Quận Bình Thạnh TP Hồ Chí Minh

Lựa chọn 2 phương án xử lý

Chất lượng nước sau xử lý đạt cột A QCVN 14:2009/BTNMT

Tính toán thiết kế các công trình đơn vị - trạm xử lý nước thải toàn khu

Lập bảng thuyết minh tính toán

I.3 N I DUNG TH C HI NỘ Ự Ệ

Giới thiệu tổng quan về khu vực quận Bình Thạnh: Số lượng dân số trong

quận, khu công nghiệp, nhà máy sản xuất, các khu vui chơi, trường học, khách sạn…

Qua đó xác định lưu lượng, thành phần nước thải để đưa ra phương án xử lý

hiệu quả.

Lập 2 phương án xử lý nước thải sau đó:

+ Tính toán thiết kế

+ Tính toán kinh tế cho 2 phương án đó.

SVTH: Nguy n Minh Châuễ Page 3

Đồ Án: THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT QUẬN BÌNH THẠNH.TP.HCM

CHƯƠNG II: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

II.1 Đ C ĐI M CHUNG C A QU N BÌNH TH NHẶ Ể Ủ Ậ Ạ

Diện tích : 2076 ha

Dân số : 464397 người

Dân tộc : 21 dân tộc, đa số là người Kinh

Vị trí địa lý - điều kiện tự nhiên - kinh tế - văn hoá-xã hội – môi trường

Vị trí địa lý

Quận Bình Thạnh nằm về phía Đông Bắc thành phố Hồ Chí Minh, ở vị trí cửa

ngõ thành phố, là vùng đất có một vị trí chiến lược quan trọng.

Phía Đông Bắc giáp với quận 2 và Thủ Đức; ở phía Nam, Bình Thạnh và quận

1 cách nhau bởi con rạch Thị Nghè; về phía Tây - Tây Bắc giáp với quận Gò Vấp và

Phú Nhuận.

Điều kiện tự nhiên

Nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa cận xích đạo, Quận Bình Thạnh có nhiệt độ

cao đều trong năm và hai mùa mưa – khô rõ rệt. Mùa mưa được bắt đầu từ tháng

5 tới tháng 11, còn mùa khô từ tháng 12 tới tháng 4 năm sau. Nhiệt độ trung bình

27 °C, cao nhất lên tới 40 °C, thấp nhất xuống 13,8 °C.

Quận Bình Thạnh có sông Sài Gòn bao quanh mạn Đông Bắc.

Cùng với sông Sài Gòn các kinh rạch: Thị Nghè, Cầu Bông, Văn Thánh, Thanh

Đa, Hố Tàu, Thủ Tắc... đã tạo thành một hệ thống đường thủy đáp ứng lưu thông cho

xuồng, ghe nhỏ đi sâu vào các khu vực trên khắp địa bàn Bình Thạnh, thông thương

với các địa phương khác.

Kinh Thanh Đa được khởi đào vào năm 1897 đã biến bán đảo Thanh Đa- Bình

Quới trở thành “vùng sâu” có 3 mặt giáp với sông. Chính địa thế này đã tạo nhiều

SVTH: Nguy n Minh Châuễ Page 4

Đồ Án: THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT QUẬN BÌNH THẠNH.TP.HCM

thuận lợi cho phong trào đấu tranh yêu nước của nhân dân Bình Hòa-Thạnh Mỹ Tây

trong hai cuộc kháng chiến chống thực dân Pháp và đế quốc Mỹ. Hiện nay, bán đảo

Thanh Đa - Bình Quới xinh đẹp với khí hậu tươi mát là một khu du lịch nổi tiếng ở

thành phố Hồ Chí Minh.

Quận Bình Thạnh được xem là một nút giao thông quan trọng của thành phố Hồ

Chí Minh bởi vì Bình Thạnh là điểm đầu mối gặp gỡ các quốc lộ: Quốc lộ 1, Quốc lộ

13; là cửa ngõ đón con tàu thống nhất Bắc Nam qua cầu Bình Lợi vào ga Hòa Hưng và

lại có Bến xe khách Miền Đông.

Kinh tế

Từ thuở khai hoang lập ấp cho đến khi nhà Nguyễn trực tiếp cai quản, nông

nghiệp lúa nước là ngành kinh tế chủ yếu của cư dân Bình Hoà - Thạnh Mỹ Tây, bên

cạnh chăn nuôi và đánh cá.

Dưới thời Pháp thuộc, nông nghiệp vẫn là ngành kinh tế chủ đạo. Nhưng do ở

vị trí địa lý thuận lợi có nhiều đường giao thông thủy bộ quan trọng lại ở trung tâm

tỉnh lỵ .Gia Định, thủ công nghiệp, thương nghiệp lại có điều kiện phát triển và mở

rộng, đã xuất hiện một số cơ sở công nghiệp nhỏ.

Trong thập niên 60, kinh tế Bình Hoà - Thạnh Mỹ Tây chưa có sự thay

đổi .Nhưng vào thập niên 70, các nhà tư bản trong và ngoài nước đã có đầu tư, nhất là

lĩnh vực công nghiệp. Vì thế, trong 5 năm trước giải phóng , sản xuất công nghiệp tăng

lên đáng kể. Nông nghiệp tụt hậu do đất đai bị thu hẹp để xây dựng nhà cửa và thương

nghiệp phát triển tăng vọt nhằm phục vụ cho một số lượng đông dân cư do quá trình

đô thị hoá và quân sự hoá cưỡng chế.

Sau năm 1975 , trong quá trình khôi phục, cải tạo và xây dựng kinh tế theo định

hướng xã hội chủ nghĩa , cơ cấu kinh tế Bình Thạnh có sự chuyển dịch . Kinh tế nông

nghiệp đã lùi về vị trí thứ yếu và hiện nay chiếm một tỷ trọng rất nhỏ.Công nghiệp -

tiểu thủ công nghiệp, thương nghiệp - dịch vụ - du lịch trở thành ngành kinh tế chủ

SVTH: Nguy n Minh Châuễ Page 5

Đồ Án: THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT QUẬN BÌNH THẠNH.TP.HCM

yếu, thúc đẩy quá trình đô thị hoá nhanh chóng, làm thay đổi diện mạo kinh tế - văn

hóa xã hội của quận huyện trong hiện tại và tương lai.

Quận Bình Thạnh được quy hoạch phát triển thành một phần trung tâm của

Thành phố Hồ Chí Minh. Với tiềm năng về lao động, đất đai, sông rạch, cảnh quan

thiên nhiên, quận Bình Thạnh có những lợi thế để đẩy mạnh chuyển dịch kinh tế theo

hướng thương mại - dịch vụ, du lịch.

Đối với các ngành nghề ưu tiên, như sản xuất sạch có giá trị gia tăng cao, các

ngành dịch vụ cao cấp và du lịch, được đưa vào chương trình ưu đãi về vốn, hỗ trợ về

thông tin, đào tạo nhân lực... Quận tổ chức bộ phận hỗ trợ về pháp lý và thủ tục để tạo

điều kiện thuận lợi nhất cho các nhà đầu tư. Đối với các tuyến đường chuyên doanh,

việc phổ biến chủ trương của quận về khuyến khích kinh doanh các ngành hàng truyền

thống và mới để người dân tự giác điều chỉnh ngành nghề kinh doanh cho phù hợp...

được coi trọng.

Công tác đầu tư phát triển, nâng cấp kết cấu hạ tầng được đẩy mạnh. Nhiều dự

án công trình đã được đầu tư, triển khai việc chỉnh trang, xây dựng mới tại nhiều khu

vực; nhiều khu dân cư mới được hình thành; kết cấu hạ tầng, như đường giao thông,

mạng lưới điện, mạng lưới thông tin, trụ sở làm việc, trường học, bệnh viện, công viên

cây xanh... được đầu tư, từng bước đáp ứng yêu cầu phát triển kinh tế - xã hội và

chuyển dịch cơ cấu kinh tế của quận.

Tuy vậy, trong quá trình chuyển dịch cơ cấu kinh tế theo hướng thương mại -

dịch vụ thời gian qua, Bình Thạnh vẫn còn một số hạn chế, bất cập:

- Chất lượng tăng trưởng, phát triển và hiệu quả của ngành dịch vụ còn thấp,

phát triển dưới mức tiềm năng. Sự phát triển chủ yếu dựa vào số lượng cơ sở tăng, còn

chất lượng hoạt động của từng thành phần kinh tế, từng ngành hàng vẫn còn nhiều hạn

chế.Hoạt động của ngành dịch vụ còn phân tán, chưa hình thành các trung tâm thương

mại chuyên doanh.

SVTH: Nguy n Minh Châuễ Page 6

Đồ Án: THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT QUẬN BÌNH THẠNH.TP.HCM

Hoạt động dịch vụ tư nhân của quận đang ở giai đoạn khởi đầu với quy mô nhỏ,

hiệu quả còn thấp. Trong cơ cấu doanh thu của dịch vụ phần lớn chủ yếu dựa vào

ngành thương nghiệp, còn doanh thu trong ngành khách sạn, ăn uống và các dịch vụ

khác chiếm tỷ trọng thấp, hoạt động chưa vượt ra khỏi phạm vi địa bàn quận. Dịch vụ

quốc doanh và hợp tác xã chưa tìm được chỗ đứng trên thị trường, với số lượng cơ sở

chiếm tỷ trọng không đáng kể.

Tiềm năng, thế mạnh của quận về vốn, lao động, đất đai, vị trí địa lý, cảnh quan

thiên nhiên... chưa được khai thác đúng mức trong quá trình phát triển kinh tế nói

chung và phát triển ngành dịch vụ nói riêng.

- Quy hoạch sử dụng đất và quản lý đô thị còn nhiều bất cập, chưa tạo được sự

đồng bộ, gắn kết với quá trình quy hoạch, phát triển kinh tế - xã hội. Hạ tầng kỹ thuật

và xã hội chưa đáp ứng được yêu cầu phát triển kinh tế.Hạ tầng kỹ thuật trong thời

gian qua đã được đầu tư, xây dựng nhiều nhưng không đều, chỉ tập trung mở rộng ở

khu vực phía đông bắc.

- Môi trường kinh doanh và đầu tư còn có những bất cập đối với nhu cầu phát

triển kinh tế. Những chính sách thu hút đầu tư chưa rõ ràng, chưa đủ sức hấp dẫn, thu

hút các nhà đầu tư chiến lược trong và ngoài nước. Thu ngân sách còn nhiều bất cập,

vẫn còn tồn tại một thực trạng sót hộ trong quá trình quản lý thu thuế.

- Tốc độ tăng dân số cơ học nhanh, nhất là dân nhập cư, đa số là dân nghèo, nên

đã ảnh hưởng đến quá trình phát triển kinh tế và tốc độ đô thị hoá của quận.

Kinh tế ngày càng phát triển và số lượng dân số gia tăng thì lượng nước thải xả

ra môi trường sẽ không thể kiểm soát được vì vậy vấn đề cấp thiết hiện nay đặt ra là

xây dựng cho quận một hệ thống xử lý nước thải hợp lý để bảo vệ môi trường và con

người.

SVTH: Nguy n Minh Châuễ Page 7

Đồ Án: THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT QUẬN BÌNH THẠNH.TP.HCM

Văn hóa —xã hội

Bình Thạnh là một trong những khu vực có người cư trú khá cổ xưa của thành

phố, nơi qui tụ của nhiều lớp cư dân qua các thời kỳ lịch sử hình thành Thành phố Hồ

Chí Minh ngày nay.Ở Bình Thạnh, cho đến nay, hầu như có mặt nhiều người từ Bắc,

Trung, Nam đến sinh sống lập nghiệp .Chính vì vậy mà các hoạt động văn hóa vừa

phong phú vừa đa dạng. Những lớp dân cư xưa của Bình Thạnh đã đến đây khai phá,

sinh nhai, trong hành trang của mình, văn hóa như một nhu cầu quan trọng để sống và

tồn tại. Mặt khác, trong buổi đầu chinh phục vùng đất Bình Thạnh hôm nay, những

người Bình Thạnh xưa đã phải chống chọi với bao nổi gian nguy, khắc nghiệt của

thiên nhiên, sinh hoạt văn hóa đã trở nên chỗ dựa cần thiết. Bên cạnh nền văn hóa vốn

có, những lớp dân cư xưa ấy đã có thêm những nét văn hóa mới nảy sinh trong công

cuộc khai phá, chinh phục thiên nhiên và rồi để truyền lại cho con cháu hôm nay như

một truyền thống văn hóa.

Môi trường

Với tốc độ gia tăng dân số quá nhanh, cơ sở hạ tầng chưa kịp quy hoạch nâng

cấp tổng thể, ý thức một số người dân lại quá kém trong nhận thức và bảo vệ môi

trường chung... Vì vậy, Quận Bình Thạnh hiện nay đang phải đối mặt với vấn đề ô

nhiễm môi trường quá lớn.Hiện trạng nước thải không được xử lý đổ thẳng vào hệ

thống sông ngòi còn rất phổ biến.Nhiều cơ sở sản xuất, bệnh viện và cơ sở y tế chưa

có hệ thống xử lý nước thải là một thực trạng đáng báo động.

Vấn đề đặt ra là phải có một hệ thống xử lý nước thải cho quận để đảm bảo vệ

sinh môi trường và an toàn sức khỏe cho người dân. Thế nhưng từ trước đến nay

chúng ta chưa chú ý đến việc xử lý nước thải, trong khi về mặt kĩ thuật chúng ta có thể

hoàn toàn làm được.

Thế nên hiện nay trên địa bàn Quận có rất nhiều dự án quy hoạch các khu dân

cư, chỉnh trang đô thị. Xây dựng, vận hành hệ thống xử lý nước thải cho quận để đảm

bảo vấn đề mỹ quan và môi trường đô thị.

SVTH: Nguy n Minh Châuễ Page 8

Đồ Án: THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT QUẬN BÌNH THẠNH.TP.HCM

II.2 T NG QUAN V N C TH I VÀ CÁC PH NG PHÁP X Ổ Ề ƯỚ Ả ƯƠ ỬLÝ

II.2.1 KHÁI NIỆM VỀ NƯỚC THẢI

Nước thải là nước đã qua sử dụng vào các mục đích như:sinh hoạt ,dịch vụ,tưới

tiêu,thủy lợi,chế biến công nghiệp,chăn nuôi,các xí nghiệp…

Thông thường nước thải được phân theo nguồn phát sinh ra chúng:

Nước thải sinh hoạt :nước thải từ các khu dân cư,hộ gia đình ,bệnh viện..

Nước thải công nghiệp :là nước thải từ các xí nghiệp xản suất công nghiệp,thủ

công ,giao thông vận tải ..

Nước thải tự nhiên :nước mưa,ở những thành phố hiện đại chúng được gom theo hệ

thống thoát nước riêng.

Nước thấm qua :nước mưa thấm qua hệ thống cống

Nước thải đô thị :là chất lỏng trong hệ thống cống thoát của thành phố đó là hỗn hợp

các loại nước trên.

II.2.2VAI TRÒ VÀ TÁC HẠI CỦA NƯỚC THẢI

II.2.2.1 vai trò:Trong nước thải có nhiều hợp chất hữu cơ,vô cơ và thành phần vi sinh vật.cho nên một

số loại nước thải giúp ích cho quá trình xản suất nông nghiệp,cung cấp cho cây trông f

một số chất dinh dưỡng như:n.p.c…và một số chất hữu cơ.

Bên cạnh đó sinh vật tron nupowcs thải thám vào đất phân hủy các chất có trong đất

giúp đất tươi xốp.

Nước thải sau khi sử lý có thể đưa vào tái sử dụng trong công nghiệp và nông nghiệp.

III.2.2,2Tác hạiNước thải làm ô nhiễm môi trường nước gây ảnh hưởng đến hoạt sống bình htuowngf

của người và sinh vật .

SVTH: Nguy n Minh Châuễ Page 9

Đồ Án: THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT QUẬN BÌNH THẠNH.TP.HCM

Trong quá trình phát trển của nền công nghiệp ,nông nghệp cũng như qua s trình đô thị

hóa hiện nay dẫn tới việc sử dụng nước ngày càng nhiều và lượng nước thỉa càng

lớn.Trong nước thiair lại có nhiều chất và vi sinh vật mang tính độc hại.Nếu không

đước sử lý,kiểm soát thích hợp sẽ ảnh hưởng rất xấu đến môi trường nói chung .xét

cho cùng ô nhiễm môi trường nước trên thế giới hiện nay đều do hoạt dọng của con

người,trong đó chủ yếu là nước thải .

Hơn thế nữa ,môi trường lại có khả năng xâm nhập vào cơ thể động thực vật và con

người bởi nhu cầu của sinh vật cho nên nó tác động trực tiếp đến mọi hoạt động sống

của con người,gay nên nhiều tác hại xấu ảnh hưởng đến mọi mặt trong xã hội.

 II.2.3.CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI

II.2.3.1.MỤC ĐÍCH CỦA XỬ LÝ NƯỚC THẢIMục đích của quá trình xử lý nước thải là loại bớt các chất ô nhiễm có trong nước thải

đến mức độ chấp nhận được theo tiêu chuẩn quy định.Mức độ yêu cầu xử lý nước thải

phụ thuộc vào các yếu tố sau:

Xử lý để tái sử dụng

Xử lý để quay vòng

Xử lý để thải ra môi trường

Hầu hết nước thải được xử lý để thải ra môi trường .trong trường hợp này ,yêu cầu

mức độ xử lý phụ thuộc vào nguồn tiếp nhận nước thải và quy định của tung fkhu vực

khác nhau.

Để đạt được mục đích đó chúng ta thường dựa vào đặt điểm của từng loại tạp chất để

lựa chọn phương án xử lý thích hợp.

II.2.3.2.CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LỲThông thường có các phương pháp sau:

Phương pháp cơ học:

SVTH: Nguy n Minh Châuễ Page 10

Đồ Án: THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT QUẬN BÌNH THẠNH.TP.HCM

Là gồm những quá trình mà khi nước thải đi qua sẽ thay đổi tính chất hóa học và sinh

học của nước .Xử lý cơ học nhằm nâng cao chất lượng và hiệu quả của các bước tieps

theo.

Các phương pháp hóa học và hóa học

Dùng trong hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt gồm có: trung hòa, oxy hóa khử,

tạo kết tủa hoặc phản ứng phân hủy các hợp chất độc hại. Cơ sở của phương pháp này

là các phản.ứng hóa học diễn ra giữa chất ô nhiễm và hóa chất thêm vào, do đó, ưu

điểm của phương pháp là có hiệu quả xử lý cao, thường được sử dụng trong các hệ

thống xử lý nước khép kín.Tuy nhiên, phương pháp hóa học có nhược điểm là chi phí

vận hành cao, không thích hợp cho các hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt với quy mô

lớn. Bản chất của phương pháp hoá lý trong quá trình xử lý nước thải sinh hoạt 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.

SVTH: Nguy n Minh Châuễ Page 11

Đồ Án: THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT QUẬN BÌNH THẠNH.TP.HCM

Trung hòa

Nước thải chứa acid vô cơ hoặc kiềm cần được trung hòa đưa pH về khoảng 6,5

– 8,5 trước khi thải vào nguồn nhận hoặc sử dụng cho công nghệ xử lý tiếp theo.

Trung hòa nước thải có thể thực hiện bằng nhiều cách:

- Trộn lẫn nước thải acid và nước thải kiềm;

– Bổ sung các tác nhân hóa học;

– Lọc nước acid qua vật liệu có tác dụng trung hòa;

– Hấp thụ khí acid bằng nước kiềm hoặc hấp thụ ammoniac bằng nước acid.

Keo tụ – tạo bông

Trong nguồn nước, một phần các hạt thường tồn tại ở dạng các hạt keo mịn

phân tán, kích thước các hạt thường dao động từ 0,1 – 10 micromet. Các hạt này không

nổi cũng không lắng, và do đó tương đối khó tách loại. Vì kích thước hạt nhỏ, tỷ số

diện tích bề mặt và thể tích của chúng rất lớn nên hiện tượng hóa học bề mặt trở nên

rất quan trọng. Theo nguyên tắc, các hạt nhỏ trong nước có khuynh hướng keo tụ do

lực hút Vander Waals giữa các hạt. Lực này có thể dẫn đến sự kết dính giữa các hạt

ngay khi khoảng cách giữa chúng đủ nhỏ nhờ va chạm. Sự va chạm xảy ra nhờ chuyển

động Brown và do tác động của sự xáo trộn. Tuy nhiên trong trường hợp phân tán cao,

các hạt duy trì trạng thái phân tán nhờ lực đẩy tĩnh điện vì bề mặt các hạt mang tích

điện, có thể là điện tích âm hoặc điện tích dương nhờ sự hấp thụ có chọn lọc các ion

trong dung dịch hoặc sự ion hóa các nhóm hoạt hóa. Trạng thái lơ lửng của các hạt keo

được bền hóa nhờ lực đẩy tĩnh điện. Do đó, để phá tính bền của hạt keo cần trung hòa

điện tích bề mặt của chúng, quá trình này được gọi là quá trình keo tụ. Các hạt keo đã

bị trung hòa điện tích có thể liên kết với các hạt keo khác tạo thành bông cặn có kích

thước lớn hơn, nặng hơn và lắng xuống, quá trình này được gọi là quá trình tạo bông.

SVTH: Nguy n Minh Châuễ Page 12

Đồ Án: THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT QUẬN BÌNH THẠNH.TP.HCM

Phương pháp sinh học:

Phương pháp sinh học được ứng dụng để xử lý các chất hữu cơ hòa tan có trong

nước thải cũng như một số chất vô cơ như H2S, Sunfit, ammonia, Nito… dựa trên cơ

sở hoạt động của vi sinh vật để phân hủy các chất hữu cơ gây ô nhiễm. Vi sinh vật sử

dụng chất hữu cơ và một số khoáng  chất để làm thức ăn. Một cách tổng quát, phương

pháp xử lý sinh học có thể phân thành 2 loại:

- Phương pháp kị khí sử dụng nhóm vi sinh vật kị khí, hoạt động trong điều

kiện không có oxy.

- Phương pháp hiếu khí sử dụng nhóm vi sinh vật hiếu khí, hoạt động trong điều

kiện cung cấp oxy liên tục.

Quá trình phân hủy các chất hữu cơ nhờ vi sinh vật gọi là quá trình oxy hóa

sinh hóa. Để thực hiện quá trình này, các chất hữu cơ hòa tan, cả chất keo và chất phân

tán nhỏ trong nước thải cần di chuyển vào bên trong tế bào vi sinh vật theo 3 giai đoạn

chính như sau:

   – Chuyển các chất ô nhiễm từ pha lỏng đến bề mặt tế bào vi sinh vật.

   – Khuếch tán từ bề mặt tế bào qua màng bán thấm do sự chênh lệch nồng độ

bên trong và bên ngoài tế bào. .

  – Chuyển hóa các chất trong tế bào vi sinh vật, sản sinh năng lượng và tổng hợp

tế bào mới.

Tốc độ quá trình oxy hóa sinh hóa phụ thộc vào nồng độ chất hữu cơ, hàm

lượng các tạp chất và mức độ ổn định của lưu lượng nước thải vào hệ thống xử lý. Ở

mỗi điều kiện xử lý nhất định, các yếu tố chính ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng sinh

hoá là chế độ thủy động, hàm lượng oxy trong nước thải, nhiệt độ, PH, dinh dưỡng và

các yếu tố vi lượng.

SVTH: Nguy n Minh Châuễ Page 13

Bùn hoạt

tính(aerobic

activated

sludge)

CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC

HIẾU KHÍ( Aerobic) THIẾU

KHÍ ( Anoxic)

Kị KHÍ( Anaerobic)

Đĩa quay sinh học (potaling biological confator)

Màng lọc sinh học( strickling filters)

Ao hồ ổn định nước thải(Waste stabilization ponds and lagoons)

Bể kị khí(anaerobic

sludge digestor)

Bể lọc ki khí

(Upflow anaerobic

sludge blanket)

Đồ Án: THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT QUẬN BÌNH THẠNH.TP.HCM

Các loại hình công nghệ xử lý nước thải bằng công nghệ sinh học:

Phương pháp sinh học kỵ khí

Quá trình phân hủy kỵ khí các chất hữu cơ là quá trình sinh hóa phức tạp tạo ra

hàng trăm sản phẩm trung gian và phản ứng trung gian. Tuy nhiên phương trình phản

ứng sinh hóa trong điều kiện kỵ khí có thể biểu diễn đơn giản như sau:

Chất hữu cơ   visinh vật→ CH4 + CO2 + H2 + NH3 + H2S + Tế bào mới

Một cách tổng quát quá trình phân hủy kỵ khí xảy ra theo 4 giai đoạn:

SVTH: Nguy n Minh Châuễ Page 14

Khư NItrat

(denitrification)

Đồ Án: THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT QUẬN BÌNH THẠNH.TP.HCM

Giai đoạn 1: thủy phân, cắt mạch các hợp chất cao phân tử;

Giai đoạn 2: acid hóa;

Giai đoạn 3: acetate hóa;

Giai doạn 4: methan hóa.

Các chất thải hữu cơ chứa nhiều chất hữu cơ cao phân tử như proteins, chất béo,

carbohydrates, celluloses, lignin,…trong giai đoạn thủy phân, sẽ được cắt mạch tạo

những phân tử đơn giản hơn, dễ phân hủy hơn. Các phản ứng thủy phân sẽ chuyển hóa

protein thành amino acids, carbohydrate thành đường đơn, và chất béo thành các acid

béo. Trong giai đoạn acid hóa, các chất hữu cơ đơn giản lại được tiếp tục chuyển hóa

thành acetic acid, H2 và CO2. Các acid béo dễ bay hơi chủ yếu là acetic acid, propionic

acid và lactic acid. Bên cạnh đó, CO2 và H2, methanol, các rượu đơn giản khác cũng

được hình thành trong quá trình cắt mạch carbohydrate.Vi sinh vật chuyển hóa methan

chỉ có thể phân hủy một số loại cơ chất nhất định như CO2 + H2, formate, acetate,

methanol, methylamines, và CO.

Tùy theo trạng thái của bùn, có thể chia quá trình xử lý kỵ khí thành:

- Quá trình xử lý kỵ khí với vi sinh vật sinh trưởng dạng lơ lửng như quá trình

tiếp xúc kỵ khí (Anaerobic Contact Process), quá trình xử lý bằng lớp bùn kỵ khí với

dòng nước đi từ dưới lên (UASB);

- Qúa trình xử lý kỵ khí với vi sinh vật sinh trưởng dạng dính bám như quá trình

lọc kỵ khí (Anaerobic Filter Process).

SVTH: Nguy n Minh Châuễ Page 15

Đồ Án: THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT QUẬN BÌNH THẠNH.TP.HCM

SVTH: Nguy n Minh Châuễ Page 16

5

6 7 82

3

4

1

Đồ Án: THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT QUẬN BÌNH THẠNH.TP.HCM

Xử lý bằng phương pháp “tiếp xúc kị khí “bị len men có thiết bị trộn nvaf có bể

lắng riêng.

-Phương pháp này gồm một bể phản ứng và một bể lắng riêng biệt với một thiết bị

điều chỉnh bùn tuần hoàn .Giữa hai thiết bị khử khí để loại khí tắc trong các cục vón

tắc khí sẽ ảnh hưởng xấu toqis quá trình lắng .

-Bể phản ứng làm bằng bê tong,bằng thép hay chất dẻo chống ăn mòn ,cách nhiệt dể

duy trì nhiệt độ mong muốn ở khu vực giữa.Khấy trộn bằng cách bơm

Hinh 8.2 Bể tiếp xúc kị khí

1.Nước thô,2.Nước đã xử lý,3.Bùn dư,.4.Tuần hoàn bùn,

5.Gas,6.Trộn gas,7.Loại bỏ khí,8lắng

Phương pháp này ít chịu ảnh hưởng bởi lưu lượng ,thích hợp với việc xử lý phân

chuông,xử lý chất nước thải đặc như:trong công nghiệp đồ hộp ,cất cồn ,công nghiệp

hóa chất,công nghiệp bột giấy …hiệu quả của phương pháp Này loại bỏ được BOD5

Tới 80_95% và COD từ 65-90%.

Xử lý nước thải ở lớp bìn kị khí với dòng hướng lên (UASE)hay còn goi là lên

men lớp bùn-ANAPULSE:

SVTH: Nguy n Minh Châuễ Page 17

Đồ Án: THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT QUẬN BÌNH THẠNH.TP.HCM

Bể phản ứng có thể làm bằng bê tông,thép không rỉ,được cách nhiệt ở bên ngoài

,trong bể phản ứng với nước lên qua màng bùn và tieps tục vào bể lắng đặt cùng với bể

phản ứng.

Khí meetan được tạo ra ở giữa lớp bùn Hỗn hợp khí lỏng –bùn làm cho bùn tạo

thành dạng hạt lơ lửng->bùn tiếp xúc với nhiều hợp chất hữu cơ có trong nước thải và

quá trình phân hủy xảy ra tích cực

Một số khí và bọt khí bám vào và nổi lên mặt nước .khi qua phải lớp lưới chăn

phía trên ,các bọt khí bị vỡ ,hạt bùn tách ra lại rơi xuống .Để cho bùn ở trạng thái lơ

lửng,vận tốc dòng hướng lên khoảng 0,6-0,9m/h.

SVTH: Nguy n Minh Châuễ Page 18

Đồ Án: THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT QUẬN BÌNH THẠNH.TP.HCM

Qúa trìnhNhu cầu õi

hóa học (mg/l)

Thời gian

lưu nước

tropng bể (h)

Tải trọng chất

hữu cơ

(kg

COD/m3.ngaøy)

Hiệu

suất khử

COD

(%)

- Qúa trình tiếp xúc kị

khí(ANALIFT)1500 – 5000 2 – 10 0,48 – 2,4 75 – 90

-Quá trình với nền bùn

kị khí hướng lên trên

(UASB hay

ANAPULSE)

5000 – 15000 4 – 12 4,00 – 12,01 75 – 85

-vật liệu cố định

10000 – 20000 24 – 48 1 – 5 75 – 85

-Vật liệu trương nở

5000 – 10000 5 – 10 4,8 – 9,6 80 – 85

Bảng 1.CÁC THÔNG SỐ CỦA QUÁ TRÌNH KỊ KHÍ DÙNG ĐỂ XỬ LÝ NƯỚC

THẢI

SVTH: Nguy n Minh Châuễ Page 19

Đồ Án: THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT QUẬN BÌNH THẠNH.TP.HCM

Sơ đồ bể kị khí thường gặp

SVTH: Nguy n Minh Châuễ Page 20

Đồ Án: THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT QUẬN BÌNH THẠNH.TP.HCM

SVTH: Nguy n Minh Châuễ Page 21

Đồ Án: THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT QUẬN BÌNH THẠNH.TP.HCM

Hồ kị khí:

Ở trong hồ kị khí vi sinh vật kị khí phân hủy các chất hữu cơ thành các

sản phẩm cuối ở dạng khí .chủ yếu là CO2,CH4,và các sản phẩm trung gian sinh

mùi như H2S,axit hữu cơ…

Đặt tính của nước thải xử lý bằng phương pháp kị khí là có hàm lượng chất hữu cơ

cao,cụ thể là proterin,mỡ không chứa các chất có độc tinhsvoiws vi sinh vật ,các chất

có nhiệt độ tương đối cao.

Bảng 2.Ở NHIỆT ĐỘ >20OC SỐ LIỆU THIẾT KẾ HỒ KỊ KHÍ

THỜI GIAN LƯU NƯỚC ( NGÀY) HIỆU SUẤT GIẢM BOD (%)

1

2,5

5

50

60

70

SVTH: Nguy n Minh Châuễ Page 22

Đồ Án: THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT QUẬN BÌNH THẠNH.TP.HCM

Hồ kị khí đật hiệu suất khử BOD được 75%là tải trọng chất hữu cơ bằng 320g

BOD/M3.ngày ,thời gian lưu nước 4 ngày ,t>250c

Phương pháp xử lý sinh học hiếu khí

Quá trình xử lý sinh học hiếu khí nước thải gồm ba giai đoạn:

- Oxy hóa các chất hữu cơ;

- Tổng hợp tế bào mới;

- Phân hủy nội bào.

Các quá trình xử lý sinh học bằng phương pháp hiếu khí có thể xảy ra ở điều

kiện tự nhiên hoặc nhân tạo.Trong các công trình xử lý nhân tạo, người ta tạo điều kiện

tối ưu cho quá trình oxy hóa sinh hóa nên quá trình xử lý có tốc độ và hiệu suất cao

hơn rất nhiều. Tùy theo trạng thái tồn tại của vi sinh vật, quá trình xử lý sinh học hiếu

khí nhân tạo có thể chia thành: :

-  Xử lý sinh học hiếu khí với vi sinh vật sinh trưởng dạng lơ lửng chủ yếu được

sử dụng để khử chất hữu cơ chứa carbon như quá trình bùn hoạt tính, hồ làm thoáng,

bể phản ứng hoạt động gián đoạn, quá trình lên men phân hủy hiếu khí. Trong số các

quá trình này, quá trình bùn hoạt tính là quá trình phổ biến nhất.

- Xử lý sinh học hiếu khí với vi sinh vật sinh trưởng dạng dính bám như quá

trình bùn hoạt tính dính bám, bể lọc nhỏ giọt, bể lọc cao tải, đĩa sinh học, bể phản ứng

nitrate với màng cố định.

Và còn nhiều phương pháp nữa….

SVTH: Nguy n Minh Châuễ Page 23

Đồ Án: THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT QUẬN BÌNH THẠNH.TP.HCM

II.3 CÁC PH NG PHÁP X LÝ N C TH I Đ C S D NGƯƠ Ử ƯỚ Ả ƯỢ Ử ỤII.3.1.PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ CƠ HỌC

Song chắn rác hoặc lưới chắn rác

Loại bỏ tất cả các tạp vật có thể gây sự cố trong quá trính vận hành hệ thống

XLNTnhư tắc ống bơm, đường ống hoặc ống dẫn.

Trong xử lý nước thải đô thị người ta dùng song chắn để lọc nước và dùng máy

nghiền nhỏ cácvật bị giữ lại, còn trong xử lý nước thải công nghiệp người ta đặt thêm

lưới chắn.

Song chắn rác được phân loại theo cách vớt rác:

+Song chắn rác vớt rác thủ công, dùng cho trạm xử lý có công suất nhỏ dưới

0,1 m3/ngày

+Song chắn rác vớt rác cơ giới bằng các bằng cào dùng cho trạm có c.suất lớn

hơn 0,1 m3/ngày

Rác được vớt 2-3lần trong ngày và được nghiền để đưa về bể ủ bùn hoặc xả

trực tiếpphía trước thiết bị.

Thiết bị nghiền rác:

Là thiết bị có nhiệm vụ cắt và nghiền vụn rác thành các hạt, các mảnh nhỏ lơ

lửngtrong nước thải để không làm tắc ống, không gây hại cho bơm. Trong thực tế cho

thấy việc sửdụng thiết bị nghiền rác thay cho thiết bị chắn rác đã gây nhiều khó khăn

cho các công đoạnxử lý tiếp theo do lượng cặn tăng lên như làm tắc nghẽn hệ thống

phân phối khí và các thiết bịlàm thoáng trong các bể (đĩa, lỗ phân phối khí và dính

bám vào các tuabin…. Do vậy phải cânnhắc trước khi dùng.

SVTH: Nguy n Minh Châuễ Page 24

Đồ Án: THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT QUẬN BÌNH THẠNH.TP.HCM

Bể điều hòa

Dùng để duy trì sự ổn định của dòng thải, khắc phục những vấn đề vận hành do

sự daođộng của lưu lượng dòng nước thải gây ra và nâng cao hiệu suất của các quá

trình ở cuối dâychuyền xử lý.

Lợi ích:

-Làm tăng hiệu quả của hệ thống sinh học do nó hạn chế hiện tượng quá tải của

hệthống về lưu lượng cũng như hàm lượng các chất hữu cơ, giảm được diện tích xây

các bể sinhhọc (do được tính toán chính xác hơn). Hơn nữa các chất ức chế quá trình

xử lý sinh học sẽđược pha loãng hoặc trung hòa ở mức độ thích hợp cho các hoạt động

của vi sinh vật.

-Chất lượng nước thải sau xử lý và việc cô đặc bùn ở đáy bể lắng thứ cấp được

cải thiện dolưu lượng nạp chất rắn ổn định.

-Diện tích bề mặt cần cho hệ thống lọc nước giảm xuống và hiệu suất lọc được

cảithiện, chu kỳ làm sạch bề mặt các thiết bị lọc cũng ổn định hơn.

Bể lắng cát

Bể lắng cát nhằm loại bỏ cát, sỏi, đá dăm, các loại xỉ khỏi nước thải. Trong

nước thải, bản thân cát không độc hại nhưng sẽ ảnh hưởng đến khả năng hoạt động của

các công trình và thiết bị trong hệ thống như ma sát làm mòn các thiết bị cơ khí, lắng

cặn trong các kênh hoặc ống dẫn, làm giảm thể tích hữu dụng của các bể xử lý và tăng

tần số làm sạch các bể này. Vì vậy trong các trạm xử lý nhất thiết phải có bể lắng cát.

Bể lắng cát thường được đặt phía sau song chắn rác và trước bể lắng sơ cấp.Đôi

khi người ta đặt bể lắng cát trước song chắn rác, tuy nhiên việc đặt sau song chắn có

lợi cho việc quản lý bể lắng cát hơn.Trong bể lắng cát các thành phần cần loại bỏ lắng

xuống nhờ trọng lượng bản thân của chúng.Ở đây phải tính toán thế nào để cho các hạt

cát và các hạt vô cơ cần giữ lại sẽ lắng xuống còn các chất lơ lửng hữu cơ khác trôi đi.

SVTH: Nguy n Minh Châuễ Page 25

Đồ Án: THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT QUẬN BÌNH THẠNH.TP.HCM

Bể lắng:

Lắng là phương pháp đơn giản nhất để tách các chất bẩn không hòa tan ra khỏi

nước thải. Dựavào chức năng và vị trí có thể chia bể lắng thành các loại:

− Bể lắng đợt 1: Được đặt trước công trình xử lý sinh học, dùng để tách các

chất rắn,chất bẩn lơ lững không hòa tan.

− Bể lắng đợt 2: Được đặt sau công trình xử lý sinh học dùng để lắng các cặn vi

sinh,bùn làm trong nước trước khi thải ra nguồn tiếp nhậnCăn cứ vào chiều dòng chảy

của nước trong bể, bể lắng cũng được chia thành các loại giốngnhư bể lắng cát ở trên:

bể lắng ngang, bể lắng đứng, bể lắng tiếp tuyến (bể lắng radian).

II.3.2.Phương pháp xử lý sinh học

Bể aerotank

Tại bể Aeroten diển ra quá trình sinh học hiếu khí được duy trì nhờ không khí cấp

từ máy thổi khí. Tại đây, các vi sinh vật ở dạng hiếu khí(bùn hoạt tính) sẽ phân huỷ

các chất hữu cơ còn lại trong nước thải thành các chất vô cơ ở đơn giản như: CO2,

H2O…theo phản ứng sau:.

Chất hữu cơ + Vi sinh vật hiếu khí  → H2O+CO2  + Sinh khối mới +…

Hiệu suất xử lý của bể làm thoáng tính theo COD, BOD đạt khoảng 90 - 95%.

II.3.3.Phương pháp hoá học

Khử trùng bằng Clo và các hợp chất của Clo

Cl2 là chất oxi hoá mạnh ở bất kỳ dạng nào.Khi cho Clo tác dụng với nó sẽ tạo

thành HOCl có tácdụng diệt trùng mạnh. Khi cho Clo vào trong H2O, chất diệt trùng

sẽ khuyếch tán qua lớp vỏ tế bàosinh vậtgây phản ứng với men tế bào làm phá hoại các

quá trình trao đổi chất của tế bào vi sinhvật.

SVTH: Nguy n Minh Châuễ Page 26

Đồ Án: THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT QUẬN BÌNH THẠNH.TP.HCM

Khi cho Clo vào trong nước, phản ứng diễn ra như sau:

Cl2 + H2O = HCl + HClO

Hoặc có thể ở dạng phương trình phân li

Cl2 + H2O = H+ + OCl- + Cl-.

Khi sử dụng Clorua vôi, phản ứng diễn ra như sau:

Ca(OCl)2 + H2O = CaO + 2HOCl

2HOCl = 2H+ + 2OCl-

Khả năng diệt trùng của Clo phụ thuộc vào hàm lượng HOCl có trong H2O.

Nồng độ HOCl phụ thuộcvào lượng ion H+ trong nước hay phụ thuộc vào pH của

nước. Khi:

- PH = 6 thì HOCl chiếm 99,5% còn OCl- chiếm 0.5%

- PH = 7 thì HOCl chiếm 79% còn OCl- chiếm 21%

- PH = 8 thì HOCl chiếm 25% còn OCl- chiếm 75%

Tức là PH càng cao hiệu quả khử trùng càng giảm.

Tác dụng khử trùng của HOCl cao hơn nhiều OCl-.

Khi cho Clo vào trong nước ngoài việc diệt vi sinh vật, nó còn khử các chất hoà

tan và NH3.

HOCl + NH3 = NH2Cl + H2O

HOCl + NH2Cl = NHCl2 + H2O

HOCl + NHCl = NCl3 + H2O

SVTH: Nguy n Minh Châuễ Page 27

Đồ Án: THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT QUẬN BÌNH THẠNH.TP.HCM

Do đó khả năng diệt trùng kém đi. Bởi vì khả năng diệt trùng của

monocloramin hấp hơn dicloramin

khoảng 3 – 5 lần, còn khả năng diệt trùng của dicloramin thấp hơn HOCl

khoảng 20 – 25 lần.

Khi PH tăng → NCl3 tạo ít. Khả năng diệt trùng của NH2Cl =( 1/3 -1/5) NHCl2

và NH2Cl2 =(1/20 –1/25)Cl2.

Sau khi qua xử ly (hệ thống xử lý) thì lượng Clo lượng dư: 0.3-0.5mg/l. Sao

cho đến cuối ống còn0.05mg/l.

Lượng Clo dư đưa vào trong nước phải xác định bằng thực nghiệm. Khi thiết kế

sơ bộ có thể lấy nhưsau : đối với nước thải sau xử lý cơ học là 10mg/l; nước thải sau

xử lý Aeroten không hoàn toàn hayBiophin cao tải là 5mg/l; nước thải xử lý sinh học

hoàn toàn là 3mg/l.

Khi trong nước có phenol, khử trùng bằng Clo → Clo phenol có mùi rất khó

chịu.Nên khử bằng NH3trước khi khử trùng.

SVTH: Nguy n Minh Châuễ Page 28

Đồ Án: THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT QUẬN BÌNH THẠNH.TP.HCM

CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ

III.1 CÁC S LI U C SỐ Ệ Ơ ỞQuận Bình Thạnh thuộc TP HCM nằm tren sông Đồng Nai (nguồn loại A) có các số

liệu về nước thải sau đây.

+ Dân số thành phố N: 20.000 người

+ Tiêu chuẩn thoát nước q: 200 lít/người.ngày đêm

+ Tải lượng BOD20 của nước thải sinh hoạt: nBOD = 35g/người/ngày đêm.

+ Tải lượng chất lơ lửng của nước thải sinh hoạt: nll = 55g/người/ngày đêm.

Các loại nước thải tập trung khác từ:

Nhà máy công nghiệp:

+ Lưu lượng QCN: 8.000m3/ngày đêm

+ Hàm lượng chất lơ lửng SS : 400mg/L

+ Hàm lượng BOD5: 100mg/L

Khách sạn : 1000 Khách

Trường đại học:1.500 Sinh viên

Bảng 1- Lưu lượng nước thải công nghiệp xả vào mạng lưới thành phố:

SVTH: Nguy n Minh Châuễ Page 29

Đồ Án: THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT QUẬN BÌNH THẠNH.TP.HCM

Chất lượng nước thải sau khi xử lý cần đạt tiêu chuẩn cột A QCVN

14:2008/BTNMT

+ Hàm lượng chất lơ lửng: C ≤ 50 mg/lít

+ Hàm lượng BOD5: L ≤30 mg/lít

Và nước thải sau khi xử lý đạt tiêu chuẩn sẽ được xả vào sông Đồng Nai.

III.2 XÁC ĐỊNH LƯU LƯỢNG TÍNH TOÁN CỦA CÁC LOẠI NƯỚC THẢI Nước thải sinh hoạt

Lưu lương nước thải trung bình ngày đêm của nước thải sinh hoạt được xác định theo

công thức:

Qsh=q x N1000

=200 x 200001000

=4000 m3/ngđTrong đó: q = Tiêu chuẩn thoát nước của nước

thải sinh hoạt trong quận Bình Thành, q = 200 lít/người.ngđ;

N = Số dân trong quận.

SVTH: Nguy n Minh Châuễ Page 30

Đồ Án: THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT QUẬN BÌNH THẠNH.TP.HCM

Nước thải của khách sạn

Nguồn:Bài giảng Kỹ thuật xử lý nước thải – Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn

Lưu lượng nước thải của khách sạn được xác định theo công thức sau:

Qks=q1 x N1

1000=180 x1000

1000=180m3/ngđ

Trong đó: q1 = Tiêu chuẩn thoát nước của khách sạn, q1 = 180 lít/người.ngđ;N 1 = số

người khách trong khách sạn, N1 = 1000 khách.

Nước thải của trường đại học

Nguồn:Bài giảng Kỹ thuật xử lý nước thải – Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn

SVTH: Nguy n Minh Châuễ Page 31

Đồ Án: THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT QUẬN BÌNH THẠNH.TP.HCM

Qtđh=q2 x N2

1000=95 x 1500

1000=142,5 m3 /ngđ

Trong đó: q2 = Tiêu chuẩn thoát nước của trường đại học, q2 = 95 lít/người.ngđ; N 2 =

Số sinh viên trường đại học, N 2 = 1500 sinh viên.

Nước thải công nghiệp

Lưu lương nước thải trung bình ngày đêm của nước thải công là:

Qcn = 8000 m3/ngđ và lưu lượng trung bình giờ: Qcn.h= 800024

=333,33m3/h

Xác định các lưu lượng đặc trưng

Lưu lượng nước thải trung bình tổng cộng ngày đêm

Qtc = Qsh + Qks + Qtđh + Qcn = 4000 + 180 + 142,5 + 8000 = 12322,5 m3/ngđ

Lưu lượng trung bình giờ của nước thảitổng cộng:

Qtb .htc = 12322,5

24=513,4375 m3/h

Lưu lượng trung bình giây của nước thải tổng cộng:

Qtb .stc = 513,4375

3,6=142,62l/s

III.3 XÁC Đ NH HÀM L NG B N C A N C TH I THEO Ị ƯỢ Ẩ Ủ ƯỚ ẢCH T L L NG VÀ THEO HÀM L NG BODẤ Ơ Ử ƯỢ 5

III.3.1 HÀM LƯỢNG CHẤT LƠ LỬNG

Hàm lượng chất lơ lửng của nước thải sinh hoạt:

Csh= n x1000q

=55 x 1000200

=¿275 mg/l

Trong đó: n = hàm lượng chất lơ lửng tính cho một người trong ngày đêm lấy theo

điều 6.1.6 (TCXD-51-84) ; q = Tiêu chuẩn thoát nước của nước thải sinh hoạt trong

quận Bình Thành, q = 200 lít/người.ngđ;

Hàm lượng chất lơ lửng của nước thải ở khách sạn

SVTH: Nguy n Minh Châuễ Page 32

Đồ Án: THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT QUẬN BÌNH THẠNH.TP.HCM

Cks= n x1000q1

=55 X 1000180

=¿305,56 mg/l

Hàm lượng chất lơ lửng trong nước thải sinh hoạt ở trường đại học

Ctđh= n x1000q 2

=55 x 100095

=¿578,95 mg/l

Hàm lượng chất lơ lửng trong nước thải công nghiệp

Ccn = 400 mg/l

Hàm lượng chất lơ lửng trong hỗn hợp nước thải dẫn đến trạm xử lý tập

trung là:

Chh= 275 x 4000+305,56 x 180+578,95 x 142,5+400 x800012322,5

=¿360,11 mg/l

III.3.2 HÀM LƯỢNG BOD5

Hàm lượng BOD5 của nước thải sinh hoạt là:

Lsh = nBOD x1000

q=35 x1000

200=¿175 mg/l

Trong đó: nBOD= lượngnBOD của nước thải sinh hoạt tính cho 1 người trong ngày đêm.

Lấy theo điều 6.1.6-TCXD-51-84, nBOD=¿ 30 ÷ 35 g/ng.ngđ. chọnnBOD = 35 g/ng.ngđ.

Hàm lượng BOD5 của nước thải ở khách sạn là:

Lks = nBOD x1000

q1=35 x1000

180=¿194,44 mg/l

Hàm lượng BOD5 của nước thải ở trường đại học là:

Ltđh = nBOD x1000

q2=35 x1000

95=¿368,42 mg/l

Hàm lượng BOD5 của nước thải công nghiệp là:

Lcn = 100 mg/l

Hàm lượng BOD5 của hỗn hợp nước thải là:

Lhh = 175 x 4000+194,44 x 180+368,42 x 142,5+100 x 800012322,5 = 128,83 mg/l

III.3.3XÁC ĐỊNH DÂN SỐ TÍNH TOÁN

Dân số tính toán theo chất lơ lửng được xác định theo công thức

SVTH: Nguy n Minh Châuễ Page 33

Đồ Án: THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT QUẬN BÌNH THẠNH.TP.HCM

Ntt = N + Ntđ = N + ccn x Qcn

n = 22500 + 400 x800

55 = 80682 người

Trong đó: N = Tổng dân số của quận. N = 20000 + 1000 + 1500 = 22500 người; N tđ =

dân số tương đương theo chất lơ lửng; n = lượng chất lơ lửng tính tương đương cho 1

người, n = 55 g/ng.ngđ.

Dân số tính toán theo BOD5

NBOD5 = N + Lcn x Qcn

nBOD = 22500 + 100 x 8000

35 = 45357 người

Trong đó: nBOD = Lượng BOD5 tính tương đương cho 1 người, nBOD = 35 g/ng.ngđ

III.4TÍNH TOÁN CÔNG NGH X LÝ N C TH IỆ Ử ƯỚ ẢIII.4.1 Lựa chọn sơ đồ công nghệ của trạm xử lý

Việc lựa chọn sơ đồ của trạm xử lý dựa vào các yếu tố cơ bản sau:

Công suất của trạm xử lý

Thành phần và đặc tính của nước thải

Mức độ cần thiết để xử lý nước thải

Tiêu chuẩn xả nước thải và các nguồn tiếp nhận tương ứng

Phương pháp sử dụng cặn

Điều kiện mặt bằng và các đặc điểm địa chất thuỷ văn khu vực xây dựng trạm

xử lý nước thải

Các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật khác

Ngoài ra cần chú ý rằng, các công trình đơn vị xử lý nước thải được bố trí sao

cho nước thải có thể tự chảy từ công trình này đến công trình tiếp theo để giảm chi phí

sử dụng bơm chuyển tiếp

SVTH: Nguy n Minh Châuễ Page 34

Đồ Án: THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT QUẬN BÌNH THẠNH.TP.HCM

.

III.4.2 PHƯƠNG ÁN

.Sơ đồ công nghệ:

nước đã xử lý

sông

cột A QCVN 14:2008/BTNMT

Hình 2.75 sơ đồ xữ lý nước thải

SVTH: Nguy n Minh Châuễ Page 35

song chắn rác

bể lắng cát

bể lắng 1

bể aeroten

bể lắngđợt 2

Bể khử trùng

sân phơi cát

bể nén bùn

bể mêtan sân phơi bùn

Các khô

Cặn sơ cấp

Khí nén

Nghiền rát

Chôn lấp

Bể điều hòa

Nước thải

Đồ Án: THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT QUẬN BÌNH THẠNH.TP.HCM

Thuyết minh sơ đồ công nghệ phương án

Nước thải từ các nguồn theo mạng lưới thoát nước riêng , nước thải qua song

chắn rác, sau đó chảy vào bể lắng cát , ở đây nước thải sẽ được loại bỏ các tạp chất

hữu cơ có kích thước lớn như bao nilon, lá cây, …nhằm tránh gây hư hỏng bơm và tắc

nghẽn các công trình phía sau.Rác được nghiền nhỏ ở máy nghiền rác và chuyển đến

bể lắng ngang để xử lý tiếp.

Sau đó nước thải được dẫn vào bể điều hòa để ổn định lưu lượng và nồng độ,

tránh hiện tượng quá tải vào các giờ cao điểm, do đó giúp hệ thống xử lý làm việc ổn

định và giảm kích thước các công trình đơn vị tiếp sau. Trong bể điều hòa có bố trí hệ

thống thổi khí nhằm xáo trộn hoàn toàn nước thải không cho cặn lắng trong bể đồng

thời cung cấp O2 để giảm một phần BOD.

Sau đó nước thải chảy vào bể lắng 1 nhằm lắng cặn lơ lửng và một phần BOD.

Tiếp theo nước thải sẽ được đưa vào bể Aerotank thực hiện quá trình phân hủy

hiếu khí các chất hữu cơ có khả năng phân hủy sinh học ở dạng hòa tan và dạng lơ

lửng. Trong bể Aerotank được cấp khí và khuấy trộn nhằm tăng hàm lượng oxy hòa

tan và quá trình oxy hóa các chất hữu cơ trong nước thải.

Sau đó nước thải chảy vào bể lắng 2 để lắng cặn sinh học và bùn hoạt tính.

Từ bể lắng 2 nước chảy sang bể khử trùng để loại các vi sinh vật gây bệnh bằng

dung dịch Chlorin 5% trước khi thải vào nguồn tiếp nhận. Ngoài mục đích khử trùng,

chlorine còn có thể sử dụng để giảm mùi.Hàm lượng chlorine cần thiết để khử trùng

cho nước sau lắng từ 3-15mg/l .Hàm lượng Chlorine cung cấp vào nước thải ổn định

qua bơm định lượng hóa chất.

Bùn hoạt tính từ bể lắng 2 một phần tuần hoàn lại vào bể Aerotank, phần còn lại

được dẫn vào bể nén bùn.Tại bể nén bùn, bùn được tách nước để làm giảm độ ẩm của

bùn, phần nước tách từ bùn sẽ được tuần hoàn vào bể điều hòa để tiếp tục xử lý. Phần

bùn từ bể nén bùn sẽ được dùng làm phân bón hoặc san lấp.

SVTH: Nguy n Minh Châuễ Page 36

Đồ Án: THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT QUẬN BÌNH THẠNH.TP.HCM

Ưu điểm của phương án

Hiệu quả xử lý cao vì kết hợp xử lý yếm khí và hiếu khí;

Ít tiêu hao năng lượng trong quá trình hoạt động;

Giá thành vận hành thấp;

Hệ thống kỵ khí sản sinh ít bùn thừa;

Thu khí CH4 phục vụ nhu cầu năng lượng.

Khuyết điểm của phương án

Khó kiểm soát trạng thái và kích thước hạt bùn.

III.4.3 Tính toán các công trình đơn vị

Xác định lưu lượng tính toán:

Qtc= 12322,5m3/ngđ

Qtb .htc = 513,44 m3/h

Qtb .stc = 0,14 m3/s

III.4.3.1 Song chắn rácNhiệm vụ : Giữ lại các tạp chất có kích thước lớn, nhờ đó tránh gây tắc nghẽn

và bào mòn bơm, đường ống hoặc kênh dẫn. Đây là công trình đầu tiên của trạm xử lý

nước thải.

Chọn các thông số kỹ thuật của mương đặt song chắn rác:

Độ dốc I = 0,008

Chọn tốc độ của nước thải trước song chắn rác V = 0,6 m/s

Độ dày h = 0,5m

Chiều cao lớp nước ở song chắn rác lấy h1 = H = 0,5m

Số khe hở của song chắn rác được tính theo công thức:

SVTH: Nguy n Minh Châuễ Page 37

Đồ Án: THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT QUẬN BÌNH THẠNH.TP.HCM

n=

Q×Kv×b×h1 =

0 , 14×1,050,6×0 ,016×0,5 = 31 khe

Trong đó:

H : chiều cao lớp nước ở mương dẫn

n:số khe hở song chắn rác

v : tốc độ nước chảy qua song chắn rác v = 0,6 m/s

K: hệ số tính đến mức độ thu hẹp dòng chảy do hệ thống cào rác, K = 1,05.

b: khoảng cách khe hở của song chắn rác, b=16 – 25 mm. Chọn b = 16 mm.

Q :lưu lượng nước thải, Q = 0,0058 m3/s

Số thanh chắn: m = n- 1 = 31 – 1 = 30 thanh

Chiều rộng của song chắn rác được tính theo công thức:

Bs = s(n+1) + b¿ n = 0,008(31+1) + 0,016¿ 31= 0,752 m

Trong đó: s là bề dày của thanh chắn rác, s = 0,008 mm.

Kiểm tra vận tốc dòng chảy ở phần mở rộng của mương trước song chắn rác để

khắc phục khả năng lắng đọng cặn khi vận tốc nhỏ hơn 0,4 m/s

Vkt =

QBs×h1 =

0 , 140 ,752×0,5 = 0,37m/s

Tổn thất áp lực ở song chắn rác:

hs = ξ× v2

2g×Κ

Trong đó:

v : vận tốc nước thải trước song chắn;

K: hệ số tính đến sự tăng tổn thấtdo vướng mắc rác ở song chắn, K=2-3,chọn

K=2;

SVTH: Nguy n Minh Châuễ Page 38

Đồ Án: THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT QUẬN BÌNH THẠNH.TP.HCM

ξ : hệ số sức cản cục bộ của song chắn được xác định theo công thức:

ξ = β×( s

l )43 sin α=2 , 42×( 0 ,008

0 , 016 )43×sin 450

= 0,679

β : hệ số phụ thuộc vào tiết diện ngang của thanh song chắn, chọn hình dạng tiết diện

thanh song chắn là hình chữ nhật, khi đó β =2,42;

α : góc nghiêng của song chắn so với hướng dòng chảy, α =450.

Suy ra:

hs = ξ× v2

2g×Κ

= 0,679

(0,8 )2

2×9 , 81×2

= 0,044 m= 4,4cm

Chiều dài phần mở rộng trước thanh chắn rác L1:

L1=

B s−B2 tgϕ =

0 ,752−0,72tg 200

= 0,07 m

Trong đó:

Bs : chiều rộng song chắn rác, Bs=0,752m

B : chiều rộng mương dẫn, B = 0,7m

ϕ : góc nghiêng chỗ mở rộng, thường lấy ϕ =200

Chiều dài phần mở rộng sau thanh chắn rác L2:

L2 = L1

2=0 ,07

2 =0,035 m

Chiều dài xây dựng của phần mương để lắp đặt song chắn rác:

L = L1 + L2 + Ls = 0,07 +0,035 + 1,5 = 1.605 m

Trong đó: Ls: chiều dài phần mương đặt song chắn rác, Ls=1,5m.

Chiều sâu xây dựng của phần mương đặt song chắn rác:

SVTH: Nguy n Minh Châuễ Page 39

Đồ Án: THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT QUẬN BÌNH THẠNH.TP.HCM

H = h1 + hs + hbv= 0,5 + 0,044 + 0,5 = 1,044m

Trong đó:

h1: độ đầy ở mương dẫn, h1=0,5m;

hs: tổn thất áp lực ở song chắn rác, hs=0,044m;

hbv:chiều cao bảo vệ. Chọn hbv=0,5m

Khối lượng rác được giữ lại trước song chắn rác được xác định:

W c=a×Nn

365×1000

Trong đó:

a: lượng rác tính cho đầu người trong năm, lấy a = 8 L/ng.năm (Điều 4.1.11-

TCXD-51-84).

W c=8×80682

365×1000=

1.77 m3/ng.đ

Trọng lượng rác ngày đêm là:

P=Wc x G =1,77 x 750 = 1327,5 kg/ngđ

Trong đó:

G: tỷ trọng rác, G = 750 kg/m3

Trọng lượng rác trong từng giờ trong ngày đêm

Ph= P24 x Kh = 1327,5

24 x 2 = 110,625 kg/h

Trong đó: Kh = Hệ số điều hoà giờ của rác, lấy Kh= 2

Rác được nghiền nhỏ ( gồm 2 máy trong đó 1 máy công tác và 1 máy dự phòng, công

suất mỗi máy: 0,2 tấn /h) và sau đó được dẫn đến bể lắng cát để xử lý tiếp.

SVTH: Nguy n Minh Châuễ Page 40

Đồ Án: THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT QUẬN BÌNH THẠNH.TP.HCM

Hàm lượng chất lơ lửng (TSS) và BOD5 của nước thải sau khi đi qua song chắn

rác giảm 4%, còn lại: Tuy nhiên lượng rác lại được tuần hoàn trở lại từ máy nghiền rác

nên coi như lượng chất lơ lửng và BOD không thay đổi ở công trình tiếp theo.

Chh = 360,11 mg/l

Lhh = 128,83mg/l

III.4.3.2Bể lắng cátNhiệm vụ:Loại bỏ các tạp chất vô cơ không hòa tan như cát, sỏi,xỉ và các các

vật liệu rắn khác có vận tốc lắng hay trọng lượng riêng lớn.

Chọn thời gian lưu nước trong bể lắng cát ngang t = 60s.

Lưu lượng nước tính toán: Q = 0,14 m3/s

Thể tích tổng cộng của bể lắng cát:

Wb = Q x t = 0,14 x 60 = 8,4 m3

Chiều dài bể lắng cát ngang được xác định theo công thức:

L =

1000×K×H tt×vU0 =

1000×1,7×0 , 25×0,318 ,7 = 6,82 m

Trong đó:

K : hệ số phụ thuộc vào loại bể lắng cát và độ thô thủy lực của hạt cát U 0.Với

đường kính hạt cát giữ lại trong bể d=0,2mmU0=18,7mm/s và K=1,7;

Htt: độ sâu tính toán của bể lắng cát, Htt=0,25-1m (Điều 6.3.4.a-TCXD-51-84).

Chọn Htt=0,25m;

v : tốc độ của nước thải trong bể lắng cát ngang, v =0.25-0,4. Chọn v =0,3m/s

(Bảng TK-2 –xử lý nước thải đô thị và công nghiệp, tính toán thiết kế công trình-Lâm

Minh Triết,Nguyễn Thanh Hùng, Nguyễn Phước Dân).

U0: độ thô thủy lực của hạt cát, U0=18,7-24,2mm/s ứng với đường kính của hạt cát

d=0,20-0,25mm. Chọn U0=18,7mm/s.

SVTH: Nguy n Minh Châuễ Page 41

Đồ Án: THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT QUẬN BÌNH THẠNH.TP.HCM

Diện tích tiết diện ướt của bể lắng cát ngang được tính theo công thức:

F =

Qv

=0 ,140 ,15

=0 ,93 m2

Trong đó:

v : tốc độ của nước thải trong bể lắng cát ngang. Chọn v =0,15m/s .

Chiều rộng bể lắng cát ngang được xác định theo công thức:

B=

FH tt

=0 ,930 ,25 = 3,72m

Trong đó:

Htt: độ sâu tính toán của bể lắng cát, H tt=0,25-1m (Điều 6.3.4.a-TCXD-51-84), chọn

Htt=0,25m.

Thể tích phần chứa cặn của bể lắng cát ngang được tính theo công thức:

W=P×N×t1000

=0 , 02×80682×21000 = 3,23 m3

Trong đó:

P: lượng cát lắng được trong bể cát, P = 0,02l/ng.ngđ (Điều 6.3.5-TCXD-51-

84);

N: dân số tính toán, N = 80682 người;

t:chu kỳ xả cát, t = 2 ngày đêm.

Chọn bể lắng cát ngang gồm 2 đơn nguyên làm việc luân phiên nhau.

Chiều cao lớp cát trong bể lắng cát ngang trong 2 ngày đêm :

hc=

WL×B×n

= 3 , 236 , 82×3 ,72×1

=0 ,13 m

Với n = 1: Số bể lắng cát làm việc.

SVTH: Nguy n Minh Châuễ Page 42

Đồ Án: THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT QUẬN BÌNH THẠNH.TP.HCM

Chiều cao xây dựng của bể lắng cát ngang :

Hxd = Httmax + hc + hbv = 1 + 0,13 + 0,5 = 1,63 m

Chọn chiều cao bảo vệ :hbv=0,5m

Hàm lượng chất lơ lửng (TSS) và BOD5 của nước thải sau khi đi qua bể lắng

cát giảm 5%, còn lại:

Chh = Chh¿ (100-5)% = 360,11¿ 95% = 342,1 mg/l

Lhh = Lhh¿ (100-5)% = 128,83¿ 95% = 122,4mg/l

III.4.3.3 Bể điều hòaNhiệm vụ: Bể điều hòa có nhiệm vụ điều hòa nước thải về lưu lượng và nồng

độ, giúp làm giảm kích thước và tạo chế độ làm việc ổn định cho các công trình phía

sau , tránh hiện tượng quá tải.

Nội dung tính toán :

Kích thước bể

Hệ thống xáo trộn tránh lắng cặn

Thời gian lưu nước trong bể điều hòa t = 4÷12 h.Chọn t = 4h .

Xác định kích thước bể:

Thể tích bể điều hòa :

W = Qh¿ t = 513,44¿ 4= 2053,76 m3

Chọn chiều cao làm việc h = 4m, chiều cao bảo vệ hbv = 0,5m

Chiều cao xây dựng :

H=h+hbv=4+0 . 5=4,5m

Diện tích mặt bằng bể :

SVTH: Nguy n Minh Châuễ Page 43

F=WH

=2053 ,76 m3

4,5m=456 , 39 m2

Đồ Án: THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT QUẬN BÌNH THẠNH.TP.HCM

Tính toán hệ thống cấp khí cho bể điều hòa   :

Lượng không khí cần thiết :

Lkhí= Qh¿ a= 513,44¿ 3,74 = 1920,27 m3

Trong đó :

a : lượng không khí cấp cho bể điều hòa, a = 3,74m3 khí/m3 nước thải (Theo

W.Wesley Echenfelder, Industrial Water Pollution Control,1989).

Chọn hệ thống cấp khí bằng thép có đục lỗ, gồm 4 ống đặt dọc theo chiều dài bể .

Lưư lượng khí trong mỗi ống :

qống=

Lkhí

vông =1920 ,2710

=192m3/h

Trong đó :

v  : vận tốc khí trong ống, vông =10-15m/s. chọn vông =10m/s.

Đường kính ống dẫn khí:

dống= √ 4×qông

π×vông×3600=√ 4×192

π×10×3600=

0,08 m = 80 mm

Chọn ống φ = 80 mm, đường kính các lỗ 2-5mm. Chọn dlỗ=4mm=0,004m.Vận tốc khí

qua lỗ vlỗ=5-20m/s, chọn vlỗ=15m/s.

Lưu lượng khí qua một lỗ:

qlỗ= vlỗ

¿π×d lô

2

4=15×π×0 , 0042

4×3600=0 ,678 m3 /h

Số lỗ trên một ống:

N=

qông

qlô=192

0 ,678=279 ,5

lỗ

Chọn N= 280 lỗ

SVTH: Nguy n Minh Châuễ Page 44

Đồ Án: THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT QUẬN BÌNH THẠNH.TP.HCM

III.4.3.4Bể lắng hai vỏNhiệm vụ:

Lắng các tạp chất lơ lửng;

Chế biến cặn lắng bằng quá trình lên men kỵ khí.

Nội dung tính toán bể lắng 2 vỏ gồm 2 phần cơ bản:

Tính toán máng lắng;

Tính toán ngăn lên men cặn lắng.

Tính toán máng lắng:

Thể tích tổng cộng của bể lắng:

W = 513,44m3/h x 1,5h = 770,16 m3

Trong đó:

t: thời gian lắng ở bể lắng 2 vỏ, t=1,5h.(Theo 6.5.3-TCXD-51-84).

Thể tích hữu ích của máng lắng được tính theo công thức sau đây:

Wm = Qs¿ t ¿ 3600 = 0,14¿ 1,5 ¿ 3600= 756 m3

Diện tích tiết diện ướt của một máng lắng được xác định theo công thức :

ω1=bh1+bh2

2

Nếu góc nghiêng ở đáy máng lắng được thiết kế với một góc 500 thì công thức trên có

thể viết thành :

ω1=bh1+0,3b2

Trong đó :

b : chiều ngang máng lắng, lấy không quá 3m, chọn b=2m ;

h1 : chiều cao lớp nước phần hình chữ nhật của máng lắng lấy không quá 1m,

chọn h1=0,5m ;

SVTH: Nguy n Minh Châuễ Page 45

Đồ Án: THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT QUẬN BÌNH THẠNH.TP.HCM

Vậy :

ω1=2×0,5 + 0,3¿ 22 = 2,2m

Chiều cao lớp nước phần hình tam giác của máng lắng được tính như sau:

h2=1,2b

2=1,2×2

2=1,2m

Chiều dài của máng lắng được xác định theo công thức:

L =

W m

ω1×n×n1=756

2,2×1×2=171 ,8m

Trong đó:

n: số lượng bể lắng 2 vỏ, n=1;

n1: số lượng máng lắng trong một bể, n1=2.

Chọn bể lắng 2 vỏ có dạng hình tròn trong mặt bằng, vì vậy chiều dài của máng lắng

bằng đườg kính trong bể: L = D = 171,8 m

Tốc độ lắng của hạt lơ lửng qua máng lắng được xác định theo công thức:

u = Ht

Trong đó:

t: thời gian lắng, t=1,5h ;

H : chiều sâu trung bình của máng lắng, được xác định như sau :

H = h1+0,5h2=0,5+0,5¿ 1,2=1,1m

Vậy :

u =

1,11,5 = 0.55 m/h = 0,2 mm/s

SVTH: Nguy n Minh Châuễ Page 46

Đồ Án: THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT QUẬN BÌNH THẠNH.TP.HCM

Hiệu quả lắng chất lơ lửng của bể là 40-50% :

Chh = Chh¿ (100-50)% = 342,1¿ 50% = 156mg/l

Hàm lượng BOD5 của nước thải giảm 15-20%, còn lại:

Lhh = Lhh¿ (100-20)% = 122,4¿ 80% = 97,92 mg/l

Với Chh=124 mg/l < 150 mg/l thỏa Điều 6.5.3-TCXD-51-84 rằng nước thải dẫn đến

công trình xử lý sinh học có hàm lượng chất lơ lửng không vượt quá 150 mg/l .

Theo tiêu chuẩn thiết kế (Điều 6.6.2=TCXD-51-84) thì mặt thoáng tự do của bể

lắng 2 vỏ để cặn không nổi lên không nhỏ hơn 20% diện tích mặt bằng của bể (nhưng

không lớn hơn 50%). Thực hiện điều này có nghĩa là nhằm tránh sự tích đọng màng

bùn quá nhanh và cũng để tạo một thể tích dung dịch đệm nước bùn đủ cho quá trình

hoạt động bình thường của bể.

Diện tích mặt thoáng được tính như sau:

F =

πD2

4−2 Lb

πD2

4

100 %=

3 ,14×(171 ,8 )2

4−2×171 ,8×2

3 ,14×(171 ,8 )2

4 100%= 45 %

Như vậy thỏa mãn yêu cầu ở trên.

Tính toán ngăn bùn

Ngăn bùn của bể lắng 2 vỏ được tính toán phụ thuộc vào thời gian lên men cặn

hữu cơ và phụ thuộc vào nhiệt độ trung bình của nước thải về mùa lạnh (hoặc nhiệt độ

trung bình năm của không khí).

Thể tích ngăn bùn của bể lắng 2 vỏ được tính theo công thức:

W = W b×N×K1000

=10×80682×1,31000 = 1048,9 m3

Trong đó:

SVTH: Nguy n Minh Châuễ Page 47

Đồ Án: THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT QUẬN BÌNH THẠNH.TP.HCM

Wb: thể tích ngăn tự hoại trong bể lắng 2 vỏ, lấy theo Điều 6.6.3-TCXD-51-84.

ứng với nhiệt độ nước thải về mùa lạnh 250C. Wb=10l/người;

N: dân số tính toán, N= 80682 người;

K: hệ số tăng thể tích ngăn bùn, lấy bằng 30% khi dẫn bùn từ bể lắng sau bể lọc

sinh học nhỏ giọt hoặc bể Aerotank làm sạch không hoàn toàn vào, K=1,3;

Lượng bùn sinh ra mỗi ngày

Mbun=(SSvào-SSra)500m3/ngày.đ=(328,42-124)*500*10-3 = 102,21 kg/m3

Thể tích bùn sinh ra mỗi ngày

Vbun = Mbun/C = 1,3 m3/ngày

Trong đó C là hàm lượng chất rắn trong bùn lấy = 80kg/m3

Chiều cao phần hình nón ( với đáy nghiên 300) được tính theo công thức:

hn= 0,29D-0,12= 0,29¿ 171,8-0,12= 49,7m

Thể tích phần hình nón của bể lắng 2 vỏ được tính theo công thức:

Wn=13

hn( F1+F2+√F1 F2)=13×1,9 (23169+0 ,23+√23169×0 ,23 )

= 14720m3

Trong đó:

F1: diện tích mặt cắt ngang hình trụ của bể lắng được xác định bởi:

F1=πD2

4=3 ,14×171 ,82

4 = 23169 m2

F2: diện tích đáy nhở hình nón cụt được xác định bởi:

F2=πd2

4= 3 ,14×0 ,542

4 =0,23m2

SVTH: Nguy n Minh Châuễ Page 48

Đồ Án: THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT QUẬN BÌNH THẠNH.TP.HCM

ở đây d là đường kính đáy nhỏ hình nón cụt dược xác định như sau:

d=D-2x=D-2hn¿ cotg300=171,8-2¿ 1,9¿√3=0,54m

Chiều cao xây dựng của bể lắng 2 vỏ bằng:

Hxd=h1+h2+h3+h4+htr+hn=0,5+1,2+0,5+0,4+2+49,7=54,3 m

Trong đó:

h3: chiều cao lớp trung hòa, tính từ mực bùn cao nhất đến khe hở của máng

lắng, h3=0,4-0,5m. Chọn h3=0,5m;

h4: khoảng cách từ mực nước đến thành bể, chọn h4=0,4m;

htr: chiều cao phần hình trụ của bể lắng 2 vỏ, lấy 2-3m. Chọn htr=2m;

hn: chiều cao phần hình nón, hn=49,7m.

III.4.3.5Bể AerotankNhiệm vụ:Thực hiện quá trình phân hủy các chất hữu cơ có trong nước thải ở

điều kiện hiếu khí.

Tính roán bể Aerotank phụ thuộc vào các yếu tố sau đây:

Thành phần và tính chất của nước thải

Nhu cầu oxy cần cho quá trình oxy hoá sinh học

Mức độ xử lý nước thải

Hiệu quả sử dụng không khí

( điều 6.15.2- Tiêu chuẩn xây dựng TCXD-51-84)

Nội dung tính toán Aerotankgồm các phần sau:

Xác định lượng không khí cần thiết cung cấp cho bể Aerotank

Chọn kiểu bể và xác định kích thước bể

Chọn kiểu và tính toán thiết bị khuếch tán khí.

a) Xác định lượng không khí cần thiết cung cấp cho bể Aerotank

SVTH: Nguy n Minh Châuễ Page 49

Đồ Án: THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT QUẬN BÌNH THẠNH.TP.HCM

Nội dung tính toán:

Lưu lượng không khí đi qua 1m3 nước thỉa cần xử lý khi xử lý sinh học hiếu khí

ở bể Aerotank được tính toán theo công thức.

D = 2 Lhh

KX H= 2 X 89,3

14 X 4 = 3,2 m3/m3 nước thải

Trong đó: La = LBOD dẫn vào vào bể Lhh= 89,3 mg/l; K= hệ số xử dụng không

khí, chọn k = 14; H= chièu sâu công tác của bể Aerotank , H = 4m.

Thời gian cần thiết thổi không khí vào trong bể Aerotankđược tính theo công

thức:

t = 2 Lhh

KX I= 2 X 89,3

14 X 4,2= 3h

Trong đó: I= cường độ thổi không khí. I phị thuộc vào hàm lượng Lhh của nước

thải dẫn vào bể arotank và sau khi xử lý. Chọn I= 4,2m3/m3.h

Lượng không khí thổi vào bể Aerotank trong 1 đơn vị thời gian (giờ):

V = D x Q = 3,2 x 513,44 = 1643 m3/h

Trong đó: Q = lưu lượng nước thải, m3/h.

b) Xác định kích thước bể aerotank

Diện tích Aerotank được tính theo công thức

F = VI = 1643

4,2 = 391,2 m2

Thể Aerotank được tính theo công thức

W = F x H = 391,2 x 4 = 1564,8 m3

Chiều dài các hành lang của bể Aerotank sẽ là:

L = Fb = 391,2

8 = 48,9 m

Trong đó: b = chiều ngang mỗi hành lang của Aerotank , lấy b = 2H = 8 m

Chọn Aerotank gồm 2 đơn nguyên, 2 hành lang cho một đơn nguyên, chiều dài mỗi

hành lang sẽ là:

SVTH: Nguy n Minh Châuễ Page 50

Đồ Án: THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT QUẬN BÌNH THẠNH.TP.HCM

I = Ln X N = 48,9

2 X 2 = 12,2 m

Trong đó: n = Số hành lang trong 1 đơn nguyên, n= 2 ; N = số đơn nguyên, N = 2

c) Tính toán thiết bị khuếch tán không khí

Chọn loại thiết bị khuếch tán khí với tấm xốp có kích thước mỗi tấm 300x300 mm.

như vậy số lượng tấm xốp khuếch tán không khí cần thiết được tính theo công thức

Nx = V X 1000D ' X 60 = 1643 X 1000

110 X 60 = 249 tấm

Trong đó: Nx = số lượng tấm xốp; D’ = Lưu lượng riêng của không khí, chọn

D’=100 l/phút.

Các tấm xốp được bố trí thành một hàng tưg một phía của hành lang. các tấm

xốp với kích thước 300x300x40mm được đặt trên rãnh dưới đáy của Aerotank.

Trong các Aerotank có thiết kế ống xả cạn bể và có bộ phân xả nước thải khỏi

thiết bị khuếch tán không khí.

d) Tính toán lượng bùn hoạt tính tuần hoàn

Từ thực nghiệm và kinh nghiệm từ các trạm xử lý nước thải cho thấy lượng bùn

hoạt tính tuần hoàn chiếm 40÷70% tổng lượng bùn hoạt tính sinh ra hoặc có thể tính

theo công thức:

P = C hh−¿ C¿

Cth−¿C¿¿¿ x 100% = 2400−124

5800−2400 x 100 = 66,94 %

Trong đó: Chh = Nồng độ bùn hoạt tính trong hốn hợp nước-bùn chảy từ

Aerotank đến bể lắng đợt II, lấy Chh = 2400 mg/l; Cll = nồng độ chất lơ lửng trong nước

thải chảy vào Aerotank, Cll =124 mg/l; Cth = Nồng đọ bùn hoạt tính tuần hoàn, chọn

Cth=5800 mg/l.

Nói một cách khác với P = 66,94%, lưu lượng trung bình của hỗn hợp bùn hoạt

tính tuần hoàn sẽ là:

SVTH: Nguy n Minh Châuễ Page 51

Đồ Án: THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT QUẬN BÌNH THẠNH.TP.HCM

Qth = P X Qtb .h

100 = 66,94 X 513,44

100 = 343,7 m3/h hay 95,5 L/s.

Lượng chất lơ lửng ở bể Aerotanktăng lên 30% :

Chh = Chh¿ (100 + 30)% = 156¿ 130% = 202,8 mg/L

Hàm lượng BOD5 của nước thải giảm 50%, còn lại:

Lhh = Lhh¿ (100-50)% =97,92¿ 50% =48,96mg/L

III.4.3.6Bể lắng 2Nhiệm vụ:Bể lắng đợt hai có nhiệm vụ chắn giữ các bông bùn hoạt tính đã qua xử lý ở

bể Aerotank và các thành phần tính chất không hoà tan. Hỗn hợp nước –bùn hoạt tính

từ bể Aerotank được đưa liên tục sang bể lắng đứng để loại bỏ bùn hoạt tính trước khi

dẫn đến công trình xử lý tiếp theo. Nước thải đươc dẫn vào ống trung tâm. Ống trung

tâm ở thiết bị lắng đứng được thiết kế sao cho nước khi ra khỏi ống trung tâm có vận

tốc nước đi lên trong thiết bị chậm nhất (trạng thái tĩnh),khi đó các bông cặn hình

thành có tỉ trọng đủ lớn để thắng được vận tốc của dòng nước thải đi lên sẽ lắng xuống

đáy của thiết bị lắng.

Số liều để tính roàn bể lắng đợt II lấy theo điều 6.5.6 và 6.5.7-Tiêu chuẩn xây dựng

TCXD-51-84;

Thời gian lắng tương ướng với Qtb .htc = 513,44 m3/h và cách xử lý sinh học hoàn toàn: t

= 2h;

Thể tích của bể lắng đợt II được tính như sau:

W = Qtb .htc x t = 513,44 x 2 = 1026,88 m3

Chọn 3 bể lắng làm việc song song, khi đó thể tích mỗi bể sẽ là:

W1 = W3 = 1026,88

3 = 342.3 m3

Diện tích của mỗi bể trong mặt bằng:

F1 = W 1

H 1 = 342,3

5 = 68.46 m2

SVTH: Nguy n Minh Châuễ Page 52

Đồ Án: THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT QUẬN BÌNH THẠNH.TP.HCM

Trong đó: H1 = Chiều sâu vùng lắng của bể ly tâm có thể lất từ 1,5 đến 5 m tỉ lệ giữa

đường kính D và chiều sâu vùng lắng (D:H) lấy trong khoảng từ 6 đến 12 (TCXD-51-

84), chọn H1 = 5m.

Đường kính của bể lắng đợt II được tính theo công thức:

D = √ 4 F1

π = √ 4 X 68.46

3,14 = 9.33 m

Chọn đường kính D = 12 m

Chiều sâu vùng lắng của bể lắng đợt II được thính thao công thức:

H1 = W 1

F1 = 342,3

68.46 = 5 m

Chiều cao xây dựng là:

Hxd = H1 + Hth + Hb + Hbv = 5 +0,3 + 0,5 + 0,33 = 6,13 m

Trong đó: Hth = chiều cao lớp trung hoà, Hth = 0,3 ; Hb = chiều cao lớp bùn

trong bể lắng, Hb = 0,5m ; Hbv = Chiều cao lớp bảo vệ, Hbv = 0,33m.

Thể tích ngăn chứa bùn cảu bể lắng đợt II được tính theo công thức:

Wb = (Cb−C tr ) X Qtb. h X 100 Xt

(100−P ) X 1000 X 1000 Xn =

(160−12 ) X 513,44 X 100 X 2(100−99,4 ) X 1000 1000 X 3 = 84,43 m3

Trong đó: Cd = hàm lượng bùn hoạt tính trong nước ra khỏi bể aerotank. g/m3

có thể lấy như sau: với xử lý sinh học hoàn toàn, ứng với BOD5 sau xử lý là: 15, 20, 25

mg/L thì Cb tương ứng là 160,200,220 mg/m3, Vậy: Cb = 160g/m3; Ctr = Hàm lượng

chất lơ lửng trôi theo nước ra khỏi bể lắng dợt II. C tr = 12 mg/L; Qtb .h = Lưu lượng

trung bình giờ cảu nước thải, Qt b .h = 513,44 m3/h.

Việc xả bùn hoạt tính khỏi bể lắng đợt II được thưch hiện bằng phương pháp

thuỷ tĩnh 0,9 ÷ 1,2 m và đường kính ống dẫn bùn Φ = 200 mm (Điều 6.5.8-Tiêu chuẩn

xây dựng TCXD-51-84).

SVTH: Nguy n Minh Châuễ Page 53

Đồ Án: THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT QUẬN BÌNH THẠNH.TP.HCM

Lượng chất lơ lửng ở bể lắng đợt IIgiảm 80% :

Chh = Chh¿ (100 - 80)% = 202,8¿ 20% = 40,56mg/L

Hàm lượng BOD5 của nước thải giảm 50%, còn lại:

Lhh = Lhh¿ (100-50)% = 48,96¿ 50% = 24,48 mg/L

III.4.3.7 Bể khử trùngNhiệm vụ: Sau các giai đoạn xử lý: cơ học, sinh học… song song với việc làm

giảm nồng độ các chất ô nhiễm đạt tiêu chuẩn quy định thì số lượng vi trùng cũng

giảm đáng kể 90 – 95% . Tuy nhiên lượng vi trùng vẫn còn khá cao vì vậy cần thực

hiện giai đoạn khử trùng nước thải. Khử trùng nước thải có thể sử dụng các biện pháp

như clo hoá, ôzon khử trùng bằng tia hồng ngoại, UV…ở đây chọn phương pháp khử

trùng bằng clo vì phương pháp này tương đối đơn giản, rẻ tiền và hiệu quả khá cao..

Khử trùng bằng dung dịch Clorin 5%. Bể tiếp xúc được thiết kế với dòng chảy ziczắc

qua từng ngăn để tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình tiếp xúc giữa clo và nước thải.

Tính toán bể tiếp xúc với thời gian lưu nước trong bể 15 phút.

Nguồn: “Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp” – Lâm Minh Triết-Nguyễn Thanh

Hùng - Nguyễn Phước Dân”.

+ Lượng clo hoạt tính cần thiết để khử trùng nước thải được tính theo công

thức:

Ya =a X Q1000 = 3 X 513,44

1000 = 1,54 kg/h

Với a: liều lượng hoạt tính lấy theo Điều 6.20.3 – TCXD – 51 – 84: Đối với

nước thải sau xử lý sinh học hoàn toàn : a = 3g/m3; Q = Lưu lượng nước thải trung

bình giờ.

Chọn thời gian tiếp xúc : t = 30 phút

+ Thể tích bể :

W = Q x t = 513,44 x 0,5 = 256,72 m3

SVTH: Nguy n Minh Châuễ Page 54

Đồ Án: THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT QUẬN BÌNH THẠNH.TP.HCM

Chọn bể tiếp xúc có 5 ngăn và thể tích mỗi ngăn được tính theo công thức:

W1 = W5 = 256

5 = 51,2 m3

Diện tích mỗi ngăn trong mặt bằng được tính theo công thức:

F1 = W 1

H 1 = 51,2

4.5 = 11 m2

Trong đó: H1 = chiều cao công tác của bể tiếp xúc, H1 = 2,5-5,5 m, chọn H1-

=4,5m.

Đường kính cảu bể tiếp xúc sẽ là:

D = √ 4 F1

π = √ 4 X 11

3,14 = 3,74 m

III.4.3.8Bể nén bùnNhiệm vụ:Tách bớt nước do một phần bùn hoạt tính từ bể lắng 2 đưa vào, làm

giảm sơ bộ độ ẩm của bùn, tạo điều kiện thuận lợi cho các quá trình xử lý bùn ở phần

tiếp theo.

Chọn loại bể nén bùn đứng bằng trọng lực, bùn từ bể lắng đợt II, từ bể lắng I

được đưa đến bể nén bùn nhằm làm giảm độ ẩm xuống còn khoảng 94 – 96%.

+ Thể tích bùn hoạt tính sinh ra trong ngăn lắng :

Wb = b X Q X 100

(100−P ) X 1000 X 1000 = 250 X 513,44 X 100

(100−99,4 ) X 1000 X 1000 = 21,4 m3/h

Trong đó:

b : Lượng bùn hoạt tính dư, lấy theo Nguồn: “Xử lý nước thải đô thị và công

nghiệp” – Lâm Minh Triết-Nguyễn Thanh Hùng - Nguyễn Phước Dân”

BOD5 = 30 mg/l có b = 250 g/m3

SVTH: Nguy n Minh Châuễ Page 55

Đồ Án: THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT QUẬN BÌNH THẠNH.TP.HCM

P : độ ẩm của bùn hoạt tính dư, P = 99,4%

+ Lượng bùn dư đưa đến bể nén bùn:

qbd = 0,5 x Wb= 0,5 x 21,4 = 10,7 m3/h

+ Diện tích hữu ích bề mặt yêu cầu :

F1 = qbd

V 1 = 10,7 X 1000

0,1 X 3600 = 29,72 m2

Trong đó:

qbd: lưu lượng bùn hoạt tính dư dẫn vào bể nén bùn,qbd = 0,44 m3/h

vl : tốc độ chảy của chất lỏng ở vùng lắng trong bể nén bùn kiểu lắng đứng, lấy

theo điều 6.10.3 – TCXD-51-84: vl = 0,1 mm/s

+ Diện tích ống trung tâm của bể nén bùn đứng:

F1 = qbd

V 2= 10,7 X 1000

30 X 3600 = 0,09 m2

Trong đó:

v2 = tốc độ chuyển động của bùn trong ống trung tâm, v2 = 28-30 mm/s, chọn v2

= 30mm/s

+ Diện tích tổng cộng của bể nén bùn đứng:

F = F1 + F2 = 29,72 + 0,09 = 29,81 m2

+ Đường kính của bể nén bùn:

D = √ 4 X Fπ

= 4 X 29,813,14 = 6,16 m

+ Đường kính ống trung tâm:

SVTH: Nguy n Minh Châuễ Page 56

Đồ Án: THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT QUẬN BÌNH THẠNH.TP.HCM

d=√ 4×0 ,11π =0,33m

+ Đường kính phần loe của ống trung tâm:

d1 = 1,35 x d = 1,35 x 0,33 = 0,445 m

+ Đường kính tấm chắn:

dch = 1,3 x d1 = 1,3 x 0,445 = 0,57 m

+ Chiều cao phần lắng của bể nén bùn đứng:

h1 = vl x t x 3600 = 0,0001 x 10 x 3600 = 3,6 m

Trong đó:

t : thời gian lắng bùn lấy theo Bảng 3.13(“Xử lý nước thải đô thị và công

nghiệp” – Lâm Minh Triết-Nguyễn Thanh Hùng - Nguyễn Phước Dân”).

t = 10h

Chiều cao phần nón với góc nghiêng 450 , đường kính bể là 38 m và đường kính

đáy là 0.4 m ( 0,2 0,4 m). thì:

H2 = D−d2cotg∝ =

38−0,42cotg450 = 18,8 m

Chiều cao lớp bùn đã nén là:

Hb = h2 – h3 – hth

Trong đó:

h3 : khoảng cách từ đáy ống loe đến tấm chắn 0,25 – 0,3 m. Chọn h3 = 0,3 m.

hTH: chiều cao lớp nước trung hòa:0,3m.

SVTH: Nguy n Minh Châuễ Page 57

Đồ Án: THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT QUẬN BÌNH THẠNH.TP.HCM

Vậy: Hb = 18,8 – 0,3 – 0,3 = 18,2 m.

Chiều cao bể nén bùn :

Hxd = h1 + hb + h3 = 3,6 + 18,8 + 0.3 = 22,7 m.

+ Kích thước của bể nén bùn (đường kính và chiều cao): D x H = 38 x 22,7 m.

Nước tách ra trong quá trình nén bùn sẽ được dẫn trở lại bể điều hoà để tiếp tục

xử lý.

III.4.3.9 Tính toán công trình xả thải sau xử lý vào sông

Nước thải sau khi qua bể khử trùng được dẫn ra sông theo hướng mương hở với 1

đoạn dài 20 m mương này kết thúc ở hố ga bờ sông và từ đó xả trực tiếp vào lòng

sông.

Nhiệm vụ chính của công trình xả thải ra sông là làm sao để khả năng xáo trộn pha

loãng giữa nước thải với nước sông là tốt nhất.

Phụ thuộc vào hình dạng và cấu tạo của đoạn sông – nơi xả nước thải mà lựa chọn

công trình xả thải;

Xả giữa lòng sông hay xả ngay cạnh bờ sông.

Trong phương án đang xét, chọn công trình xả nước thải giữa lòng sông để tính

toán thiết kế.

Đoạn

ống

Qmax

3

L

(m)

D

(mm)

V

(m/s)

I

(mm/m)

Tổn thất

H = I x L

Tổn thất cục bộ Tổn thất

tổng cộng∑ζ

A–B 1,155 16 1000 2,88 8,0 1,28 - - 1,28B-C 1,155 20 1000 2,88 8,0 1,60 19,5 8,24 9,84

Hệ số sức kháng cục bộ của họng xả có thể lấy như sau:

· Hệ số sức kháng lối vào họng xả: xV =0,5;

· Hệ số sức kháng chỗ ra của họng xả : xR = 2, 0 ;

SVTH: Nguy n Minh Châuễ Page 58

B

C

BểKhửTrùng

ĐáySông

Đồ Án: THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT QUẬN BÌNH THẠNH.TP.HCM

· Hệ số sức kháng chỗ phân dòng : xP = 0, 75 ;

· hệ số sức kháng của một họng xả: x = 3, 25 ;

Chọn 4 họng xả: Hệ số sức kháng cục bộ của 4 họng xả là :

x = 4 x 3, 25 = 13

Khoảng cách giữa các tâm của họng xả lấy bằng 2,5m.

(nguồn: sách xử lý nước thải đô thị và công nghiệp tính toán thiết kế công trình-Viện

môi trường và tài nguyên)

SVTH: Nguy n Minh Châuễ Page 59

Đồ Án: THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT QUẬN BÌNH THẠNH.TP.HCM

IV. CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN KINH TẾ

IV.1 Phần xây dựng cơ bản

STTHạng mục

Quy cáchSố lượng

Đơn giá

VN ĐồngĐơn vị

Thành tiền

(đồng)

1 Song chắn rác 2 1.500.000 cái 3.000.000

2Bể lắng cát

(V=8.4m3)1 1.800.000 Bể 15.120.000

3Bể điều hòa

(V=2053,76m3)1 1.800.000 Bể 3.696.768.000

4Bể lắng hai vỏ

(V=770,16m3)1 1.800.000 Bể 1.386.288.000

5Bể Aerotank

(V=1564,8m3)1 1.800.000 Bể 2.816.640.000

6Bể lắng 2

(V=1026,88m3)1 1.800.000 Bể 1.848.384.000

7Bể nén bùn

(V= 1029,83 m3)1 1.800.000 Bể 1.129.830.000

8Bể khử trùng

(V=256,72m3)1 1.800.000 Bể 462.096.000

Tổng (S1) 9.528.127.000

SVTH: Nguy n Minh Châuễ Page 60

Đồ Án: THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT QUẬN BÌNH THẠNH.TP.HCM

IV.2 Phần máy móc – thiết bị

STT Tên thiết bị Số lượng Đơn vị Thành tiền (đồng)

1 Hệ thống thanh gạt bùn ở bể

lắng II và bể nén bùn

2 Bộ 10.000.000

2 Máng răng cưa thu nước 4 Cái 6.000.000

3 Máy thổi khí 1 Cái 75.000.000

4 Đĩa thổi khí Airplex 40 cái 19.200.000

5 Bơm hút bùn 3 Bộ 29.100.000

6 Bơm định lượng khử trùng 1 Bộ 11.500.000

7 Tủ điện điều khiển tự động

bằng lập trình PLC

1 Bộ 65.000.000

8 Hệ thống đường ống ,van,

co

1 Bộ 15.000.000

9 Chi phí khác gồm:

Chi phí vận chuyển

Chi phí phân tích

mẫu

Chi phí lắp đặt

Chi phí vận hành

Chi phí bàn gian công

nghệ và cấp giấy

phép

135.000.000

Tổng (S2) 380.300.000

SVTH: Nguy n Minh Châuễ Page 61

Đồ Án: THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT QUẬN BÌNH THẠNH.TP.HCM

Chi phí điện năng:

Chi phí điện năng tính cho 01 ngày.

Đơn giá điện: 3,000đồng/KW

STT Thiết bị Số lượng

hoạt động

Công

suất

Số giờ

hoạt

động

Tổng điện

năng

(KWh/ngày)

1 Máy nén khí 1 7KW 24 168

2 Bơm nước 2 1,8KW 24 84,4

3 Bơm bùn 3 1KW 1 3

4 Bơm định lượng khử

trùng

1 0,5KW 24 12

Tổng(S3) 267,4

Vậy tổng chi phí điện năng một ngày là: 267,4 x 3,000 = 802.200 (đồng/ngày).

Chi phí hóa chất:

Hoá chấtKhối lượng

kg/ngàyĐơn giá Thành tiền(VNĐ)

Chlorine 36,96 50.000 1.848.000

Chi phí nhân công:

Lương công nhân: 2 người x 4.000.000(đồng/tháng) = 8.000.000 (đồng/tháng).

Lương cán bộ: 1 người = 6.000.000 (đồng/tháng).

Tổng lương nhân công là: 8.000.000 +5.000.000 = 14.000.000 (đồng/tháng).

SVTH: Nguy n Minh Châuễ Page 62

Đồ Án: THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT QUẬN BÌNH THẠNH.TP.HCM

Tổng chi phí quản lý và vận hành trong 1 năm:

Sa= 802,200 x 30 x 12 tháng + 22.000.000 x 12 tháng = 552,792.000

(đồng/năm).

Tổng chi phí đầu tư: Sb= 9.528.127.000+ 380.300.000= 9.908.427.000 (đồng/năm).

Chi phí xây dựng được khấu hao trong 10 năm.Vậy chi phí khấu hao trong 1 năm

là: 9.908.427.000/10 = 990.842.000(đồng/năm)

Giá thành 1m3 nước thải là:(990.842,000+552,792,000)/(500 x 300) =

10.300( đồng).

SVTH: Nguy n Minh Châuễ Page 63

Đồ Án: THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT QUẬN BÌNH THẠNH.TP.HCM

V. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

Xã hội càng phát trển con người ngày càng tìm và phát sinh ra nhiều chất ,nhiều sản

phẩm mới. nền kinh tế của nước ta phát triển khá cao, nhịp độ phát triển này còn có thế

tiếp tục trong một thời gian tương đối dài nữa, mức độ đô thì hoá tăng lên và Quận

Bình Thạnh TP Hồ Chí Minh là một ví dụ điển hình.Đã thải ra môi trường một lượng

chất,nước thải tăng dần.trong khi đó công tác vệ sinh môi trường ở nước ta kém,chưa

chú trọng đúng mức,cộng thêm ý thức của người dân về vệ sinh môi trường nước

dường như bằng không.

Tất cả những yếu tố này chắc chắn sẽ kéo theo sự gia tăng về nhu cầu sử dụng

nước và tất nhiên lượng lượng nước thải, thải ra cũng tăng lên.

Xuấtphát từ những điều trên nhà nước cần tuyên truyền rộng cho người dân tự

giác bảo vệ môi trường ,đồng thới xây dụng nhiều nhà máy,trạm xử lý nước thải cho

các khu dân cư và cụm công nghiệp.

Nhà nước cần triển khai thu gôm và phân loại nước thải,lúc đó việc xử lý sẽ dễ

dàng hơn.

SVTH: Nguy n Minh Châuễ Page 64

Đồ Án: THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT QUẬN BÌNH THẠNH.TP.HCM

TÀI LIỆU THAM KHẢOCông nghệ sinh học môi trướng-Công nghệ xử lý nước thải,Nhà suất bản ĐH quốc gia

TP HCM

Xử lý nước thải công nghiệp và đô thị Tính toán thiết kế công trình, nhà xuất bản ĐH

Quuốc Gia TP.HCM

Bài giảng Kỹ thuật xử lý nước thải – Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn

Giáo trình công nghệ xử lý nước thải,nhà xuất bản khoa học và kĩ thuật

Một số đồ án, luận văn khác

Các website tham khảo: Google, Yeumoitruong.com, Tailieu.vn,….

SVTH: Nguy n Minh Châuễ Page 65