Tuy nhiên, suốt một thời gian dài công tác xử lý nước thải từ các bệnh viện, trung tâm y tế tr ên địa bàn TP.HCM chưa được quan tâm đúng mức.Quản lý chưa hiệu quả như công tác phân loại,
CÁC THÔNG TIN CƠ BẢN VỀ BỆNH VIỆN ĐA KHOA SÀI GÒN
Hi ện trạng bệnh viện Đa Khoa Sài Gòn
Vị trí bệnh viện được xây dựng tại 125 Lê Lợi, Phường Bến Thành, Quận 1 Thành Phố Hồ Chí Minh.
Vị trí tiếp giáp: Phía Đông giáp với Khu Thương Mại, phía Tây giáp với vòng xoay Quách Thị Trang, phía Nam giáp đường Huỳnh Thúc Kháng, phía Bắc giáp đường Lê Lợi Đây là vị trí trung tâm Thành Phố, có nhiều thuận lợi cho việc khám chữa bệnh của bệnh viện.
Khu vực dự án chịu ảnh hưởng chung của vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa cận xích đạo.
Thành phố Hồ Chí Minh có hai mùa rõ rệt: Mùa mưa từ tháng 5 - tháng 11, mùa khô từ tháng 12 - tháng 4 năm sau
Tổng diện tích mặt bằng 30.000m 2
Nhiệt độ không khí: Nhiệt độ trung bình 27
Lương mưa trung bình 1.949mm/năm.
Thành phố Hồ Chí Minh thuộc vùng không có gió bão
Cổng chính của bệnh viện giáp với đường Lê Lợi, mặt đường rộng, đẹp và sạch sẽ, thuận tiện cho việc đi khám và chữa bệnh của người dân.
2.1.3 Nguồn tiếp nhận chất thải rắn
Chất thải rắn của bệnh viện bao gồm chất thải sinh hoạt và chất thải y tế sẽ được gôm lại và được công ty vệ sinh môi trường đô thị công cộng thành phố thu gom và vận chuyển đến bãi chôn lấp rác.
2.1.4 Nguồn tiếp nhận nước thải
Nguồn tiếp nhận nước thải của bệnh viện là hệ thống cống thoát nước chung của Thành phố.
Mô t ả sơ lược bệnh viện Đa Khoa Sài Gòn
Giám đốc bệnh viện: Bác sĩ Nguyễn Văn Xuyền
2.2.1 Các hoạt động của bệnh viện
Bệnh viện Đa Khoa Sài Gòn hoạt động khám và chữa bệnh cho toàn bộ nhân dân có nhu cầu.
Các dịch vụ khám chữa bệnh được thực hiện tại các phòng, khoa của bệnh viện như: Khoa ngoại, khoa nội, khoa nhiễm…
2.2.2 Các phòng khoa chức năng
Các phòng khoa chức năng của bệnh viện:
- Tiểu phẩu, thay băng, cắt chỉ
- Nội soi, siêu âm, điện tim
- Khám chấn thương chỉnh hình
Các ngu ồn gây ô nhiễm
2.3.1 Các nguồn phát sinh chất thải rắn
Nguồn gốc phát sinh chất thải rắn: chất thải rắn sinh ra do các cơ sở y tế được phân thành 5 nhóm như sau:
Chất thải nhiễm khuẩn bao gồm: bông, băng, gạc, găng tay, bột bó, đồ vải, các túi hậu môn nhân tạo, dây chuyền dịch, các ống thông.
Các vật sắc nhọn bao gồm: bơm tiêm, kim tiêm, lưỡi và cán dao mỗ, cưa
Những chất có nguy cơ lây nhiễm cao bao gồm: găng tay, lam kính, ống nghiệm, bệnh phẩm sau khi sinh thiết/xét nghiệm/nuôi cấy, túi đựng máu…
Chất thải dược phẩm bao gồm: Các dược phẩm quá hạn, dược phẩm bị nhiễm khuẩn, bị đổ, dược phẩm không còn nhu cầu sử dụng và gây độc cho tế bào.
Các mô và các cơ quan người - động vật bao gồm: tất cả các mô cơ thể, các cơ quan tay chân, nhau thai, xác súc vật…
Chất thải hoá học gồm:
Chất thải hoá học không gây nguy hại như: đường, acid béo, một số muối vô cơ và hữu cơ.
Chất thải hoá học gây nguy hại như: fomaldehid, các hoá chất quang hoá học, các loại dung môi, oxit…
Các bình chứa có áp suất: bao gồm các bình đựng oxy, CO2, bình gas…
Chất thải sinh hoạt bao gồm: Chất thải không bị nhiễm các yếu tố nguy hại (như giấy báo, tài liệu, thùng các tông…)
2.3.2 Các nguồn phát sinh nước thải
Nguồn phát sinh nước thải tại bệnh viện gồm: nước thải có nguồn gốc từ các hoạt động sinh hoạt của bệnh nhân, người nuôi bệnh và cán bộ công nhân viên làm việc trong BV Nước thải từ các phòng phẫu thuật, phòng xét nghiệm, phòng thí nghiệm, từ các nhà vệ sinh, từ giặt giũ, rửa thực phẩm, bát đĩa, từ việc làm vệ sinh phòng
2.3.3 Các nguồn phát sinh khí thải
Nguồn phát sinh khí thải: Phương tiện giao thông, khu vực chứa hoá chất dược phẩm, phòng hấp tẩy, máy phát điện…
2.3.4 Các nguồn phát sinh tiếng ồn
Nguồn phát sinh tiếng ồn tại bệnh viện nhìn chung là từ các phương tiện giao thông bên ngoài, từ quá trình hoạt động của máy phát điện dự phòng Môi trường bên trong bệnh viện khá là yên tĩnh, đây là điều kiện tốt cho bệnh nhân dưỡng bệnh.
ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI BỆNH VIỆN ĐA
Thành ph ần tính chất nước thải
Đặc tính của nước thải bệnh viện: ngoài những yếu tố ô nhiễm thông thường như chất hữu cơ, dầu mỡ động thực vật, vi khuẩn, còn có những chất bẩn khoáng và hữu cơ đặc thù như các phế phẩm thuốc, các chất khử trùng, các dung môi hóa học, dư lượng thuốc kháng sinh, các đồng vị phóng xạ được sử dụng trong quá trình chẩn đoán và điều trị bệnh Việc sử dụng rộng rãi các chất tẩy rửa (chất hoạt động bề mặt) ở xưởng giặt của bệnh viện cũng tạo nguy cơ làm xấu đi mức độ hoạt động của công trình xử lý nước thải bệnh viện.
Bảng 3.1 Hàm lượng các chất ô nhiễm trong nước thải của Bệnh Viện Đa Khoa Sài Gòn
STT Chỉ tiêu Hàm lượng Tiêu chuẩn thải TCVN 6772-2.000-mức I
T ổng quan các phương pháp xử lý
Nước thải thường chứa nhiều tạp chất và vi sinh có bản chất khác nhau Vì vậy, mục đích của xử lý nước thải là sao cho nước sau khi xử lý đạt tiêu chuẩn đã đặt ra Đặc trưng của nước thải bệnh viện tương tự như nước thải sinh hoạt nhưng có đặc điểm khác là nước thải bệnh viện có nhiều vi trùng gây bệnh, chất tẩy rửa và các hóa chất Trong phần này sẽ đưa ra một số phương pháp cơ bản có thể được áp dụng trong công nghệ xử lý nước thải bệnh viện
3.2.1 Phương pháp xử lý cơ học
Phương pháp xử lý cơ học dùng để tách các chất không hòa tan và một phần các ất ở dạng keo ra khỏi nước thải.
• Song chắn rác, lưới lọc
Song chắn rác, lưới lọc dùng để giữ các cặn bẩn có kích thước lớn hoặc ở dạng sợi như giấy, rau cỏ, rác… được gọi chung là rác Rác thường được chuyển tới máy nghiền rác, sau khi được nghiền nhỏ, cho đổ trở lại trước song chắn rác hoặc chuyển tới bể phân hủy cặn.
Trong những năm gần đây, người ta sử dụng rất phổ biến loại song chắn rác liên hợp vừa chắn giữ vừa nghiền rác đối với những trạm công suất xử lý vừa và nhỏ.
502 Bad GatewayUnable to reach the origin service The service may be down or it may not be responding to traffic from cloudflared
502 Bad GatewayUnable to reach the origin service The service may be down or it may not be responding to traffic from cloudflared
Bể vớt dầu mỡ thường áp dụng khi xử lý nước thải có chứa dầu mỡ (nước thải công nghiệp) Đối với nước thải sinh hoạt khi hàm lượng dầu mỡ không cao thì việc vớt dầu mỡ thường thực hiện ngay ở bể lắng nhờ thiết bị gạt nổi.
Bể lọc có tác dụng tách các chất ở trạng thái lơ lửng kích thước nhỏ bằng cách cho nước thải đi qua lớp vật liệu lọc, công trình này sử dụng chủ yếu cho một số loại nước thải công nghiệp
Phương pháp xử lý nước thải bằng cơ học có thể loại bỏ khỏi nước thải được 60% các tạp chất không hòa tan và 20% BOD.
Hiệu quả xử lý có thể đạt tới 75% theo hàm lượng chất lơ lửng và 30-35% theo BOD bằng các biện pháp làm thoáng sơ bộ hoặc đông tụ sinh học.
Nếu điều kiện vệ sinh cho phép, thì sau khi xử lý cơ học nước thải được khử trùng và xả vào nguồn, nhưng thường thì xử lý cơ học chỉ là giai đoạn xử lý sơ bộ trước khi cho qua xử lý sinh học.
3.2.2 Phương pháp xử lý hóa học
Thực chất của phương pháp xử lý hoá học là đưa vào nước thải chất phản ứng nào đó để gây tác động với các tạp chất bẩn, biến đổi hoá học và tạo cặn lắng hoặc tạo dạng chất hòa tan nhưng không độc hại, không gây ô nhiễm môi trường Theo giai đoạn và mức độ xử lý, phương pháp hóa học sẽ có tác động tăng cường quá trình xử lý cơ học hoặc sinh học Những phản ứng diễn ra có thể là phản ứng oxy hóa - khử, các phản ứng tạo chất kết tủa hoặc các phản ứng phân hủy chất độc hại. Phương pháp xử lý hóa học thường được áp dụng để xử lý nước thải công nghiệp Tùy thuộc vào điều kiện địa phương và điều kiện vệ sinh cho phép, phương pháp xử lý hoá học có thể hoàn tất ở giai đoạn cuối cùng hoặc chỉ là giai đoạn sơ bộ ban đầu của việc xử lý nước thải.
Dùng để đưa môi trường nước thải có chứa các axit vô cơ hoặc kiềm về trạng thái trung tính pH=6.5 – 8.5 Phương pháp này có thể thực hiện bằng nhiều cách: trộn lẫn nước thải chứa axit và nước thải chứa kiềm với nhau, hoặc bổ sung thêm các tác nhân hóa học, lọc nước qua lớp vật liệu lọc có tác dụng trung hoà, hấp phụ khí chứa axit bằng nước thải chứa kiềm…
• Phương pháp keo tụ (đông tụ keo)
Dùng để làm trong và khử màu nước thải bằng cách dùng các chất keo tụ (phèn) và các chất trợ keo tụ để liên kết các chất rắn ở dạng lơ lửng và keo có trong nước thải thành những bông có kích thước lớn hơn.
Là phương pháp xử lý nước thải có chứa các chất hữu cơ dạng hoà tan và dạng keo bằng ozon Ozon dễ dàng nhường oxy nguyên tử cho các tạp chất hữu cơ.
• Phương pháp điện hóa học
Thực chất là phá hủy các tạp chất độc hại có trong nước thải bằng cách oxy hoá điện hoá trên cực anôt hoặc dùng để phục hồi các chất quý (đồng, chì, sắt…) Thông thường 2 nhiệm vụ phân hủy các chất độc hại và thu hồi chất quý được giải quyết đồng thời.
3.2.3 Phương pháp xử lý hóa - lý
Là quá trình chưng nước thải để các chất hoà tan trong đó cùng bay hơi lên theo hơi nước Khi ngưng tụ, hơi nước và chất bẩn dễ bay hơi sẽ hình thành các lớp riêng biệt và do đó dễ dàng tách các chất bẩn ra.
M ột số quy tr ình công ngh ệ xử lý nước thải bệnh viện
3.3.1 Hệ thống xử lý nước thải Bệnh Viện Quận 2 – Tp.HCM
Hệ thống xử lý nước thải Bệnh Viện Quận 2 được thiết kế với công suất 60 m 3
Bảng 3.2 Hàm lượng và tải lượng các chất ô nhiễm trong nước thải của Bệnh Viện
/ ngày đêm Tiêu chuẩn nước thải sau xử lý đạt TCVN 5945-1995 loại A Tính chất của nước thải đầu vào được nêu trong bảng sau:
TT Chất ô nhiễm Hàm lượng mg/lít
Tiêu chuẩn thải TCVN 5945-1995 loại A
Nguồn: Bệnh Viện Quận 2 – Tp.HCM
8 NTBV NTN Đem đổ đi
Hình 3.1 Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải Bệnh Viện Quận 2 – TP.HCM, công suất
1: Thiết bị lược rác 6: Bồn lọc áp lực
2: Hố gom 7: Bể khử trùng
3: Bể điều hoà 8: Hố chứa bùn
4: Bể sinh học hiếu khí 9: Sân phơi bùn
5: Bể lắng đứng đợt hai 10: Máy thổi khí
Nước sau xử lý đạt tiêu chuẩn TCVN 5945 – 1995 loại A Công trình xử lý được xây dựng trước năm 2000.(Nguồn: Bệnh Viện Quận 2- Tp.HCM)
3.3.2 Hệ thống xử lý nước thải Bệnh viện Đa khoa Huyện Gò Đầu – Tây Ninh
Hệ thống xử lý nước thải Bệnh viện Đa khoa Huyện Gò Đầu – Tây Ninh được thiết kế với công suất 130m 3
Bảng 3.3 Tải lượng và nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải của Bệnh Viện Đa Khoa Gò Dầu – Tây Ninh
/ngày đêm, tiêu chuẩn xả thải TCVN 6772 – 2000 mức
I Với thành phần và tính chất của nước thải đầu vào trong bảng.
TT Chất ô nhiễm Hàm lượng mg/lít
Tiêu chuẩn thải TCVN 6772-2000 mức I
Nguồn: Bệnh viện Đa khoa huyện Gò Dầu – Tây Ninh
Hình 3.2 Sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lý nước thải Bệnh Viện Đa khoa Gò Dầu – Tây Ninh, công suất 130 m 3
1: Song chắn rác 5: Bể lắng đợt II
2: Hố gom 6: Bể khử trùng
3: Bể điều hoà 7: Bể phân huỷ bùn
4: Bể Aeroten 8: Máy thổi khí
3.3.3 Hệ thống xử lý nước thải Bệnh Viện Nhiệt Đới Tp.HCM
Hệ thống xử lý nước thải Bệnh Viện Nhiệt Đới Thành Phố Hồ Chí Minh được thiết kế với công suất 500 m 3
Bảng 3.4.Tải lượng và nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải Bệnh Viện Nhiệt Đới Thành Phố Hồ Chí Minh.
/ ngày đêm, tiêu chuẩn xả thải TCVN 6772-2000 mức I, với tính chất nước thải đầu vào được nêu trong bảng sau:
Nguồn:Bệnh Viện Nhiệt Đới Thành Phố Hồ Chí Minh
TT Chất ô nhiễm Hàm lượng
Tiêu chuẩn thải TCVN 6772-2000 - mức I
Bùn hút bỏ định kỳ Bùn tuần hoàn
Hình 3.3 Sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lý nước thải B ệnh Viện Nhiệt Đới Tp.HCM, công suất 500 m 3
1: Song chắn rác 6: Bể tiếp xúc
2: Hố gom 7: Ngăn chứa bùn
3: Bể điều hoà 8: Bể phân huỷ bùn
4: Bể lọc sinh học 9: Máy thổi khí
Bùn hút bỏ 8 định kỳ
Đề xuất công ngh ệ xử lý
Nước sau xử lý Hình 3.4 Sơ đồ công nghệ xử lý phương án 1
Hình 3.5 Sơ đồ công nghệ xử lý phương án 2
Thuy ết minh quy trình công nghệ
Nước thải bệnh viện được dẫn theo đường thoát nước riêng ra hệ thống xử lý nước thải Dòng thải sau khi qua song chắn rác (SCR) sẽ tự chảy vào bể điều hoà, lưu lượng nước thải sẽ được điều hoà ổn định Tại đây nước thải được thổi khí để làm thoáng sơ bộ và phân bố chất bẩn đồng đều khắp bể Phần rác thải và một phần cặn thu được ở song chắn rác sẽ được xe thu gom rác chở đến bãi chôn lấp rác của
Tiếp theo nước thải sẽ được bơm qua bể Aerotank hay bể Biofin để thực hiện quá trình xử lý hiếu khí nhằm loại bỏ BOD, COD và hàm lượng SS có mặt trong nước thải.Tại đây xảy ra quá trình xử lý sinh học, khí được thổi vào bể bằng các đĩa
Bể trung gian phân phối khí nhằm tăng cường sự xáo trộn chất bẩn và oxi trong không khí đồng thời giữ cho bùn ở trạng thái lơ lửng.
Sau thời gian lưu, nước từ bể Aerotank hay bể Biofin sẽ tự chảy qua bể lắng II để làm trong nước và lắng một phần cặn lơ lửng còn lại trong nước thải Tiếp theo nước trong từ máng thu nước của bể lắng II sẽ chảy qua bể trung gian, từ đây nước được bơm lên bể lọc áp lực và sau đó vào bể khử trùng, tại đâynước thải được khử trùng bằng Clo, sau đó chảy ra cống thu nước và chảy vào mạng lưới thoát nước chung của Thành Phố.
Bùn từ bể lắng II một phần được bơm vào bể nén bùn và một phần được bơm tuần hoàn trở vào bể Aerotank Bùn ở bể nén bùn sau khi đầy sẽ được xe hút bùn của thành phố hút đi chôn lấp Nước sau khi tách khỏi bùn tại bể nén bùn sẽ được tuần hoàn lại bể điều hoà và tiếp tục được xử lý.
Ưu nhược điểm của hai phương án
Một cách tổng quát, thì cả hai phương án trên đều là những mô hình xử lý nước thải đang được áp dụng ở Việt Nam Hai phương án đều có thể vận hành trong điều kiện nước ta Đối với dây chuyền xử lý nước thải sử dụng bể Aerotank thì ta chú ý đến liều lượng bùn, lưu lượng khí phải điều chỉnh ngay khi cần thiết Còn đối với dây chuyền xử lý nước thải dùng Biofin thì ta chú ý đến khả năng xử lý của lớp vật liệu lọc, việc quản lý phải bao gồm cả việc vệ sinh và thay thế lớp vật liệu lọc nếu cần, đồng thời bể Biofin vận hành phức tạp hơn và hiệu quả xử lý BOD5
Với ưu điểm và nhược điểm của hai phương án đã nêu trên, thì phướng án 1 là phương án khả thi hơn so với phương án 2 Vì trong phương án 1 diện tích xây dựng của bể Aerotank cũng tương đối nhỏ hơn diện tích xây dựng Biofin ở phương án 2 (phù hợp với diện tích đất hẹp của bệnh viện). và COD thấp hơn so với Aerotank.
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI
Thông số tính toán
Lưu lượng nước thải trung bình ngày của bệnh viện là
Q ngay tb Lưu lượng nước thải trung bình giờ
Trạm xử lý một ngày hoạt động 24 h
Lưu lượngnước thải lớn nhất trong 1 giờ
Q h max = h tb × h ,42×2,90,2 3 / ≈30 3 / Trong đó: Kh
(Nguồn: Bảng 3 – 2 trang 99, tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải đô thị và khu công nghiệp – Lâm Minh Triết, Nguyễn Thanh Hùng, Nguyễn Phước Dân)
- Hệ số không điều hoà chung đối với nước thải bệnh viện
Lưu lượng trung bình giây
Q s tb = × Lưu lượng giờ lớn nhất
Q h max = h tb × h ,42×2,90,2 3 / ≈30 3 / Lưu lượng giây lớn nhất
Q s = s tb × h = × Đường ống dẫn nước thải
= × π Trong đó vận tốc nước chảy là 1m/s
Chọn dường kính ống 75 mm.
Song ch ắn rác
Song chắn rác có nhiệm vụ tách các loại rác và tạp chất thô có kích thước lớn trong nước thải khi đưa nước thải vào các công trình xử lý phía sau Việc sử dụng lưới chắn rác trong các công trình xử lý nước thải tránh được các hiện tượng tắc nghẽn đường ống, mương dẫn và gây hỏng bơm.
Do công suất nhỏ và lưu lượng nước không lớn chọn song chắn rác làm sạch thủ công.
Kíc h thước mương đặt song chắn rác Độ sâu đáy ống cuối cùng của mạng lưới thoát nước bẩn là H = - 0,5 m Đường kính ống thoát nước thải là θ = 75 mm
Kích thước mương: Rộng B = 0,3 (m), Thuỷ lực i = 0,0045
Chọn tốc độ dòng chảy trong mương Vs
Vậy chiều cao lớp nước trong mương là
Chọn kích thước thanh rộng x dày = b x d = 5 mm x 25 mm và khe hở giữa các thanh W = 25 mm
(Nguồn: Bảng 9 – 3 trang 410, tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải đô thị và khu công nghiệp – Lâm Minh Triết, Nguyễn Phi Hùng, Nguyễn Phước Dân)
Giả sử song chắn có n thanh, vậy số khe hở m = n + 1
Mối quan hệ giữa chiều rộng mương, chiều rộng thanh và khe hở như sau:
Tổng tiết diện các khe qua song chắn, A
B = Chiều rộng mương đặt song chắn rác b = Chiều rộng thanh song chắn, m. n = Số thanh h = Chiều cao lớp nước trong mương, m
Vận tốc dòng chảy qua song chắn
Tổn thất áp lực qua song chắn rác
Chiều rộng của song chắn rác
S : Bề dày của song chắn rác W: Khoảng cách giữa các khe hở n : Số thanh Chiều dài phần mở rộng trước song chắn rác
: Chiều rộng của song chắn rác θ :Góc nghiên chỗ mở rộng Chiều dài phần mở rộng sau song chắn rác
H = h + h s + h bv Chiều dài xây dựng của phần mương để lắp đặt song chắn
L = L 1 + L 2 + L Trong đó: s ều dài phần mương đặt song chắn
Khối lượng rác thải lấy ra trong một ngày đêm từ thiết bị lọc rác
(Nguồn: Tiêu chuẩn xây dựng TCXD -51- 84 – thoát nước mạng lưới bên ngoài và công trình, nhà xuất bản đại học Quốc Gia Tp.HCM, 2001)
Trong đó: a: Lượng ráctính cho đầu người, với chiều rộng khe hở của lưới chắn rác lấy trong khoảng 5 ÷ 10 mm thì lượng rác lấy ra từ rổ chắn rác tính cho một người là a = 8 lít/năm.(Nguồn: TCXD – 51- 84)
: Dân số tính toán theo chất lơ lửng, được tính như sau tt
Vậy khối lượng rác lấy ra trong một ngày đêm
Trọng lượng rácthu được trong một ngày đêm
P = W 1 Trong đó: x G = 0,032 x 750 = 24(kg/ngày đêm)
G: Trọng lượng riêng của rác lấy G = 750 kg/m
Trọng lượng rác trong từng giờ trong ngày đêm
K: Hệ số không đều hoà giờ của rác đưa tới trạm bơm sơ bộ lấy bằng 2. Qua lưới lọc rác hàm lượng SS giảm 4%
Qua lưới lọc rác hàm lượng BOD5, COD giảm 5%
Các thông số xây dựng
Tên Đơn vị Kích thước
Chiều dài phần mương lắp đặt song chắn rác mm 1261
Khoảng cách giữa các thanh mm 25
Chiều rộng song chắn rác mm 425
Chiều rộng mương đặt song chắn rác mm 300
Chiều cao lớp nước trong mương mm 93 chiều cao của mương mm 425
Bể điều hòa
4.3.1 Nhiệm vụ Điều hoà lưu lượng và nồng độ các chất hữu cơ, tránh cặn lắng và làm thoáng sơ bộ qua đó oxy hoá một phần các chất bẩn hữu cơ.
4.3.2 Tính toán Để xác định dung tích của bể điều hoà, ta cần có các số liệu về độ biến thiên lưu lượng nước thải theo từng khoảng thời gian trong ngày, lưu lượng trung bình của ngày Ở đây, do không có điều kiện điều tra cụ thể về độ biến thiên lưu lượng nước thải của bệnh viện theo từng khoảng thời gian trong ngày nên ta chỉ có thể tính thể tích của bể điều hoà một cách gần đúng như sau:
Lưu lượng nước thải trung bình Q = 250 m 3
Chọn thời gian lưu nước trong bể điều hoà T = 8 giờ.
/ngày và trạm xử lý nước thải hoạt động 24 giờ trong một ngày.
Thể tích bể điều hoà
Chọn kích thước của bể điều hoà như sau
Chọn chiều cao bảo vệ là 0,3 m.
Suy ra chiều cao thực tế của bể điều hoà là H = 3 + 0,3 = 3,3 m.
Thể tích thực của bể điều hoà
Lưu lượng không khí cần cung cấp cho bể điều hoà
W thực : Thể tích thực của bể điều hoà, Wthực = 99 m a: Tốc độ khí nén a = 15lit/phút = 0,015 m
(Nguồn: Trang 42 sách tính toán thiết kế công trình xử lý nước thải của Trịnh Xuân Lai)
L khí = 99 x 0,015 = 1,49 m 3 / phút = 0,025(m 3 Khí được cung cấp bằng hệ thống sắt tráng kẽm có đục lỗ, gồm 3 ống đặt dọc theo chiều dài bể, các ống đặt cách nhau 1,25 m và cách thành bể 1,25 m.
Vận tốc khí trong đường ống chính (10 ÷ 15 m/s) Chọn Voc
Lưu lượng khí cần cung cấp L m/s (Nguồn Trang 107 “Tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải” - Trịnh Xuân Lai). khí = 0,025 (m 3 Đường kínhống dẫn khí chính
Kiểm tra lại vận tốc khí trong ống chính
= × π Lưu lượng khí trong mỗi ống nhánh
Chọn vận tốc trong ống nhánh là Von Đường kính ống nhánh
= 12 m/s.(Nguồn: Trang 107 “Tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải” - Trịnh Xuân Lai)
Chọn ống sắt tráng kẽm có đường kính bằmg 32mm.
Kiểm tra lại vận tốc khí trong ống nhánh
= × π (thỏa điều kiện) Đường kính các lỗ 2÷ 5 mm Chọn dlỗ = 5 mm =0,005m
Vận tốc khí qua lỗ 15 ÷ 20 m/s Chọn Vlỗ
(Nguồn: Trang 110, Tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải - Trịnh Xuân Lai)
Lưu lượng khí qua một lỗ
Số lỗ trên một ống
Số lỗ trên một mét dài ống
Chọn 1 mét ống có 5 lỗ.
Tính toán máy thổi khí Áp lực cần thiết cho hệ thống máy thổi khí tính theo mét cột nước
+ H h d : Tổn thất áp lực qua đĩa phun, hd h
= 0,5 m c: Tổn thất trong hệ thống ống vận chuyển, hc
H: Độ sâu ngập nước của ống, H = 2,8 m (đặt cách đáy bể 0,2 m)
Vậy Hm Áp lực máy thổi khí tính theo Atmosphere
Chọn 1 máy thổi khí hoạt động và 1 máy dự phòng
Công suất máy thổi khí
P m : Công suất yêu cầu của máy thổi khí
R: Hằng số khí R = 8,314 kJ/ k.mol.k T: Nhiệt độ tuyệt đối của không khí đầu vào
1: Áp suất tuyệt đối của không khí đầu vào, P1
: Áp suất tuyệt đối của không khí đầu ra
− = ( vì đối với không khí K= 1,395) e: Hiệu suất của máy, e = 0,7÷ 0,9 Chọn e = 0,8
Bơm nước thải vào bể Aerotank
• Chọn 1 bơm hoạt động và 1 bơm dự phòng.
H: Cột áp của bơm chọn H = 10m H2O ρ: Khối lượng riêng của bùn g : Gia tốc rơi tự do, m/s 2 Lấy g = 9,81 m/s 2 η
: Hiệu suất của bơm Lấy η = 0,8
(Thường η= 0,72 ÷ 0,93) Công suất thực của bơm
Vậy chọn bơm có công suất 1 (kw)
Qua bể điều hòa hàm lượng SS giảm 20%
SS = 225,6 – (225,6 x 20%) = 180,48 (mg/l) Qua bể điều hòa hàm lượng BOD5
Các thông số xây dựng
Vì hàm lượng chất rắn lơ lửng sau bể điều hòa vượt quá mức cho phép để vào bể Aeroten (Hàm lượng chất rắn lơ lửng vào Aeroten tối đa chỉ được 150 mg/l) nên trong quy trình phải thiết kế để dòng nước thải chảy qua một song chắn rác tinh , trước khi vào bể Aeroten.
Chọn song chắn rác tinh cố định, có dạng parabol, làm bằng thép không rỉ, khoảng cách giữa các khe là 1mm, có lưu lượng lớn nhất Q s max =8 , 41 ( l / s ).
B ể Aeroten
Bể Aeroten được ứng dụng khá phổ biến trong các quá trình xử lý hiếu khí, tức là quá trình phân hủy các chất hữu cơ hòa tan không lắng được bởi vi sinh vật hiếu khí Tùy thuộc vào thành phần nước thải cụ thể, Nitơ và Photpho sẽ được bổ sung để gia tăng khả năng phân hủy của vi sinh vật.
Xử lý sinh học gồm các quá trình :
Chuyển các hợp chất hữu cơ có gốc Cacbon ở dạng keo và dạng hòa tan thành thể khí và thành các vỏ tế bào vi sinh vật.
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 bằng quá trình lắng trọng lực.
Các điều kiện, yêu cầu và các yếu tố môi trường ảnh hưởng đến quá trình xử lý:
Điều kiện đầu tiên: cung cấp oxi đủ và liên tục cho bể sao cho lượng DO ra khỏi bể lắng II không nhỏ hơn 2 mg/l.
STT Thông số Đơn vị Kích thước
Nồng độ cho phép các chất bẩn hữu cơ: nếu có nhiều chất bẩn trong nước thải sẽ phá hủy chế độ hoạt động sống bình thường của vi sinh vật trong nước thải, gây “quá tải” và nếu có nhiều chất độc hại sẽ gây “sốc” vi sinh vật Vì vậy, nếu nước thải có nhiều chất bẩn thì phải pha loãng trước khi xử lý.
Lượng các nguyên tố dinh dưỡng cần thiết cho quá trình sinh hóa diễn ra bình thường cần nằm trong giới hạn cho phép: N, P, K, Ca, S, P, Có thể chọn theo tỷ lệ sau:
BOD toàn phần : N : P = 100 : 5 : 1 hay COD : N : P = 150 : 5 : 1
Nhiệt độ nước thải: t = 6 – 37 0 C; t 0 mt = 25 – 37 0
Nồng độ BOD đầu vào S0
Thời gian lưu bùn SRT = 10 ngày
Hệ số sản lượng Y = 0,5 mgVSS/mgBOD
Hệ số phân hủy nội bào Kd
Hàm lượng bùn tuần hoàn Xr
Xác định BOD đầu ra sau lắng IIđạt 30mg/l
5 ΣBOD hòa tan sau lắng II theo mối quan hệ sau
SS đầu ra sau lắng II chứa 40mg/l cặn sinh học (65% cặn dễ phân hủy) cặn lơ lửng
Hàm lượng cặn sinh học dễ phân hủy: 0,65 x 40 = 26 mg/l
Dựa vào phương trình trên thì lượng BOD cần sẽ bằng 1,42 lần lượng tế bào.
BOD của cặn lơ lửng dễ phân hủy sinh học dễ phân hủy sau lắng II (Ký hiệu: BOD L
L = 26 mg/l x 1,42 mg O 2 6,92 mg/l tiêu thụ/mg tế bào bị oxy hóaBOD 5 :BOD L = 0,68
BOD 5 của SS sau lắng II: BOD5(ss) = 0,68 x BOD L
30 = S + 25,1 hòa tan sau lắng II
Hiệu quả xử lý của bể Aeroten
Hiệu quả làm sạch cho toàn hệ thống
Tính thể tích bể Aeroten
Chọn chiều sâu bể h = 3m, chiều cao an toàn hs
Diện tích mặt bằng bể Aerotank
Chọn diện tích mặt bằng của bể F = 24 (m 2
Chọn chiều rộng bể B = 4 m, chiều dài bể L = 6 m
) Kích thước mỗi bể Aeroten: L x B x H = 6m x 4m x 3,3 m
Các thông số xây dựng
STT Tên thông số Đơn vị Số liệu thiết kế
Tính lượng bùn dư thải ra mỗi ngày
Hệ số sản lượng quan sát mg SRT mg
Y obs Y: Hệ số sản lượng, Y = 0,5 mgVSS/mgBOD : Hệ số sản lượng quan sát
5 d: Hệ số phân hủy nội bào Kd
SRT: Thời gian lưu bùn SRT = 10 ngày
= 0,05 ngày-1 Lượng bùn dư sinh ra mỗi ngày theo VSS ngay kgVSS
: Lượng bùn dư sinh ra mỗi ngày tính theo VSS obs
: Hệ số sản lượng quan sát
0: Nồng độ BOD đầu vào S0
Tổng lượng bùn dư sinh ra mỗi ngày tính theo SS hòa tan sau lắng II, S = 4,9 mg/l ngày kgSS
( = Lượng bùn dư cần xử lý mỗi ngày (Mdư(ss)
Lượng bùn dư cần xử lý = Tổng lượng bùn – Lượng SS trôi ra khỏi lắng II
M dư(ss) = 27,1 kg/ngày – (250m 3 /ngày x 40 g/m 3 10 -3 = 17,1 kgSS/ngày kg/g)
Lượng bùn dư có khả năng phân hủy sinh học cần xử lý
Giả sử bùn hoạt tính có hàm lượng chất rắn 0,8%, khối lượng riêng 1,008 kg/lit
Lượng bùn dư cần xử lý ngày m ngay l l kg ngay
= ×Xác định tỉ lệ bùn tuần hoàn
X: Nồng độ VSS ở bể Aeroten, X = 3000 mg/l
X r : Nồng độ VSS trong bùn tuần hoàn, Xr
0: Hàm lượng bùn hoạt tính ở đầu vào Giá trị X0 thường rất nhỏ so với X và
X u nên có thể bỏ qua.
Sơ đồ làm việc của hệ thống
Lưu lượng bùn tuần hoàn ngay m
Kiểm tra tải trọng thể tích LBOD
Tải trọng thể tích và tỉ số F/M
Lượng oxy cần cung cấp cho bể Aerotank dựa trên BOD
Lượng oxy cần thiết trong điều kiện tiêu chuẩn
Với f là hệ số chuyển đổi giữa BOD5 và BOD 20 , f = 0,68
Lượng oxy thực tế cần sử dụng cho bể trong điều kiện thực tế
C 20 = 9,08 mg/l: Nồng độ oxy bão hoà trong nước ở 20 0 C
L: Lượng oxy hoà tan cần duy trì trong bể, chọn CL
Lượng không khí cần thiết để cung cấp vào bể
OC t = 83,6 kg O 2 OU: Công suất hoà tan oxy vào nước thải của thiết bị phân phối
/ngày: Lượng oxy thực tế cần cung cấp cho bể
Chọn dạng đĩa xốp, đường kính 170 mm, diện tích bề mặt đĩa 0,02 m 3 Cường độ thổi khí 0.9l/phút.đĩa
Độ sâu ngập nước của thiết bị phân phối h = 2,8 m, chiều sâu bể 3 m.
(Tra bảng 7,1, trang 112 “ Tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải” -
Trịnh Xuân Lai, ta có Ou = 7 g O 2 / m 3
2/m 3 f: Hệ số an toàn, chọn f = 1,5
Lượng không khí cần thiết cho máy thổi khí
Kiểm tra lượng khí cấp vào bể Aerotank
C Q (m 3 /m 3 giờ) = 61,25 (l/m 3 Lượng khí cần để khử 1 kg BOD
Số đĩa cần phân phối trong bể
Lấy số đĩa thiết kế N = 40 (đĩa).
Tính toán máy thổi khí
Tính toán các thi ết bị phụ Áp lực cần thiết cho hệ thống máy thổi khí tính theo mét cột nước:
: Tổn thất áp lực do ma sát dọc theo chiều dài trên đường ống. c h
H : Độ sâu ngập nước của miệng vòi phun, H = 2,8 m.
: Tổn thất qua thiết bị phân phối.
Tổng tổn thất hd + h c thường không vượt quá 0,4 m; tổn thất hf
Vậy H không vượt quá 0,5m. m Áp lực máy thổi khí tính theo Atmosphere
10 = Công suất máy thổi khí
G : Trọng lượng của dòng không khí, kg/s.
: Công suất yêu cầu của máy thổi khí
G = Q kk x ρ khi = 0,074 (m 3 /s) x 1,3 (kg/m 3 R: Hằng số khí R = 8,314 KJ/ K.mol.
T: Nhiệt độ tuyệt đôí của kgông khí đầu vào k
1: Áp suất tuyệt đối của không khí đầu vào, P1
2: Áp suất tuyệt đối của không khí đầu ra
(vì đối với không khí K = 1,395) e : Hiệu suất của máy, e = 0,7 ÷ 0,9, chọn e = 0,8
Chọn máy thổi khí có công suất Pm
Tính toán đường ống dẫn khí
Tính các đường ống chính
Vận tốc khí trong đường ống chính ( 10 ÷ 15 m/s) Chọn Voc
Lưu lượng khí cần cung cấp Q
“Tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải” - Trịnh Xuân Lai). kk = 6398 m 3 /ngày = 0,074 m 3 Đường kính ống chính
Chọn ống sắt tráng kẽm có đường kính là θ = 80 mm
Kiểm tra lại vận tốc khí trong ống chính
Tính các đường ống nhánh
Từ ống chính ta phân ra làm 4 ống nhánh cung cấp khí cho bể
Lưu lượng khí trong mỗi nhánh
Chọn vận tốc trong ống nhánh là V
/s) on Đường kính ống nhánh
= 15 m/s (Trang 107, “Tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải” - Trịnh Xuân Lai)
Chọn đường ống nhánh θ = 40 mm.
Kiểm tra lại vận tốc khí trong ống nhánh
Tính toán đường ống dẫn nước thải vào bể
Lưu lượng nước thải vào là Q = 250 (m 3 /ngày) = 2,9x10 -3 (m 3
Vận tốc trong ống dẫn nước thải từ 0,6 ÷ 0,9 m/s Chọn V
/s) nt Đường kính ống dẫn nước thải
= × − π Theo Catalogue, chọn ống nhựa PVC có đường kính là θ = 75 mm.
Tính công suất bơm và chọn máy bơm
Theo giáo trình “Quá trình thiết bị” - tập 2: Bơm - Quạt – máy nén, ta có công thức tính công suất bơm η ρ × × ×
Q: Năng suất của bơm ρ: Khối lượng riêng của bùn, kg/m 3 , ρ=1000 kg m / 3 g: Gia tốc rơi tự do, m/s 2 Lấy g = 9,81 m 2 /s η: Hiệu suất của bơm Lấy η = 0,72 H: Chiều cao cột áp bơm, chọn H = 10m H2
Công suất bơm bùn tuần hoàn (bơm 150 m
Công suất bơm bùn tuần hoàn
Công suất thực của máy bơm
Chọn máy bơm có công suất 0,6(kw)
Bể lắng ly tâm đợt II
Lắng hỗn hợp nước – bùn từ bể Aerotank dẫn đến và loại bỏ chúng ra khỏi nước thải
Theo “ Bảng 9 -12, Xử lý nước thải đô thị và khu công nghiệp – Lâm Minh Triết, Nguyễn Thanh Hùng, Nguyễn Phước Dân” Chọn tải trọng bề mặt thích hợp cho loại bùn hoạt tính này là 16 (m 3 /m 2 ngày) và tải trọng bùn là 3,9 (kg / m 2
Diện tích bể lắng tính theo tải trọng bề mặt
Q: Lưu lượng nước thải xử lý Q = 250 m 3 /ngày = 10,42 m 3 L
Diện tích bề mặt bể lắng tính theo tải trọng chất rắn ngày
Q: Lưu lượng nước thải xử lý : Lưu lượng bùn tuần hoàn
Do As > A l Đường kính bể lắng nên ta chọn diện tích bề mặt theo tải trọng chất rắn là diện tích tính toán
Chọn D = 5 (m) Đường kính ống trung tâm d tt = 20%D = 0,2 x 5 = 1 m
Bể lắng có dạng hình trụ có đổ thêm lớp bê tông dưới đáy bể tạo độ dốc 6 %
Hố thu gom bùn đặt ở giữa bể và có thể tích nhỏ vì cặn được tháo ra liên tục, đường kính hố thu gom bùn khoảng 20 – 25 % đường kính bể Chọn Dbùn
Chọn chiều cao phần nước trong, h
Chiều cao dự trữ trên mặt thoáng, h
Chọn chiều cao phần chóp đáy bể, h = 0,06 x 5 = 0,3 m
Chiều cao lớp bùn trong bể, h b
Chiều cao tổng cộng của bể
H = h c + h b + h + h bv Chiều cao ống trung tâm
D loe = 1,35 x d tt Đường kính tấm chắn
Thể tích phần chứa bùn
Thời gian lưu giữ bùn trong bể
V b : Thể tích phần chứa bùn, Vb = 11,2 m Q
3 dư: Lượng bùn dư cần xử lý, Qdư = 2,12 m 3 Q
/ngày r: Lưu lượng bùn tuần hoàn, Qr = 6,25 m 3
Thể tích xây dựng của bể
Máng thu nước sau lắng được bố trí thành vòng tròn có đường kính bằng 0,9 đường kính bể và ôm theo chu vi bể Ở máng thu nước đặt ống nhựa PVC có θ 50 mm để dẫn nước thải sau xử lý vào bể trung gian, rồi được bơm lên bể lọc áp lực và sau đó nước thải được dẫn tiếp vào bể khử trùng, rồi dẫn ra hệ thống cống thu nước chung của khu dân cư của thành phố.
D máng Chiều dài máng thu nước
Tải trọng thu nước trên một mét dài của máng tràn
Giá trị này nằm trong khoảng cho phép: Ls < 150 m 3
S ố răng cưa trên máng tràn c ủa bể lắng 2
Máng răng cưa được neo chặt vào thành bể nhằm điều hoà dòng chảy từ bể vào máng thu nhờ khe dịch chuyển, đồng thời máng răng cưa có tác dụng cân bằng mực nước trên bề mặt bể khi công trình bị lún hoặc nghiêng.
Chọn tấm răng cưa hình chữ V bằng thép không gỉ dày 3 mm có góc ở đáy 90 0
(để điều chỉnh cao độ mép máng), cao h = 125mm, dài l = 14,13 m chiều cao hình chữ V = 30 mm, chiều dài đáy chữ V là 60 mm, khoảng cách giữa 2 đỉnh là 100mm
Vậy cứ mỗi mét dài có 10 răng cưa.
Các thông số xây dựng
STT Thông số Đơn vị Kích thước
4 Thể tích phần chứa bùn m 3 11,2
5 Chiều dài máng thu nước m 14,13
6 Đường kính ống trung tâm m 1
B ể trung gian
Chứa nước thải từ Bể lắng đợt II để chuẩn bị bơm nước sang Bể lọc áp lực và để ổn định lưu lượng và nguồn oxy trong bể.
Chọn thời gian lưu nước HRT = 20 phút max 10 3
V b = h × = × Chọn chiều sâu hữu ích h = 2m, chiều cao an toàn = 0,5m
Tổng chiều cao hầm tiếp nhận H = 2,5 m
Đặt hai bơm nhúng chìm (1 bơm hoạt động, 1 bơm dự phòng) Đặc tính bơm: Q = 30m 3
Lắp 2 công tắc phao nổi.
N Q bôm × × × η: Hiệu suất máy bơm ; chọn η = 0,85 kW
Công suất thực của máy bơm N’ = 1,7N = 1,7 x 0,96 = 1,63 kw
Các thông số xây dựng
STT Tên thông số Đơn vị Số liệu thiết kế
1 Chiều rộng bể trung gian m 2
2 Chiều dài bể trung gian m 2,5
4 Chiều cao bể trung gian m 2,5
5 Thể tích bể trung gian m 3 12,5
B ể lọc áp lực
Bể lọc áp lực đặt cuối hệ thống nhằm lọc lại một lần cuối những chất lơ lửng hay cặn còn sót lại chưa xử lý được ở các công trình phía trước.
Chọn bể lọc áp lực có 2 lớp : Than Anthracite và Cát thạch anh.
Chiều cao lớp cát h1 = 0,3m, có đường kính hiệu quả de
= 0,5mm, Hệ số đồng nhất U=1,6
2 = 0,5m, có đường kính hiệu quả de
= 1,2mm, Hệ số đồng nhất U=1,5
(Nguồn: Bảng 9 – 13 trang 436, tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải đô thị và khu công nghiệp – Lâm Minh Triết, Nguyễn Phi Hùng, Nguyễn Phước Dân)
Diện tích bề mặt lọc
TB h = Đường kính bể lọc
Khoảng cách từ bề mặt vật liệu lọc đến miệng phểu thu nước rửa h = H VL Trong đó: x e + 0,25
H VL e: Độ giãn nở lớp vật liệu lọc khi rửa ngược, e = 0,25 – 0,5
: Chiều cao lớp vật liệu lọc h = [(0,3 + 0,5) x 0,5] + 0,25 = 0,65
Chiều cao tổng cộng của bể
H = + VL + bv + thu =0,65+0,3+0,5+0,25+0,3=2 Trong đó: h: Khoảng cách từ bề mặt vật liệu lọc đến miệng phân phối nước, h = 0,65m h bv : Chiều cao bảo vệ, hbv = 0,25m h thu : Chiều cao phần thu nước (tính từ mặt chụp lọc đến đáy bể), h thu
Chọn tốc độ rửa nước v
(Nguồn: Bảng 9 – 14 trang 437, tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải đô thị và khu công nghiệp – Lâm Minh Triết, Nguyễn Phi Hùng, Nguyễn Phước Dân)
Rửa ngược bằng nước trong khoảng thời gian t = 4 – 5 phút với tốc độ rửa vnước 0,35 m 3 /m 2
Lượng nước cần thiết để rửa ngược cho 1 bể lọc
16 , x t = 1 x 0,35 x 5 = 1 m 3 Lưu lượng bơm rửa ngược
Tổn thất áp lực qua lớp vật liệu lọc sạch (đầu chu kỳ lọc) được xác định theo công thức của Hazen
C: Hệ số nén ép, C = 600 – 1200 tùy thuộc vào tính đồng nhất và sạch t 0 : Nhiệt độ nước, 0 d
: Đường kính hiệu quả, mm h
L: Chiều dày lớp vật liệu lọc, m
: Tốc độ lọc, m/ngày Đối với lớp lọc cát
+ × × × cát h = 0,18m Đối với lớp lọc Anthracite
Tổng tổn thất áp lực qua 2 lớp vật liệu lọc h = 0,18 + 0,052 = 0,232m
Sau bể lọc áp lực hàm lượng cặn lơ lửng SS còn lại 5 mg/l, tương đương với BOD5 của cặn lơ lửng ặn lơ lửng = 5 x 0,65 x 1,42 x 0,68 = 3mg/l
BOD sau bể lọc áp lực
5 sau xử lý = BOD5 cặn lơ lửng + BOD5
Các thông số xây dựng hòa tan = 3 + 4,9 = 7,9 mg/l
STT Tên thông số Đơn vị Số liệu thiết kế
B ể khử trùng
Sau các giai đoạn xử lý cơ học, sinh học trong điều kiện nhân tạo song song với việc làm giảm nồng độ các chất gây ô nhiễm đạt tiêu chuẩn qui định thì số lượng vi trùng cũng giảm đáng kể đến 90 – 95 % Tuy nhiên vi khuẩn gây bệnh không thể bị tiêu diệt hoàn toàn Vì vậy cần phải khử trùng nước thải trước khi xả vào nguồn nước.
Giả sử hiệu quả khử trùng sau các công trình xử lý trên là 92%
Lượng Coliform còn lại sau quá trình xử lý sinh học ( Sau bể Aerotank ): ml N
N 0 : Số Coliform còn lại sau bể Aerotank, N0
E: Hiệu quả khử trùng của quá trình xử lý sinh học(sau bể Aerotank)
N i : Số Coliform nước thải vào, N0
Liều lượng clo cho vào có thể tính toán theo công thức
N t : Số vi khuẩn coliform sau thời gian tiếp xúc t
: Số vi khuẩn colifom ban đầu t t: Thời gian tiếp xúc, phút
: Lượng Clo dư yêu cầu, mg/l
Phương trình trên có thể viết lại như sau
Chọn thời gian tiếp xúc là t = 30 phút
Do lượng clo mất đi do oxi hoá các chất khử trùng như chất hữu cơ còn lại trong nước thải, vì vậylượng Clo cho vào có thể lấy C = 5 mg/l
Thể tích bể tiếp xúc
V tx = × = × Tiết diện ngang của bể
Giả sử chiều sâu hữu ích của bể tiếp xúc H = 0,7 m, chiều cao an toàn h bv
Chiều cao tổng cộng của bể H
= 0,3m tx = H + h bv Chia bể thành 5 ngăn chảy zizac
7 m n w= A = Trong đó: n: Số ngăn của bể n = 5 Kích thước mỗi ngăn: L x B = 2,5 x 0,6
L = nB + (n-1)b = 5× 0,6 + 4 × 0,1 = 3,4 m Trong đó: b: bề dày của vách ngăn, b = 0,1mB: Chiều rộng của mỗi ngăn, B = 0,6mN: Số ngăn của mỗi bể
Lượng Clo tiêu thụ mỗi ngày
/ ngày x 5 mg /l = 1250 g clorine /ngày Đường kính ống xả thải mm v m
Trong đó: v: vận tốc chảy trong ống v = 0,7m/s Q: lưu lượng nước thải, Q = 10,42 m 3
Các thông số xây dựng
STT Tên thông số Đơn vị Số liệu thiết kế
Bể nén bùn
Tách bớt nước, làm giảm sơ bộ độ ẩm của bùn hoạt tính dư, tạo điều kiện thuận lợi cho các quá trình xử lý bùn ở phía sau.
Tổng lượng bùn được cho vào bể nén bùn
G b = M dư(ss) + M dư (VSS) Trong đó:
: Lượng bùn dư cần xử lý dư (VSS)
Chọn hệ số an toàn khi thiết kế bể nén bùn là 20% lượng bùn xử lý
: Lượng bùn dư có khả năng phân hủy sinh học cần xử lý
Diện tích của bể nén bùn x 1,2 = 30,78 x 1,2 = 36,9 (kg/ngày)
F = G t = Trong đó: a: Tải trọng bùn trong bể nén bùn, a = 24 ÷ 29 (kg/m 2
2 Đường kính bể nén bùn ngđ.(“Bảng 8.3 trang 393 sách xử lý nước thải đô thị và khu công nghiệp”- Lâm Minh Triết, Nguyễn Thanh Hùng, Nguyễn Phước Dân).
Chiều cao của bể nén bùn
: Chiều cao buồng phân phối trung tâm
2 + h c : Chiều cao phần chứa bùn hình trụ bằng 1,5m, hc chiều cao chóp đáy để có độ dốc 50% về tâm, hc h
= 0,5 x D/2 = 0,35 (m) bv:Chiều cao phần bảo vệ, hbv Đường kính đường phân phối trung tâm
= 0,3 m d = 20% x 1,4 = 0,28 m Đường kính máng thu nước
D máng Chiều dài máng thu
Kiểm tra thời gian lưu cặn trong bể nén bùn
Thời gian lưu cặn trong bể nén bùn t = 0,5 ÷ 20 ngày Thời gian lưu bùn được tính như sau: bun bun t V
V bùn V: Thể tích vùng chứa bùn trong bể nén bùn = ( h + h ) x F = 1,5 x 1,53 = 2,3 (m 3 )
Q bùn : Lưu lượng bùn rút ra hằng ngày
Với: d: Tỉ trọng của cặn sau bể nén bùn, d = 1,005
C: Nồng độ cặn sau khi nén, C = 2 ÷ 8%, chọn C = 3%
Vậy thời gian lưu cặn
Thể tích thực của bể nén bùn
V =π× n × = × × Các thông số xây dựng
STT Thông số Đơn vị Kích Thước
KHÁI TOÁN KINH PHÍ ĐẦU TƯ
Chi phí xây d ựng
Stt Phần xây dựng Khối lượng hạng mục Đơn vị Đơn giá Thành tiền(VNĐ)
Chi phí máy móc - thi ết bị
Mô tả máy móc – Thiết bị
Stt Thiết bị Số lượng Đơn vị Đơn giá(VNĐ)
2 Bể lọc áp lực 2 Cái 6.000.000 12.000.000
3 Máy thổi khí bể Aerotank và bể điều hòa
4 Đĩa phân phối khí Aerotank 40 Cái 150.000 6.000.000
5 Máng răng cưa thu nước bể lắng 1 Bộ 2.500.000 2.500.000
6 Bơm nước từ bể điều hòa 2 Cái 2.000.000 4.000.000
7 Bơm nước thải bể trung gian 2 Cái 3.000.000 6.000.000
8 Bơm bùn tuần hoàn 1 Cái 5.000.000 5.000.000
9 Bơm định lượng dung dịch 2 Cái 2.000.000 4.000.000
10 Thùng chứa dung dịch 2 Cái 1.000.000 2.000.000
11 Máy khuấy dung dịch 1 Cái 2.000.000 2.000.000
12 Tủ điện điều khiển 1 Cái 20.000.000 20.000.000
13 Hệ thống điện kỹ thuật 1 H.T 20.000.000 20.000.000
14 Hệ thống đường ống công nghệ 1 H.T 15.000.000 15.000.000
15 Các chi tiết phụ phát sinh 20.000.000
Tổng chi phí xây dựng hệ thống xử lý nước thải
T = chi phí xây dựng + chi phí thiết bị, máy móc = 364.240.000 + 181.500.000
Chi phí x ử lý 1 m 3 CHƯƠNG 6 : QU ẢN LÝ VÀ VẬN HÀNH TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI
Chi phí xây dựng nước thải
Tổng vốn đầu tư xây dựng cho hệ thống xử lý nước thải:T= 545.740.000 VNĐ Chi phí xây dựng cơ bản được khấu hao trong 20 năm, chi phí máy móc, thiết bị khấu hao trong 10 năm Vậy tổng chi phí khấu hao
364240000+ kh T (VNĐ/năm) = 99.700 (VNĐ/ngày)
Chi phí điện năng Điện năng tiêu thụ của hệ thống khi đi vào hoạt động
Thời gian hoạt động (h/ngày) Điện năng tiêu thụ (kwh/ngày)
1 Bơm nước bể trung gian 2 1,63 12 × 1 19,56
2 Bơm nước bể điều hòa 2 0,86 12 ×1 10,32
3 Máy thổi khí bể điều hòa và bể Aeroten
4 Bơm bùn tuần hoàn và bùn dư
5 Bơm định lượng dung dịch 4 0,2 24 × 2 9,6
Tổng cộng 65,28 Điện năng tiêu thụ trong 1 ngày = 65,28 kwh
Tính chi phí cho 1 kwh điện là 1200 VNĐ
Vậy chi phí điện năng cho 1 ngày vận hành
Chi phí xe hút bùn
Tính chi phí cho 1m 3 bùn là H = 100.000 VNĐ/ngày
Nhân viên vận hành trạm: 02 người
Tiên lương: 2.000.000 VNĐ/người/tháng
Tổng tiền lương phải trả hằng ngày
Chi phí sửa chữa nhỏ
Chi phí sửa chữa nhỏ hằng năm ước tính bằng 0,5% tổng vốn đầu tư vào hệ thống xử lý
Vậy tổng chi phí cho 1 ngày vận hành hệ thống
Chi phí cho xử lý 1 m 3 nước thải
CHƯƠNG 6: QUẢN LÝ VÀ VẬN HÀNH TRẠM XỬ LÝ NƯỚC
Hướng dẫn quản lý - nguyên nhân và bi ện pháp khắc phục sự cố
6.1.1 Giai đoạn đưa công trình vào hoạt động
Sau khi công trình đã xây dựng xong, bước tiếp theo là đưa công trình vào hoạt động chạy chế độ
Trong suốt giai đoạn khởi động hệ thống xử lý nước thải, phải được kiểm tra và điều chỉnh chế độ làm việc của từng công trình sao cho hiệu quả làm việc của các công trình đơn vị đạt kết quả cao nhất Đa số các HTXLNT khi đưa vào chạy chế độ, người ta dùng nước sạch để đảm bảo các yêu cầu vệ sinh khi cần sửa chửa
Mỗi công trình đơn vị có một khoảng thời gian dài ngắn khác nhau trước khi bước vào hoạt động ổn định Đối với công trình xử lý sinh học, khoảng thời gian để hệ thống bước vào giai đoạn hoạt động ổn định tương đối dài, từ 1 ÷ 2 tháng, khoảng thời gian đó để cho vi sinh vật thích nghi và phát triển
Trong thời gian đó, phải thường xuyên lấy mẫu phân tích, xem xét hiệu quả làm việc của toàn hệ thống
6.1.2 Nguyên nhân và biện pháp khắc phục sự cố khi vận hành
Nhiệm vụ của trạm xử lý nước thải là bảo đảm xả nước thải sau khi xử lý vào nguồn tiếp nhận đạt tiêu chuẩn quy định một cách ổn định Tuy nhiên, trong thực tế, do nhiều nguyên nhân khác nhau có thể dẫn tới sự phá hủy chế độ hoạt động bình thường của các công trình xử lý nước thải, nhất là các công trình xử lý sinh học Từ đó dẫn đến hiệu quả xử lý thấp, không đạt yêu cầu đầu ra.
Những nguyên nhân chủ yếu phá hủy chế độ làm việc bình thường của trạm xử lý nước thải:
- Lượng nước thải đột xuất chảy vào quá lớn hoặc có nước thải sản xuất hoặc có nồng độ vượt quá tiêu chuẩn thiết kế.
- Nguồn cung cấp điện bị ngắt.
- Lũ lụt toàn bộ hoặc một vài công trình.
- Tới thời hạn không kịp thời sữa chữa đại tu các công trình và thiết bị cơ điện.
- Công nhân kỹ thuật và quản lý không tuân theo các quy tắc quản lý kỹ thuật, kể cả kỹ thuật an toàn.
Quá tải có thể do lưu lượng nước thải chảy vào trạm vượt quá lưu lượng thiết kế do phân phối nước và bùn không đúng và không đều giữa các công trình hoặc do một bộ phận các công trình phải ngừng lại để đại tu hoặc sữa chữa bất thường.
Phải có tài liệu hướng dẫn về sơ đồ công nghệ của toàn bộ trạm xử lý và cấu tạo của từng công trình Ngoài các số liệu về kỹ thuật còn phải chỉ rõ lưu lượng thực tế và lưu lượng thiết kế của các công trình Để định rõ lưu lượng thực tế cần phải có sự tham gia chỉ đạo của các cán bộ chuyên ngành
Khi xác định lưu lượng của toàn bộ các công trình phải kể đến trạng thái làm việc tăng cường tức là một phần các công trình ngừng để sữa chữa hoặc đại tu Phải bảo đảm khi ngắt một công trình để sữa chữa thì số còn lại phải làm việc với lưu lượng trong giới hạn cho phép và nước thải phải phân phối đều giữa chúng. Để tránh quá tải, phá hủy chế độ làm việc của các công trình, phòng chỉ đạo kỹ thuật công nghệ của trạm xử lý phải tiến hành kiểm tra một cách hệ thống về thành phần nước theo các chỉ tiêu số lượng, chất lượng Nếu có hiện tượng vi phạm quy tắc quản lý phải kịp thời chấn chỉnh ngay.
Khi các công trình bị quá tải một cách thường xuyên do tăng lưu lượng và nồng độ nước thải phải báo lên cơ quan cấp trên và các cơ quan thanh tra vệ sinh hoặc đề nghị mở rộng hoặc định ra chế độ làm việc mới cho công trình Trong khi chờ đợi, có thể đề ra chế độ quản lý tạm thời cho đến khi mở rộng hoặc có biện pháp mới để giảm tải trọng đối với trạm xử lý. Để tránh bị ngắt nguồn điện, ở trạm xử lý nên dùng máy phát điện dự phòng.
T ổ chức quản lý và kĩ th u ật an toàn
6.2.1 Tổ chức quản lý và nguyên tắc an toàn lao động
Nhiệm vụ chức năng của các cá nhân, phòng ban phải được rõ ràng
Tất cả các công trình, máy móc phải có hồ sơ sản xuất theo dõi và bổ sung những thay đổi mới.
Các công trình, máy móc thiết bị phải được giữ nguyên, không được thay đổi về chế độ công nghệ
Tiến hành bảo dưỡng, đại tu đúng kỳ hạn đã được phê duyệt
Nhắc nhở các công nhân thường trực ghi chép đầy đủ các sự biến động thất thường của hệ thống
Tổ chức cho công nhân vận hành học tập kỹ thuật để nâng cao tay nghề và làm cho việc quản lý công trình được tốt hơn, đồng thời trang bị cho họ ỹ năng về an toàn lao động
Khi công nhân mới vào làm việc cần trang bị cho họ các kiến thức cơ bản về an toàn lao động
Mỗi công nhân phải được trang bị đầy đủ áo quần, và các phương tiện bảo hộ lao động cần thiết khác Công nhân cần lưu ý những điều sau:
- Nắm vửng quy tình hoạt động của hệ thống XLNT, hệ thống điện;
- Không được được sửa chửa hoặc bảo dưỡng thiết bị khí chưa được ngắt điện
- Khi có sự cố về thiết bị, máymóc cần được ngắt điện một cách nhanh chóng
Trong quá trình hoạt động, nếu thấy có những vấn đề lạ đối với máy móc thì cần được kiểm tra sửa chửa trước khi cho hoạt động tiếp
Công tác bảo trì thiết bị, đường ống cần được tiến hành thường xuyên để đảm bảo hệ thống xử lý hoạt động tốt, không có những sự cố xảy ra.
Các công tác bảo trì hệ thống bao gồm :
Thường xuyên kiểm tra các đường ống trong hệ thống xử lý, nếu có rò rỉ hoăc tắc nghẽn cần có biện pháp xử lý kịp thời.
Hàng ngày vận hành máy bơm nên kiểm tra bơm có đẩy nước lên được hay không Khi máy bơm hoạt đ ộng nhưng không lên nước cần kiểm tra lần lượt các nguyên nhân sau :
+ Nguồn điện cung cấp có bình thường không.
+ Cánh bơm có bị chèn bởi các vật lạ không.
+ Động cơ bơm có bị cháy hay không.
Khi bơm phát ra tiếng kêu lạ cũng cần ngừng bơm ngay lập tức và tìm các nguyên nhân để khắc phục sự cố trên Cần sửa chữa bơm theo từng trường hợp cụ thể.
- Kiểm tra thường xuyên hoạt động của các động cơ khuấy trộn
- Định kỳ 6 tháng kiểm tra ổ bi và thay thế dây cua-roa
Các thiết bị khác Định kỳ 3 tháng vệ sinh xúc rửa các thiết bị, tránh tình trạng đóng cặn trên thành thiết bị (bằng cách cho nước sạch trong các thiết bị trong thời gian từ 30 - 60 phút)
Trạm xử lý nước thải của bệnh viện Đa Khoa Sài Gòn hiện nay chưa có Nên một khối lượng nước thải không được xử lý đang chảy vào cống thải chung của thành phố và làm ô nhiễm nghiêm trọng Do vậy việc thiết kế xây dựng hệ thống xử lý nước thải cho bệnh viện là hết sức cần thiết và sẽ góp phần làm giảm tải lượng ô nhiễm cho thành phố.
Trên cơ sở khảo sát một số công trình xử lý nước thải bệnh viện hiện có và tiêu chuẩn xả thải mới TCVN 6772:2000 Mức I thì phương án này là khả thi, đạt được tiêu chuẩn xả thải.
Do các thông số tính toán chủ yếu dựatrên cơ sở tài liệu tham khảo là chính.
Nên triển khai xây dựng trạm xử lý nước thải cho bệnh viện:
Trong quá trình thực hiện cần đầu tư nghiên cứu kỹ hơn các điều kiện sẵn có tại địa bàn.
Trong quá trình vận hành trạm xử lý nước thải, cần theo dõi chất lượng nước đầu ra thường xuyên.
Bùn thải phải được đem đi xử lý riêng.
Cần phải phân lọai rác thải tại nguồn Nhất là các rác thải độc hại phải được thu gom một cách cẩn thận và phải được xử lý theo đúng chương trình của bộ y tế.
Tuyên truyền các biên pháp bảo vệ môi trường cho tất cả công nhân viên trong bệnh viện
TÀI LI ỆU THAM KHẢO
1) Hoàng Văn Huệ Công nghệ môi trường NXB Xây dựng 2004
2) Lâm Minh Triết & CTV Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp NXB Đại Học
Quốc Gia TP Hồ Chí Minh 2006
3) Lâm Minh Triết,Võ Kim Long Tiêu chuẩn xây dựng (TCXD -51 -84) - thoát nước mạng lưới bên ngoài và công trình 2003
4) Nguyễn Ngọc Dung Xử lý nước cấp NXB Xây dựng 2005
5) Trần Hiếu Nhuệ Thoát nước và xử lý nước thải công nghiệp NXB Khoa Học Và
6) Trịnh Xuân Lai Tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải NXB Xây Dựng
PH Ụ LỤC Đường ống được chọn theo bảng sau:
Tên sản phẩm Đường kính danh nghĩa (mm) Đường kính ngoài (mm) Độ dày thành ống danh nghĩa (mm) Áp suất danh nghĩa, PN(Bar)