1.2 H ệ thống thoát nước bên trong cao ốc văn phòng Hệ thống thoát nước HTTN bên trong cao ốc văn phòng dùng để thải các chất bẩn tạo ra trong quá trình sinh hoạt, vệ sinh ăn uống của c
M ục tiêu chính và nội dung đề tài
, SS, Coliform trong nước thải sinh hoạt.
Thiết kế hệ thống thoát nước và xử lý nước thải cao ốc văn phòng FIDECO OFFICE TOWER tại số 81-85 Hàm Nghi, Quận 1 TPHCM Công suất 95 m 3
/ngày.đêm, đạt mức II (TCVN 6772 – 2000) trước khí thải ra hệ thống thoát nước chung của TPHCM.
- Vạch tuyến và tính toán HTTN trong cao ốc văn phòng.
- Dựa vào thành phần, tính chất và lưu lượng nước thải sinh hoạt và tiêu chuẩn xả ra nguồn tiếp nhận đề xuất phương án xử lý nước thải.
- Khái toán kinh phí xây dựng và thiết bị.
Ý ngh ĩa thực tiễn của luận văn
Nước thải từ các toà nhà cao ốc văn phòng thường chứa các hàm lượng BOD,
Nồng độ COD, vi sinh và coliform cao trong nước thải nếu không được xử lý đúng cách sẽ gây ô nhiễm nghiêm trọng đến môi trường xung quanh Đặc biệt, các cao ốc văn phòng thường tọa lạc tại khu vực trung tâm thành phố, nơi có mật độ dân cư cao, nên vấn đề xử lý nước thải tại đây luôn được quan tâm hàng đầu Hiện nay, các công nghệ xử lý nước thải tiên tiến trên thế giới được nhiều công ty cung cấp có khả năng đáp ứng tiêu chuẩn loại A, đảm bảo hiệu quả xử lý và bảo vệ môi trường đô thị.
Luận văn tập trung vào việc áp dụng công nghệ tiên tiến và tối ưu hóa tuyến mạng lưới thoát nước nhằm tiết kiệm chi phí đầu tư, đồng thời đảm bảo kiến trúc cao ốc Fideco Office Tower đạt tính thẩm mỹ cao và môi trường sống trong lành Mục tiêu thực tiễn là thiết kế hệ thống thoát nước và trạm xử lý nước thải đạt tiêu chuẩn mức II theo TCVN 6772-2000, đảm bảo nước thải được xử lý hiệu quả trước khi xả vào hệ thống cống chung của thành phố, góp phần nâng cao hiệu quả kinh tế và bảo vệ môi trường đô thị.
Kh ả năng nghiên cứu và triển khai
Trạm xử lý nước thải của tòa nhà hiện nay được triển khai theo các công đoạn xử lý cơ học, sinh học và hóa học nhằm tối ưu hiệu quả trong điều kiện thời gian và trình độ hạn chế Đây là công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt đang được áp dụng phổ biến tại Việt Nam, với tiềm năng nghiên cứu, phát triển và mở rộng quy mô lớn Không chỉ phù hợp cho các cao ốc văn phòng, hệ thống này còn đáp ứng tốt nhu cầu xử lý nước thải sinh hoạt với công suất lớn, góp phần bảo vệ môi trường đô thị.
TỔNG QUAN MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC BÊN TRONG CAO ỐC VĂN PHÒNG
Khái ni ệm chung về hệ thống thoát nước
Tiêu chuẩn thoát nước là lượng nước thải trung bình ngày đêm tính cho mỗi người sử dụng hệ thống thoát nướchay lượng nước thải tính theo sản phẩm.
Hệ thống thoát nước là tổ hợp những công trình thiết bị và giải pháp kỹ thuật được tổ chức để thực hiện nhiệm vụ thoát nước.
H ệ thống thoát nước bên trong cao ốc văn phòng
Hệ thống thoát nước trong cao ốc văn phòng đóng vai trò quan trọng trong việc xử lý chất thải sinh hoạt, vệ sinh và ăn uống của con người, đồng thời đảm bảo việc thoát nước mưa hiệu quả để giữ cho môi trường bên trong và xung quanh tòa nhà luôn sạch sẽ, khô ráo.
Tùy theo tính chất và độ bẩn của nước thải người ta thiết kế HTTN bên trong cao ốc văn phòng gồm:
Hệ thống thoát nước sinh hoạt để dẫn nước thải chảy ra từ các thiết bị vệ sinh hay các phễu thu nước.
Hệ thống thoát nước mưa để dẫn nước mưa rơi trên mái nhà hay trong sân ra mạng lưới thoát nước mưa bên ngoài phố.
HTTN bên trong cao ốc văn phòng bao gồm các bộ phận sau đây:
Các thiết bị thu nước thải: Lavabô, bồn cầu, âu tiểu nam, chậu rửa nhà bếp, phễu thu nước.
Thiết bị chắn thủy lực hay xi phông, ngăn chặn mùi vị, hơi khí độc vào phòng
Hệ thống mạng lưới đường thoát nước bao gồm các thành phần quan trọng như ống nhánh, ống đứng, ống xả (ống tháo), ống thông hơi, cùng với các phụ tùng nối ống, thiết bị quản lý dòng chảy, ống kiểm tra và ống xúc rửa Việc thiết kế và lắp đặt đúng chuẩn các bộ phận này giúp đảm bảo hiệu quả thoát nước, giảm nguy cơ tắc nghẽn và nâng cao độ bền cho toàn bộ hệ thống.
Trạm bơm thoát nước trong cao ốc: xây dựng trong trường hợp nước thải trong nhà không thể tự chảy ra ngoài được.
Mạng lưới thoát nước bên trong dùng để dẫn nước thải từ các dụng cụ thiết bị thu nước ra mạng lưới thoát nước bên ngoài.
Xây dựng hệ thống xử lý nước thải trong nhà trước khi chảy vào mạng lưới thoát nước bên ngoài, hoặc xả ra nguồn.
1.2.1 Mạng lưới đường ống thoát nước thải sinh hoạt
Hệ thống ống thoát nước trong cao ốc được thiết kế gồm nhiều đoạn ống với chiều dài và đường kính khác nhau, đảm bảo thu gom nước thải từ toàn bộ khu vệ sinh qua đường ống riêng biệt Nước thải sau đó được dẫn đến trạm xử lý đặt tại tầng hầm của tòa nhà, nơi tiến hành xử lý đạt chuẩn trước khi xả ra nguồn tiếp nhận, góp phần bảo vệ môi trường và tuân thủ quy định về xử lý nước thải đô thị.
Việc đổi hướng dòng chảy trong hệ thống thoát nước trong nhà được thực hiện thông qua các phụ kiện có góc nối thuận, tránh sử dụng góc nối 90 0
1.2.1.1 Ống và thiết bị kỹ thuật vệ sinh trong nhà
Các loại vật liệu ống và bộ phận nối ống. Ống gang : Thường dùng trong các loại nhà công cộng quan trọng và các nhà công nghiệp Ống gang thường chế tạo theo kiểu miệng loe có đường kính 50, 100 và
Ống có đường kính 150 mm, chiều dày từ 4 đến 5 mm và chiều dài dao động từ 50 đến 2000 mm Để ngăn nước thấm ra ngoài hiệu quả, 2/3 miệng loe được nhét chặt bằng sợi gai tẩm bitum, sau đó phần còn lại được bịt kín bằng vữa xi măng, đảm bảo độ kín khít và độ bền cao cho hệ thống dẫn nước.
Ống sành thường được sử dụng trong các công trình nhà ở tập thể và nhà sản xuất, có đặc điểm là độ bền kém và dễ vỡ Loại ống này được chế tạo với một đầu trơn và một đầu loe, tương tự như ống gang, với các bộ phận nối như cút (90°, 110°, 135°, 150°), côn, tê, thập thẳng hoặc chéo (45°, 60°) Miệng loe luôn được đặt ngược chiều với hướng nước chảy để đảm bảo hiệu quả dẫn nước Ống sành có đường kính từ 50 đến 150 mm, chiều dài từ 0.5 đến 1 m, dẫn đến việc phải sử dụng nhiều mối nối, gây bất tiện trong thi công và sử dụng.
) có đường kính đồng nhất hoặc từ nhỏ sang to, ống cong chữ
S, các ống ngắn để nối ống gang với ống sành, ống thép… Ống thép : Chỉ dùng để dẫn nước thải từ chậu rửa, chậu tắm vòi phun nước uống
Trong hệ thống thoát nước trong nhà, ngoài các loại ống dẫn bằng gang hoặc sành có đường kính 50 mm và chiều dài ngắn, hiện nay ống nhựa đang được sử dụng phổ biến nhờ vào sự tiện lợi và hiệu quả Các loại ống nhựa sản xuất trong nước và nhập khẩu đều đáp ứng tiêu chuẩn kỹ thuật, được chế tạo với nhiều kích cỡ khác nhau và có đầy đủ phụ kiện nối như ren, thép lồng đan nhựa đơn giản, giúp việc lắp đặt mạng lưới thoát nước trong nhà trở nên dễ dàng và bền vững.
Qua một số loại ống trên, chọn ống nhựa PVC dùng làm mạng lưới thoát nước bên trong cao ốc văn phòng đảm bảo các điệu kiện kỹ mỹ thuật. Ống ngang: Ống thoát nước nằm ngang có nhiệm vụ chuyển nước từ thiết bị vệ sinh vào ống đứng thoát nước Ống nhánh có thể được đặt trong sàn nhà (trong lớp xà bần gia cố nền – đối với trường hợp tầng trệt); hay được treo bên dưới trần nhà (có lớp trần giả che kín bên dưới).
Kích thước ống ngang thoát nước được tính toán dựa trên tổng số đơn vị đương lượng của các thiết bị vệ sinh kết nối với hệ thống Để đảm bảo hiệu quả thoát nước và tránh tắc nghẽn, đường kính tối thiểu của ống ngang phải đáp ứng tiêu chuẩn kỹ thuật, không được nhỏ hơn mức quy định theo từng loại công trình.
Để đảm bảo hiệu quả thoát nước, độ dốc tối thiểu của ống thoát nước ngang cần đạt 2% hướng về điểm thải Tuy nhiên, trong trường hợp địa hình không thuận lợi, các ống có đường kính từ 100 mm trở lên có thể áp dụng độ dốc tối thiểu là 1%, giúp linh hoạt hơn trong thiết kế hệ thống thoát nước.
Việc bố trí ống nhánh phải tuân thủ các quy tắc sau đây:
Không được treo ống qua phòng ở, nhà bếp.
Chiều rộng chọn ống ban đầu không nhỏ hơn 10 cm. Độ dốc đều (dễ thông tắc) và không quá lớn (dễ bố trí).
Trong trường hợp ống thoắt phân, đường kính ống nhánh không nhỏ hơn 100 mm.
Để đảm bảo hiệu quả thoát nước và ngăn mùi hôi quay trở lại, cần lắp đặt xi phông chắn giữa ống nhánh và thiết bị vệ sinh Đường kính ống thoát phải được xác định dựa trên tính toán thủy lực, đồng thời không được nhỏ hơn đường kính thoát nước của các thiết bị vệ sinh trước đó (Dnh ≤ d), nhằm đảm bảo lưu lượng thoát nước ổn định và phù hợp với tiêu chuẩn kỹ thuật.
Bảng 1-1 : Lưu lượng và đường kính các dụng cụ vệ sinh. dcmax
Dụng cụ Lavabo Bồn cầu Bồn tiểu Chậu rửa
D dc (mm) 40-50 100 30 50 i dc TB 0.035 0.02 0.025 0.035 i dc min 0.02 0.012 0.02 0.025
:lưu lượng xã của thiết bị vệ sinh dc i
Đường kính ống thoát của dụng cụ vệ sinh cần tuân thủ theo tiêu chuẩn dcTB, đồng thời nên áp dụng độ dốc trung bình của ống thoát để đảm bảo hiệu quả thoát nước Trong trường hợp bị giới hạn bởi độ dày của sàn, độ dốc vẫn phải đạt tối thiểu theo quy định idc Đặc biệt, ống nhánh thoát nước cần có độ dốc tối thiểu là i min nhTB, và nếu không thể bố trí theo tiêu chuẩn này thì cũng không được nhỏ hơn giá trị inh để đảm bảo lưu thông nước tốt và tránh tình trạng tắc nghẽn.
Bảng 1-2: Độ dốc của ống nhánh min
D nh (mm) 50 100 125 150 200 i nh TB 0.035 0.02 0.015 0.01 0.008 i nh min 0.025 0.012 0.01 0.007 0.005
Kích thước của ống ngang thoát nước được xác định từ tổng số của tất cả các đương lượng thiết bị nối với ống Ống đứng thoát nước
Hệ thống ống đứng thoát nước trong nhà có nhiệm vụ chuyển nước thải từ các ống nhánh vào ống xả chính, thường được bố trí dọc theo các tầng và đặt ở góc tường nơi tập trung nhiều thiết bị vệ sinh như hố xí để hạn chế tình trạng tắc nghẽn do chất thải di chuyển xa Nếu ống đứng được đặt kín, cần chừa các cửa kiểm tra dễ mở để thuận tiện cho việc vệ sinh và bảo trì Đường kính tối thiểu của ống đứng là 50 mm, nhưng nếu thu nước phân thì phải sử dụng ống có đường kính ít nhất 100 mm, kể cả với chỉ một thiết bị xí Thông thường, ống đứng được lắp thẳng từ tầng dưới lên tầng trên, tuy nhiên nếu cấu trúc nhà không cho phép, có thể sử dụng đoạn ống ngang ngắn có độ dốc lên, nhưng tuyệt đối không nối ống nhánh vào đoạn này để tránh làm giảm tốc độ dòng chảy và gây tắc nghẽn.
Kích thước: Đường kính xác định qua tính toán thủy lực, nhưng không nhỏ hơn đường kính ống nhánh lớn nhất Dd>=D nh
Nước thải rơi tự do trong ống đứng, đường kính ống đứng xác định theo kết quả thực nghiệm sau: max
Nên giới hạn số ống đứng càng nhỏ càng tốt. Ống xả (ống tháo)
Ống tháo là bộ phận chuyển tiếp từ cuối ống đứng của nền nhà tầng 1 hoặc tầng hầm ra giếng thăm hoặc cống thoát nước thành phố, đóng vai trò quan trọng trong hệ thống thoát nước Theo quy định kỹ thuật, chiều dài tối đa của ống tháo được xác định dựa trên đường kính ống: với ống có đường kính d = 50 mm, chiều dài tối đa là L; với ống có đường kính d = 100 mm, chiều dài tối đa cũng là L Việc tuân thủ đúng kích thước này giúp đảm bảo hiệu quả thoát nước và hạn chế tình trạng tắc nghẽn trong hệ thống.
Trên đường ống tháo ra ngoài nhà cách móng nhà từ 3 ÷ 5 m người ta thường bố trí một giếng thăm.
Góc nối giữa ống tháo và ống ngoài sàn nhà cần đảm bảo không nhỏ hơn 90 độ để tối ưu hiệu quả thoát nước Độ dốc của ống tháo ra ngoài có thể được thiết kế lớn hơn tiêu chuẩn thông thường nhằm giúp nước thoát nhanh, hạn chế tình trạng tắc nghẽn Theo chiều dòng chảy, có thể kết nối một hoặc nhiều ống tháo (2–3 ống) vào cùng một giếng thăm Đường kính ống tháo phải bằng hoặc lớn hơn đường kính ống đứng, và khi nối nhiều ống đứng vào một ống tháo, cần lựa chọn đường kính phù hợp dựa trên tính toán thủy lực để đảm bảo lưu lượng thoát nước hiệu quả.
CÁC THÔNG TIN CƠ BẢN VỀ TOÀ NHÀ CAO ỐC VĂN PHÒNG
Hi ện trạng khu đất xây dựng cao ốc văn phòng
Vị trí và diện tích
Tòa nhà cao ốc văn phòng Fideco Office Tower tại số 81-85 Hàm Nghi Quận 1 do Công ty cotec Group làm chủ đầu tư có diện tích sàn nhà gần 20000 m 2
Phía Tây Bắc giáp đường Hàm Nghi cao 21 tầng
Khu đất tọa lạc tại vị trí đắc địa, phía Tây Nam giáp nhà số 339 đường Hàm Nghi, phía Đông Bắc tiếp giáp đường Pasteur, và phía Đông Nam liền kề Chợ Bến Thành – trung tâm thương mại sầm uất của TP.HCM Địa hình khu vực tương đối bằng phẳng, không gian thông thoáng, thuận lợi cho việc xây dựng và phát triển các dự án bất động sản.
Thổ nhưỡng đóng vai trò quan trọng trong xây dựng, đặc biệt đối với các công trình cao tầng Việc lựa chọn nền đất ổn định là yếu tố tiên quyết, đồng thời cần tính toán kỹ lưỡng giải pháp móng phù hợp và thiết kế tường vây nhằm bảo vệ các công trình lân cận, đảm bảo an toàn và hiệu quả thi công.
Thuộc khu vực nóng ẩm mưa nhiều :
Khu vực này ít chịu ảnh hưởng của bão.
Mùa mưa tại khu vực này kéo dài từ tháng 5 đến tháng 11, với mỗi tháng có trung bình hơn 20 ngày mưa Đặc biệt, các tháng 8, 9 và 10 là thời điểm có lượng mưa cao nhất, chiếm đến 43,6% tổng lượng mưa cả năm, tạo nên cao điểm của mùa mưa.
Lượng mưa trung bình : 1.949 mm.
Lựơng mưa tối đa : 2.711 mm.
Lựơng mưa tối thiểu : 1.533 mm.
Số ngày mưa trung bình trong năm : 162 ngày.
Lựơng mưa tối đa trong ngày : 177 mm.
Lựơng mưa tối đa trong tháng : 603 mm.
Nhiệt độ cao tuyệt đối và các tháng trước mùa mưa Trong năm, nhiệt độ cao tuyệt đối vào các tháng 3,4 và 5.
Nhiệt độ bình quân trong năm : 27 o
Nhiệt độ cực đại tuyệt đối : 40
Nhiệt độ cực tiểu tuyệt đối : 13.8
Tháng có nhiệt độ trung bình cao nhất (tháng 4) : 28.8 o
Tháng có nhiệt độ trung bình nhỏ nhất (tháng 1) : 21
C Độ ẩm trung bình trong năm : 79.5%. Độ ẩm cực tiểu tuyệt đối : 20%. Độ ẩm cực đại tuyệt đối : 86.6%.
Lượng bốc hơi bình quân trong năm : 1.350.3 mm.
Lượng bốc hơi bình quân trong ngày : 3.7 mm.
Lượng bốc hơi lớn nhất trong ngày : 13.8 mm.
Các yếu tố khí hậu khác :
Số giờ nắng trong ngày bình quân : 6.3 giờ. Độ mây bình quân năm :5.3 l/s.
Số ngày có sương mù bình quân năm : 10.5 ngày.
Tháng có sương mù nhiều nhất : tháng 8,9,10. Địa chất công trình :
Lớp đất K: Đất san lấp, gạch vụn màu nâu xốp từ 2 – 2.45m sâu Dày lớp 1.4m
Lớp đất 1: Sét pha lẫn ít sạn sỏi Laterit, màu nâu đỏ, xám xanh, dẻo cứng Độ sâu từ 4 – 4.45m Dày lớp 3.1m
Lớp đất 2: Sét lẫn sạn sỏi Laterit, màu vàng, xám xanh, dẻo cứng Độ sâu từ 6.3m Dày lớp 1.8m
Lớp đất 3: Sét pha màu vàng, xám xanh, dẻo cứng Độ sâu từ 8.3m Dày lớp 2m
Lớp đất 5: Sét pha vàng nâu, xám trắng, trạng thái dẻo Độ sâu từ 12.4m Dày lớp 4.1m
Lớp đất 6: Cát pha, phớt hồng,đốm xám trắng, trạng thái dẻo Độ sâu từ 19.5m Dày lớp 7.1m
Lớp đất 7: Cát pha lẫn sạn sỏi, thạch anh, nâu đỏ, vàng, trạng thái dẻo Độ sâu từ 23.6m Dày lớp 4.1m
Lớp đất 8: Cát pha màu hồng, vàng nhạt, nâu nhạt, trạng thái dẻo Độ sâu từ 35.2m Dày lớp 11.6m
Hi ện trạng cơ sở hạ tầng kỹ thuật
Hiện trạng hạ tầng kỹ thuật của khu đất khá tốt, vì nằm ngay trung tâm thành phố
Hệ thống thoát nước thải, cấp nước sạch rất tốt.
Hệ thống điện và điện thoại đầy đủ, và có khả năng cung cấp tốt cho công trình.
Gi ải pháp kỹ thuật
Hệ thống cung cấp điện cho công trình được lấy từ điện lưới quốc gia thông qua trạm biến thế khô đặt bên ngoài với công suất 750KVA, đảm bảo nguồn điện ổn định Để duy trì hoạt động liên tục khi xảy ra sự cố hoặc giảm công suất từ điện lưới, tòa nhà được trang bị hai máy phát điện dự phòng, mỗi máy có công suất 400KVA Một trong hai máy phát điện được sử dụng riêng cho khu vực Thương mại và Văn phòng, phù hợp với thời gian hoạt động khác nhau của hai khu vực này Ngoài ra, hệ thống điện tổng còn được tích hợp tủ điều hòa đồng bộ giúp cân bằng lượng điện tiêu thụ giữa nguồn điện lưới và nguồn dự phòng, tối ưu hiệu suất vận hành.
Hệ thống chiếu sáng và trang trí được thiết kế tối ưu cho từng khu vực chức năng, đảm bảo hiệu suất và tiết kiệm năng lượng Đối với khối phòng làm việc, độ sáng được thiết kế đạt từ 400KVA trở lên nhằm đáp ứng nhu cầu sử dụng cao Trong khi đó, khu thương mại dịch vụ được thiết kế linh hoạt theo nhu cầu thực tế, nhưng luôn đảm bảo công suất dự phòng 20% so với tổng tải tiêu thụ để duy trì hoạt động ổn định và liên tục.
Hệ thống chiếu sáng trang trí và bảng hiệu được thiết kế chuyên biệt, tối ưu hóa cho quá trình vận hành và bảo dưỡng, đồng thời dễ dàng điều chỉnh để đáp ứng các nhu cầu thay đổi trong tương lai.
Hệ thống đèn emergency và đèn exit kết hợp với bảng chỉ dẫn thoát hiểm được bố trí dọc theo lối thoát hiểm ở mỗi tầng, đảm bảo chiếu sáng liên tục khu vực dẫn đường thoát hiểm khi xảy ra sự cố cháy nổ, giúp người sử dụng nhanh chóng xác định hướng di chuyển an toàn.
Hệ thống điện động lực:
Các hệ thống như điều hòa không khí, thang máy, bơm nước sinh hoạt và bơm nước phòng cháy chữa cháy đều được cấp nguồn điện trực tiếp từ vị trí lắp đặt thiết bị, đồng thời được trang bị tủ phân pha riêng biệt nhằm đảm bảo công suất hoạt động ổn định và hiệu quả cho từng thiết bị.
Các thiết bị điện có công suất tiêu thụ thấp được cấp nguồn thông qua hệ thống ổ cắm hoặc tủ điện riêng biệt tại từng đơn vị văn phòng cho thuê, với công suất mỗi tủ dao động từ 8 KVA đến 14 KVA, đảm bảo hiệu quả sử dụng năng lượng và đáp ứng nhu cầu vận hành thiết bị trong môi trường làm việc chuyên nghiệp.
Dọc hành lang và khu vệ sinh có bố trí ổ cắm để phục vụ cho việc bảo trì và dọn dẹp vệ sinh hàng ngày
Mỗi tầng đều có tủ điện tổng riêng biệt, từ đó tách đến các tủ của văn phòng cho thuê hoặc cửa hàng thương mại và dịch vụ
Tất cả các tủ điện đều được trang bị hệ thống CB chống rò điện với dòng định mức 30mA, kết hợp cùng các thiết bị đóng ngắt tự động hiện đại nhằm đảm bảo an toàn tuyệt đối cho người sử dụng trong quá trình vận hành hệ thống điện.
Hệ thống chống sét và tiếp địa:
Hệ thống chống sét được đề nghị là loại một kim với bán kính bảo vệ 60m đặt tại vi trí cao nhất của công trình đảm bảo toàn bộ công trình nằm trong bán kính bảo vệ của kim Đây dẫn truyền sét xuống đắt theo khoảng trống phía sau công trình nối với hệ thống tiếp địa chống sét
Hệ thống tiếp địa của công trình gồm 3 hệ thống.
Hệ thống tiếp địa an toàn đảm bảo yêu cầu cho các thiết bị điện và an toàn cho người sử dụng –R đ
Hệ thống tiếp địa cho hệ thống chống sét trực tiếp, có điện trở – R
Hệ thống tiếp đất chống sét lan truyền đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ an toàn cho các thiết bị điện tử, hệ thống dữ liệu và thiết bị thông tin liên lạc khỏi các tác động nguy hiểm của sét Với điện trở tiếp đất R đạt chuẩn, hệ thống giúp giảm thiểu rủi ro hư hỏng thiết bị, đảm bảo hoạt động ổn định và liên tục cho các hệ thống công nghệ cao.
Cọc tiếp đất bằng đồng hoặc đồng thau, dây tiếp đất dùng loại dây đồng trần chất lượng theo TCVN Chiều sâu chôn cọc tiếp đắt được xác định cụ thể theo tính toán và đo trực tiếp ngoài công trường khi thi công để đảm bảo điện trở theo thiết kế và có nghiệm thu của cơ quan nhà nước có thẩm quyền.
2.3.2 Hệ thống thông tin liên lạc.
Hệ thống điện thoại trong tòa nhà được thiết kế nhằm đảm bảo thông tin liên lạc hiệu quả giữa ban quản lý và các đơn vị thuê mặt bằng Hệ thống bao gồm tổng đài riêng cho ban quản lý, cùng với hệ thống MDF và Trunking được phân bổ theo từng tầng Cáp điện thoại được cung cấp và phân loại đến MDF các tầng, đáp ứng linh hoạt nhu cầu thuê của khách hàng trong tương lai.
Hệ thống tổng đài sử dụng của các hãng Siemens, panasonic hoặc tương đương.
Thiết bị dùng trong hệ thống tổng đài phải đảm bảo tiêu chuẩn, đồng bộ và tương thích của các hãng Krome, AMP, hoặc tương đương.
Hệ thống mạng máy tính và thông tin liên lạc trong tòa nhà được thiết kế hiện đại, đáp ứng hiệu quả nhu cầu kết nối Internet và truyền tải dữ liệu Tòa nhà được trang bị đường truyền Internet ADSL tốc độ cao, đảm bảo khả năng liên lạc ổn định và truy cập mạng nhanh chóng cho cư dân và doanh nghiệp hoạt động bên trong.
Trên nóc công trình sẽ được lắp đặt hệ thống ăng-ten parabol hiện đại nhằm đảm bảo truyền tải đầy đủ tín hiệu truyền hình từ các đài phát vệ tinh Tín hiệu sau đó sẽ được phân phối thông qua hệ thống kỹ thuật tập trung tại mỗi tầng, sẵn sàng phục vụ các đơn vị thuê mặt bằng có nhu cầu sử dụng, góp phần nâng cao chất lượng dịch vụ và tiện ích công nghệ cho toàn bộ tòa nhà.
2.3.3 Hệ thống cấp thoát nước a Hệ thống cấp nước
Hệ thống cấp nước sinh hoạt: Được thiết kế dựa trên tiêu chuẩn dùng nước như sau:
Văn phòng 25 lít/người/ngày đêm
Hệ thống cấp nước chữa cháy thương mại được thiết kế với lưu lượng 25 lít/100 người/ngày, bao gồm các đầu cấp nước đặt tại đầu hành lang mỗi tầng và chiếu nghỉ trong buồng thang thoát hiểm (Hydrant) Ngoài ra, hệ thống còn có các đầu tiếp nước riêng phục vụ lực lượng cứu hỏa, bố trí tại vị trí các Hose reel và đầu ramp dốc xuống hầm, giúp tiếp nước từ bên ngoài vào hệ thống Hose reel một cách hiệu quả.
Dung tích hồ nước PCCC sẽ là 60m 3
Hệ thống chữa cháy tự động (sprinkler) bao gồm cả hai hệ thống Hose reel và sprinkler, được thiết kế dành cho công trình cao cấp có diện tích sàn lớn trên 900m² nhằm đảm bảo an toàn phòng cháy chữa cháy hiệu quả Hệ thống này được trang bị máy bơm dự phòng hoạt động độc lập với nguồn điện riêng hoặc động cơ chạy bằng xăng/dầu diesel, giúp duy trì hoạt động liên tục trong mọi tình huống khẩn cấp Đường ống STK được bố trí hợp lý, phân phối nước đến từng đầu phun với bán kính hoạt động R=1,8m, đảm bảo khả năng dập lửa nhanh chóng và toàn diện cho toàn bộ khu vực.
Hệ thống bơm cho Horsereel và-spinker phải là 2 hệ thống riêng biệt và hoạt động độc lập. b Hệ thống thoát nước
Hệ thống thoát nước mưa và sinh hoạt:
Hi ện trạng chất lượng môi trường nước
Dự án nằm trong trung tâm Quận 1, khu vực xung quanh dự án lại không có
Dự án sau khi đi vào hoạt động sẽ sử dụng nguồn nước máy từ Thành phố để cấp nước, nhờ đó hạn chế tối đa tác động đến tài nguyên nước ngầm, góp phần bảo vệ môi trường và phát triển bền vững.
Hi ện trạng chất lượng môi trường đất
Khu vực dự án hiện đã được bê tông hóa hoàn toàn, đảm bảo nền đất ổn định cho xây dựng Trong quá trình triển khai hạ tầng khu dân cư và chung cư, dự án gần như không gây ảnh hưởng tiêu cực đến chất lượng môi trường đất Đánh giá môi trường đất chủ yếu tập trung vào kết cấu địa chất trong giai đoạn thi công Kết quả khảo sát địa chất cho thấy, các lớp đất sâu bên dưới có độ cứng và độ chặt cao, rất thuận lợi cho việc xây dựng công trình.
Đánh giá tác động môi trường
2.6.1 Nguồn gây tác động trong quá trình xây dựng a Nguồn gây ô nhiễm không khí
Trong giai đoạn xây dựng, các ảnh hưởng đến môi trường không khí bao gồm các tác động sau:
- Bụi từ các hoạt động đào đắp gia cố nền tại khu vực đặt máy;
- Bụi từ các hoạt động tháo dỡ nhà, giải phóng mặt bằng;
- Bụi phát sinh từ hoạt động thi công các công trình cấp nước, thoát nước, hệ thống cáp ngầm;
- Bụi phát sinh từ quá trình vận chuyển vật liệu san nền từ nơi này đến nơi khác;
- Ô nhiễm tiếng ồn của các phương tiện máy móc thi công trên công trường
- Khí thải (SOx, NO x , CO, CO 2
Bụi phát sinh từ hoạt động tháo dỡ nhà giải phóng mặt bằng, thi công các công trình cấp nước, thoát nước, hệ thống cáp ngầm, đường giao thông
,…) từ các xe vận chuyển và thiết bị thi công;
Khu đất dự án có địa hình bằng phẳng, giúp hạn chế tối đa lượng bụi phát sinh trong quá trình san nền Tuy nhiên, bụi chủ yếu xuất hiện từ hoạt động tháo dỡ nhà cửa để giải phóng mặt bằng và từ công đoạn đào lắp phục vụ thi công các hạng mục xây dựng.
Hoạt động thi công như đào mương rãnh, lắp đặt cống thoát nước mưa, cống thoát nước thải và đường ống cấp nước có thể gây ô nhiễm bụi tại khu vực xây dựng và các vùng lân cận, đặc biệt trong mùa khô Tuy nhiên, hiện tại nồng độ bụi đo được trong khu vực dự án vẫn ở mức thấp, dao động từ 0,17 đến 0,22mg/m³, đảm bảo không vượt ngưỡng ảnh hưởng đến chất lượng không khí.
Sau khi hoàn tất việc lắp đặt các đường ống kỹ thuật, quá trình thi công hệ thống giao thông và xử lý mặt đường đã tạo ra lượng bụi lớn, ảnh hưởng đến môi trường xung quanh khu vực xây dựng Đây là một trong những nguyên nhân chính gây ô nhiễm không khí tại các tuyến đường đang thi công, cần được kiểm soát chặt chẽ để đảm bảo sức khỏe cộng đồng và chất lượng công trình.
Trong quá trình thi công, nồng độ bụi tại khu vực dự án chắc chắn sẽ gia tăng đáng kể, gây ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe của đội ngũ công nhân xây dựng Do vị trí dự án nằm biệt lập và cách xa khu dân cư, tác động môi trường chủ yếu tập trung vào khu vực thi công, hạn chế ảnh hưởng đến cộng đồng xung quanh.
Khí thải từ các xe vận chuyển và thiết bị thi công;
Hoạt động của các phương tiện và thiết bị thi công sẽ phát sinh khí ô nhiễm như: NOx,
Bảng 2-1 Hệ số tải lượng ô nhiễm
Tùy theo công suất sử dụng, tải lượng ô nhiễm có thể tính toán dựa trên các hệ số tải lượng ô nhiễm theo bảng sau:
Hệ số tải lượng ô nhiễm Động cơ < 1.400cc 1.400cc< động cơ >
Ngoài các nguồn ô nhiễm từ hoạt động đào đắp và xây dựng, tiếng ồn phát sinh từ việc vận hành các phương tiện và thiết bị thi công như cần trục, cần cẩu, máy khoan, xe trộn bê tông, xe lu, xe tải và máy phát điện cũng góp phần gây ô nhiễm tiếng ồn đáng kể tại công trường Mức độ tiếng ồn từ các thiết bị này được trình bày chi tiết trong bảng 2.2, giúp đánh giá tác động của chúng đến môi trường xung quanh.
Bảng 2-2 Mức ồn của các thiết bị thi công
STT Thiết bị Mức ồn (dBA)
Ô nhiễm nhiệt từ bức xạ mặt trời và các phương tiện máy móc là một vấn đề đáng lo ngại, đặc biệt ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe của người công nhân làm việc tại hiện trường Nhiệt độ cao không chỉ gây mệt mỏi, mất nước mà còn làm tăng nguy cơ mắc các bệnh liên quan đến nhiệt, đòi hỏi cần có biện pháp bảo vệ và giảm thiểu tác động từ nguồn ô nhiễm này.
Tác động của các chất ô nhiễm đối với sức khỏe con người
Các khí SOx, bao gồm SO2 và SO3, là những chất gây ô nhiễm không khí cực kỳ nguy hiểm, có khả năng kích thích mạnh và ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe con người Ở nồng độ thấp, SO2 có thể gây co giật, rối loạn quá trình chuyển hóa protein và đường, đồng thời làm thiếu hụt các vitamin nhóm B và C SO3 gây tác hại ở mức độ cao hơn, và khi cả SO2 và SO3 cùng tồn tại trong không khí, mức độ nguy hiểm sẽ tăng lên đáng kể, đe dọa nghiêm trọng đến môi trường và sức khỏe cộng đồng.
Oxit cacbon (CO) là một khí độc nguy hiểm mà con người rất khó đề kháng Khi CO xâm nhập vào cơ thể, nó dễ dàng kết hợp thuận nghịch với hemoglobin (Hb) trong máu, làm giảm khả năng vận chuyển oxy đến các cơ quan, gây ra những ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe của con người và động vật.
Hb có ái lực hóa học với CO mạnh hơn đối với O
2 và khi CO và O 2 có mặt bảo hòa số lượng cùng với Hb thì nồng độ HbO2
(HbCO/HbO và HbCO có quan hệ theo hằng đằng thức Handene như sau:
2) = M*(P (CO) /P (oxi) Ở đây P(CO) và P(O
2) là ái lực thành phần (hay nồng độ) khí CO và O2
- 0,0 – 0,1: Không có triệu chứng gì rõ rệt, nhưng Co thể xuất hiện một số dấu hiệu của stress sinh lý.
M là hằng số phụ thuộc vào hình thái động vật Khi hỗn hợp hemoglobin (Hb) kết hợp với carbon monoxide (CO), nó làm giảm lượng oxy lưu thông trong máu, dẫn đến tình trạng thiếu oxy ở tế bào người Các triệu chứng bệnh sẽ xuất hiện tương ứng với các mức HbCO gần đúng, phản ánh mức độ ảnh hưởng của khí CO đến sức khỏe con người.
- 0,1 – 0,2: Hô hấp nặng nhọc, khó khăn;
- 0,3 – 0,4: Làm yếu cơ bắp, buồn nôn và lóa mắt;
- 0,4 – 0,5: Sức khỏe suy sụp, nói líu lưỡi;
- 0,5 – 0,6: Bị co giật và rối loạn thần kinh;
VOC (các hợp chất hữu cơ bay hơi), đặc biệt là hydrocacbon, thường không gây độc mãn tính nhưng có thể gây ra các triệu chứng nhiễm độc cấp tính nghiêm trọng như suy nhược, chóng mặt, say, co giật, ngạt thở, viêm phổi và áp-xe phổi khi hít phải ở nồng độ cao khoảng 40.000 mg/m³ Việc kiểm soát nồng độ VOC trong không khí là yếu tố quan trọng để bảo vệ sức khỏe hô hấp và đảm bảo môi trường sống an toàn.
Là một loại khí có khả năng kích thích mạnh đường hô hấp, chất này gây ho dữ dội, nhức đầu và rối loạn tiêu hóa khi bị ngộ độc cấp tính Một số trường hợp nghiêm trọng có thể dẫn đến biến đổi máu, tổn thương hệ thần kinh và thay đổi cơ tim Việc tiếp xúc lâu dài với khí này có thể gây viêm phế quản mãn tính, phá hủy men răng và kích thích niêm mạc Đặc biệt, ở nồng độ cao từ 100 ppm trở lên, khí này có thể gây tử vong, cảnh báo mức độ nguy hiểm cần được kiểm soát nghiêm ngặt.
Nhiễm độc cấp tính có thể xảy ra khi tiếp xúc với các chất ô nhiễm trong nước, gây ra các triệu chứng nghiêm trọng như tức ngực, chóng mặt, rối loạn giác quan, rối loạn tâm thần, nhức đầu, buồn nôn và nôn Các nguồn gây ô nhiễm nước phổ biến bao gồm chất thải công nghiệp, nước thải sinh hoạt, thuốc trừ sâu và các hóa chất độc hại khác, ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe con người và môi trường sống.
Trong giai đoạn thi công xây dựng, do cơ sở hạ tầng chưa hoàn thiện, thiếu hệ thống cấp thoát nước và công trình vệ sinh công cộng, nguồn ô nhiễm nước chủ yếu phát sinh từ hoạt động sinh hoạt của khoảng 200 công nhân và nước đọng trong quá trình thi công Theo quy định 20 TCN 33-85, mỗi công nhân sử dụng khoảng 45 lít nước mỗi ngày, trong đó 80% trở thành nước thải, tương đương khoảng 7,2 m³/ngày, gây áp lực lớn lên môi trường xung quanh nếu không được xử lý đúng cách.
Mặc dù lượng nước thải sinh hoạt không lớn, nhưng do chứa nhiều chất bài tiết và vi sinh vật gây bệnh, việc thu gom và xử lý hợp lý là điều cần thiết để đảm bảo vệ sinh môi trường Nước thải sinh hoạt phát sinh hàng ngày trong giai đoạn này thường chứa nhiều chất hữu cơ, cặn lơ lửng và vi sinh vật gây bệnh, có nguy cơ gây ô nhiễm nghiêm trọng đến nguồn nước mặt và nước ngầm trong khu vực.
Trong quá trình thi công, nước mưa chảy tràn lên mặt đường có thể mang theo nồng độ chất lơ lửng cao và các tạp chất như dầu mỡ, vật liệu xây dựng, gây ảnh hưởng đến môi trường Mặc dù mức độ ô nhiễm không quá nghiêm trọng và khó có thể xử lý triệt để trong giai đoạn xây dựng, việc giảm thiểu tác động của nước mưa vẫn có thể thực hiện bằng cách hạn chế dầu rơi vãi và thu gom chất thải tại khu vực thi công.
Trong giai đoạn xây dựng, chất thải rắn chủ yếu là:
- Chất thải xà bần (cát, gạch vỡ, đá, bê tông, đất …)
- Chất thải rắn sinh hoạt của công nhân xây dựng công trình.
ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI VÀ TÍNH TOÁN CÔNG TRÌNH
Thành ph ần và tính chất nước thải
Thành phần tính chất nước thải sinh hoạt có thể tham khảo trong bảng 3-1 sau đây.
Bảng 3-1 Thành phần nước thải sinh hoạt.
Chất ô nhiễm Đơn vị Nồng độ
Tổng chất rắn (TS) mg/l 350 720 1200
Tổng chất rắn hòa tan
Tổng chất rắn lơ lửng
Chất rắn lắng được mg/l 5 10 20
Phốt pho tổng (tính theo P) mg/l 4 8 15
- Phốt pho hữu cơ mg/l 1 3 5
- Phốt pho vô cơ mg/l 3 5 10
Sunfat mg/l 20 30 50 Độ kiềm (tính theo
Dầu mỡ động thực vật mg/l 50 100 150
Tổng coliform Số con/100ml
Hợp chất hữu cơ bay hơi mg/l 400
Ngu ồn : Engineering – METCALE & EDDY,INC
Dựa trên bảng tham khảo, nước thải sinh hoạt tại các cao ốc văn phòng chứa các thành phần và tính chất đặc trưng cần được xử lý như BOD, COD, chất rắn lơ lửng, dầu mỡ và vi sinh vật gây hại Việc áp dụng các thông số kỹ thuật phù hợp giúp đảm bảo hiệu quả xử lý, tuân thủ quy chuẩn môi trường và giảm thiểu tác động tiêu cực đến hệ sinh thái.
- Tổng chất rắn thải rắn lơ lửng (SS) : 350 mg/l
3.1.1 Thành phần và tính chất nước thải tại cao ốc Fideco Office Tower như sau (Bảng 3-2) số con/100ml.
Bảng 3-2: Thành phần tính chất nước thải
STT Thành phần Đơn vị Giá trị trung bình
7 Tổng coli-form MPN/100ml 10 5
Nước thải sau khi xử lý phải đạt tiêu chuẩn TCVN 6772-2000 loại II trước khi xả ống góp chính của Thành Phố
Bảng 3-3: Nước thải sau khi xử lý
STT Thành phần Đơn vị TCVN 6772-2005 loại
7 Tổng coli-form MPN/100ml 10 3
Do chủ đề liên quan đến cao ốc văn phòng, mức độ ô nhiễm từ dầu mỡ động thực vật là rất thấp và không ảnh hưởng đáng kể đến môi trường Vì vậy, thông số về loại chất ô nhiễm này có thể được xem là không đáng kể trong quá trình đánh giá và phân tích chất lượng không khí tại khu vực văn phòng.
3.2 Số người và diện tích toà nhà
Tổng diện tích khu làm việc khu cao ốc văn phòng:
1 = Diện tích của 1 tầng, m n = số tầng của khu cao ốc (18 tầng và tầng lửng) n
Tổng số người làm việc tại 1 tầng trung bình là 60 nhân viên làm việc tại công ty và 20 khách hàng Vậy 18 tầng có tổng số người là : 18 * 80 = 1440 người.
Trong đó : 21= 18 tầng + tầng lửng + 2 tầng hầm
Nhưng tầng lửng dùng làm việc khác do đó lượng người ra vào rất nhỏ có thể bỏ qua, hai tầng hầm dùng để chứa xe.
3.3 Lưu lượng nước thải sinh hoạt
Hệ thống xử lý nước thải của tòa nhà được thiết kế hiện đại, đảm bảo toàn bộ nước thải từ các văn phòng làm việc được dẫn qua đường ống riêng xuống trạm xử lý đặt tại tầng hầm Tại đây, nước thải sẽ được xử lý đạt tiêu chuẩn TCVN 6772-2000 mức II trước khi xả ra nguồn tiếp nhận, góp phần bảo vệ môi trường và tuân thủ quy định pháp luật hiện hành.
Các thông số tính toán như sau:
Lưu lượng trung bình ngày đêm của nước thải sinh hoạt (Qtb.ngđ
) được tính theo công thức sau: tb.ngđ 93,6
Trong đó : q tb = tiêu chuẩn thoát nước trung bình, qtb
N = Dân số cao ốc, N = 1440 người
= 65 L/ng.ngđ (sách cấp thoát nước trong nhà của Trần Hiếu Nhuệ)
Lưu lượng nước thải trung bình giờ (Qtb.h
Lưu lượng nước thải lớn nhất giờ (Q
Trong đó : Hệ số không điều hòa giờ của nước thải, lấy K
/h) h = 2,5 (vì các thiết bị vệ sinh trong cao ốc văn phòng hiện đại và số lượng khách hàng đến công ty không cố định)
3.4 Một số công nghệ xử lý nước thải các tòa nhà cao ốc
Cao ốc văn phòng tại số 9 Đinh Tiên Hoàng, Quận 1
Cao ốc văn phòng Đất Phương Nam Bình Thạnh
Công nghệ xử lý nước thải tại các cao ốc văn phòng hiện nay về cơ bản đều tương đồng, đảm bảo hiệu quả xử lý và tuân thủ các tiêu chuẩn môi trường Tuy nhiên, điểm khác biệt chủ yếu nằm ở thiết kế và chức năng của bể tách dầu mỡ, tùy thuộc vào mục đích sử dụng cụ thể của từng tòa nhà Việc lựa chọn giải pháp phù hợp giúp tối ưu hóa hiệu suất xử lý nước thải và giảm thiểu tác động đến môi trường.
3.5 Lựa chọn sơ đồ công nghệ xử lý nước thải
Việc lựa chọn sơ đồ công nghệ xử lý nước thải dựa vào các yếu tố cơ bản sau:
- Công suất của trạm xử lý;
- Thành phần và đặc tính của nước thải;
- Mức độ cần thiết xử lý nước thải;
- Tiêu xả nước thải vào các nguồn nhận tương ứng;
- Phương pháp sử dụng cặn;
- Điều kiện mặt bằng và đặc điểm địa chất thủy văn khu vực xây dựng hệ thống xử lý nước thải;
- Các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật khác.
Các hệ thống xử lý nước thải được thiết kế theo nguyên lý dòng chảy tự nhiên, giúp nước thải di chuyển liên tục giữa các công trình mà không cần sử dụng bơm trung chuyển Cách bố trí này không chỉ tối ưu hóa hiệu suất vận hành mà còn góp phần giảm thiểu chi phí năng lượng, nâng cao hiệu quả kinh tế trong xử lý nước thải.
Nước vào Bể tự hoại Bể điều hòa Bể Aeroten
Nước thải đạt TCVN 6772-2000 mức III
Nước thải đạt TCVN 6772-2000 mức II
Hầm tiếp nhận Bể điều hòa
Từ những điều kiện thông số tính chất nước thải đầu vào như trên ta đưa ra 2 phương án xử lý nước thải cho toà nhà như sau:
Bể Tự hoại Bể Điều Hoà
Bùn tuần hoàn Nước thải từ
3.6 Mô tả công nghệ xử lý nước thải phương án 1
Toàn bộ nước thải từ khu văn phòng được dẫn qua hệ thống đường ống riêng đến trạm xử lý đặt dưới tầng hầm của tòa nhà, nơi nước được đưa vào bể tự hoại Tại đây, quá trình phân hủy kỵ khí diễn ra nhờ các vi sinh vật yếm khí, giúp chuyển hóa các chất hữu cơ trong nước thải thành khí mêtan (CH4) và các vi sinh vật khác, góp phần xử lý hiệu quả nguồn nước thải sinh hoạt.
Hình 3-1 Cấu tạo bể tự hoại
Sau khi nước thải được xử lý sơ bộ tại bể tự hoại, nó tiếp tục chảy vào bể điều hòa, nơi có chức năng điều chỉnh lưu lượng và nồng độ ô nhiễm nhằm đảm bảo quá trình xử lý nước thải diễn ra ổn định và hiệu quả tại các công trình xử lý tiếp theo.
Bể lọc sinh học nhỏ giọt
Nước thải từ cao ốc Bể Tự hoại Bể Điều Hoà
Nước thải từ bể điều hòa được bơm vào bể xử lý sinh học hiếu khí (Aerotank), nơi vi sinh vật hiếu khí tiếp tục xử lý hàm lượng BOD5 còn lại trong nước thải, giúp nâng cao hiệu quả khử BOD5.
Nước thải sau khi qua bể lắng sẽ được loại bỏ các chất lơ lửng và màng vi sinh vật già cỗi, giúp giảm đáng kể hàm lượng SS trong nước Tiếp theo, nước thải được dẫn đến giai đoạn khử trùng bằng chlorine, với hiệu quả xử lý có thể đạt từ 85% đến 90%, đảm bảo chất lượng nước đầu ra đạt tiêu chuẩn môi trường.
Dung dịch chlorine được đưa vào bể trộn thông qua hệ thống bơm định lượng, sau đó được khuếch tán đều nhờ quá trình khuấy trộn thủy lực Với đặc tính là chất oxy hóa mạnh, chlorine có khả năng phá hủy màng tế bào của các vi sinh vật gây bệnh, giúp tiêu diệt chúng hiệu quả và đảm bảo chất lượng nước đầu ra.
Thời gian tiếp xúc để loại bỏ vi sinh vật khoảng 20 ÷ 60 phút.
Bùn từ bể lắng được tuần hoàn về bể Aerotank nhằm duy trì sinh khối trong bể và tăng hiệu quả xử lý của quá trình sinh học.
Bùn dư được hút định kỳ 6 tháng một lần tại bể tự hoại.
Bùn từ bể lắng sẽ được chuyển đến bể nén bùn sau đó được thải bỏ.
3.7 Mô tả công nghệ xử lý nước thải theo phương án 2
Tương tự như phương án một, phương án hai chỉ khác ở phương án một ở xử lý sinh học hiếu khí (thay bể Aeroten thành bể lọc sinh học).
Bể lọc sinh học thường dùng để xử lý sinh học hoàn toàn nước thải (giá trị NOS 20
Trong điều kiện vận hành ổn định, các bể lọc sinh học có thể đạt hiệu suất xử lý nước thải lên tới 90%, với nồng độ chất ô nhiễm sau xử lý chỉ còn khoảng 10–15mg/L theo tiêu chuẩn NOS Quá trình lọc diễn ra hiệu quả nhờ việc tưới nước đều lên bề mặt lọc theo phương pháp nhỏ giọt hoặc phun tia trong khoảng thời gian ngắn Hệ thống thông gió tự nhiên từ mặt hở phía trên kết hợp với hệ thống thu nước phía dưới giúp cung cấp đủ lượng không khí cần thiết, hỗ trợ quá trình phân hủy sinh học và nâng cao hiệu quả làm sạch.
3.8 Lưa chọn phương án xử lý nước thải.
Bể lọc nhỏ giọt cần được quản lý kỹ lưỡng để đảm bảo hiệu quả hoạt động Khi nồng độ chất bẩn vượt quá mức cho phép, bề mặt bể lọc sẽ nhanh chóng bị lắng đọng bùn, dẫn đến giảm hiệu suất xử lý nước và ảnh hưởng đến chất lượng hệ thống lọc.
Dựa trên phân tích công nghệ xử lý nước thải của hai phương án đã nêu, có thể nhận thấy rằng việc lựa chọn công nghệ phù hợp cho cao ốc văn phòng cần đảm bảo hiệu quả xử lý cao, tiết kiệm năng lượng, dễ vận hành và thân thiện với môi trường Các giải pháp hiện đại như công nghệ sinh học kết hợp với màng lọc tiên tiến đang được đánh giá cao nhờ khả năng loại bỏ tạp chất hữu cơ, giảm thiểu mùi hôi và đáp ứng các tiêu chuẩn xả thải hiện hành Việc áp dụng công nghệ xử lý nước thải tiên tiến không chỉ nâng cao chất lượng môi trường sống mà còn góp phần xây dựng hình ảnh chuyên nghiệp, bền vững cho các tòa nhà văn phòng hiện đại.
Phương án 1 (Aeroten) Phương án 2 (lọc sinh học)
Trong hệ thống xử lý nước thải bằng bể Aeroten, các vi sinh vật hiếu khí đóng vai trò quan trọng trong việc oxy hóa các chất hữu cơ và vô cơ có khả năng phân hủy sinh học Quá trình này giúp các vi sinh vật hấp thụ các chất ô nhiễm như chất dinh dưỡng để sinh trưởng và phát triển, từ đó góp phần làm sạch nước thải một cách hiệu quả.
Hệ thống Aeroten bao gồm một bể Aeroten và một bể lắng thứ cấp, đóng vai trò quan trọng trong quy trình xử lý nước thải Tại bể Aeroten, các chất hữu cơ được oxy hóa, hình thành bông bùn và các sản phẩm phụ khác Sau đó, nước thải được chuyển sang bể lắng để tách bùn ra khỏi nước bằng trọng lực Một phần bùn sau khi lắng sẽ được tuần hoàn trở lại bể Aeroten nhằm duy trì hiệu quả xử lý sinh học.
Aeroten để đảm bảo duy trì nồng độ bùn ở mức thích hợp Phần còn lại sẽ được xả đi và đưa đi xử lý tiếp. Ưu nhược điểm:
Vận hành tương đối đơn giản Ưu điểm:
Chi phí xây dựng không cao.
Nhược điểm: Chi phí cho cấp khí lớn.
Lưu lượng nước thải sinh hoạt
Hệ thống xử lý nước thải của tòa nhà được thiết kế hiện đại, đảm bảo toàn bộ nước thải từ các văn phòng làm việc được dẫn qua đường ống riêng xuống trạm xử lý đặt tại tầng hầm Tại đây, nước thải được xử lý đạt tiêu chuẩn TCVN 6772-2000 mức II trước khi xả ra nguồn tiếp nhận, góp phần bảo vệ môi trường và tuân thủ quy định pháp luật hiện hành.
Các thông số tính toán như sau:
Lưu lượng trung bình ngày đêm của nước thải sinh hoạt (Qtb.ngđ
) được tính theo công thức sau: tb.ngđ 93,6
Trong đó : q tb = tiêu chuẩn thoát nước trung bình, qtb
N = Dân số cao ốc, N = 1440 người
= 65 L/ng.ngđ (sách cấp thoát nước trong nhà của Trần Hiếu Nhuệ)
Lưu lượng nước thải trung bình giờ (Qtb.h
Lưu lượng nước thải lớn nhất giờ (Q
Trong đó : Hệ số không điều hòa giờ của nước thải, lấy K
/h) h = 2,5 (vì các thiết bị vệ sinh trong cao ốc văn phòng hiện đại và số lượng khách hàng đến công ty không cố định)
M ột số công nghệ xử lý nước thải các tòa nhà cao ốc
Cao ốc văn phòng tại số 9 Đinh Tiên Hoàng, Quận 1
Cao ốc văn phòng Đất Phương Nam Bình Thạnh
Công nghệ xử lý nước thải tại các cao ốc văn phòng về cơ bản đều tương đồng, đảm bảo hiệu quả xử lý đạt chuẩn môi trường Tuy nhiên, điểm khác biệt chủ yếu nằm ở thiết kế bể tách dầu mỡ, được điều chỉnh linh hoạt tùy theo mục đích sử dụng và đặc thù hoạt động của từng tòa nhà.
L ựa chọn sơ đồ công nghệ xử lý nước thải
Việc lựa chọn sơ đồ công nghệ xử lý nước thải dựa vào các yếu tố cơ bản sau:
- Công suất của trạm xử lý;
- Thành phần và đặc tính của nước thải;
- Mức độ cần thiết xử lý nước thải;
- Tiêu xả nước thải vào các nguồn nhận tương ứng;
- Phương pháp sử dụng cặn;
- Điều kiện mặt bằng và đặc điểm địa chất thủy văn khu vực xây dựng hệ thống xử lý nước thải;
- Các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật khác.
Các công trình xử lý nước thải được thiết kế theo nguyên lý dòng chảy tự nhiên, giúp nước thải di chuyển liên tục giữa các đơn vị mà không cần sử dụng hệ thống bơm trung chuyển Cách bố trí này không chỉ tối ưu hóa hiệu quả vận hành mà còn giảm thiểu chi phí năng lượng, góp phần nâng cao tính bền vững trong xử lý nước thải.
Nước vào Bể tự hoại Bể điều hòa Bể Aeroten
Nước thải đạt TCVN 6772-2000 mức III
Nước thải đạt TCVN 6772-2000 mức II
Hầm tiếp nhận Bể điều hòa
Từ những điều kiện thông số tính chất nước thải đầu vào như trên ta đưa ra 2 phương án xử lý nước thải cho toà nhà như sau:
Bể Tự hoại Bể Điều Hoà
Bùn tuần hoàn Nước thải từ
Mô t ả c ông ngh ệ xử lý nước thải phương án 1
Toàn bộ nước thải từ khu văn phòng được thu gom qua hệ thống đường ống riêng và dẫn đến trạm xử lý đặt dưới tầng hầm của tòa nhà Tại đây, nước thải được đưa vào bể tự hoại, nơi diễn ra quá trình phân hủy kỵ khí nhờ các vi sinh vật yếm khí Các vi sinh vật này thực hiện quá trình lên men, chuyển hóa chất hữu cơ trong nước thải thành khí mêtan (CH4) và các sản phẩm sinh học khác, góp phần xử lý hiệu quả nguồn nước thải văn phòng.
Hình 3-1 Cấu tạo bể tự hoại
Sau khi nước thải được xử lý sơ bộ tại bể tự hoại, nó tiếp tục chảy vào bể điều hòa, nơi có chức năng điều chỉnh lưu lượng và nồng độ ô nhiễm, giúp duy trì trạng thái ổn định cho quá trình xử lý nước thải ở các công trình tiếp theo.
Bể lọc sinh học nhỏ giọt
Nước thải từ cao ốc Bể Tự hoại Bể Điều Hoà
Nước thải sau khi được điều hòa sẽ được bơm vào bể xử lý sinh học hiếu khí (Aerotank), nơi các vi sinh vật hiếu khí tiếp tục phân hủy hàm lượng BOD5 còn lại, giúp nâng cao hiệu quả xử lý nước thải và đảm bảo tiêu chuẩn môi trường.
Nước thải sau khi xử lý sơ bộ sẽ tự động chảy qua bể lắng, nơi các chất lơ lửng và màng vi sinh vật già cỗi được giữ lại, giúp giảm đáng kể hàm lượng chất rắn lơ lửng (SS) Tiếp theo, nước thải được đưa qua giai đoạn khử trùng bằng chlorine, với hiệu quả xử lý có thể đạt từ 85% đến 90%, đảm bảo chất lượng nước đầu ra đạt tiêu chuẩn môi trường.
Dung dịch chlorine được đưa vào bể trộn thông qua hệ thống bơm định lượng, sau đó được khuếch tán đều nhờ quá trình khuấy trộn thủy lực Với đặc tính oxy hóa mạnh, chlorine có khả năng phá hủy màng tế bào của vi sinh vật gây bệnh, giúp tiêu diệt chúng hiệu quả và đảm bảo chất lượng nước đầu ra.
Thời gian tiếp xúc để loại bỏ vi sinh vật khoảng 20 ÷ 60 phút.
Bùn từ bể lắng được tuần hoàn về bể Aerotank nhằm duy trì sinh khối trong bể và tăng hiệu quả xử lý của quá trình sinh học.
Bùn dư được hút định kỳ 6 tháng một lần tại bể tự hoại.
Bùn từ bể lắng sẽ được chuyển đến bể nén bùn sau đó được thải bỏ.
Mô t ả công nghệ xử lý nước thải theo phương án 2
Tương tự như phương án một, phương án hai chỉ khác ở phương án một ở xử lý sinh học hiếu khí (thay bể Aeroten thành bể lọc sinh học).
Bể lọc sinh học thường dùng để xử lý sinh học hoàn toàn nước thải (giá trị NOS 20
Trong điều kiện vận hành ổn định, các bể lọc sinh học có thể đạt hiệu suất xử lý nước thải lên tới 90%, với nồng độ chất ô nhiễm sau xử lý dao động từ 10–15mg/L theo tiêu chuẩn NOS Quá trình lọc diễn ra hiệu quả nhờ việc tưới nước đều lên bề mặt lọc bằng phương pháp nhỏ giọt hoặc phun tia trong các khoảng thời gian ngắn Hệ thống thông gió tự nhiên qua bề mặt hở phía trên và bộ thu nước phía dưới giúp cung cấp không khí cần thiết, hỗ trợ quá trình xử lý sinh học diễn ra liên tục và hiệu quả.
Lưa chọn phương án xử lý n ước thải
Bể lọc nhỏ giọt cần được quản lý kỹ lưỡng để đảm bảo hiệu quả hoạt động Khi nồng độ chất bẩn vượt quá mức cho phép, bề mặt bể lọc sẽ nhanh chóng bị lắng đọng bùn, dẫn đến giảm hiệu suất xử lý nước một cách đáng kể.
Dựa trên phân tích công nghệ xử lý nước thải của hai phương án đã nêu, tôi nhận thấy rằng việc áp dụng hệ thống xử lý nước thải hiện đại cho cao ốc văn phòng là cần thiết nhằm đảm bảo hiệu quả xử lý, tiết kiệm chi phí vận hành và đáp ứng các tiêu chuẩn môi trường hiện hành Công nghệ tiên tiến không chỉ giúp loại bỏ các chất ô nhiễm mà còn góp phần tái sử dụng nguồn nước, giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường đô thị Việc lựa chọn giải pháp phù hợp cần dựa trên quy mô công trình, lưu lượng nước thải và yêu cầu kỹ thuật cụ thể để tối ưu hóa hiệu suất xử lý.
Phương án 1 (Aeroten) Phương án 2 (lọc sinh học)
Trong hệ thống xử lý nước thải bằng bể Aeroten, các vi sinh vật hiếu khí đóng vai trò quan trọng trong việc oxy hóa các chất hữu cơ và vô cơ có khả năng phân hủy sinh học Quá trình này giúp các vi sinh vật hấp thụ các chất ô nhiễm như chất dinh dưỡng để sinh trưởng và phát triển, từ đó góp phần làm sạch nước thải hiệu quả.
Hệ thống Aeroten bao gồm một bể Aeroten và một bể lắng thứ cấp, đóng vai trò quan trọng trong quy trình xử lý nước thải Tại bể Aeroten, các chất hữu cơ được oxy hóa, hình thành bông bùn và các sản phẩm phụ khác Sau đó, nước thải được chuyển sang bể lắng để tách bùn ra khỏi nước bằng trọng lực Một phần bùn sau lắng sẽ được tuần hoàn trở lại bể Aeroten nhằm duy trì hiệu quả xử lý sinh học.
Aeroten để đảm bảo duy trì nồng độ bùn ở mức thích hợp Phần còn lại sẽ được xả đi và đưa đi xử lý tiếp. Ưu nhược điểm:
Vận hành tương đối đơn giản Ưu điểm:
Chi phí xây dựng không cao.
Nhược điểm: Chi phí cho cấp khí lớn.
Bể lọc sinh học là thiết bị xử lý nước thải hiệu quả, hoạt động dựa trên quá trình sinh trưởng của vi sinh vật cố định trên lớp màng sinh học bám vào vật liệu lọc Trong hệ thống này, màng sinh học hiếu khí đóng vai trò quan trọng, là môi trường tập trung các vi sinh vật hô hấp hiếu khí và tuỳ tiện, giúp phân hủy chất hữu cơ và cải thiện chất lượng nước đầu ra.
Màng sinh học trong hệ thống xử lý nước thải bao gồm vi khuẩn, nấm và động vật bậc thấp, được đưa vào cùng với dòng nước thải để thực hiện quá trình lọc Mặc dù lớp màng này rất mỏng, nhưng cấu trúc của nó gồm hai lớp: lớp yếm khí nằm sát bề mặt đệm và lớp hiếu khí ở phía ngoài Chính vì vậy, quá trình lọc sinh học thường được xem là quá trình hiếu khí, nhưng thực chất là sự kết hợp giữa vi sinh vật hiếu khí và yếm khí, giúp tối ưu hiệu quả xử lý nước thải.
Khi dòng nước thải tiếp xúc với lớp màng nhớt sinh học, các vi sinh vật trong màng sẽ phân giải các chất hữu cơ, đồng thời tạo ra sản phẩm của quá trình trao đổi chất như khí CO₂ Quá trình này đóng vai trò quan trọng trong xử lý nước thải, giúp giảm thiểu ô nhiễm và cải thiện chất lượng môi trường.
Theo chiều sâu từ mặt đất xuống đáy bể lọc, nồng độ chất hữu cơ trong nước thải giảm dần, tạo điều kiện cho vi sinh vật tại một số vùng rơi vào trạng thái thiếu dinh dưỡng Quá trình loại bỏ BOD chủ yếu diễn ra ở lớp đệm cách mặt đất khoảng 1,8 mét Sinh khối vi sinh vật dư thừa sẽ bị bong ra và theo dòng nước thải ra khỏi bể lọc, góp phần duy trì hiệu quả xử lý nước.
) sẽ được thải ra qua màng chất lỏng Oxy hòa tan được bổ sung bằng hấp thụ từ không khí. Ưu nhược điểm: Ưu điểm: Đơn giản
Tải lượng theo chất gây ô nhiễm thay đổi trong giới hạn rộng trong ngày
Thiết bị cơ khí đơn giản và tiêu hao ít năng lượng
Hiệu suất của quá trình phụ thuộc rõ rệt vào nhiệt độ không khí.
Từ quá trình phân tích trên tôi quyết định chọn phương án 1 làm công nghệ để xử lý nước thải cao ốc văn phòng FIDECO OFFICE TOWER.
Tính toán m ạng lưới thoát nước thải sinh hoạt
3.9.1 Tính toán ống nhánh Áp dụng quy chuẩn cấp nước trong nhà và công trình 1999 Ta chọn phương án bố trí đường ống nhánh và ống đứng cho mỗi cụm thiết bị vệ sinh của 1 tầng Như vậy
1 đường ống đứng phụ trách cho 19 tầng (có tầng lửng ).
Theo thiết kế mặt bằng từng tầng do chủ đầu tư cung cấp, từ tầng 2 đến tầng 18 của tòa nhà Fideco Office Tower được lắp đặt các thiết bị vệ sinh, là nguồn phát sinh nước thải sinh hoạt Tầng 1 được sử dụng làm khu vực kinh doanh và trưng bày của các công ty vàng bạc đá quý, trong khi tầng lửng đóng vai trò là kho chứa hàng Vì vậy, hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt của tòa nhà chỉ cần tập trung từ tầng 2 đến tầng 18.
Các thiết bị vệ sinh có lưu lượng thải khác nhau, vì vậy chúng được quy đổi về dạng đương lượng đơn vị để dễ dàng tính toán Theo tiêu chuẩn, một đương lượng đơn vị thoát nước tương ứng với lưu lượng thải của một chậu rửa là 0,33 lít/giây Bảng 3-4 trình bày chi tiết lưu lượng nước thải và trị số đương lượng thoát nước của từng loại thiết bị vệ sinh, giúp tối ưu hóa thiết kế hệ thống thoát nước và đảm bảo hiệu quả vận hành.
Để xác định đường kính phù hợp cho từng ống trong hệ thống thoát nước, cần tính tổng đương lượng thoát nước của các ống nhánh và ống đứng dựa trên bảng đương lượng Việc lựa chọn đường kính ống nhánh được thực hiện theo quy phạm kỹ thuật, cụ thể là từ các thiết bị vệ sinh theo hướng dẫn trong SGK Cấp thoát nước của tác giả Hoàng Huệ (trang 155).
Bảng 3-4: Lưu lượng nước thải và trị số đương lượng thoát nước của các dụng cụ vệ sinh trong toà nhà:
Loại dụng cụ vệ sinh
Lưu lượng nước thải (l/s) Đường kính ống dẫn (mm) Độ dốc nhỏ nhất của ống dẫn
Chậu rửa nhà bếp 01 ngăn
Bồn rửa nhà bếp ở thấp (lấy bằng chậu rửa, giặt)
- Lấy phễu thu nước bằng chậu giặt vì ở đây phễu thu nước chỉ làm nhiệm vụ lúc rửa sàn nhà vệ sinh.
- Chọn đường kính các ống dẫn : lavabo, chậu rửa nhà bếp 1 ngăn, chậu rửa ở thấp, âu tiểu nam, phễu thu nước bằng 50 mm; và bồn cầu bằng 114 mm.
- Chọn tốc độ cho tất cả các dụng cụ vệ sinh bằng 2 %.
- Tổng số lưu lượng nước thải 1 tầng bằng: 2,95 l/s tương đương 10,62 m 3 /h tương đương 0,00295 m 3
Dựa trên kết quả thu được, việc áp dụng quy phạm thiết kế ống nhánh dẫn nước thải từ các thiết bị vệ sinh cho thấy rằng các thiết bị này có đặc điểm đồng nhất về cách dẫn nước thải qua các tầng trong công trình Điều này đảm bảo hiệu quả thoát nước, giảm thiểu rủi ro tắc nghẽn và đáp ứng tiêu chuẩn kỹ thuật trong hệ thống vệ sinh hiện đại.
→ Do vậy ta tính 1 ống nhánh rồi lấy các ống nhánh khác tương tự.
Các ống nhánh đặt ngầm trong sàn nhà với độ dốc tính toán cụ thể và góc nối với các ống đứng là 60 o Ống nhánh từ chậu tắm, chậu rửa và xí bệt được chôn sâu dưới nền với độ sâu
Loại dụng cụ vệ sinh Lưu lượng nước thải
Phễu thu nước lấy bằng chậu rửa, giặt 0,33 50
Chậu rửa Inox 0.33 60 Âu tiểu nam 0.035 60
Tính ống nhánh đối với 1 tầng :
Mỗi tầng gồm có 4 âu tiểu nam, 4 chậu rửa mặt, 5 bồn cầu, 1 chậu rửa nhà bếp vậy trị số đương lượng của một tầng là:
Dụng cụ vệ sinh Số lượng Trị số đương lượng
Tổng trị số đương lượng
Chậu rửa mặt 4 0,33 1,32 Âu tiểu nam 4 0,17 0,68
Khi tính toán lưu lượng cho ống nhánh thoát nước chậu rửa nhà bếp + lavabo + bồn cầu + âu tiểu nam ta áp dụng công thức:
: Lưu lượng nước cấp tính toán xác định theo công thức c = 0,2.α N (l/s)
Trong đó: α - Hệ số phụ thuộc vào chức năng của ngôi nhà , lấy theo bảng a:
Bảng 3-5: Hệ số α phụ thuộc vào chức năng của ngôi nhà
Nhà gửi trẻ mẫu giáo bệnh viện đa khoa
Cơ quan hành chính cửa hàng trường học cơ quan giáo dục bệnh viện nhà an dưỡng điều dưỡng
Khách sạn nhà ở tẩp thể
Với tòa nhà cao cấp α = 2,5, N = 1,32+0,68+22,5+1 = 25,5
+ q dc max : Lưu lượng nước thải từ thiết bị vệ sinh lớn nhất ở đây qdc max
Chọn ống nhánh có đường kính D = 100 mm với i = 0,12 , h/d = 0,5; v = 0,6 (m/s)
3.9.2 Tính ống đứng thoát nước sinh hoạt
Tính ống đứng thoát nước thải
Trong đó : ω – diện tích mặt cắt ngang của ống, ω 4
*D 2 π , m 2 v – tốc độ chuyển động thường lấy bằng 0,7 ÷ 3 m/s, tốc độ nước chảy trong ống lấy không nhỏ hơn 0,7 m/s để đảm bảo cho ống tự cọ sạch, lấy v = 1.5 m/s = 1500 l/s.
4 v Q Áp dụng công thức trên tìm được đường kính ống đứng tương ứng với lưu lượng nước thải của tầng 19 đến tầng 1 (thêm tầng lửng)
Bảng 3-6: Lưu lượng và đường kính ống đứng thoát nước thải từ tầng 19 xuống tầng 1
Tầng hầm đường ống thoát tính riêng
Theo bảng phân tích, hệ thống ống nhựa Bình Minh (uPVC) được thiết kế với 5 mức thay đổi đường kính cơ bản theo từng tầng của công trình Cụ thể, từ tầng 18 đến tầng 16 sử dụng đường kính ngoài 140 mm; từ tầng 15 đến tầng 13 dùng đường kính 200 mm; từ tầng 12 đến tầng 9 chọn đường kính 250 mm; từ tầng 8 đến tầng 2 sử dụng đường kính 280 mm; và từ tầng 2 xuống tầng 1 tiếp tục duy trì đường kính này, đảm bảo tính đồng bộ và hiệu quả trong hệ thống cấp thoát nước.
Tổng số đương lượng thoát nước của 18 tầng là 22,5 * 18 = 405 Ứng với đương lượng 405 ta chọn đường kính ống thông hơi chính là 63 mm
Chọn ống cú trờn thị trường ống nhựa Bỡnh Minh uPVC cú ứ63 mm
Bảng 3-7 Đương lượng phụ trách và đường kính ống thông hơi Đường kính ống (mm) 63 Đương lượng tối đa Ống thông hơi
Tính toán thoát nước mưa
3.10.1 Tính đường kính ống đứng thoát nước mưa
- Lưu lượng thoát nước mưa :
= 2 * 1000 * 0,0496 = 99,2 (l/s) maibt = diện tích mái bê tông,1000 m 2
, Theo bản vẽ số MN1
Tại TP Hồ Chí Minh (Trạm khí tượng Tân Sơn Nhất) q5max
Số ống đứng thoát nước mưa mái bê tông là 14
Vậy lưu lượng phụ trách mỗi ống là 7 , 08
Q (l/s) ứng 7,08 l/s bằng phép toán nội suy ta chọn đường kính ống đứng cần thiết là
D mainha Đường kính lưới chắn và phễu thu nước trên mái bê tông được chọn là 160 mm.
= 150 mm Lưu lượng của 14 ống đứng thoát nước mưa của mái bê tông đều chảy vào diện tích thu nước mưa của mái nhà.
Tính toán tr ạm xử lý nước thải theo phương án 1
Nội dung tính toán bể tự hoại gồm hai phần:
- Tính toán thể tích phần chứa nước (phần lắng);
- Tính toán thể tích phần chứa bùn.
Dung tích bể tự hoại xác định theo công thức :
3 n = thể tích nước của bể, 95 m W
3 c = thể tích cặn của bể, m
Lượng nước thải ngày đêm có thể được tính bằng 1/3 lần tổng lượng nước thải, với Wn = 1 × 95 = 95 m³ Việc lựa chọn trị số lớn hơn sẽ cải thiện điều kiện vệ sinh và làm nước đầu ra trong hơn, tuy nhiên chi phí xây dựng sẽ tăng cao Do nước thải sau khi qua bể tự hoại sẽ tiếp tục được xử lý tại trạm xử lý kế tiếp, nên phương án tối ưu là chọn Wn = 1 để đảm bảo hiệu quả và tiết kiệm chi phí.
W được xác định theo công thức : c = [aT(100 – W 1 )bc]N /[(100 – W 2 = [0,8 * 180 (100 – 95) * 0,7 *1,2]*1440 /[(100 – 90) 1000]
Trong đó : a – lượng cặn trung bình của một người thải ra một ngày, có thể lấy
0,5 ÷ 0,8 l/ng.ngđ, chọn a = 0,8 l/ng.ngđ;
T – thời gian giữa 2 lần lấy cặn, 180 ngày;
W 1 , W 2 b – hệ số kể đến việc giảm thể tích cặn khi lên men (giảm 30%) và lấy bằng 0,7;
– độ ẩm cặn tươi vào bể và của cặn khi lên men, tương ứng là
Để tối ưu quá trình lên men, việc giữ lại 20% cặn đã lên men khi hút cặn đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì hệ vi sinh vật có lợi, giúp quá trình lên men diễn ra nhanh chóng và hiệu quả hơn Hệ số c được điều chỉnh để phản ánh yếu tố này, với giá trị c = 1,2 khi tỷ lệ giữ lại đạt 20%, tương ứng với hiệu suất lên men đạt từ 90% đến 95%.
Bể tự hoại được thiết kế để phục vụ cho 1.440 người, do đó cần tuân thủ các nguyên tắc vận hành nhằm đảm bảo hiệu quả xử lý Thời gian lưu nước trong bể phải tối thiểu là 2 ngày đêm để quá trình phân hủy diễn ra đầy đủ Chu kỳ hút cặn cần được thực hiện đúng theo thiết kế ban đầu để tránh tình trạng quá tải hoặc tắc nghẽn Ngoài ra, việc theo dõi thường xuyên hoạt động của bể tự hoại là yếu tố quan trọng giúp phát hiện sớm các sự cố và duy trì hiệu suất vận hành ổn định.
Dung tích bể tự hoại
Bể tự hoại xây bằng bê tông cốt thép
Khi W lớn hơn 10 m 3 làm 03 ngăn: 1 ngăn chứa và 2 ngăn lắng (ở đây W = 182 m 3
) Các ngăn đầu thường có dung tích lớn hơn các ngăn sau vì ở đây cặn nhiều hơn (dung tích ngăn đầu 50%, các ngăn sau 25%)
Vậy dụng tích của bể bằng V
, Ta nên chọn 01 bể tự hoại, kiểu bể tự hoại không ngăn lọc 03 ngăn. bể = 182 m 3
Thể tớch ngăn thứ nhất bằng ẵ thể tớch tổng cộng:
Thể tớch ngăn thứ hai và thứ 3 bằng ẳ thể tớch tổng cộng:
Chọn chiều sâu công tác ở các ngăn bể tự hoại lấy bằng 6m khi đó diện tích các ngăn bể tự hoại là: 30 , 3
Chọn kích thước H * B * L ( chiều sâu, chiều rộng, chiều dài ) của các ngăn như sau :
Ngăn thứ hai và thứ 3 : H
Hàm lượng chất bản sau khi qua bể tự hoại giảm và sơ bộ có tính chất sau:
Hàm lượng chất lơ lửng giảm 45%, tức là còn lại trong nước thải:
Bảng 3-8: Kết quả tính toán giảm 20 ÷ 40 %, chọn giảm 30% tức còn lại trong nước thải :
Thông số Ký hiệu Kích thước Đơn vị
- Chiều cao công tác bể tự hoại
- Chiều cao tổng cộng bể tự hoại
+ Chiều dài ngăn thứ nhất
+ Chiều rộng ngăn thứ nhất
- Thể tích hữu ích bể tự hoại
- Bể được xây bằng bê tông côt thép
Hàm lượng chất bẩn của nước thải
- Hàm lượng chất lơ lửng
Kích thước bể điều hòa
Thể tích bể điều hòa
Qh : lưu lượng giờ trung bình của nước thải. t: thời gian lưu nước trong bể điều hòa , t = 5 ÷ 8h, chọn t = 5 h
Chọn kích thước bể điều hòa: L x B x H = 4 x 2,5 x 2m
Chọn chiều cao bảo vệ là hbv
Vậy chiều cao tổng cộng : H = 2 + 0,5 = 2,5m
Tính toán h ệ thống cấp khí cho b ể điều hòa ( bằng khí nén )
Lượng không khí cần thiết
Qh : lưu lượng giờ trung bình của nước thải. a: lưu lượng không khí cấp cho bể điều hòa , a = 3,74 m 3 khí /m 3
Chọn 3 ống nhánh thổi khí Vậy lưu lượng 1 ống nhánh là: nước thải ( theo W Wesley Echenfelder, industrial water Pollution Control, 1989)
3 L phut q nhanh = L khi = Chọn đĩa thổi khí có đường kính D%0mm và lưu lượng không khí qđ = 11-96 L/đĩa.phút Giả sử chọn qđ
Số đĩa cần dùng là n = 25L/đia.phut
83 dia nh q q đĩa , chọn 4 đĩa
Vậy tổng số lượng đĩa trong bể điều hòa là 3*4 = 12 đĩa
Tính toán th ủy lực ống dẫn khí nén:
Bảng 3-9 Lựa chọn tính toán ống dẫn khí: Đường kính,mm Vận tốc,m/s
=π Đường kính ống chính dẫn khí là: dch 0,03
Chọn ống thép tráng kẽmФ34mm
Tương tự với ống nhánh dnh 0,017
Chọn ống thép tráng kẽmФ21mm
Gọi x là khoảng cách giữa hai đĩa thổi khí và 1/2x là khoảng cách của hai đĩa thổi khí giáp hai tường ,có 4đĩa thổi khí trên độ dài 4000mm
Ta có phương trình 1/2x+3x+1/2x = 4x@00 suy ra x = 1000mm
Công suất máy thổi khí tính theo quá trình nén đoạn nhiệt:
W : khối lượng không khí mà hệ thống cung cấp trong 1 giây (kg/s)
Q: Lưu lượng không khí Q = 4 m 3 /h = 0,001 m 3 ρ : khối lượng riêng của không khí, ρ = 1,2 kg/m
R : hằng số khí lý tưởng, R = 8,314 KJ/Kmol
1 : nhiệt độ tuyệt đối của không khí đầu vào, T 1 = 273 + 28= 301 o p
1 : áp suất tuyệt đối của không khí đầu vào, p1 p
: áp suất tuyệt đối của không khí đầu ra:
: áp lực của máy thổi khí tính theo atmotphe, (atm) d
: áp lực cần thiết cho hệ thống thổi khí : d = (h d + h c ) + h f h
Tổng tổn thất áp lực trong hệ thống ống dẫn được tính theo công thức H = 0,4 + 0,5 + 2,9 = 3,8 m, bao gồm tổn thất do ma sát dọc theo chiều dài đường ống và tổn thất cục bộ tại các điểm uốn, khúc quanh Tuy nhiên, tổng tổn thất do hd và hc không vượt quá 0,4 m, đảm bảo hiệu suất vận hành ổn định và tiết kiệm năng lượng cho hệ thống.
- H : độ ngập sâu của ống sục khí H = 2,9 m.
: tổn thất qua các lỗ phân phối, không vượt quá 0,5m n = K
29,7 : hệ số chuyển đổi. e : hiệu suất của máy thổi khí , chọn e = 0,8
Vậy công suất của máy thổi khí là:
Sử dụng 2máy thổi khí công suất 1 (HP) , 1 máy hoạt động liên tục, 1 máy dự phòng
Hàm lượng COD sau bể điều hòa
210 mgBOD sau bể điều hòa
5/L (1 – 0,25) = 157,5 mgBOD× 5 Hàm lượng SS sau bể điều hòa
Các thống số thiết kế bể Aeroten
Lưu lượng nước thải Qtb = 95m 3
Nhiệt độ duy trì trong bể : t vào bể aerotank là: 157,5 mg/L oC = 28 – 32 O
Giả sử nước thải khi vào bể Aeroten có hàm lượng chất rắn lơ lửng bay hơi (nồng độ vi sinh vật ban đầu) : X
Nồng độ chất rắn lơ lửng (SS) sau bể điều hòa được giả định là 25 mg/l, trong đó khoảng 70% là cặn sinh học, bao gồm 65% là cặn dễ phân hủy sinh học Đây là thông số quan trọng trong quá trình xử lý nước thải, giúp đánh giá hiệu quả phân hủy sinh học và tối ưu hóa thiết kế hệ thống xử lý.
- Tỷ số giữa lượng chất rắn lơ lửng bay hơi ( MLVSS ) trong nước thải với lượng chất rắn lơ lửng có trong nước thải ( MLSS ) là 0,8 :
Hàm lượng bùn hoạt tính (MLVSS) trong bể Aerotank được duy trì ở mức khoảng 3000 mg/l, đảm bảo hiệu quả xử lý sinh học trong hệ thống xử lý nước thải Đây là thông số thiết kế quan trọng, được trích dẫn từ tài liệu chuyên ngành “Tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải” của Trịnh Xuân Lai (NXB Xây Dựng, Hà Nội, 2000), giúp tối ưu hóa quá trình phân hủy chất hữu cơ và nâng cao hiệu suất vận hành của công trình.
Vậy nồng độ chất rắn lơ lửng trong bể sẽ là:
- Độ tro của bùn hoạt tính Z = 0,3 ( Tham khảo Trịnh Xuân Lai – Tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải – NXB Xây Dựng , Hà Nội 2000 )
• - Nồng độ bùn hoạt tính tuần hoàn , tức là nồng độ bùn cặn ở đáy bể uasb (tính theo chất rắn lơ lửng) : chọn Xr
- Hệ số chuyển đổi giữa BOD
- Thời gian lưu bùn trung bình trong bể là 0,68 θc= 10 ngày
♦ Xác định nồng độ BOD 5
Ta có phương trình : hòa tan của nước thải sau lắng đợt II
Tổng BOD5 = BOD 5 hòa tan + BOD 5
Trong đó : chứa trong lượng cặn lơ lửng
- Hàm lượng cặn sinh học dễ phân hủy : 0,7 * 25 = 17,5 (mg/l)
- Hàm lượng oxy cần để oxy hóa hết lượng cặn có thể phân hủy sinh học (BOD 20
• 1,42mg/L là hệ số lấy theo phương trình phản ứng : tiêu thụ/mg tế bào bị oxy hóa) = 24,85 (mg/l)
• Lượng oxy cần cung cấp này chính là giá trị BOD20
BOD của cặn lơ lửng của nước thải sau bể uasb:
30 (mg/l) = S + 16,898 (mg/l) ở đầu ra theo tiêu chuẩn thải là 30 (mg/l) Vậy ta có phương trình
- BOD5 hòa tan của nước thải sau lắng II (S):
Hiệu quả xử lý BOD5
♦ Xác định kích thước bể Aerotank
- Thể tích bể Aerotank tính theo công thức :
▪ Vr : thể tích bể Aeroten (m 3 )
▪ Q n tb : lưu lượng nước trung bình ngày đêm(m 3
/ngày) θc: thời gian lưu bùn trung bình (ngày); Chọn θc= 10 (ngày)
▪ So : nồng độ BOD5 nước thải vào bể aerotank (mg/l); So
▪ X: nồng độ tế bào chấtđược duy trì trong bể Aeoten , X = 3000 (mg/L) hòa tan sau lắng II (mg/l); S = 13,1 (mg/L)
▪ Y : Hệ số sản lượng tế bào , mg/mg ( tỉ số khối lượng tế bào hình thành / khối lượng cơ chất sử dụng ); Chọn Y = 0,4
▪ Kd : Hệ số phân hủy nội bào (ngày -1 ) ; Chọn kd
( Ngu ồn : – Bảng 7-9 trang 585 - Metcalf & Eddy Wastewater Engineering
Treatment and Reuse – McGraw-Hill ) d
Thông số Đơn vị Dãy giá trị Trung bình k g bsCOD/g VSS.ngày 2 -10 5
Y mg VSS/mg BOD mg VSS/mg bsBOD
Chọn chiều cao hữu ích của bể Hhi = 2 m, chiều cao bảo vệ Hbv
- Tổng chiều cao của bể aerotank là :
= 0,5 m Bể aerotank được thiết kế bằng bêtông cốt thép, có mặt bằng hình chữ nhật, kích thước như sau :
= 2 + 0,5 = 2,5 (m) 1 rộng= Vậy chiều rộng bể là : B = H = 2 (m)
Vậy kích thước của bể là : dài x rộng x cao = 3m x 2m x 2,5m
♦ Thời gian lưu nước trong bể aerotank
♦ Tính lượng bùn dư xả ra trong một ngày
- Hệ số sản lượng quan sát :
- Lượng bùn sinh ra mỗi ngày tính theo VSS :
- Tổng lượng bùn sinh ra trong một ngày theo SS :
- Lượng bùn dư cần xử lý mỗi ngày :
P xả(SS) = P x (SS) –Q n tb C SSra
▪ Cssra : lượng SS trôi ra khỏi bể lắng đợt II (g/m 3 ); C ssra = 25 (g/m 3
- Lượng bùn dư có khả năng phân hủy sinh học cần xử lý :
- Thể tích bùn xả ra hằng ngày :
▪ Vr : thể tích bể Aerotank (m 3 ) V r = 11,5 (m 3 )
Lưu lượng nước thải ra khỏi hệ thống từ bể lắng đợt II được xác định là 95 m³, với giả định rằng lượng nước thất thoát do tuần hoàn bùn là không đáng kể Đây là thông số quan trọng trong quá trình vận hành hệ thống xử lý nước thải, giúp tối ưu hóa hiệu suất và đảm bảo tuân thủ các tiêu chuẩn môi trường.
: nồng độ chất rắn lơ lửng bay hơi ở đầu ra của hệ thống(mg/l) e
: nồng độ chất rắn lơ lửng có trong bùn hoạt tính tuần hoàn (mg/l) r = 10000.0,8 = 8000 (mg/l) = 8 (kg/m 3
♦ Xác định tỷ lệ bùn tuần hòan
Để tính hệ số tuần hoàn (α) trong hệ thống xử lý nước thải, ta sử dụng phương trình cân bằng vật chất áp dụng cho bể lắng II, với giả định rằng lượng chất hữu cơ bay hơi ở đầu ra là không đáng kể Việc xác định α giúp tối ưu hóa hiệu quả xử lý và kiểm soát quá trình tuần hoàn dòng chảy trong hệ thống, từ đó nâng cao chất lượng nước sau xử lý và giảm thiểu chi phí vận hành.
▪ Q n tb: Lưu lượng nước thải, Q n tb = 95 (m 3
▪ X: hàm lượng bùn hoạt tính trong bể Aeroten, X = 3.000 (mg/l)
▪ Qr : Lưu lượng bùn hoạt tính tuần hoàn (m 3
0 : hàm lượng cặn lơ lửng trong nước thải vào bể Aeroten, X 0
= 0 (mg/l) r : Nồng độ VSS trong bùn tuần hoàn, Xr
Hình 3 -2 Sơ đồ thiết lập sinh khối Aeroten:
Với Qr = α Q n tb Chia 2 vế của phương trình trên cho Q n tb ta được :
♦ Kiểm tra tỷ số F/M và tải trọng thể tích L
Tải trọng thể tích của bể aerotank
= S 1,3 (kg BOD 5 /m 3 ngày) (thuộc khoảng 0,8 –
♦ Tính toán lượng oxy cần thiết cung cấp cho bể Aerotank
M tiêu thụ trong quá trình sinh học bùn hoạt tính là :
▪ Q n tb : lưu lượng nước thải cần xử lý , ( m 3
O : nồng độ BOD5 đầu vào , ( g/m 3
▪ 0,68 : hệ số chuyển đổi từ BOD
- Nhu cầu oxy cho quá trình là :
M = 20,17 – 1,42*4,3 = 14,064 (kgO 2 Xem không khí có 23,2% trọng lượng O
M và khối lượng riêng của không khí là 1,20 kg/m3 Vậy lượng không khí cần thiết là : kk 0,232.1,2
Giả sử hiệu suất chuyển hóa oxygen của thiết bị khuếch tán khí là E = 10%
Chọn hệ số an toàn f = 2,0 để tính công suất thiết kế thực tế của máy thổi khí.
- Kiểm ra lượng không khí cần thiết cho xáo trộn hoàn toàn : q ngay m phut m
Vậy lượng khí cấp cho quá trình bùn hoạt tính cũng đủ cho nhu cầu xáo trộn hoàn toàn
- Lưu lượng khí cần thiết của máy thổi khí :
- Số đĩa cần phân phối trong bể :
▪ qđĩa : lưu lượng khí phân phối của 1 đĩa (l/phút), đường kính đĩa 170mm; q đĩa
♦ Tính toán đường ống dẫn khí
• Chọn vận tốc khí trong ống dẫn khí theo bảng sau :
Bảng 3.10 Thông số lựa chọn vận tốc theo đường kính ống
( Ngu ồn : Bảng 5.28 trang 441 - Metcalf & Eddy – Wastewater Engineering
Treatment and Reuse – McGraw-Hill )
Chọn vận tốc khí trong ống chính là v = 600 (m/ph) = 10 (m/s)
• Vậy chọn loại ống thộp trỏng kẽm ị40
• Ta chia thành 4 nhánh nhỏ có đường kính ống D2 ,vận tốc trong ống là 20m/s , lưu lượng qua mỗi nhánh là : Đường kính , mm Vận tốc , m/ph
Vậy chọn ống thộp trỏng kẽm ị21
♦ Tính toán máy thổi khí
- Áp lực cần thiết của máy thổi khí (tính theo m cột H2
Tổn thất áp lực trong hệ thống đường ống bao gồm hai thành phần chính: tổn thất do ma sát dọc theo chiều dài ống (hd) và tổn thất cục bộ tại các điểm uốn, khúc quanh (hc) Tổng tổn thất áp lực này ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất vận hành và thiết kế hệ thống dẫn chất lỏng, đòi hỏi tính toán chính xác để đảm bảo lưu lượng và áp suất ổn định.
▪ H : Độ ngập sâu của lỗ phân phối Giá trị này xem như là chiều cao ngập nước của bể Aerotank , H = 4 m
: Tổn thất qua thiết bị phân phối (m), giá trị này không vượt quá 0,5m
Công suất của máy nén khí được xác định dựa trên quá trình nén đoạn nhiệt, theo công thức (6 – 20) trong tài liệu “Tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải” của Trịnh Xuân Lai (NXB Xây Dựng, Hà Nội, 2000) Việc tính toán chính xác công suất này đóng vai trò quan trọng trong thiết kế hệ thống xử lý nước thải, giúp đảm bảo hiệu quả vận hành và tiết kiệm năng lượng Áp dụng đúng phương pháp nén đoạn nhiệt sẽ tối ưu hóa hiệu suất máy nén khí, đồng thời đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật trong công trình môi trường.
▪ G : Trọng lượng dòng khí (kg/s)
▪ R : Hằng số khí, R= 8,314 KJ/K.mol o
1 : Nhiệt độ tuyệt đối của không khí đầu vào: T1 = 273 + 30 = 303 o
: Áp lực tuyệt đối của không khí đầu vào : 1atm.
2 : Áp lực tuyệt đối của không khí đầu ra : Hd
▪ e : Hiệu suất của máy, e = 0,7 - 0,8 , chọn e = 0,8.
♦ Tính toán đường ống phân phối nước thải và bùn tuần hoàn
Đường ống dẫn nước thải vào và ra bể
- Đường kính ống nước vào:
▪ Q n tb : lưu lượng trung bình ngày ; Q n tb= 95 (m 3
/ ngày) n : Vận tốc nước chảy trong ống ; Chọn vn = 1,5 m/s
- đường kính ống dẫn nước ra: r v n π
D = 4×Qt với Qt = Qtb n + Q tt = 95+57 = 152(m 3 × × ×
Vậy chọn đường kớnh ống dẫn nước ra là: PVC ị60
Chọn đường ống dẫn bùn tuần hoàn
Trong thiết kế hệ thống xử lý nước thải, việc lựa chọn đường kính ống dẫn bùn đóng vai trò quan trọng để đảm bảo hiệu quả vận hành Theo khuyến nghị từ tài liệu chuyên ngành (Sludge Piping – Metcalf, trang 1481), đường kính ống dẫn bùn nên nằm trong khoảng từ 150 mm đến 200 mm, với điều kiện vận tốc dòng chảy trong ống không vượt quá 1,5 – 1,8 m/s Việc tuân thủ các thông số kỹ thuật này giúp tối ưu hóa quá trình vận chuyển bùn, giảm nguy cơ tắc nghẽn và nâng cao hiệu suất xử lý nước thải.
& Eddy – Wastewater Engineering Treatment and Reuse – McGraw-Hill )
▪ Qtt : Lưu lượng bùn tuần hoàn , Qtt = 57 (m 3
/ngày) b : Vận tốc bùn chảy trong ống , chọn vb
Bảng 3.11 Thông số thiết kế bể Aerotank
STT Tên thông số Đơn vị Số liệu thiết kế
4 Lưu lượng bùn xả ra hàng ngày m 3 /ngày 0,2
5 Lưu lượng bùn tuần hoàn m 3 /ngày 57
6 Lưu lượng không khí cung cấp m 3 /phút 1,5
7 Số đĩa phân phối khí đĩa 16
8 Số ống phân phối khí ống 4
9 Thời gian lưu nước giờ 2,875
11 Đường ống nước dẫn vào và ra bể mm 50 và 60
3.11.4 Bể lắng (lắng ly tâm)
Các thông số thiết kế đặc trưng cho bể lắng thể hiện trong bảng 3 – 12
Bảng 3-12 Các thông số thiết kế bể lắng đợt hai
Loại xử lý Tải trọng bề mặt
Để thiết kế hệ thống xử lý nước thải hiệu quả, cần lựa chọn tải trọng bề mặt phù hợp cho loại bùn hoạt tính, với giá trị đề xuất là 16 m³/m².ngày và tải trọng chất rắn là 3,9 kg/m².h Dựa trên các thông số này, diện tích bề mặt bể lắng được tính toán theo tải trọng bề mặt nhằm đảm bảo hiệu suất lắng tối ưu và đáp ứng yêu cầu kỹ thuật trong xử lý nước thải.
L = = Trong đó : Q ngày TB = Lưu lượng trung bình ngày.m 3
Diện tích bề mặt bể lắng tính theo tải trọng chất rắn là:
Trong đó : L S = tải trọng chất rắn, kgSS/m 2
, vậy diện tích bề mặt theo tải trọng chất rắn là diện tích tính toán. m A
Chọn D = 3m. Đường kính ống trung tâm: d = 20%D = 0,2 × 3 = 0,6m
Chọn chiều sâu hữu ích bể lắng hL = 2,5m; chiều cao lớp bùn lắng hb = 0,7m và chiều cao bảo vệ h bv
= 0,5m Vậy chiều cao tổng cộng bể lắng đợt hai: tc = h L + h b + h bv Chiều cao ống trung tâm:
Kiểm tra lại thời gian lưu nước ở bể lắng:
Chọn máng thu nước nằm ngoài bể, có bề rộng máng thu nước bm
Chọn chiều cao máng thu nước 0,35m;
Diện tích mặt cắt ướt của máng thu: Fm = b m * h m = 0,25*0,35 = 0,0875(m 2
Vận tốc trong máng thu:
) Trong quá trình lắng, bùn cặn lắng xuống nên để tính máng chảy tràn ta chỉ quan s m ngay
Bề rộng răng cưa br
= 25mm k Ống dẫn nước thải :
- Ống dẫn nước thải vào:
Chọn vận tốc nước thải chảy trong ống :V = 0,7m/s
Lưu lượng nước thải:Q + Qr = 95 + 83,52 = 178,52(m 3 /day) = 7,44 (m 3 Đường kính ống là:
- Ống dẫn nước thải ra:
Chọn vận tốc nước chảy trong ống :v = 0,7m/s
Lưu lượng nước thải :Q = 95m 3 /day = 4m 3 Đường kính ống là:
Thể tích phần chứa bùn:
Thời gian lưu bùn trong bể :
Q r = lưu lượng bùn tuần hoàn, Qr = 3,48m 3 /h = 1,02.10 -33
Công suất bơm thực ( lấy bằng 120% công suất tính toán)
Chọn bơm bùn tuần hoàn có công suất 0,75kW = 1Hp.
Tải trọng máng tràn : ngay m m ngay m D
Giá trị này nằm trong khoảng cho phép: LS < 540m 3 /m 2
Liều lượng clo có thể tham khảo bảng 3 – 13
Bảng 3-13:Liều lượng clo cho khử trùng
Nước thải Liều lượng, mg/L
Nước thải sinh hoạt đã lắng sơ bộ
Nước thải kết tủa bằng hoá chất
Nước sau xử lý bể lọc sinh học
Nước sau xử lý bùn hoạt tính
Nước thải sau lọc cát
Lượng coliform còn lại sau quá trình xử lý sinh học ( sau bể lọc áp lực):
0 = Số coliform còn lại sau bể lọc sinh học, N0
E = Hiệu quả khử trùng của quá trình xử lý sinh học, %;
N i = Số coliform nước thải vào, N0
Liều lượng clo cho vào có thể tính toán theo công thức sau:
= Số vi khuẩn coliform sau thời gian tiếp xúc t;
= Số vi khuẩn coliform ban đầu; t t = thời gian tiếp xúc.
= Lượng clo dư yêu cầu, mg/L;
Phương trình trên có thể viết lại như sau:
Trong quá trình xử lý nước thải, một phần clo bị tiêu hao do phản ứng oxy hóa với các chất khử, đặc biệt là các hợp chất hữu cơ còn tồn tại Vì vậy, để đảm bảo hiệu quả khử trùng, lượng clo bổ sung được khuyến nghị là C = 100mg/L.
Các thông số thiết kế bể tiếp xúc clo có thể tham khảo ở bảng 5 – 18
Thể tích bể tiếp xúc :
V = × = × Chọn chiều cao bể H = 1m, h bv
Bể khử trùng có chiều rộng 1m và chiều dài 2m, được thiết kế gồm 4 ngăn nhằm đảm bảo quá trình xáo trộn nước và clo diễn ra hiệu quả Mỗi ngăn có chiều dài 0,5m, tương ứng với 1/4 chiều dài tổng thể của bể, giúp tối ưu hóa khả năng phân phối và tiếp xúc của hóa chất khử trùng trong toàn bộ hệ thống.
Bể nén bùn đứng là lựa chọn tối ưu trong quy trình xử lý nước thải, giúp giảm độ ẩm của bùn từ bể lắng thứ cấp xuống còn khoảng 96–97%, góp phần nâng cao hiệu quả xử lý và tiết kiệm chi phí vận hành Việc thiết kế bể nén bùn đứng cần tuân thủ các thông số kỹ thuật phù hợp để đảm bảo khả năng nén bùn hiệu quả, đồng thời đáp ứng các tiêu chuẩn môi trường hiện hành.
Lượng bùn hình thành bao gồm:
Bùn hoạt tính dư từ bể lắng : Qdư = 0,2m 3 /ngày = 0,0083m 3
Do lưu lượng bùn thải ra hàng ngày qua nhỏ nên ta sử dụng bồn nhựa PVC thể tích 4m
Tính toán tr ạm xử lý nước thải theo phương án 2
Hệ thống chứa bùn được thiết kế với lớp vật liệu lọc gồm cát và đá 3x4 nhằm tách nước khỏi bùn trước khi dẫn về hầm tiếp nhận Lượng bùn khô sau khi xử lý sẽ được công ty môi trường đô thị thu gom và vận chuyển đi xử lý định kỳ mỗi 15 ngày, đảm bảo quy trình quản lý chất thải hiệu quả và thân thiện với môi trường.
Phương án hai có thiết kế tương tự như phương án một, tuy nhiên điểm khác biệt nằm ở hệ thống xử lý sinh học, khi sử dụng bể lọc sinh học hiếu khí thay thế cho bể Aeroten nhằm nâng cao hiệu quả xử lý nước thải và tối ưu hóa quy trình vận hành.
3.12.1 Bể lọc sinh học hiếu khí:
Tính toán bể lọc sinh học có vật liệu lọc là nhựa tổng hợp có thể dựa vào hai phương trình động học sau:
S sau xử lý sinh học, mg/L;
0 = Hệ số xử lý, phut -1 ;
H = chiều cao lớp vật liệu lọc, ft hoặc m (hệ SI);
L A = Tải trọng bề mặt, gpm/ft 2 hoặc m 3 /m 2
N = Hằng số phụ thuộc vào vật liệu lọc và bề mặt riêng;
0 của hỗn hợp nước thải và nước tuần hoàn, mg/L:
Thực nghiệm đối với nước thải trên mô hình lọc sinh học sử dụng vật liệu nhựa tổng hợp Surfpac có diện tích bề mặt riêng Av = 92m 3 /m 2
Hệ số xử lý K cho kết quả sau:
Nước thải sau lắng II chứa 20 mg/L cặn sinh học, trong đó có 65% cặn dễ phân huỷ sinh học;
Hệ số sản lượng quan sát Y
= 0,60; obs = 0,25gVSS/gBOD 5 Hàm lượng VS của màng vi sinh vật : VS = 70%.
Tổng BOD hoà tan sau lắng hai theo mối quan hệ sau:
5 = BOD 5 hoà tan + BOD 5 Xác định BOD của cặn lơ lửng.
Hàm lượng cặn sinh học dễ phân huỷ: của cặn lơ lửng ở đầu ra:
13mg/L của cặn lơ lửng dễ phân huỷ sinh học của nước thải sau lắng II: ×(1,42mgO 2 BOD tiêu thụ/mg tế bào bị oxy hoá) = 18,5mg/L
18,5mg/L của cặn lơ lửng của nước thải sau bể lắng hai: × 0,6 = 11mg/L BOD 5
30 = C + 11 hoà tan của nước thải sau lắng hai:
Hệ số xử lý ở nhiệt độ vận hành 27 0 C được tính theo công thức sau:
Do hàm lượng BOD5 vào không cao (BOD 5
= 157,5mg/L