kl dinh van thang 610337b

Lưu lượng Lưu lượng nước thải của Thị xã Cam Ranh bao gồm nước thải sinh hoạt từ khu dân cư, các cơ quan hành chính sự nghiệp và một phần nước mưa xâm nhập vào hệ thống thoát nước với t

Em xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc đến các Thầy, Cô Khoa Môi Trường

và Bảo Hộ Lao Động trường ĐHBC Tôn Đức Thắng đã tận tình giảng dạy và hướng dẫn em trong suốt những năm Đại học

Em xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành và sâu sắc đến Thầy Nguyễn Ngọc Thiệp đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho

em hoàn thành tốt bài luận văn này

Bên cạnh đó, xin cảm ơn tất cả bạn bè đã giúp đỡ và khuyến khích tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn

Cuối cùng, xin dành lời cảm ơn sâu sắc đến Gia đình và những người thân của tôi, những người luôn khuyến khích, động viên và quan tâm tôi trong suốt quá trình học tập

TPHCM, 08/01/2007 Đinh Văn Thắng

1.1.2.7 Địa chất và địa chất thủy văn 9

1.2 Điều kiện xã hội 10

1.2.2 Dân số và đặc điểm dân cư 10

1.3 Điều kiện kinh tế 12

1.3.1 Các hoạt động kinh tế chính tạo nguồn thu nhập của Thị xã 12

1.3.2 Tỷ lệ tiếp cận các dịch vụ cấp thoát nước và vệ sinh 12

1.4 Tình hình hiện trạng về hạ tầng cơ sở đô thị 12

1.4.1 Tình hình xây dựng và nhà ở 12

1.4.2 Tình hình giao thông hiện tại 13

1.4.3 Tình hình cấp điện hiện tại 14

CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU NƯỚC THẢI THỊ XÃ CAM RANH 15

2.1 Lưu lượng, thành phần và tính chất nước thải 15

2.1.1 Lưu lượng 15 2.1.2 Thành phần 15

2.2 Sơ lược các phương pháp xử lý nước thải 18

2.2.1 Xử lý bằng cơ học 18

2.2.2 Xử lý hóa học 19 2.2.3 Xử lý bằng phương pháp sinh học 19

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ 20

3.1.1 Phương án 1: Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải bằng sinh hoạt

3.1.2 Phương án 2: Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt dùng

hồ sinh học nhân tạo 22

3.3 Chọn phương án xây dựng 24

3.4 Tính toán công nghệ xử lý nước thải đã chọn 25

3.4.1 Trạm bơm nước thải 26

3.4.2 Ngăn tiếp nhận nước thải 26

3.4.3 Mương dẫn nước thải 26

CHƯƠNG 4: KHÁI TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ 58

4.1 Vốn đầu tư cho từng hạng mục công trình 58

4.1.1Phần xây dựng 58 4.1.2 Phần thiết bị 58

4.2.2 Chi phí hóa chất 59

4.2.3 Chi phí điện năng 59

4.3 Tổng chi phí đầu tư 59 CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 61

5.1 KẾT LUẬN 61 5.2 KIẾN NGHỊ 61

CHƯƠNG MỞ ĐẦU

1 ĐỐI TƯỢNG

Thị xã Cam Ranh là một trung tâm chính trị, văn hóa, kịnh tế xã hội nằm phía Nam thuộc tỉnh Khánh Hòa Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của tỉnh Khánh Hòa trong những năm gần đây, Thị xã đã và đang phát triển nhanh chóng để trở thành trung tâm đô thị phía Nam của tỉnh vào năm 2020

Bên cạnh sự phát triển kinh tế và tập trung dân số của Thị xã, tình trạng môi trường đã có dấu hiệu xuống cấp, đặc biệt là vấn đề ô nhiễm nước mặt nên cần phải có một qui hoạch hợp lý nhằm cải tạo, xây dựng lại hệ thống thoát nước cũ và một trạm

xử lý nước thải sinh hoạt nhằm đáp ứng nhu cầu phát triển của thị xã trong tương lai

2 SỰ CẦN THIẾT

Thị xã Cam Ranh đang trong giai đoạn đô thị hóa, công nghiệp hóa Với điều kiện cơ sở hạ tầng như hiện nay, để hệ thống cơ sở hạ tầng phát triển đồng bộ và là động cơ chính thúc đẩy sự phát triển kinh tế - xã hội của khu vực thì vấn đề đầu tư xây dựng hệ thống thoát nước và nước thải hoàn chỉnh là hoàn cần thiết

Do chưa có trạm xử lý nước thải sinh hoạt nên nước thải được dẫn ra biển bằng

hệ thống thoát nước cũ kĩ hoặc tự ngấm trong cống hộp, nếu tiếp tục không xủ lý thì biển sẽ ô nhiễm trầm trọng hơn trong tương lai gần và khi đó khả năng hồi phục lại trạng thái ban đầu là rất khó khăn

Vì vậy nhất thiết cần phảỉ có một trạm xử lý nước thải cho khu vực Thị xã trước khi được dẫn ra khu vực cảng biển

Cần đầu tư xây dựng:

“Thiết kế Trạm xử lý nước thải sinh hoạt cho Thị xã Cam Ranh giai đoạn

2005-2015 công suất Q = 4000 m3/ngày đêm.”

3 MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI

Mục tiêu của luận văn là thiết kế trạm xử lý nước thải cho khu vực Thị xã Cam Ranh, góp phần cải thiện và nâng cao vệ sinh môi trường cho khu vực dân cư xung quanh theo các quy định bảo vệ môi trường và phát triển bền vững đến những năm

2020

4 NỘI DUNG CỦA ĐỀ TÀI

Thu thập các số liệu về điều kiện tự nhiên, xã hội, kinh tế, hiện trạng nước thải

và đánh giá hiện trạng nước thải Thị xã

Tính toán, thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt cho Thị xã:

Đưa ra dây chuyền công nghệ

Tính toán, thiết kế các công trình đơn vị

CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN VỀ THỊ XÃ CAM RANH

1.1 VỊ TRÍ ĐỊA LÝ VÀ ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN

1.1.1 Vị trí địa lý

Thị xã Cam Ranh là loại đô thị loại IV của tỉnh Khánh Hòa cách thành phố Nha Trang khoảng 45km về phía nam và cách thành phố Hồ Chí Minh 397 km Trước kia Cam Ranh là một huyện của tỉnh Khánh Hòa, nhưng từ năm 2000 đã trở thành một thị

Vùng núi cao: gồm các xã Sơn Tân, Cam Phước Tây, Cam Phước Đông, Cam

An Bắc, Cam An Nam, Cam Hiệp Bắc, Cam Tân Đặc điểm chính của vùng này lả có nhiều núi cao, độ dốc lớn (từ 15-25 độ), địa hình chia cắt mạnh Độ cao trung bình so với mặt nước biển là 700m, có ngọn núi cao đến 1400m

Vùng đồi thoải: tiếp giáp với vùng đồi núi cao là vùng đồi thoải dần ra biển, chiếm diện tích khá lớn Độ dốc trung bình từ 3-8 độ

Vùng đồng bằng: đồng bằng Cam Ranh nhỏ hẹp được chia ra 2 vùng chính: vùng Đồng Lác chạy dọc theo ven suối Trà Dục và suối Hành ra đến Ba Ngòi tập trung chủ yếu ở các xã Cam Phước Đông và một phần nhỏ của xã Cam Phước Tây, vùng Cam Tân, Cam Hòa có một phần diện tích của hạ lưu suối Thượng và sông suối Dầu

1.1.2.2 Khí hậu

Thị xã Cam Ranh nằm trong vùng khí hậu duyên hải Nam Trung Bộ quanh năm nắng nóng ít có mùa đông lạnh Phân theo 2 mùa rõ rệt mùa mưa và mùa khô Mùa mưa từ tháng 9 đến tháng 12, mùa khô kéo dài từ tháng 1 đến tháng 8

1.1.2.3 Nhiệt độ và độ ẩm

Nhiệt độ trung bình năm khoảng 26,80C, tháng thấp nhất có nhiệt độ 14,40C (tháng 1), tháng cao nhất 390C (tháng 8)

Độ ẩm không khí trung bình cao từ 75% - 82%, các tháng có độ ẩm tuyệt đối khoảng 36%

Bảng 1.1: Bảng thống kê nhiệt độ các tháng trong năm tại Cam Ranh (lấy từ năm 1998-2003)

Gió Bắc và Đông Bắc xuất hiện từ tháng 9 đến tháng 12 của năm trước và tháng

1 tháng 2 của năm sau Tốc độ gió bình quân 4,43 m/s

Gió Nam và Đông Nam xuất hiện vào các tháng 5,6,7,8 hàng năm với tốc độ bình quân khoảng 3,57 m/s

Bão ít xuất hiện và đổ bộ vào Cam Ranh, không ảnh hưởng lớn đến sản xuất và đời sống nhân dân

1.1.2.5 Thủy văn

Nguồn nước mặt của Thị xã Cam Ranh chủ yếu là nước suối và hầu hết các suối của Cam Ranh nhỏ, ngắn, dốc, mùa khô không có nước Các sông suối chủ yếu phân

bố ở khu vực Thị xã Cam Ranh

Suối thượng: bắt nguồn từ núi có độ cao 800m ở huyện Khánh Sơn chảy về qua các xã Sơn Tây, Cam Tân có diện tích lưu vực 142km2, chiều dài suối 22km, độ rộng bình quân lưu vực 6,4m

Hồ Cam Ranh được xây dựng tại suối Thượng để phục vụ tưới tiêu cho 2300 ha trồng lúa và cung cấp nước sinh hoạt cho 70000 người dân trong khu vực

Bảng 1.3 Các thông số hồ Cam Ranh

Dòng tràn Qmax 1 trong 100 năm: 539 m3/s

Suối Trà Dục: bắt nguồn từ dãy núi Ka Lục Đại ở độ cao 900m về Cam Phước Tây, Cam Phước Đông rồi đổ ra biển qua cầu Trà Long, diện tích lưu vực 137km2, chiều dài suối 23 km, độ rộng bình quân lưu vực 7,5 km, độ dốc 7,3%

Suối Mỹ Thạnh: bắt nguồn từ sông Trâu (tỉnh Ninh Thuận) chảy vào thôn Mỹ Thạnh (xã Cam Thịnh Đông), chiều dài suối 9km, diện tích tưới 60 ha

Suối Cạn: bắt nguồn từ huyện Khánh Sơn chảy qua các xã Cam Thịnh Tây, Cam Thịnh Đông rồi đổ ra biển ở phía bắc xí nghiệp dừa, mùa khô suối không có nước chiều dài suối 18km

Bờ biển Cam Ranh dài gần 60 km, có vịnh Cam Ranh nổi tiếng, dây là một quân cảng tốt, biển trong, vịnh có độ sâu cần thiết cho tàu có tải trọng lớn ra vào thuận lợi

1.1.2.6 Thủy triều

Thị xã Cam Ranh có chế độ thủy triều giống như các khu vực bờ biển của Khánh Hòa, với chế dộ triều không đều theo ngày và chế độ thủy triều là bán nhật triều, thời gian triều lên lâu hơn thời gian triều xuống

Mực nước tại khu vực Ba Ngòi là:

Mực nước triều TB 1,23 m Mực nước triều max 2,0 m Mực nước triều min 0,5 m

1.1.2.7 Địa chất và địa chất thủy văn

Đất đai của Thị xã Cam Ranh hình thành trên nền địa chất khá phức tạp và đa dạng Nhìn chung chịu ảnh hưởng của quá trình nâng và hạ tầng kiến tạo vùng đồng

phủ bởi lớp trầm tích biển (cát và xác hữu cơ…) Quá trình hoạt động tạo núi ở phía

tây Thị xã đã hình thành nên các đồi núi với các thành phần cấu tạo chủ yếu là macma

acid phần lớn là đá granit Cùng với việc tạo núi, các dòng suối được hình thành, các

dòng suối này vận chuyển phù sa tạo nên vùng đồng bằng phù sa trẻ màu mỡ ở địa

hình thấp

Trước đây các cơ quan hữu quan đã thăm dò ở Cam Ranh (các xã Cam Nghĩa,

Cam An Nam, Cam Phước Đông và thị trấn Ba Ngòi) nhưng chất lượng nước không

tốt, nước bị nhiễm mặn và lưu lượng nhỏ Do vậy khả năng dùng nước ngầm phục vụ

cho sinh hoạt và phát triển công nghiệp ở Cam Ranh là không có

1.2 ĐIỀU KIỆN XÃ HỘI

1.2.1 Địa giới hành chính

Thị xã Cam Ranh bao gồm 9 phường nội thị và 18 xã ngoại thị, có vị trí quan

trọng về phát triển kinh tế-xã hội và an ninh quốc phòng

Thị xã Cam Ranh nằm trên tuyến quốc lộ 1A và đường sắt thống nhất Bắc

Nam, có cảng biển Ba Ngòi, có khu đặc khu quân sự Cam Ranh và là trung tâm chính

trị, văn hóa – kinh tế - du lịch nằm kề với thành phố Nha Trang tỉnh Khánh Hòa

Vị trí hành chính là nằm ở phía nam tỉnh Khánh Hòa, ranh giới hành chính:

Phía Bắc giáp với thành phố Nha Trang và huyện Diên Khánh

Phía tây giáp với huyện Diên Khánh và huyện Khánh Sơn

Phía Đông giáp với biển Đông

Phía Nam giáp với tỉnh Ninh Thuận

1.2.2 Dân số và đặc điểm dân cư

Theo số liệu thống kê năm 2004, tổng dân số thị xã là 213.751.000 người, trong

đó nữ 107.032.000 người chiếm 50,7%, nam chiếm 49,3% Sự phân bố dân theo các

phường xã thể hiện trong bảng 1.6 Người kinh chiếm đa số chỉ có một số ít dân tộc

Raglai,Hoa, Chăm, Tày, Thái…

Lực lượng lao động làm việc trong lĩnh vực kinh tế chính gồm thương mại, dịch

vụ 23%, nông nghiệp và thủy sản 65%, các ngành công nghiệp 12%

1.3 ĐIỀU KIỆN KINH TẾ

1.3.1 Các hoạt động kinh tế chính tạo nguồn thu nhập của Thị xã gồm:

Thương mại và dịch vụ 27,86%

Thu nhập trung bình hàng tháng theo đầu người 300000-350000 VNĐ/người

Tỷ lệ hộ nghèo theo tiêu chuẩn mới của Bộ LĐTBXH là 16,5%

1.3.2 Tỷ lệ tiếp cận các dịch vụ cấp thoát nước và vệ sinh

Tình hình sử dụng nước sinh hoạt của các hộ:

Nước máy: 8% (9 phường nội thị)

Nước giếng khoan và giếng đào: 40%

Mua nước hoặc sông và ao: 52%

Hệ thống thoát nước gồm một số tuyến cống chung trong khu vực trung tâm, nước thải sinh hoạt được xả tự do, chủ yếu tự thấm xuống nền đất, úng ngập thường xuyên xảy ra trong mùa mưa 65% lượng rác thải trong khu vực nội thị được thu gom

và mang đổ ở bãi rắc tự nhiên

Tình hình vệ sinh hộ gia đình % số hộ:

Bể tự hoại: 62%

Hố xí: 25%

Tạm/ không có nhà vệ sinh: 13%

Nước đun sôi để uống: 100%

Thói quen vệ sinh: 80%

1.4 TÌNH HÌNH HIỆN TRẠNG VỀ HẠ TẦNG CƠ SỞ ĐÔ THỊ

1.4.1 Tình hình xây dựng và nhà ở

Thị xã có nội thị là trung tâm chính, vùng ngoại thị phía Bắc có 5 xã miền đồng bằng ven biển, vùng ngoại thị phía Nam có 3 xã vùng đồng bằng ven biển và đảo, vùng ngoại thị phía Tây có 10 xã vùng đồi núi

Dân cư tại Thị xã Cam Ranh sống tập trung bám theo hai tuyến quốc lộ

Diện tích nhà ở trung bình đạt khoảng 40m2 Trong đó khoảng 50% là nhà kiên

cố, 30% là nhà cấp 4 và 20% là nhà tạm

Trong Thị xã hiện nay đang triển khai một số dự an phát triển các khu đô thị, nhà được xây theo hình thức phân lô sẽ gây bất lợi cho môi trường và tính bền vững của đô thị

Tổng diện tích đất của cơ quan là 6,5 ha, các công trình nhà kiên cố, trong đó có nhiều công trình mới được xây dựng

Công trình giáo dục: Thị xã có 31 cơ sở mẫu giáo và nhà trẻ, trong đó có 19 cơ

sở tư thục, 34 trường tiểu học, 19 trường THCS và 5 trường PTTH, nhìn chung về chất lượng công trình cũng như quy mô các công trình này vẫn đảm bảo cho nhu cầu của người dân Thị xã

Công trình y tế: bệnh viện Cam Ranh có quy mô 188 giường bệnh, ngoài ra còn

có 3 phòng khám khu vực và 27 trạm y tế xã phường

1.4.2 Tình hình giao thông hiện tại

Cam Ranh là Thị xã có hệ thống giao thông khá thuận lợi, bao gồm cả giao thông thủy, bộ và cả đường hàng không Dọc Thị xã theo hướng Bắc Nam có đường sắt Bắc Nam chạy qua Đoạn chạy qua thị Thị xã Cam Ranh dài 38545 m, nhưng không có ga nào nhận và trả hàng, khách Ngoài ra còn có nhánh đường sắt dài 5400m

từ ga Đồng Lác về cảng Ba Ngòi, song do nhiều năm không sử dụng nay đã bị hư hỏng

Giao thông đường thủy

Cam Ranh có cảng Ba Ngòi, đây là một thương cảng đẹp, đã được xây dựng gồm các hệ thống kho bãi và một cầu tà dài 180m có thể tiếp nhận tàu một vạn tấn Khối lượng hàng hóa thông qua cảng lớn.khả năng sẽ trở thành thương cảng lớn phục

vụ cho các tỉnh Nam Trung Bộ và Nam Tây Nguyên

Giao thông đường bộ

Cam Ranh là một Thị xã có thế mạnh về giao thông đường bộ Trên địa bàn Thị

xã có QL1A chạy qua từ đầu đến cuối Thị xã theo hướng Bắc –Nam với chiều dài khoảng 46,5 km hiện đã được nâng cấp Đây là thuận lợi cho Thị xã để phát triển kinh

Tuy vậy một số mặt đường vẫn còn xấu, nhất là trục đường vận chuyển mía, cứ sau mỗi vụ mưa lại phải sửa chữa

Các con đường khác do huyện, xã quản lý cũng bị hư hỏng nặng Việc đi lại, lưu thông vào mùa mưa còn gặp nhiều khó khăn

Một số đường thôn xã bị lấn chiếm, sau khi quy hoạch sử dụng đất đai, UBND các xã đã triển khai cắm mốc lộ giới quy hoạch, phổ biến cho người dân trong địa bàn biết và chấp hành

Giao thông hàng không

Sân bay của tỉnh Khánh Hòa đã được dời về khu vực Cam Ranh Do đó, việc sử dụng hàng không để di chuyển với các tỉnh xa là rất thuận tiện, trong đó có Hà Nội, Đà Nẵng và thành phố Hồ Chí Minh

1.4.3 Tình hình cấp điện hiện tại

Thị xã Cam Ranh đang được cấp điện từ lưới điện 110 KV khu vực Duyên hải miền trung: Đa Nhim - Cam Ranh – Nha Trang – Tuy Hòa – Quy Nhơn (3AC-185) thông qua trạm biến áp 110 KV Cam Ranh

Trạm này có công suất đặt máy:

11/35/6 KV – 1x6 MVA+

110/35/22 KV – 1x25 MVA+

35/15 KV – 1x5600 KVA

Khu vực Thị xã hiện đang sử dụng lưới điện trung thế nổi 15KV

(Nguồn số liệu: Theo Niên giám thống kê tỉnh Khánh Hòa-2004; Niên giám thống kê Thị xã Cam Ranh-2004 và báo cáo tổng hợp quy hoạch tổng thể phát triển kinh tế xã hội Thị xã Cam Ranh đến năm 2010 – do viện quy hoạch đô thị nông thôn - Bộ xây dựng lập năm 2001)

CHƯƠNG 2

THÀNH PHẦN, TÍNH CHẤT NƯỚC THẢI ĐÔ THỊ

2.1 LƯU LƯỢNG, THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT NƯỚC THẢI

2.1.1 Lưu lượng

Lưu lượng nước thải của Thị xã Cam Ranh bao gồm nước thải sinh hoạt từ khu dân cư, các cơ quan hành chính sự nghiệp và một phần nước mưa xâm nhập vào hệ thống thoát nước với tổng lưu lượng tính toán cần xử lý giai đoạn 2005 – 2015 là vào khoảng Q = 4000 m3/ngày đêm

2.1.2 Thành phần

Nguồn gốc của nước thải đô thị trong bài luận văn này chủ yếu là nước thải sinh hoạt từ khu dân cư, các cơ quan hành chính sự nghiệp trong khu vực Thị xã Cam Ranh

và một phần nước mưa xâm nhập vào hệ thống thoát nước

Thành phần tính chất nước thải đô thị phụ thuộc vào tập quán sinh hoạt và mức sống xã hội của người dân, phụ thuộc vào tình trạng làm việc của hệ thống xử lý nước thải, mạng lưới thu gom nước thải,

Do trước đây hệ thống thoát nước đô thị của Thị xã chưa hoàn thiện, nhiều khu vực chưa có cống thoát nước, việc quản lý mạng lưới thoát nước hiện nay chưa được quan tâm đúng mức, tiêu chuẩn cấp nước sinh hoạt khoảng 100 l/người/ngày đêm, nên thành phần, tính chất nước thải ở đây thay đổi nhiều và khác xa nhau tùy từng khu vực

Mặt khác nước thải thường đọng lại lâu ngày trong cống khi chảy đến miệng xả

đã trải qua một số quá trình phân hủy kỵ khí làm thay đổi thành phần, tính chất nước thải

Trong nước thải đô thị thường chứa nhiều hợp chất khác nhau, những hợp chất này ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình xử lý

Hợp chất chứa nitơ trong nước thải

Trong nước thải sinh hoạt luôn có số hợp chất chứa nitơ Nitơ là chất dinh dưỡng quan trọng trong quá trình phát triển của vi sinh trong các công trình xử lý nước thải sinh hoạt

Một nhóm chứa hợp chất chứa nitơ là protêin và các sản phẩm phân hủy của nó như aminô acid là nguồn thức ăn hữu cơ của vi khuẩn một nhóm khác của hợp chất hữu cơ chứa nitơ có trong nước thải bắt nguồn từ phân và nước tiểu (urê) của người và

động vật Urê bị phân hủy ngay khi có tác dụng của vi khuẩn thành amôni (NH4) và NH3 là hợp chất vô cơ có chứa nitơ trong nước thải

Hai hợp chất vô cơ chứa nitơ có trong nước thải là nitrít và nitrát Nitrat là sản phẩm oxy hóa của amoni (NH4+) khi tồn tại oxy thường gọi là quá trình nitrat hóa

Còn nitrit (NO2-) là sản phẩm trung gian của quá trình nitrát hóa, nitrit là hợp chất không bền vững dễ bị oxy hóa thành nitrat (NO3) Bởi vì amoni tiêu thụ ocy trong quá trình nitrat hóa và các vi sinh vật trong nước, rong, tảo dùng nitrat làm thức ăn để phát triển và làm bẩn nguồn nước

Hợp chất photpho

Photpho cũng như nitơ là chất dinh dưỡng cho vi khuẩn sống và phát triển trong các quá trình xử lý nước thải Photpho là chất dinh dưỡng đầu tiên cần thiết cho sự phát triển của thảo mộc sống dưới nước, nếu nếu nồng độ photpho trong nước thải xả

ra sông suối, hồ quá mức cho phép cũng gây ra hiện tượng phú dưõng Photpho thường

ở dạng vô cơ và bắt nguồn từ chất thải là phân, nước tiểu, urê, phân bón dùng trong công nghiệp và các chất tẩy rửa dùng trong sinh hoạt hàng ngày

Hợp chất vô cơ trong nước thải sinh hoạt có rất nhiều và thường không cần phân tích như chất soda (Na2CO3), Cacbonnat (CO3), canxi (Ca), kali (K)…

Trong các chất vô cơ trong nước thải có 2 chỉ tiêu cần quan tâm đến là: clorit và sun phát

Clorit có nguồn gốc từ nước cấp và từ chất thải urê, clorit không tham gia vào quá trình xử lý sinh học nên sự dao động hàm lượng clorit trong nước thải cho biết nước thải sinh hoạt có trộn lẫn với nước thải công nghiệp và lưu lượng công nghiệp xả

ra không đều hoặc hệ thống cống bị nước ngầm nhiễm mặn xâm nhập vào

Sunfat trong điều kiện yếm khí dễ bị phân hủy thành hidro sunfua (H2S) gây mùi trứng thối khó chịu Khí H2S là khí độc, nặng hơn không khí thường tích tụ ở hố thăm, hầm bơm … Với nồng độ cao khí H2S làm tê liệt khứu giác, độ hòa tan và độ hoạt hóa lớn, có thể tác dụng với một số hợp chất hưu cơ tạo ra mùi và màu khó chịu

Ngoài ra trong nước thải còn chứa vô số sinh vật và đặc biệt là vi khuẩn Tế bào sinh vật hình thành từ chất hữu cơ nên có thể coi tập hợp vi sinh vật là một phần của tổng chất hữu cơ có trong nước thải, phần này sống, hoạt động, tăng trưỏng để phân hủy phần hữu cơ còn lại của nước thải Phần lớn vi sinh có trong nước thải không phải

là vi khuẩn gây bệnh Chỉ có một số ít gây bệnh như: thương hàn, tả lị, vi trùng gan

Như vậy nước thải đô thị là một hệ dị thể phức hợp gồm nhiều chất tồn tại dưới dạng khác nhau Các chất bẩn dưới dạng protêin, hydro cacbon, mỡ, chất thải từ người

và động vật Ngoài ra còn phải kể đến các loại rác (chất thải rắn): giấy, gỗ, các chất

hoạt động bề mặt Các hợp chất vô cơ thường gặp: I, K, Na, Mg, Cl, CO3, SO4 …, các

vi khuẩn gây bệnh: trứng giun, các loại nấm, mốc, rong, rêu, virut …

Bảng 2.1: Tóm tắt kết quả nồng độ bẩn của nước thải sinh hoạt

STT Các thông số ô nhiễm Đơn vị Giá trị ô

Bảng 2.2: So sánh chất lượng nước thải sinh hoạt của Thị xã Cam Ranh với tiêu

chuẩn xả ra nguồn (khu vực cảng biển theo TCVN 6772:2000)

STT Các thông số ô nhiễm Đơn vị Giới hạn cho

phép loại A

Giá trị ô nhiễm

Dựa vào lưu lượng, thành phần và tính chất nước thải ngày càng ô nhiễm nặng

ta cần phải xây dựng một trạm xử lý nước thải sinh hoạt cho Thị xã Cam Ranh trước khi nước thải làm ô nhiễm trầm trọng môi trường không khí, nước ngầm cũng như môi trường sinh thái biển ở đây, và góp phần nâng cao chất lượng cuộc sống cộng đồng

2.1.3 Thu gom

Hệ thống thu gom nước thải cũ của Thị xã chưa hoàn thiện chủ yếu là cống hộp

lộ thiên (0,4 x 0,6m) dọc theo các tuyến đường, nước thải vào trong cống hộp sẽ đọng lại trong cống hoặc tự ngấm Một số tuyến đường chính có hệ thống thoát nước mưa

và nước thải sinh hoạt chung

Để tạo nên sự ổn định về nồng độ, lưu lượng, thành phần, tích chất nước thải, tránh gây ô nhiễm cho môi trường thì cần phải sửa chữa, cải tạo lại hệ thống thoát nước cũ, xây dựng lại hệ thống thoát nước riêng

2.2 SƠ LƯỢC CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI

Để đáp ứng các tiêu chuẩn chất lượng nước thải trước khi xả vào nguồn tiếp nhận, nước thải từ các khu dân cư, từ các công sở, khu thương mại, từ các xí nghiệp công nghiệp phải được thu gom bằng hệ thống cống, dẫn đến nhà máy xử lý để hoàn thành công tác thu gom và xử lý nước thải

Dựa vào thành phần, tính chất nước thải mà có các phương pháp xử lý nước như sau:

2.2.1 Xử lý bằng cơ học: phương pháp này áp dung nhằm loại bỏ các tạp chất có

kích thước lớn, các tạp chất vô cơ không tan trong nước thải Gồm các công trình như:

- Song chắn rác hay lưới chắn rác:

Được thiết kế với những thanh thép đặt song song nhau và đặt trong mương dẫn nước thải với một góc nghiêng từ 450 – 600 so với phương ngang

Song chắn rác hoặc lưới chắn rác có tác dụng loại bỏ các tạp chất có kích thước lớn hơn 5 mm như cành cây khô, cát sỏi lớn, hay các xác động vật trôi vào trong cống thải nhằm bảo vệ các công trình xử lý sinh học tiếp theo hay máy bơm

Ngoài ra còn có các thiết bị máy lược rác vừa nghiền rác được chế tạo đa dạng phù hợp với từng công suất, tính chất nước thải, có khả năng đáp ứng nhu cầu kinh tế, hiệu quả xử lý rác cao, tiết kiệm thời gian

- Bể lắng đợt 1: được dùng để loại bỏ các chất lơ lửng lắng được và các tạp chất nổi; có thể dùng bể lắng ly tâm hoặc bể lắng đứng, bể lắng 2 vỏ

Ngoài ra còn có bể vớt dầu mỡ để gạt bỏ các tạp chất dạng nổi trên bề mặt nước thải, chủ yếu là trong nước thải công nghiệp

Giai đoạn xử lý nước thải bằng cơ hoc còn có bể điều hòa để điều hòa lưu lượng và nồng độ nước thải

Thông thường nước thải phải qua giai đoạn xử lý cơ học trước khi vào các công trình xử lý tiếp theo

2.2.2 Xử lý hóa học: là quá trình dùng một số hóa chất và bể phản ứng nhằm nâng

cao chất lượng nước thải để đáp ứng hiệu quả xử lý cho công trình sau, chủ yếu được ứng dụng để xử lý nước thải công nghiệp

Các phương pháp xử lý hóa học gồm: trung hòa - kết tủa cặn, oxy hóa khử, keo

tụ bằng phèn nhôm, phèn sắt, tuyển nổi, hấp phụ

2.2.3 Xử lý bằng phương pháp sinh học: được áp dụng để xử lý nước thải sau

giai đoạn xử lý cơ học nhằm loại bỏ cặn lơ lửng, các hợp chất hữu cơ, các chất độc hại,

vi khẩn gây bệnh đến nồng cho phép theo tiêu chuẩn xả vào nguồn tiếp nhận

Thực chất của phương pháp này là oxy hóa các chất hữu cơ dạng keo và dạng hòa tan trong nước thải Các chất này là thức ăn chủ yếu của vi sinh vật nên gọi quá trình này là quá trình sinh hóa Phương pháp này được chia làm hai dạng:

- Xử lý sinh học trong điều kiện tự nhiên gồm các công trình:

Hồ sinh vật

Cánh đồng tưới

Cánh đồng lọc

Đất ngập nước

Hệ thống xử lý bằng thực vật nước (lục bình, lau, sậy, rong-tảo )

- Xử lý sinh học trong điều kiện nhân tạo gồm có:

CHƯƠNG 3

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ

3.1 ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN

Dựa vào đặc điểm, tính chất và lưu lượng nước thải trong đề tài này mà đề nghị

2 phương án để xử lý nước thải sinh hoạt của Thị xã như sau:

3.1.1 Phương án 1: Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải bằng sinh hoạt dùng hồ sinh học tự nhiên

Nguồn tiếp nhận

Thuyết minh sơ đồ phương án 1

Nước thải của toàn thị xã thông qua mạng lưới thoát nước được thu gom về trạm bơm nước thải Tại đây, nước thải được qua song chắn rác để loại bỏ phần lớn các loại rác có kích thước lớn, nhờ hệ thống cào cơ khí rác được đưa vào thùng chứa trước khi ra bãi chôn lấp theo định kì Sau khi qua song chắn rác nước thải vào hầm bơm rồi được bơm đến bể lắng cát thổi khí nhờ ống đẩy thủy lực

Bể lắng cát thổi khí có nhiệm vụ loại cát ra khỏi nước thải đồng thời có chức năng làm sạch cát Đây là điểm khác biệt của bể lắng cát thổi khí so với các bể lắng cát thông thường Cát được thu gom từ dưới đáy bể thông qua hệ thống cào cặn, và được đưa ra ngoài sân phơi bằng thiết bị thủy lực

Sau đó nước thải được dẫn vào hồ sinh học kỵ khí Ở hồ sinh học kỵ khí xảy ra quá trình lắng và phân hủy cặn lắng trong điều kiện tự nhiên, nhờ các vi sinh vật kị khí

để phân hủy các chất hữu cơ chứa trong nước thải

Nước thải sau hồ sinh học kỵ khí được dẫn qua hồ sinh học tùy tiện (tại hồ sinh học tùy tiện vừa có quá trình kỵ khí và hiếu khí xảy ra) Hồ sinh học tùy tiện có nhiệm

vụ lắng nước thải sau khi đã xử lý ở hồ sinh học kỵ khí, đồng thời hồ hiếu kỵ khí vẫn

có thể tiếp tục quá trình sinh học tùy tiện Lượng oxy cho quá trình hiếu khí chủ yếu nhờ tảo hoặc thiết bị sục khí bề mặt Nước thải sau khi xử lý ở hồ hiếu kỵ khí đã bão hòa oxy được dẫn qua hồ lắng cuối với thực vật nước và một phần tuần hoàn trở lại trước hồ kỵ khí để tham gia quá trình khử mùi hôi (H2S) ở hồ kỵ khí

Nước thải từ hồ hiếu kỵ khí được dẫn đến hồ lắng cuối Có thể là hồ sinh vật với thực vật nước (lục bình) đóng vai trò xử lý bậc cao xử lý bổ sung nước thải trước khi xả vào nguồn nước đồng thời có khả năng loại bỏ tảo chứa trong nước thải bằng quá trình sinh học đối kháng

Lượng bùn dư từ hồ kỵ khí, hồ lắng cuối được dẫn đến hồ chứa bùn để xử lý phục vụ cho nông nghiệp

Nước thải sau hồ lọc cuối sẽ được dẫn đến bể khử trùng để khử trùng nước thải trước khi dẫn vào nguồn tiếp nhận

3.1.2 Phương án 2: Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt dùng hồ sinh học nhân tạo

Nước thải sinh hoạt

Bể lắng cát thổi khí

Sân phơi bùn

Thuyết minh sơ đồ phương án 2

Nước thải của toàn thị xã thông qua mạng lưới thoát nước được thu gom về bể tiếp nhận Tại đây, nước thải được đi qua song chắn rác để loại bỏ phần lớn các loại rác có kích thước lớn, nhờ hệ thống cào cơ khí rác được đưa vào thùng chứa trước khi

ra bãi chôn lấp theo định kì Sau khi qua song chắn rác nước thải vào hầm bơm rồi được bơm đến bể lắng cát thổi khí nhờ ống đẩy thủy lực

Bể lắng cát thổi khí có nhiệm vụ loại cát ra khỏi nước thải đồng thời có chức năng làm sạch cát Đây là điểm khác biệt của bể lắng cát thổi khí so với các bể lắng cát thông thường Cát được thu gom từ dưới đáy bể thông qua hệ thống cào cặn, và được đưa ra ngoài sân phơi bằng thủy lực Còn nước thải tiếp tục dẫn qua bể điều hòa

Tại bể điều hòa nước thải được sục khí để tránh lắng cặn và điều hòa lưu lượng cho các công trình xử lý tiếp theo để đảm bảo hiệu suất làm việc của các công trình không bị thay đổi đột ngột Từ đây nước thải được bơm vào bể lắng đợt đứng đợt 1

Bể lắng đứng đợt 1 làm nhiệm vụ lắng các tạp chất nổi và các chất lơ lửng lắng được Cặn ở bể lắng đợt 1 này gọi là cặn tươi được dẫn ra bể nén bùn, nước thải tiếp tục qua công trình tiếp theo bể aeroten

Bể aeroten là công trình xử lý sinh học nhân tạo có dạng bể hình chữ nhật, trong đó xảy ra quá trình xử lý nước thải bằng bùn hoạt tính Bùn hoạt tính thực chất là tập hợp các vi sinh vật hiếu khí có khả năng hấp phụ và oxy hóa sinh hóa các chất bẩn hữu cơ chứa trong nước thải khi có lượng oxy đầy đủ; do vậy ở bể aeroten được sục khí liên tục để đảm bảo quá trình này không bị gián đoạn và làm việc có hiệu quả nhất

Hỗn hợp bùn hoạt tính và nước thải được dẫn đến bể lắng đợt 2 Bể lắng đợt 2 làm nhiệm vụ lắng những cặn lắng không lắng được ở các công trình trước và sinh ra một lượng bùn; một phần được tuần hoàn trở lại bể aeroten để làm nhiệm vụ oxy sinh hóa gọi là bùn hoạt tính Còn lượng bùn dư còn lại sẽ dẫn ra bể nén bùn hoặc máy ép bùn để làm ráo nước có thể tận dụng làm phân bón cho nông nghiệp

Sau bể lắng đợt 2 nước thải gần như sạch nhưng vẫn còn chứa nhiều loại vi khuẩn, vi rút gây bệnh vì vậy trước khi xả thải ra nguồn tiếp nhận cần phải khử trùng nước thải để đảm bảo an toàn vệ sinh nguồn nước

- Hiệu quả xử lý nước thải tốt, có thể tái sử dụng nước tưới cho nông nghiệp

có hiệu quả kinh tế cao Các công trình xử lý cuối có thể dùng để nuôi trồng

thủy sản

* Nhược điểm

- Diện tích để xây dựng các công trình lớn

- Khả năng gây mùi hôi và phát tán vào môi trường rất cao, sẽ ảnh hưởng đến sức khỏe của cộng đồng

- Phải trồng hàng cây xanh an toàn xung quanh khu vực xử lý với vùng đệm lên đến 50 m hoặc hơn để giảm sự phát tán mùi hôi

- Các công trình chiếm diện tích lớn sẽ ảnh hưởng đến sự mở rộng, phát triển các khu dân cư hoặc khu nuôi trồng thủy sản của người dân

- Hoạt động ít ổn định khi có sự thay đổi thời tiết

3.2.2 Ưu và nhược điểm của phương án 2

* Ưu điểm

- Diện tích xây dựng các công trình nhỏ

- Quản lý và vận hành đơn giản, ít chịu ảnh hưởng của thời tiết

- Hiệu quả xử lý nước thải cao, ổn định Khả năng gây mùi và phát tán ra môi trường rất thấp

* Nhược điểm

- Phải sục khí thường xuyên cho vi sinh vật hoạt động

- Cần phải nuôi cấy vi sinh vật để dự trữ khi cần thiết

- Công nhân phải có trình độ hiểu biết nhất định để quản lý, vận hành

3.3 CHỌN PHƯƠNG ÁN ĐẦU TƯ XÂY DỰNG

Qua so sánh hai phương án trên cho thấy cả hai phương án đều có khả năng xử

lý nước thải của Thị xã để đạt hiệu quả nước xả vào nguồn tiếp nhận đạt loại A khi chất lượng nước đầu vào là như nhau

Tuy nhiên với phương án 1 vì sử dụng các hồ sinh học tự nhiên để xử lý, thời gian lưu nước trong các công trình xử lý lâu nên diện tích xây dựng các công trình để lưu nước trong phương án này là rất lớn (chưa kể đến phần cách ly) Mặt khác mùi hôi

là yếu tố không khả thi của phương án này vì trạm xử lý nước thải đặt gần khu vực cảng biển và khu dân cư Điều đó ảnh hưởng lớn tới sự phát triển kinh tế và mỹ quan

đô thị

Còn phương án 2 thì hiệu quả xử lý nước thải cao, diện tích xây dựng không lớn lắm phù hợp với điều kiện phát triển tự nhiên của vùng cũng như nâng cao sự phát triển qui hoạch đô thị

Vì vậy phương án 2 là phương án được chọn để đầu tư xây dựng

3.4 TÍNH TOÁN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI ĐÃ CHỌN

Công suất Qtb-ngày = 4000 m3/ngày

Qtb-h = 166,67 m3/h

Qtb-giây = 46,3 l/s

Theo điều 2.1.2-TCXD 51-84: ứng với Qtb-giây = 46,3 l/s thì:

K0 = 1,84 (với k0 là hệ số không điều hòa chung)

Bảng 3.1: Phân bố lưu lượng nước thải tổng cộng khu vực Thị xã Cam Ranh

Giờ Nước thải tổng cộng

0-1 1-2 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7 7-8 8-9 9-10 10-11 11-12 12-13 13-14 14-15 15-16 16-17 17-18 18-19 19-20 20-21 21-22 22-23 23-24

0,2 0,2 0,2 0,2 2,8 6,0 7,0 5,5 4,5 5,1 6,3 6,9 3,2 3,0 3,5 5,6 6,6 7,2 7,3 7,2 5,9 4,4 0,9 0,3

3.4.1 Trạm bơm nước thải

Do địa hình phức tạp nên trong Thị xã bố trí nhiều trạm bơm nước thải cục bộ

từ các khu vực dân cư để thu gom nước thải rồi bơm nước thải về ngăn tiếp nhận chính, từ đây nước thải sẽ được bơm về trạm xử lý nhờ ống đẩy có áp (được chôn cách mặt đất 0,7 m) để làm nhiệm vụ tiếp theo

Tại các trạm bơm nước thải, nước thải sẽ đi qua những song chắn rác sơ bộ, những rác thô, lớn như lá cây, bao nilông, vỏ cây, xác động vật… sẽ bị giữ lại và vận chuyển đến khu xử lý rác còn lại các tạp chất nhỏ, cát và nước vào hố thu

3.4.2 Ngăn tiếp nhận nước thải

Trạm bơm chính của Thị xã sẽ bơm nước thải theo đường ống áp lực đến ngăn tiếp nhận của trạm xử lý Ngăn tiếp nhận nước thải được đặt ở vị trí cao để nước thải

từ đó có thể tự chảy qua từng công trình đơn vị của trạm xử lý

Dựa vào lưu lượng tính toán Qmax.h = 292m3/h và các số liệu lưu lượng nước thải trong

bảng 3.4 ("xử lý nước thải đô thị và công nghiệp" – Lâm Minh Triết) chọn ngăn tiếp

nhận với các thông số như sau:

 Đường ống áp lực từ trạm bơm đến ngăn tiếp nhận: 2 ống với đường kính mỗi ống d = 150mm

 Kích thước của ngăn tiếp nhận như sau: A = 1500mm; B = 1000mm; H = 2000mm; H1 = 1600mm; h = 900mm; b = 800mm

3.4.3 Mương dẫn nước thải

Nhiệm vụ

Nước thải được bơm từ trạm bơm nước thải đến các công trình tiếp theo bằng mương có tiết diện hình chữ nhật

Tính toán

Mương được tính với dòng chảy có công suất Qmax-h = 292 m3/giờ

Vận tốc nước vào mương là v = 0,6 m/s

h max Chiều cao lớp nước trong mương ứng với Q max

h bv : chiều cao bảo vệ từ mép nước đến mép công trình

Bảng 3.2 Tính toán mương dẫn nước thải vào bể lắng cát

Lưu lượng Qmax 81,11 (m3/s) Chiều ngang B 0,4 (m)

Máy lược rác được đặt trong mương dẫn nước thải trước khi dẫn nước thải vào

bể lắng cát

Lưu lượng nước thải: Q = 167m3/h

Chọn 2 máy lọc rác với các thông số (phụ lục A):

Ký hiệu máy: LBS45/99

Lưu lượng dòng chảy qua 1 máy: Q = 84m3/h

Chiều rộng khe lọc 2,5mm

Công suất môtơ: 0,4KW

Chiều cao máy: 740mm

trạng thái lơ lửng không lắng xuống Ngoài ra khi thổi khí sẽ làm các hạt cát cọ rửa nhau tách khỏi các tạp chất hữu cơ dính vào, vì vậy cặn chủ yếu lắng xuống là cát Điều này đúng với tiêu chí của một bể lắng cát

Vai trò của bể lắng cát là tách cát ra khỏi nước thải nhằm bảo vệ các thiết bị máy móc, bơm khỏi bị mài mòn, giảm sự lắng đọng các vật liệu nặng trong kênh, ống dẫn nước…, giảm số lần súc rửa các bể phân hủy cặn do tích tụ quá nhiều cát

t: thời gian lưu nước trong bể; chọn t = 3 phút

Chiều cao của bể nằm trong khoảng H = 0,2 - 3,5m (điều 6.3.4b – TCXD 51-84)

Tỉ số giữa chiều rộng và chiều cao của lắng cát là B : H = 1,5 : 1

Lượng không khí cần cung cấp cho mỗi đơn nguyên



Việc cung cấp khí cho bể lắng cát thổi khí được thực hiện nhờ một hệ thống ống dẫn khí có đục lỗ nhỏ phía dưới ống đường kính 3,5 mm

Đặt ở độ sâu 0,7- 0,75H dọc theo chiều dài thành bể

Ống dẫn khí có thể làm bằng nhựa hoặc bằng ống thép

Độ dốc ngang đáy bể lắng cát i = 0,2 – 0,4 (điều 6.3.4b – TCXD 51 - 84)

Chọn i = 0,2

 LƯỢNG CẶN TRONG BỂ LẮNG CÁT THỔI KHÍ

Lượng cát trung bình sinh ra mỗi ngày trong bể