1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

kl hoang quoc viet 072352b

83 0 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Thiết Kế Hệ Thống Xử Lý Nước Thải Sinh Hoạt Tập Trung Cho Khu Dân Cư Xã Thái Mỹ Huyện Củ Chi Đến Năm 2020, Công Suất 1200m3/Ngày. Đêm
Tác giả Hoàng Quốc Việt
Người hướng dẫn Ts. Trương Thị Tố Oanh
Trường học Trường Đại Học Tôn Đức Thắng
Chuyên ngành Kỹ thuật Môi trường
Thể loại Luận văn tốt nghiệp
Năm xuất bản 2012
Thành phố TP. Hồ Chí Minh
Định dạng
Số trang 83
Dung lượng 1,94 MB

Các công cụ chuyển đổi và chỉnh sửa cho tài liệu này

Cấu trúc

  • CHƯƠNG 1 MỞ ĐẦU (11)
    • 1.1 Tính cấp thiết của đề tài (11)
    • 1.2 Mục tiêu đề tài (11)
    • 1.3 Đối tƣợng khảo sát (12)
    • 1.4 Giới hạn phạm vi thực hiện (12)
    • 1.5 Phương pháp thực hiện (12)
    • 1.6 Nội dung nghiên cứu (12)
    • 1.7 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn (12)
    • 1.8 Kế hoạch thực hiện (13)
  • CHƯƠNG 2 GIỚI THIỆU CHUNG (14)
    • 2.1 Tổng quan về khu dân cƣ (14)
      • 2.1.1 Điều kiện về tự nhiên (14)
        • 2.1.1.1 Địa hình ................................ Error! Bookmark not defined (14)
        • 2.1.1.2 Thủy văn (15)
        • 2.1.1.3 Khí hậu (15)
    • 2.2 Điều kiện về kinh tế và xã hội (15)
      • 2.2.1 Dân số (15)
      • 2.2.2 Hệ thống giao thông (16)
      • 2.2.3 Hệ thống cấp điện (16)
      • 2.2.4 Hiện trạng cấp nước và thoát nước (16)
    • 2.3 Định hướng phát triển kinh tế - xã hội của xã đến năm 2020 (16)
      • 2.3.1 Quy hoạch giao thông (18)
      • 2.3.2 Quy hoạch cấp điện (18)
      • 2.3.3 Quy hoạch cấp nước và thoát nước (19)
    • 2.4 Quy mô công suất xử lý (19)
      • 2.4.1 Lưu lượng nước thải (19)
      • 2.4.2 Thành phần tính chất nước thải sinh hoạt (21)
      • 2.4.3 Tác động của nước thải sinh hoạt đến môi trường (22)
      • 2.4.4 Đặc tính nước thải khu dân cư xã Thái Mỹ (22)
      • 2.4.5 Nguồn tiếp nhận nước thải và điều kiện xả thải (23)
    • 2.5 Tổng quan về các phương pháp xử lý nước thải đô thị (23)
      • 2.5.1 Điều hòa lưu lượng và nồng độ chất thải (24)
      • 2.5.2 Xử lý nước thải bằng phương pháp cơ học (24)
      • 2.5.3 Xử lý nước thải bằng phương pháp hóa lý (24)
      • 2.5.4 Xử lý nước thải bằng phương pháp hóa học (25)
      • 2.5.5 Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học (25)
      • 2.5.6 Xử lý cặn (26)
    • 2.6 Cơ sở đề xuất công nghệ xử lý (26)
    • 2.7 Công nghệ xử lý nước thải (27)
      • 2.7.1 Phương án 1 (29)
      • 2.7.2 Phương án 2 (31)
      • 2.7.3 Lựa chọn phương án (32)
  • CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ (34)
    • 3.1 Tính toán thiết kế các hạng mục công trình trong công nghệ (34)
      • 3.1.1 Mương dẫn nước thải (34)
      • 3.1.2 Song chắn rác (35)
      • 3.1.3 Ngăn tiếp nhận (39)
      • 3.1.4 Tính toán bể lắng cát ngang (39)
      • 3.1.5 Tính toán bể điều hòa (43)
      • 3.1.6 Bể lắng hai vỏ (47)
      • 3.1.7 Bể Aeroten (51)
      • 3.1.8 Bể lắng đứng đợt 2 (59)
      • 3.1.9 Khử trùng nước thải (63)
      • 3.1.10 Bể tiếp xúc vách ngăn (65)
      • 3.1.11 Bể nén bùn (66)
    • 3.2. Tính toán cao trình các công trình trong dây chuyền công nghệ (70)
      • 3.2.1 Cao trình bể tiếp xúc (70)
      • 3.2.2 Cao trình bể lắng đứng (71)
      • 3.3.3 Cao trình bể aeroten (71)
      • 3.3.4 Cao trình bể lắng hai vỏ (71)
      • 3.3.5 Cao trinh bể điều hòa (72)
      • 3.3.6 Cao trình bể lắng cát (72)
      • 3.3.7 Cao trình ngăn tiếp nhận (73)
      • 3.3.8 Các công trình phụ trợ trong trạm xử lý (73)
  • CHƯƠNG 4 KHÁI TOÁN KINH TẾ (74)
    • 4.1 Khái toán chi phí xây dựng các hạng mục công trình (74)
    • 4.2 Khái toán chi phí thiết bị máy móc (75)
    • 4.3 Chi phí quản lý và vận hành (76)
      • 4.3.1 Chi phí điện năng (76)
      • 4.3.2 Chi phí hóa chất (77)
      • 4.3.3 Chi phí về nhân công vận hành (78)
    • 4.4 Chi phí xử lý 1 m 3 nước thải (78)
  • CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ (79)
    • 5.1 Kết luận (79)
    • 5.2 Kiến nghị (79)
  • TÀI LIỆU THAM KHẢO (80)
  • PHỤ LỤC (81)

Nội dung

Công trình xử lý nước thải sinh hoạt bao gồm: xử lý cơ học song chắn rác, bể lắng cát, xử lý sinh học bể aeroten, khử trùng nước thải và các công trình xử lý bùn cặn.. Như vậy việc xây

GIỚI THIỆU CHUNG

Tổng quan về khu dân cƣ

2.1.1 Điều kiện về tự nhiên

Xã Thái Mỹ nằm ớ phía Tây Nam huyện Củ Chi cách trung tâm huyện 12 km và cách trung tâm Thành Phố 45km

- Phía Đông giáp xã Phước Thạnh, Phước Hiệp huyện Củ Chi

- Phía Tây giáp tỉnh Tây Ninh

- Phía Nam giáp xã Tân Mỹ huyện Đức Hòa, Long An

- Phía Bắc giáp xã An Tịnh huyện Trảng Bàng, Tây Ninh

Tổng diện tích tự nhiên là :1.414,09 ha ( chiếm 5,54% tổng diện tích tự nhiên toàn huyện)

Xã có 7 ấp gồm: Bình Thượng 1, Bình Thượng 2, Bình Hạ Tây, Bình Hạ Đông, Mỹ Khánh A, Mỹ Khánh B, Ấp Tháp

Hình 2.1:Bản đồ vị trí xã Thái Mỹ

2.1.1.1 Địa hình Địa hình xã Thái Mỹ tương đối bằng phẳng, ít phức tạp, độ cao chênh lệch giữa khu vực cao nhất và thấp nhất là gần 2m Có hướng dốc từ Đông sang Tây nên chia

Địa hình được phân thành hai vùng chính: vùng triền phía trên kênh N38.7 và vùng trũng Xã Thái Mỹ là khu vực thấp, trũng nhất và nằm ở cuối huyện Củ Chi.

Trên địa bàn xã Thái Mỹ có nhiều tuyến kênh rạch, nổi bật là hệ thống kênh Đông hình thành một hệ thống thủy văn kín, cung cấp nguồn nước quan trọng cho sản xuất nông nghiệp của người dân Hệ thống này đồng thời góp phần cải tạo đất phèn chua, hoang hóa để phục vụ cho sản xuất Hệ thống thủy văn của xã bị ảnh hưởng bởi chế độ bán nhật triều, làm thay đổi lưu lượng nước theo nhịp thuỷ Lượng nước từ các kênh và mương lớn tạo nên hệ thống thủy lợi dồi dào, đáp ứng đầy đủ nhu cầu sản xuất trên địa bàn xã.

Khí hậu nhiệt đới gió mùa mang đặc trưng cận xích đạo, với hai mùa rõ rệt trong năm: mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11 và mùa khô từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau.

- Nhiê ̣t đô ̣ trung bình năm : 26,6 o C

- Nhiê ̣t đô ̣ cao nhất : 28,8 o C (tháng 4)

- Nhiê ̣t đô ̣ thấp nhất : 24,8 o C (tháng 12)

- Từ tháng 2 đến tháng 5 gió Tín Phong có hướng Đông Nam với vận tốc trung bình từ 1,5 – 2,0 m/s;

- Tháng 5 đến tháng 9 thịnh hành là gió Tây – Tây nam, vận tốc trung bình từ 1,5 – 3,0 m/s

- Lươ ̣ng mưa trung bình năm 1300 mm - 1770mm tăng dần lên phía Bắc theo chiều cao địa hình

- Mưa phân bố không đều giữa các tháng trong năm, tập trung vào tháng 7,8,9

- Độ ẩm không khí trung bình năm khá cao 79,5%

Điều kiện về kinh tế và xã hội

Dân số toàn xã tính đến ngày 01/04/2009 là 11.410 nhân khẩu, 3.165 hộ gia đình bao gồm cả hộ đăng ký tạm trú trên 06 tháng

Mật độ dân số bình quân 473 người/km 2

Tỷ lệ tăng dân số tự nhiên là 1,15%

Dự kiến dân số vào năm 2020 dân số là 15.000 người (Phân viện quy hoạch Đô thị

Nông thôn miền nam năm 2011)

Trên địa bàn xã Thái Mỹ, mạng lưới đường giao thông được đánh giá là tương đối phát triển Hiện nay, tổng số tuyến đường giao thông của xã là 45 tuyến, với tổng chiều dài khoảng 51,13 km Những tuyến đường này đóng vai trò quan trọng trong việc kết nối các khu dân cư và địa điểm kinh tế, tạo nền tảng cho phát triển địa phương.

- Đường giao thông đối ngoại: Chiều dài các trục đường tỉnh lộ 7 là 7,088 km và Hương lộ 10 là 630 m toàn bộ đã được nhựa hóa 100% chất lượng tương đối tốt

- Đường giao thông trục xã, liên xã đã được nhựa hóa 6,98 km đạt 100%

- Đường liên ấp, trục ấp dài 236,43 km nhựa hóa 63,9%

- Đường nội đồng chính dài 112,08 km xe cơ giới đi lại thuận tiện

- Lưới phân phối điện trong xã có 2 cấp điện áp 22kV và 0,4kV

- Hệ thống chiếu sáng hiện có trên tất cả các tuyến đường chính

- Đường dây hạ thế : 12 km đường dây hạ thế đạt chuẩn

- Số trạm biến thế : có 09 trạm phục vụ thắp sáng và sản xuất cho người dân

2.2.4 Hiện trạng cấp nước và thoát nước

Xã Thái Mỹ hiện có một trạm cung cấp nước tập trung tại ấp Mỹ Khánh A cấp nước sạch cho người dân

Tỷ lệ hộ dân xã Thái Mỹ được sử dụng nước sạch hợp vệ sinh theo tiêu chuẩn quốc gia là 100%

Tỷ lệ hộ dân có công trình vệ sinh đạt 100% ( xây hầm tự hoại, bể chứa nước sạch)

Hệ thống thoát nước thải hiện nay chủ yếu là các rãnh thoát nước bằng đất, được đào dọc hai bên ven đường và chưa được bê tông hóa hay đặt cống Nguồn: Phân viện Quy hoạch Đô thị nông thôn Miền Nam.

Định hướng phát triển kinh tế - xã hội của xã đến năm 2020

Trong giai đoạn 2010-2020, mục tiêu chung của huyện là tập trung đẩy nhanh tiến trình chuyển dịch cơ cấu kinh tế theo hướng phát triển công nghiệp, thương mại–dịch vụ và nông nghiệp Đến năm 2020, huyện phấn đấu giảm tỷ lệ hộ nghèo xuống dưới 10%, nâng mức thu nhập bình quân đầu người lên tối thiểu 1,5 lần so với năm 2010; đồng thời cải thiện và nâng cao đời sống vật chất và tinh thần của nhân dân Bên cạnh đó, tăng cường các biện pháp đảm bảo an sinh xã hội và đấu tranh phòng chống, ngăn chặn các tệ nạn xã hội, từng bước đẩy lùi chúng.

Nhiệm vụ và mục tiêu cụ thể:

7 Đẩy mạnh chuyển dịch cơ cấu theo hướng phát triển công nghiệp, thương mại dịch vụ và nông nghiệp

Xây dựng các xã theo tiêu chí nông thôn mới, phù hợp với đặc trưng xã ngoại thành của thành phố lớn, nhằm tạo lập khu vực nông thôn có kết cấu hạ tầng đồng bộ, dịch vụ đa dạng và chất lượng sống được nâng cao Các xã nông nghiệp được ưu tiên phát triển môi trường sinh thái cân bằng, quản lý tài nguyên bền vững và bảo tồn các làng nghề truyền thống, từ đó hình thành chuỗi giá trị nông sản tại chỗ Mô hình này tăng cường liên kết giữa đô thị và nông thôn, gia tăng thu nhập cho người dân và thu hút đầu tư vào khu vực ngoại thành Đó là cách nông thôn mới ở ngoại thành thành phố lớn vừa giữ gìn di sản văn hóa vừa thúc đẩy phát triển kinh tế xanh và du lịch sinh thái.

Phát triển nông nghiệp làng nghề sinh thái và nông nghiệp công nghệ cao nhằm sản xuất và cung ứng nông sản cho thành phố, tăng giá trị gia tăng và bảo đảm chuỗi cung ứng bền vững cho đô thị Xây dựng các mô hình sản xuất nông nghiệp theo hướng đô thị hóa mang lại hiệu quả kinh tế cao, nâng cao năng lực cạnh tranh và đảm bảo nguồn cung nông sản an toàn, chất lượng cho thành phố.

Phát triển thương mại, dịch vụ và du lịch là động lực để thu hút đầu tư từ nguồn lực trong và ngoài thành phố, nâng cao liên kết kinh tế và sức cạnh tranh của địa phương Nhờ nguồn vốn và nguồn lực này được huy động ở cả nội lực và ngoại lực, kinh tế toàn huyện được thúc đẩy mạnh mẽ và bền vững.

Trong giai đoạn tới huyện phấn đấu đạt mức tăng trưởng bình quân hàng năm là 10,85% trong đó công nghiệp – tiểu thủ công nghiệp tăng 10,52%, thương mại dịch vụ 13,25% và nông lâm nghiệp thủy sản 6,74% /năm Duy trì phát triển diện tích rau an toàn lên 9.000 ha Khuyến khích đầu tư trợ vốn cho việc phát triển nghề trồng hoa lan, cây kiểng Đến năm 2020 huyện Củ Chi nâng tổng diên tích trồng hoa lan cây kiểng lên 500 ha Đẩy mạnh công tác quy hoạch chỉnh trang đô thị, tiếp tục quy hoạch chi tiết 1/2000 và 1/500 đối với các khu chức năng, khu dân cư tập trung gắn với việc thực hiện các đồ án quy hoạch chung của Thành Phố Đầu tư phát triển cơ sở hạ tầng cho yêu cầu chuyển đổi cơ cấu kinh tế, cơ cấu nông nghiệp và xây dựng nông thôn mới

Thường xuyên duy tu , bảo dưỡng, nâng cấp hệ thống giao thông nông thôn và kiên cố hóa kênh mương phục vụ tưới tiêu, thực hiện bê tông nhựa nóng Thực hiện xã hội hóa việc đầu tư xây dựng các công trình phúc lợi văn hóa xã hội, phát triển khu vui chơi giải trí, xây dựng trung tâm thương mại dịch vụ, siêu thị mini ở các cụm kinh tế xã hội của huyện

Nâng cao chất lượng hiệu quả các hoạt động trong lĩnh vực văn hóa xã hội

Thường xuyên chú trọng việc nâng cao chất lượng, hiệu quả hoạt động của ngành y tế trong việc bảo vệ chăm sóc sức khỏe cho nhân dân

Chúng tôi chú trọng bồi dưỡng nghiệp vụ chuyên môn và nâng cao y đức của đội ngũ thầy thuốc, đồng thời đẩy mạnh đầu tư mở rộng Bệnh viện đa khoa khu vực Củ Chi lên 300 giường và trang bị hệ thống thiết bị y tế hiện đại, nhằm nâng cao chất lượng khám chữa bệnh và chăm sóc sức khỏe cho người dân.

Về giáo dục, cần chú trọng định hướng phân luồng học sinh ngay từ cấp trung học cơ sở và đẩy mạnh đào tạo nghề cho thanh niên ở cả số lượng lẫn chất lượng, để đáp ứng yêu cầu phát triển nông nghiệp đô thị và nhu cầu tuyển dụng của các nhà tuyển dụng Đồng thời, tăng cường liên kết giữa giáo dục phổ thông và giáo dục nghề nghiệp, nâng cao chất lượng đào tạo nghề và mở rộng cơ hội học nghề cho thanh niên nhằm hình thành một nguồn nhân lực đáp ứng thị trường lao động và đóng góp cho sự phát triển bền vững của đô thị.

8 doanh nghiệp và xuất khẩu lao động, phấn đấu đến năm 2020 xây dựng 45/90 trường đạt chuẩn quốc gia về cơ sở vật chất

Tập trung giữ vững ổn định tình hình an ninh chính trị củng cố quốc phòng an ninh vững chắc

Xây dựng hệ thống chính trị vững mạnh đáp ứng yêu cầu nhiệm vụ trong giai đoạn mới

( Nguồn: Báo cáo chính trị của Ban chấp hành Đảng Bộ huyện Củ Chi khóa IX)

Xã có các trục đường đối ngoại quan trọng, bao gồm trục đường chính của TP.HCM và khu đô thị Tây Bắc Củ Chi đi qua địa bàn xã, gồm đường Tam Tân và các tuyến Tỉnh lộ 7, 10 Đường Tam Tân dài 9.194 m, chạy dọc theo kênh Xáng, lộ giới quy hoạch 40 m với 4 làn xe mỗi bên, phân cách giữa 2 m và vỉa hè 5×2 m Tỉnh lộ 7 dài 7.088 m, là trục đường xuyên suốt kết nối khu vực với tỉnh Long An theo hướng Tây Nam và tỉnh Bình Dương theo hướng Đông Bắc; lộ giới 30 m, 4 làn xe, phân cách giữa 2 m và vỉa hè 6×2 m Tỉnh lộ 10 kết nối khu vực với Trảng Bàng theo hướng Bắc; lộ giới 30 m, 4 làn xe, phân cách giữa 2 m và vỉa hè 6×2 m.

 Giao thông nội bộ: o Đường trục chính xã : xây dựng mặt đường rộng 8-11 m vỉa hè mỗi bên 4- 6m o Đường liên ấp: mặt đường rộng 6-8 m, vỉa hè mỗi bên 3-4 m

Lưới điện 22kV hiện hữu sẽ được duy tu và cải tạo bằng cách mở rộng lòng lề đường và nâng cao công suất truyền tải để đảm bảo cấp điện ổn định cho khu vực; tuyến chính sử dụng cáp AC-240, các tuyến nhánh sử dụng cáp AC có tiết diện 95–150 mm²; đối với các tuyến 22kV xây dựng mới, hệ thống đường dây nổi dùng cáp nhôm lõi thép AC-120 mm² và lắp đặt trên trụ bê tông li tâm cao 12–14 m; những cải tiến này nhằm nâng cao độ tin cậy của lưới điện và tăng khả năng truyền tải trên tuyến 22kV.

 Trạm điện o Các trạm hạ áp là loại ngoài trời, đấu nối theo sơ đồ bảo vệ bằng FCO và

LA Vị trí và dung lượng của trạm có thể điều chỉnh theo phụ tải điện sử dụng thực tế

2.3.3 Quy hoạch cấp nước và thoát nước:

Đẩy mạnh cấp nước thông qua cải tạo nâng cấp trạm cấp nước Mỹ Khánh A nhằm cấp nước cho khu vực Ấp Mỹ Khánh A, Mỹ Khánh B và Ấp Tháp, đồng thời xây dựng trạm cấp nước Bình Thượng 1 để cấp nước cho các khu vực Bình Thượng 1, Bình Thượng 2, Bình Hạ Đông và Bình Hạ Tây Hai dự án này góp phần nâng cao chất lượng nguồn nước sinh hoạt, đảm bảo an toàn và ổn định cấp nước cho người dân ở các khu vực được đầu tư.

Thoát nước được triển khai bằng hai hệ thống thoát nước riêng biệt Xây dựng hệ thống cống ngầm thoát nước thải có đường kính D300mm để thu gom nước thải đưa về trạm xử lý, đảm bảo hiệu quả vận hành và bảo vệ môi trường Độ sâu chôn cống tối thiểu là 1,2m và được thực hiện bằng ống bê tông cốt thép, nhằm tăng độ bền và tuổi thọ cho hệ thống.

Quy mô công suất xử lý

Theo quy hoạch cấp nước của xã đến năm 2020 tiêu chuẩn dùng nước sinh hoạt là

100 L/người/ngày với 100% dân số.(Đô thị loại 4, loại 5, điểm dân cư nông thôn )

(Nguồn: Phân viện quy hoạch Đô thị Nông thôn miền Nam năm 2011)

Tiêu chuẩn thoát nước trung bình của 1 người trong 1 ngày đêm

 q tn tb : Lượng nước thải cho sinh hoạt của 1 người trong 1 ngày đêm q tb cn = 100 l/người.ngày (Lấy theo quy hoạch phát triển xã Thái Mỹ giai đoạn 2011-

Lưu lượng nước thải trung bình ngày đêm (𝑄 𝑡𝑏 𝑛𝑔.đ )

 q tb tn : Tiêu chuẩn thoát nước trung bình của 1 người trong 1 ngày đêm q tb tn = 80 (l/người.ngày)

 N: số dân của khu dân cư, N 000 dân

Lưu lượng nước thải lớn nhất ngày đêm (𝑄 𝑚𝑎𝑥 𝑛𝑔.đ )

 k ng : Hệ số không điều hòa ngày của nước thải khu dân cư, k ng = 1,15 – 1,3, chọn k ng = 1,3 (TCVN-7957-2008 )

Lưu lượng nước thải trung bình giờ ( 𝑄 𝑡𝑏 𝑕 )

24 = 50 (m 3 /h) Lưu lượng nước thải trung bình giây (𝑄 𝑡𝑏 𝑠 )

3.600× 1000 = 3.600 50 × 1000 = 13,89 (l/s) Lưu lượng nước thải lớn nhất giờ: ( 𝑄 𝑚𝑎𝑥 𝑕 𝑠𝑕 )

 K o max : Hệ số không điều hòa chung của nước thải, K o max = 2,02 ( Theo điều

Lưu lượng nước thải lớn nhất giây:( 𝑄 𝑚𝑎𝑥 𝑠 𝑠𝑕 )

 Ko max: Hệ số không điều hòa chung của nước thải, Ko max = 2 ( Theo điều 4.1.2 TCVN 7957-2008 )

Lưu lượng nước thải sinh hoạt nhỏ nhất giờ: (𝑄 𝑚𝑖𝑛 𝑕 )

𝑄 𝑚𝑖𝑛 𝑕 = 𝑄 𝑡𝑏 𝑕 k 0min = 50  0,469= 23,45 (m 3 /h) Với: k 0min = 0,45 (Theo điều 4.1.2 TCXD 7957 – 2008 )

Lưu lượng nước thải sinh hoạt nhỏ nhất giây: ( 𝑄 𝑚𝑖𝑛 𝑠 )

Bảng 2.1 Hệ số không điều hòa chung K o

Hệ số không điều hòa chung k o

Lưu lượng nước thải trung bình (l/s)

( Nguồn: Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 7957-2008) Như vậy ta có các thông số như sau:

- Lưu lượng nước thải sinh hoạt lớn nhất ngày đêm: 𝑄 𝑚𝑎𝑥 𝑛𝑔.đ = 1440 (m 3 /ng.đ)

- Lưu lượng nước thải sinh hoạt trung bình ngày đêm: 𝑄 𝑡𝑏 𝑛𝑔 đ = 1200 m 3 /ng.đ

- Lưu lượng nước thải sinh hoạt trung bình giờ: 𝑄 𝑡𝑏 𝑕 = 50 (m 3 /h)

- Lưu lượng nước thải sinh hoạt trung bình giây: 𝑄 𝑡𝑏 𝑠 = 13,89(l/s)

- Lưu lượng nước thải lớn nhất giờ: 𝑄 𝑚𝑎𝑥 𝑕 𝑠𝑕 = 101 (m 3 /h)

- Lưu lượng nước thải lớn nhất giây: 𝑄 𝑚𝑎𝑥 𝑠 𝑠𝑕 = 28,05 (l/s)

- Lưu lượng nước thải sinh hoạt nhỏ nhất giờ: 𝑄 𝑚𝑖𝑛 𝑕 = 23,45 (m 3 /h)

- Lưu lượng nước thải sinh hoạt nhỏ nhất giây: 𝑄 𝑚𝑖𝑛 𝑠 = 6,51 (l/s)

2.4.2 Thành phần tính chất nước thải sinh hoạt

Thành phần nước thải sinh hoạt gồm hai loại:

 Nước thải nhiễm bẩn do hoạt động bài tiết của con người từ các phòng vệ sinh

Nước thải sinh hoạt bị nhiễm bẩn từ cặn bã nhà bếp, dầu mỡ và chất tẩy rửa sàn nhà Chất hữu cơ chứa trong nước thải sinh hoạt chiếm khoảng 50–60% tổng lượng chất hữu cơ, gồm các chất hữu cơ thực vật như cặn bã thực vật và rau quả, cùng với các chất hữu cơ động vật là chất bài tiết của con người và động vật Các chất hữu cơ trong nước thải theo đặc tính hóa học chủ yếu là protein và carbohydrate, gồm tinh bột, đường và xenlulo, bên cạnh các chất béo Urê cũng là một thành phần hữu cơ quan trọng trong nước thải sinh hoạt.

Các chất vô cơ trong nước thải sinh hoạt gồm chủ yếu : cát, đất sét

Trong nước thải sinh hoạt tồn tại đa dạng vi sinh vật, bao gồm vi khuẩn, virus, nấm, rong tảo và trứng giun sán Trong số đó có vi trùng gây bệnh lỵ và thương hàn, cho thấy nguy cơ lây nhiễm khi nước thải không được xử lý đúng cách.

Nước thải sinh hoạt từ đô thị, các khu dân cư và các cơ sở dịch vụ, công trình công cộng có khối lượng lớn, hàm lượng chất bẩn cao và chứa nhiều vi khuẩn gây bệnh, là một trong những nguồn ô nhiễm chính đối với môi trường nước.

2.4.3 Tác động của nước thải sinh hoạt đến môi trường

Các chất hữu cơ hòa tan trải qua quá trình khoáng hóa và ổn định chất hữu cơ, làm giảm oxy hòa tan trong nước và ảnh hưởng đến hệ thủy sinh Khi oxy hòa tan xuống mức thấp nghiêm trọng, điều kiện yếm khí hình thành và có thể phát sinh mùi hôi trong nước.

Nitơ và photpho ở mức cao gây phú dưỡng hóa nguồn nước, kích thích sự phát triển của tảo và rong rêu, từ đó làm nguồn nước ô nhiễm và giảm chất lượng nước.

Vi sinh vật gây bệnh : Gây ra những trận dịch ảnh hưởng nghiêm trọng sức khỏe con người

2.4.4 Đặc tính nước thải khu dân cư xã Thái Mỹ

Bảng 2.2 Thông số ô nhiễm của nước thải

TT Thông số Đơn vị Nước thải

5 Nitrat( NO 3 - ) tính theo N mg/l 42

( Nguồn:Phân viện quy hoạch Đô thị Nông thôn Miền Nam)

Nhận xét tính chất nước thải khu dân cư xã Thái Mỹ

Tỷ lệ BOD/COB bằng 0,62 > 0,5 nên công nghệ thích hợp dùng để xử lý là công nghệ sinh học

Nồng độ chất hữu cơ trong nước thải sinh hoạt tương đối thấp COD = 380mg/l nên công nghệ sinh học được chọn là công nghệ hiếu khí

Nước thải sinh hoạt có hàm lượng vi sinh vật gây bệnh cao, do đó cần có hệ thống khử trùng nước thải trước khi xả ra nguồn tiếp nhận để giảm thiểu ô nhiễm môi trường và bảo vệ sức khỏe cộng đồng.

2.4.5 Nguồn tiếp nhận nước thải và điều kiện xả thải

Nước thải sau xử lý được xả vào kênh Thầy Cai thuộc địa phận ấp Bình Hạ Đông, xã Thái Mỹ, đạt tiêu chuẩn loại A theo QCVN 14:2008/BTNMT và được dùng làm nước cấp cho sinh hoạt.

Bảng 2.3 Tiêu chuẩn xả thải nước thải sinh hoạt QCVN -14

TT Thông số Đơn vị QCVN 14-2008

6 Photphat(PO 4 3- ) tính theo P mg/l 6

(Nguồn: Tiêu chuẩn việt nam QCVN – 14: 2008/BTNMT)

Tổng quan về các phương pháp xử lý nước thải đô thị

Nước thải đô thị thường được xử lý theo 3 bước :

Bước thứ nhất trong xử lý nước thải là xử lý sơ bộ nhằm tách bỏ các chất rắn như cát, lá cây và xỉ để giảm tác động lên các giai đoạn xử lý tiếp theo Quá trình này được thực hiện bằng các phương pháp cơ học như song chắn rác, lắng và lọc để loại bỏ chất rắn và tạp chất rời khỏi nước thải Việc xử lý sơ bộ giúp nước thải đạt điều kiện lý tưởng cho các công đoạn xử lý tiếp theo và đáp ứng các yêu cầu về chất lượng nước thải Đây là bước bắt buộc đối với mọi dây chuyền công nghệ xử lý nước thải.

Trong bước thứ hai của quy trình xử lý nước thải, xử lý bằng phương pháp sinh học được áp dụng chủ yếu để phân hủy các chất hữu cơ có thể oxy hóa sinh học Quá trình này đảm bảo nước thải khi xả ra nguồn nước không gây thiếu oxy hòa tan và hạn chế mùi hôi, giúp tuân thủ các chuẩn môi trường và an toàn nước.

Bước thứ 3: Bước này chủ yếu là loại bỏ nitơ và photpho ra khỏi nước thải

Ngoài ba bước xử lý cơ bản đã đề cập, hiện nay chúng ta bổ sung quy trình xử lý bùn cặn trong nước thải và khử trùng nhằm loại bỏ triệt để các nguồn gây ô nhiễm môi trường.

2.5.1 Điều hòa lưu lượng và nồng độ chất thải

Khi lưu lượng nước và nồng độ chất ô nhiễm biến đổi, kích thước và thiết kế của các công trình xử lý như bể lắng, bể trung hòa và bể xử lý sinh học phải được điều chỉnh, khiến chế độ làm việc mất tính ổn định và hiệu quả vận hành Việc nồng độ chất bẩn chảy vào hệ thống đột ngột tăng lên, đặc biệt là các chất độc hại đối với vi sinh vật trong bể, có thể làm cho công trình xử lý mất khả năng xử lý Bên cạnh đó, các hệ thống xử lý hóa học cũng gặp khó khăn khi lưu lượng và nồng độ chất thải liên tục thay đổi, làm giảm hiệu quả và đặt thách thức cho tự động hóa quá trình vận hành của trạm xử lý nước thải.

Việc điều hòa lưu lượng và nồng độ trong thiết kế hệ thống xử lý nước thải có ý nghĩa quan trọng, giúp tối ưu hóa quá trình xử lý và giảm kích thước công trình Khi lưu lượng và nồng độ được kiểm soát tốt, công nghệ xử lý trở nên đơn giản hơn và hiệu quả vận hành được cải thiện, từ đó giảm thiểu chi phí và diện tích đất cần dùng Điều hòa lưu lượng và nồng độ cũng tăng hiệu quả xử lý tổng thể, giúp hệ thống dễ thích nghi với biến động tải và đạt được các tiêu chuẩn xả thải một cách ổn định.

2.5.2 Xử lý nước thải bằng phương pháp cơ học

Phương pháp cơ học xử lý nước thải nhằm tách pha rắn ra khỏi nước bằng các quá trình lắng và lọc Để giữ lại các tạp chất không hòa tan có kích thước lớn và một phần chất bẩn lơ lửng, ta dùng song chắn hoặc lưới lọc Để tách các chất lơ lửng có tỷ trọng lớn hơn hoặc nhỏ hơn nước, ta sử dụng bể lắng Các chất lơ lửng có nguồn gốc khoáng như cát được lắng ở bể lắng cát, dầu mỡ được tách ở bể thu dầu mỡ.

Dựa vào chức năng và vị trí, bể lắng được phân thành hai loại: bể lắng đợt 1 nằm trước công trình xử lý sinh học và bể lắng đợt 2 nằm sau công trình xử lý sinh học Việc phân loại này giúp tối ưu quá trình lắng nước và chuẩn bị nước cho các bước xử lý tiếp theo.

Dựa vào nguyên lý hoạt động : Bể lắng hoạt động liên tục và bể lắng hoạt động gián đoạn

Dựa vào cấu tạo gồm có: Bể lắng đứng, bể lắng ngang, bể lắng ly tâm và một số bể lắng khác

2.5.3 Xử lý nước thải bằng phương pháp hóa lý

Những phương pháp xử lý hóa lý đều dựa trên cơ sở ứng dụng các quá trình hấp phụ, tuyển nổi, trao đổi ion

Hấp phụ là quá trình tách các chất hữu cơ và khí hòa tan khỏi nước thải bằng cách tập trung chúng lên bề mặt chất rắn (chất hấp phụ) hoặc bằng cách tương tác giữa các chất bẩn hòa tan với chất rắn, được gọi là hấp phụ hóa học Nhờ cơ chế này, nước thải được làm sạch hơn thông qua việc loại bỏ ô nhiễm và chất độc hại, giúp tăng hiệu quả xử lý nước và có thể ứng dụng rộng rãi trong các hệ thống xử lý nước thải công nghiệp và đô thị.

Tuyển nổi là một phương pháp xử lý nước thải nhằm loại bỏ các tạp chất rắn và chất keo bằng cách cho chúng dễ nổi lên mặt nước nhờ sự bám dính với các bọt khí Nguyên lý của tuyển nổi dựa trên sự gắn kết giữa hạt tạp chất và bọt khí, hình thành các bọt chứa tạp chất nổi lên và được thu gom ở mặt nước hoặc tách ra khỏi nước Quá trình có thể được thực hiện bằng cách cấp khí trực tiếp hoặc sử dụng khí hòa tan để hình thành bọt, ví dụ công nghệ DAF (Dissolved Air Flotation) Tuyển nổi thích hợp cho loại bỏ các tạp chất lơ lửng, keo và dầu nhờn, và được ứng dụng rộng rãi trong xử lý nước thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp và cả trong xử lý nước cấp Ưu điểm của tuyển nổi bao gồm hiệu quả cao đối với tạp chất kích thước nhỏ, vận hành tương đối đơn giản và khả năng tích hợp với các giai đoạn xử lý tiếp theo để đạt tiêu chuẩn nước thải.

Quy trình tuyển nổi ngược là phương pháp được sử dụng khi quá trình lắng diễn ra rất chậm và khó thực hiện Trong quá trình này, các chất lơ lửng và dầu mỡ được nổi lên trên bề mặt nước thải nhờ lực nâng của bọt khí; những bọt khí này kéo theo các hạt lơ lửng nổi lên và tập hợp lại thành lớp bọt có hàm lượng cao các chất lơ lửng và dầu mỡ.

Trao đổi ion là phương pháp thu hồi các cation và anion bằng các chất trao đổi ion (ionit) Các chất rắn trao đổi ion là các vật liệu ở trạng thái rắn, có thể là chất tự nhiên hoặc nhựa nhân tạo, không tan trong nước và dung môi hữu cơ, và có khả năng trao đổi ion để loại bỏ hoặc hồi phục các ion trong dung dịch.

2.5.4 Xử lý nước thải bằng phương pháp hóa học

Khử trùng nước thải là quá trình sử dụng hóa chất như clo hóa hoặc ozon để tiêu diệt vi khuẩn và vi sinh vật có hại, đảm bảo nước thải đạt tiêu chuẩn xả thải trước khi ra môi trường Phương pháp này chủ yếu được áp dụng ở khâu cuối cùng của dây chuyền xử lý nước thải nhằm tối ưu hiệu quả diệt khuẩn, duy trì dư clo hoặc dư ozon cần thiết và bảo vệ hệ sinh thái đồng thời tuân thủ các quy chuẩn chất lượng nước.

Đối với nước thải mang tính kiềm, cần được trung hòa để đưa pH về khoảng 6,5-8,5 trước khi xả vào nguồn tiếp nhận Ngược lại, nước thải có tính axit có thể được trung hòa bằng nhiều phương pháp khác nhau, như trộn lẫn nước thải axit và nước thải kiềm để cân bằng pH, bổ sung tác nhân hóa học để điều chỉnh độ pH, hoặc lọc nước thải mang tính axit qua vật liệu có tác dụng trung hòa Quá trình trung hòa đúng mức giúp bảo vệ nguồn nước tiếp nhận và tuân thủ các quy định về xả thải.

 Phương pháp điện hóa học:

Phương pháp này dựa vào oxy hóa điện hóa trên cực anôt để phá hủy các tạp chất độc hại trong nước thải, từ đó làm sạch nước và giảm tác động tới môi trường Đồng thời, hệ thống có thể phục hồi các kim loại như đồng và chì từ nước thải, tận dụng nguồn tài nguyên và hỗ trợ tái chế Quá trình oxy hóa diễn ra thông qua điện phân, đòi hỏi điều chỉnh điện áp, thời gian xử lý và cấu hình điện cực để tối ưu hiệu quả thu hồi kim loại và loại bỏ chất ô nhiễm Đây là công nghệ xử lý nước thải hiệu quả, linh hoạt, có thể áp dụng cho nhiều ngành công nghiệp có nước thải chứa kim loại nặng.

Quá trình làm trong và khử màu nước thải được thực hiện bằng cách dùng chất keo tụ như phèn nhôm, phèn sắt và các chất trợ keo tụ để liên kết các chất rắn ở dạng lơ lửng và keo có trong nước thải thành những bông keo tụ có kích thước lớn, từ đó tăng khả năng lắng và loại bỏ chất rắn, màu và tạp chất khỏi nước thải.

2.5.5 Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học

Cơ sở đề xuất công nghệ xử lý

Việc lựa chọn và đề xuất công nghệ đƣợc căn cứ vào các yêu cầu sau:

 Công suất trung bình của trạm xử lý

 Thành phần và tính chất nước thải sinh hoạt khu dân cư

 Nồng độ nhiễm bẩn đầu vào

 Mức độ cần thiết xử lý nước thải: Nước thải đạt loại A sau khi xử lý (theo QCVN- 14-2008/BTNMT)

 Nguồn nước tiếp nhận : Kênh Thầy Cai

 Điều kiện mặt bằng quy hoạch chung của khu vực xây dựng trạm xử lý nước thải

 Tiêu chuẩn thiết kế: TCVN 7957-2008

Mức độ xử lý nước thải cần thiết

Mức độ cần thiết xử lý nước thải theo chất lơ lửng:

 m: Hàm lượng chất lơ lửng của nước thải sau xử lý cho phép xả vào nước nguồn, m = 50 mg/l

 C: hàm lượng chất lơ lửng trong nước thải SS = 305 mg/l

Mức độ cần thiết xử lý nước thải theo BOD 5

 Ltc: hàm lượng BOD5 của nước thải sau khi xử lý cho phép xả vào nguồn tiếp nhận

 Lt = hàm lượng BOD5 trong nước thải BOD5 = 235 mg/l

Công nghệ xử lý nước thải

Mục tiêu của việc lựa chọn các phương pháp xử lý và các công trình trong dây chuyền xử lý là đảm bảo tính tự động hóa cao, hiệu quả xử lý tối ưu và khả năng mở rộng, nâng cấp công suất cho các giai đoạn tiếp theo, nhằm đáp ứng mục tiêu chung của toàn xã hội.

Lưu lượng nước thải sinh hoạt thường biến động không ổn định, với sự chênh lệch lớn giữa giờ cao điểm và giờ thấp điểm Để giảm thể tích cho các công trình phía sau và tối ưu hóa hiệu quả xử lý, cần sử dụng bể điều hòa lưu lượng kết hợp sục khí Thiết kế này giúp tăng hiệu quả lắng của bể lắng đợt 1, nâng cao hiệu suất xử lý nước thải và giảm chi phí vận hành.

Công trình xử lý cơ học ta có thể lựa chọn các hạng mục sau:

 Song chắn rác thủ công

 Bể lắng cát ngang hay bể lắng cát chuyển động vòng

 Bể lắng ly tâm , bể lắng đứng, bể lắng ngang, bể lắng hai vỏ

Công trình xử lý sinh học ta có thể sử dụng như:

 Bể Aeroten các loại, bể lọc sinh học,cánh đồng lọc

Công trình xử lý bùn cặn có thể sử dụng:

 Bề nén bùn, bể metan, sân phơi cát, sân phơi bùn

Công trình khử trùng nước thải:

 Khử trùng bằng clo, javen, tia cực tím, Ozone

Hình 2.2 : Sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt phương án 1

Ra bãi rác Song chắn rác

Bể nén bùn Nước tuần hoàn lại

Thuyết minh sơ đồ công nghệ:

Nước thải được đưa về trạm xử lý qua hệ thống mạng lưới thu gom Tại trạm, nước thải đi qua mương dẫn đến ngăn tiếp nhận sau khi vượt qua song chắn rác Tại song chắn rác, các tạp chất có kích thước lớn được giữ lại và tập kết vào thùng chứa để đơn vị thu gom vận chuyển đi xử lý.

Do áp lực không đủ, nước từ ngăn tiếp nhận được đưa qua bể lắng cát bằng hai bơm chìm Bể lắng cát hoạt động theo nguyên lý trọng lực, các hạt cát và các hạt vô cơ có khối lượng riêng lớn được giữ lại Cát sau đó được đưa tới sân phơi cát bằng bơm khí nâng Từ bể lắng cát, nước được đưa tới bể điều hòa lưu lượng trước khi sang bể lắng đứng đợt 1; tại bể điều hòa có hệ thống sục khí nhằm nâng cao khả năng lắng của cặn và tăng hiệu quả loại bỏ BOD.

Bể lắng đứng có vai trò giữ lại hạt cặn hữu cơ đã lắng được, đồng thời đảm bảo hàm lượng cặn không vượt quá 150 mg/L để không ảnh hưởng đến hiệu quả xử lý của hệ thống xử lý sinh học phía sau (bể lọc sinh học) Việc duy trì mức cặn ở ngưỡng này giúp tối ưu hoạt động của bể lọc sinh học và nâng cao hiệu quả của toàn bộ công trình.

Nước thải sau lắng sơ cấp tiếp tục được xử lý ở giai đoạn xử lý bậc 2 bằng bể biophin cao tải và bể lắng đứng đợt 2; nước thải từ bể lắng 1 được chuyển sang các công trình xử lý tiếp theo, được thiết kế theo mô hình tự chảy nhằm tối ưu hiệu quả vận hành và tiết kiệm chi phí.

Trong bể biofilm cao tải, các chất hữu cơ trong nước thải được oxy hóa bởi vi sinh vật hiếu khí dính bám lên giá thể là sỏi cuội và than đá; không khí được cung cấp cho bể bằng phương pháp cưỡng bức thổi khí Màng sinh học hình thành trên bề mặt giá thể và được bể lắng đứng giữ lại, sau đó được đưa vào công trình xử lý cặn.

Cuối cùng nước thải được khử trùng bằng Clo tại bể khử trùng trước khi xả vào nguồn thải

Cặn sau bể lắng 1 và 2 được bơm sang bể chứa bùn để giảm thể tích và tách nước; bùn nén được bơm trở về bể điều hòa, rồi tiếp tục được bơm vào bể metan để phân hủy kỵ khí và ổn định trước khi đưa tới sân phơi bùn.

Hình 2.3: Sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt phương án 2

Hỗn hợp bùn Nước thải

Nguồn tiếp nhận rác thải

Thuyết minh sơ đồ công nghệ:

Nước thải từ mạng lưới thu gom được đưa về trạm xử lý và được dẫn qua mương vào ngăn tiếp nhận thông qua song chắn rác Tại song chắn rác, các tạp chất có kích thước lớn được giữ lại và thu gom vào thùng chứa để đơn vị thu gom vận chuyển đi xử lý.

Do áp lực đầu ra không đạt, nước từ ngăn tiếp nhận được đẩy qua bể lắng cát bằng hai bơm chìm Bể lắng cát hoạt động theo nguyên lý trọng lực; cát và các hạt vô cơ có khối lượng riêng lớn được giữ lại và được đưa về sân phơi cát bằng bơm Nước thu ở sân phơi cát được dẫn về hố gom và bơm lên bể điều hòa Từ bể lắng cát nước được đưa tới bể điều hòa lưu lượng trước khi sang bể lắng hai vỏ; tại bể điều hòa có kết hợp sục khí nhằm nâng cao khả năng lắng của cặn và tăng hiệu quả loại bỏ BOD.

Quy trình xử lý nước thải bắt đầu từ bể điều hòa, nước được đưa sang bể lắng đợt 1 bằng hai bơm chìm; tại đây, cặn tươi lắng xuống đáy và được phân hủy bởi vi khuẩn hiếu khí, bùn nén ở đáy và xả ra sau khoảng 7 ngày Nước thải sau lắng được dẫn qua máng lắng vào bể aeroten, nơi nước thải được xử lý bởi vi sinh vật lơ lửng và được cấp không khí bằng hệ thống ống đĩa thổi khí đặt dưới đáy bể Sau thời gian sục khí, hỗn hợp nước và bùn hoạt tính được dẫn sang bể lắng đứng số 2 để loại bỏ bùn hoạt tính khỏi nước; nước tiếp tục được đưa tới bể khử trùng bằng clo nhằm diệt khuẩn và xả ra nguồn tiếp nhận Bùn hoạt tính một phần được tuần hoàn trở lại bể aeroten, phần khác được đưa tới máy ép bùn để giảm thể tích và độ ẩm trước khi giao cho đơn vị xử lý.

Bảng 2.4 So sánh ưu và nhược điểm 2 phương án trên

Công trình Ƣu điểm Nhƣợc điểm

-Hiệu quả xử lý cao

-Dễ khống chế các thông số vận hành

-Hệ thống cấp khí đơn giản

- Sử dụng ít hóa chất

-Cấu tạo phức tạp, khó xây dựng

-Gây ảnh hưởng đến môi trường xung quanh

-Hoạt động phụ thuộc vào điều kiện môi trường và thời tiết

-Sử dụng nhiều công nhân -Chiếm nhiều diện tích mặt bằng

-Hiệu quả xử lý cao -Quản lý đơn giản -Dễ khống chế các thông số vận hành -Cấu tạo đơn giản dễ xây dựng

-Không ảnh hưởng đến môi trường xung quanh

-Không cần có các công trình phụ xử lý bùn cặn ( bể metan, sân phơi bùn)

-Chiếm ít diện tích -Tiết kiệm nhân công làm việc

-Hoạt động không phụ thuộc vào điều kiện môi trường và thời tiết

-Cần cung cấp không khí thường xuyên cho vi sinh vật hoạt động, tốn kém về năng lượng

- Sử dụng nhiều hóa chất

 Cả hai phương án đều đạt được hiệu quả xử lý cao

 Phương án 1 phải xây dựng nhiều công trình phụ và phụ thuộc vào điều kiện thời tiết và sinh mùi trong quá trình hoạt động

 Phương án 2 tiết kiệm diện tích, chủ động trước điều kiện khí hậu

 Vì vậy phương án 2 được chọn làm phương án thiết kế trạm xử lý

TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ

Tính toán thiết kế các hạng mục công trình trong công nghệ

Thông số lưu lượng cần thiết:

Nước thải từ hệ thống thu gom được đưa về trạm xử lý nước thải Tại đây, nước được dẫn qua mương và đi qua song chắn rác cơ giới trước khi chảy vào ngăn tiếp nhận để bắt đầu quá trình xử lý.

Bảng 3.1 Các thông số thủy lực của mương dẫn nước thải

Thông số Lưu lượng tính toán (l/s)

Thủy lực Q tb = 14 l/s Q max = 30 l/s Q min =7 l/s Độ dốc i 0,001 0,001 0,001

Chiều cao xây dựng mương:

 h max : Chiều cao xây dựng lớp nước lớn nhất trong mương H max = 0,36 m

 h bv : Chiều cao bảo vệ mương h bv = 0,3 m

Vậy chiều cao xây dựng mương:

Nhiệm vụ: Song chắn rác có nhiệm vụ giữ lại các tạp chất có kích thước lớn chủ yếu là rác

Song chắn rác được bố trí nghiêng 1 góc 60 0 so với phương ngang để thuận tiện cho việc cọ rửa và lấy rác

Song chắn rác được làm bằng thép không gỉ, có tiết diện tròn và bề dày 8 mm, đảm bảo độ bền và khả năng chống ăn mòn trong môi trường nước Chiều sâu của lớp nước ở song chắn rác được xác định dựa trên độ dày tính toán của mương dẫn tương ứng, nhằm tối ưu lưu lượng và hiệu quả ngăn lọc rác Với thiết kế này, vật liệu thép không gỉ kết hợp tiết diện tròn và thông số bề dày 8 mm giúp hệ thống thoát nước vận hành ổn định, dễ bảo dưỡng và có tuổi thọ dài, đồng thời nâng cao hiệu suất lọc rác và bảo vệ công trình.

Số khe hở của song chắn rác tính theo công thức: n = 𝑄 𝑚𝑎𝑥

 l: Khoảng cách giữa các khe hở l mm = 0,016 m ( l-20 mm TCVN 7957-2008)

 Q max : Lưu lượng lớn nhất của nước thải Q max = 0,03 m 3 /s

 K: Hệ số tính đến mức độ càn trở của dòng chảy do hệ thống cào rác K 1,05

 Vmax: Tốc độ nước chảy qua song chắn rác vmax = 0,41 m/s

Chiều rộng song chắn rác tính theo công thức:

 s : Bề dày của thành song chắn, thường lấy s = 0,008m = 8mm

 l: Khoảng cách giữa các khe hở, l = 16mm = 0,016m

Kiểm tra vận tốc dòng chảy ở phần mở rộng của mương trước song chắn rác ứng với Q min để khắc phục khả năng lắng đọng cặn

 Qmin = Lưu lượng nhỏ nhất chảy vào mỗi song chắn rác Qmin = 0,01 m 3 /s

 hmin = Chiều cao lớp nước ứng với Qmin, hmin= 0,11m

Như vậy đảm bảo khả năng khắc phục tình trạng lắng đọng cát, cặn trên mương dẫn trước song chắn rác

Hình 3.1 : Cấu tạo mương dẫn và song chắn rác

Tổn thất áp lực ở song chắn rác: g k h s V

 V max : Vận tốc của dòng chảy trước song chắn ứng với lưu lượng lớn nhất, chọn Vmax= 0,41 (m/s);

 k: Hệ số tính đến sự tăng tổn thất do vướng mắc rác ở song chắn; k = 3 (Lâm

 : Hệ số sức kháng cục bộ của song chắn và được tính theo công thức:

- : là hệ số phụ thuộc vào tiết diện ngang của thanh song chắn,chọn hình dạng tiết diện song chắn rác kiểu “b”, khi đó  = 1,83.( Lâm Minh Triết, 2004)

- α: Là góc nghiêng của song chắn so với mặt phẳng nằm ngang, lấy α = 60 0

Bảng 3.2: Hệ số β tính sức cản cục bộ của song chắn rác

Hình 3.2 : Tiết diện ngang các loại thanh song chắn rác

Vậy tổn thất áp lực ở song chắn rác là: hs = 0,685 × 0,41

2×9,8 × 3= 0,03 m Chiều dài phần mở rộng trước song chắn rác:

 φ: góc nghiêng chổ mở rộng, thường lấy φ= 20 o

Chiều dài phần thu hẹp sau song chắn rác:

2 = 0,1 m Chiều dài xây dựng phần mương đặt song chắn rác :

 L: Chiều dài phần mương đặt song chắn rác L = 1,72 m (L >1m theo Hoàng Văn Huệ)

Chiều sâu xây dựng phần mương để lắp đặt song chắn rác

 h max = Độ dày ứng với Q max , h max = 0,36m

 hs = Tổn thất áp lực ở song chắn hs = 0,03 m

 0,5 = Khoảng cách giữa cốt sàn nhà đặt song chắn rác và mực nước cao nhất (TCVN 7957-2008)

Khối lượng rác lấy ra trong 1 ngày đêm từ song chắn rác:

 a: Lượng rác tính cho đầu người trong năm, với chiều rộng khe hở của song chắn rác trong khoảng 16-20 mm thì a = 8 L/ng.năm (Bảng 20-TCVN 7957-

 N: Dân số tính toán sử dụng hệ thống N = 15.000 người

Trọng lượng rác ngày đêm tính theo công thức:

 G: Khối lượng riêng của rác, G u0 kg/m 3 (Theo 7.2.12 TCVN 7957-2008)

Trọng lượng rác trong từng giờ trong ngày đêm:

 Kh: hệ số không điều hòa giờ của rác lấy bằng 2 (Theo 7.2.12 TCVN 7957-

Chiều rộng lối đi lại khu vực song chắn rác: (Theo 7.2.12 TCVN 7957-2008)

- Quanh song chắn rác cơ giới bố trí lối đi lại chiều rộng 1,2 m

- Phía trước song chắn rác 1,5 m

Hàm lượng chất rắn lơ lửng SS ( C 1 SS) và BOD 5 ( L 1 BOD ) của nước thải sau khi qua song chắn rác giảm 4% còn lại

Bảng3.3 : Các thông số thiết kế song chắn rác

STT Các thông số Đơn vị Giá trị

3 Bề rộng khe hở mm 16

5 Chiều dài mương đặt song chắn m 2

6 Chiều rộng mương đặt song chắn m 0,33

7 Bề dày song chắn rác mm 8

Nhiệm vụ: Tập trung nước thải để bơm lên bể lắng cát

Chọn thời gian lưu nước là 20 phút (t = 10 - 60 phút)

60 = 33,67 m 3 Chọn chiếu cao hữu ích của bể H = 3,5 m

Chiều cao xây dựng bể:

Diện tích mặt bằng bể:

3,5 = 9,62 m 2 Kích thước bể thu gom

Nước thải được bơm sang bể lắng cát ngang nhờ bơm chìm với vận tốc nước chảy trong ống là 2m/s

Tiết diện ướt của ống

2 = 0,015 m 2 Đường kính ống dẫn nước thải ra:

𝜋 = 4×0,015 3,14 = 0,14m 0 mm chọn ống thép không gỉ D 0 mm Chọn hai máy bơm làm việc luân phiên ( với cột áp 10m)

 Q: lưu lượng lớn nhất ngày đêm Q =0,03 m 3 /s

 ρ: khối lượng riêng của nước 1000kg/m 3

 η: hiệu suất chung của bơm chọn η = 0,8

3.1.4 Tính toán bể lắng cát ngang :

Chọn 2 bể lắng cát 1 làm việc và 1 dự phòng (Theo 8.3.2 TCVN-7957-2008)

Bể lắng cát ngang được thiết kế ứng với lưu lượng giờ lớn nhất: Qmax.h= 101 m 3 /h Khi đó:

Diện tích mặt thoáng của bể lắng cát tính theo công thức

 Q; lưu lượng nước thải lớn nhất (m 3 /s)

 U o : độ lớn thủy lực của hạt 0,2mm cần giữ lại, Uo = 0,0187 m/s ứng với cỡ hạt 0,2 mm (Lâm Minh Triết, 2004)

 K: Hệ số kinh nghiệm tính đến ảnh hưởng của dòng chảy cục bộ trong bể K=1,3 khi U o = 0,0187m/s

Tỷ số giữa chiều dài và chiều cao phần công tác tính theo công thức

 v: vận tốc chuyển động của nước trong bể v = 0,3 m/s

Chọn chiều sâu lớp nước công tác là H = 0,25 m (Theo 8.3.3 TCVN 7957-2008) Chiều dài bể L = 20,85 × 0,25 = 5,2 m

Chiều rộng bể tính theo công thức:

5,2 = 0,4 m Chiều rộng máng đo theo tỷ lệ tính theo công thức: b = 𝐵𝑣

 Q max , Q min : Lưu lượng tối đa, tối thiểu đi qua bể lắng cát khi tốc độ nước chảy qua bể là không đổi

 m: Hệ số lưu lượng của cửa tràn phụ thuộc vào góc tới chọn theo bảng 3.4

 B: chiều rộng bể lắng cát B = 0,4 m

Bảng 3.4 Giá trị của m đối với cửa tràn theo giá trị góc tới θ b/B Cotgθ =0 Cotgθ=0,5 Cotgθ =1 Cotgθ =2 Cotgθ =3

(Nguồn: Tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải, NXB Xây Dựng )

1−0,33 2/3 = 0,1 m Lượng cát trung bình mỗi ngày được xác định theo công thức:

 Q tb.ngd : Lưu lượng nước thải trung bình ngày: 1200 m 3 /ng.đ

 q 0 : Lượng cát trong 1000 m 3 nước thải, q0= 0,15 m 3 cát/1000m 3 ( Theo 8.3.5 TCVN 7957-2008)

Chiều cao lớp cát trong bể lắng cát ngang trong một ngày đêm tính theo công thức:

 W c : lượng cát trung bình một ngày đêm Wc= 0,18 m 3 /ng.đ

 T: chu kỳ xả cát 1 ngày

Chiều cao xây dựng của bể lắng cát ngang tính theo công thức:

 H: Chiều cao công tác của bể lắng cát ngang, H= 0,25m;

 h c : Chiều cao lớp cát trong bể lắng cát ngang, h c = 0,03m;

 h bv : Chiều cao vùng bảo vệ của bể lắng cát ngang, h bv = 0,4m

Trong bể lắng cát, cát lắng được gom về hố tập trung ở đầu bể bằng thiết bị cào cát cơ giới; từ đó, thiết bị nâng thủy lực sẽ đưa hỗn hợp cát - nước lên sân phơi cát Để dẫn cát tới sân phơi cát bằng thiết bị nâng thủy lực, cần pha loãng cát với nước thải sau xử lý theo tỷ lệ 1:20 (trọng lượng cát).

 Nước công tác do máy bơm với áp lực 2-3at;

 Thời gian mỗi lần xả cát dài 30 phút;

 Trọng lượng thể tích của cát 1,5T/m 3

Lượng nước công tác cần thiết cho thiết bị nâng thuỷ lực:

Sau khi được rút từ bể lắng, cát vẫn chứa một lượng nước đáng kể, vì vậy cần làm ráo nước trước khi vận chuyển đến nơi khác Quá trình làm ráo nước được tiến hành tại sân phơi cát, nơi có thiết bị và quy trình phù hợp để loại bỏ nước nhanh chóng và hiệu quả Nhờ làm ráo nước, cát sau đó dễ dàng được vận chuyển đi nơi khác và đảm bảo chất lượng cũng như tối ưu chi phí vận hành.

Hàm lượng chất rắn lơ lửng SS ( C 2 SS) và BOD5 ( L 2 BOD) của nước thải sau khi qua bể lắng cát giảm 5% còn lại

Tính toán sân phơi cát:

Diện tích hữu ích của sân phơi cát tính theo công thức

 h: Chiều cao lớp bùn cát trong một năm, h = 1,3 m/năm

Thiết kế sân phơi cát gồm hai ô, mỗi ô có kích thước 6,5 × 6,5 m Quanh sân phơi có bờ đắp cao 1,5 m và cát khô được vận chuyển đi nơi khác thường xuyên Nước tách ra từ cát được đưa về đầu trạm xử lý nước thải.

Bảng 3.5 Các thông số thiết kế bể lắng cát ngang

STT Các thông số Đơn vị Giá trị

7 Thời gian lưu nước giây 60

3.1.5 Tính toán bể điều hòa:

Nhiệm vụ: Điều hòa lưu lượng và nồng độ nước thải giúp giảm kích thước các công trình phía sau và tăng hiệu quả xử lý nước thải

- Lưu lượng nước vào: Q h max = 101 m 3 /h

- Lưu lượng nước ra: Q h tb = 50 m 3 /h

Vì ở đây không có sơ đồ lưu lượng thoát nước cụ thể của khu dân cư, ta tiến hành tính sơ bộ bể điều hòa với thời gian lưu nước là t = 5 giờ, theo quy phạm từ 4–6 giờ Việc ước lượng này giúp xác định dung tích và hiệu quả vận hành của bể điều hòa trong thiết kế ban đầu, đồng thời đảm bảo tuân thủ các quy chuẩn về hệ thống thoát nước và tiêu chuẩn thiết kế cho khu vực dân cư.

Thể tích bể điều hòa:

Chọn: Chiều cao lớp nước lớn nhất h max = 4 m

Chiều cao bảo vệ hbv = 0,5 m

𝟒 = 126,25 m 2 Chọn chiều rộng của bể B = 11 m, chiều dài của bể L = 11,5 m

Vậy kích thước của bể điều hòa: L × B × H = 11,5m × 11m × 4,5m

Lưu lượng không khí cần cung cấp cho bể điều hòa:

 Wthực: thể tích thực của bể điều hòa Wthực= 505 m 3

 A: lưu lượng khí cần thiết trên 1 m 3 thể tích bể; a = 15 L/phút.m 3 thể tích bể

Q khí được tính bằng công thức Q khí = 505 × 15 × 75 (l/phút), cho giá trị 6,25 l/s = 454,5 m3/h Ống dẫn khí chính từ máy thổi khí đến các ống nhánh là ống thép không gỉ, đảm bảo độ bền và khả năng chịu áp suất của hệ thống Đường kính ống dẫn khí chính được tính theo công thức nhằm phù hợp với lưu lượng khí và tối ưu hóa hiệu quả vận hành của toàn bộ hệ thống.

 V: vận tốc khí trong ống chọn v = 15m/s

 Q khì : lưu lượng khí cần cung cấp cho bể điều hòa Qkhí = 454,5 m 3 /h

Chọn ống thép không gỉ D = 100mm

Dàn ống cấp khí cho bể điều hòa được đặt trên các giá đỡ ở độ cao 10 cm so với đáy bể ( 6 ÷10 cm theo 8.4.7 TCVN 7957-2008)

Từ ống dẫn khí chính chia thành 2 ống dẫn khí nhánh mỗi ống nhánh dài 11 m và đặt cách nhau 2,5 m

2 = 227,25 m 3 /h Đường kính ống dẫn khí nhánh:

 Q nhánh : Lưu lượng khí trong mỗi ống nhánh Q nhánh = 227,25 m 3 /h

3.14×15×3600 = 0,07 m = 70 mm Chọn ống thép không gỉ D = 70mm

Một ống nhánh khí được chia thành 8 ống phân phối có đục lỗ đường kính 5 mm, hướng xuống đáy bể Thiết kế này ngăn cặn rơi xuống và gây nghẹt lỗ, đảm bảo lưu lượng khí được phân bố đều và duy trì hiệu suất của hệ thống cấp khí.

Lưu lượng không khí trong ống phân phối

8 = 28,4 m 3 /h Đường kính ống phân phối:

Chọn ống thép không gì Ф 25 mm

Lưu lượng không khí qua 1 lỗ trên ống phân phối q lỗ = v lỗ × 𝜋×𝑑 2

 v lỗ : vận tốc không khí qua lỗ v m/s

 d: đường kính lỗ trên ống nhánh (mm)

Số lỗ trên 1m chiều dài n = 𝑁

 L: chiều dài ống phân phối khí nhánh L = 4 m

Khoảng cách giữa các lỗ Δ 0cm /8lỗ ,5 cm

Tính toán máy nén khí: Áp lực cần thiết cho hệ thống khí nén :

 h d : tổn thất áp lực theo chiều dài trên đường ống dẫn (m)

 h c: tổn thất qua thiết bị phân phối,(m)

 Tổn thất hd +hc không vượt quá 0,4m, chọn hd +hc =0,4 m

 hf: tổn thất qua thiết bị phân phối, không vượt quá 0,5 m chọn hf = 0,5 m

 H: chiều cao hữu ích của bể H = 4,

10,33 =1,47 (atm) Công suất máy nén khí:

 Q khí : Lưu lượng không khí cần cung cấp Q khí = 454,5 m 3 /h

 η: hiệu suất máy bơm chọn η = 75% = 0,75

 p: áp lực của khí nén, p =1,47amt

Tính toán ống dẫn nước thải

Vận tốc nước chảy trong ống, theo quy phạm v = 1 – 2 m/s, chọn v = 1,3 m/s Đường kính ống dẫn

Sử dụng ống nhựa PVC D = 200 mm

Hiệu quả khử BOD 5 của bể điều hòa đạt 10 – 15%, chọn hiệu quả khử 10% Hàm lượng BOD5 còn lại sau khi qua bể điều hòa

Bảng 3.6 Các thông số thiết kế bể điều hòa

Quy trình xử lý nước thải bắt đầu từ song chắn rác, tiếp đến bể lắng cát ngang và bể điều hòa; nước thải có hàm lượng chất lơ lửng Cll = 278,1 mg/l và BOD5 = 192,87 mg/l được dẫn tới bể lắng hai vỏ để thực hiện quá trình lắng và tách chất rắn lơ lửng.

Bể lắng hai vỏ được thiết kế hoàn thành hai nhiệm vụ chính sau:

 Lắng các tạp chất lơ lửng với chức năng như bể lắng ngang

 Chế biến cặn lắng bằng quá trình lên men kị khí

Vì vậy nội dung tính toán bể lắng hai vỏ gồm hai phần cơ bản:

 Tính toán ngăn lên men cặn lắng

Thể tích hữu ích của máng lắng được xác định theo công thức:

STT Tên thông số Đơn vị Số đơn vị

6 Đường kính ống dẫn khí chính Ф mm 100

7 Đường kính ống dẫn khí nhánh Ф mm 70

8 Công suất máy nén khí Kwh 6,7

9 Đường kính ống dẫn nước vào bể Ф mm 200

 Q tb : Lưu lượng trung bình giây Q tb = 0,014 m 3 /s

Diện tích tiết diện ướt của một máng lắng được xác định theo công thức: ω1 = bh 1 + 𝑏𝑕 2

Nếu góc nghiêng ở đáy máng lắng được thiết kế với một góc 50 o thì công thức trên có thể viết thành ω1 = bh1 + 0,3 b 2

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

 h 1 : chiều cao lớp nước phần hình chữ nhật của máng lắng lấy không quá 1m , chọn h 1 = 0,7 m

Chiều cao lớp nước phần hình tam giác của máng lắng được tính theo công thức: h 2 = 1,2 𝑏

2 = 1,2 m Chiều dài của máng lắng được xác định theo công thức:

 n = số lượng bể lắng hai vỏ, chọn n = 2

 n 1 = số lượng máng lắng trong một bể lắng n 1 = 2

Chọn bể lắng hai vỏ có dạng hình tròn trong mặt bằng, vì vậy chiều dài của máng lắng bằng đường kính trong của bể L=D = 7,3 m

Tốc độ lắng của hạt lơ lửng qua máng lắng được tính theo công thức

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

2 ×1,2 = 1,3 m Hiệu suất lắng được xác định phụ thuộc vào tốc độ lắng và nồng độ chất lơ lửng dẫn vào bể lắng hai vỏ ( 278,1 mg/l)

Hiệu suất lắng của bể (Theo TCVN - 7957-2008)

- Hiệu quả lắng chất lơ lửng của bể là 60%

- Hiệu quả phân hủy chất hữu cơ 40%

Nồng độ chất lơ lửng trôi theo nước ra khỏi máng lắng là:

Với C = 111,24 mg/l, thấp hơn ngưỡng 150 mg/l, nước thải này đáp ứng điều kiện để vận hành công trình xử lý sinh học Hàm lượng chất lơ lửng không vượt quá 150 mg/l là yêu cầu bắt buộc, đảm bảo chất rắn lơ lửng ở mức cho phép và tối ưu cho quá trình xử lý sinh học.

Theo tiêu chuẩn thiết kế 8.6.2 của TCVN 7957-2008, mặt thoáng tự do của bể lắng hai vỏ được xác định sao cho cặn không nổi lên chiếm quá 20% diện tích mặt bằng bể, với giới hạn không vượt quá 50% Việc thực hiện điều kiện này nhằm hạn chế sự tích đọng màng bùn quá nhanh và để có đủ thể tích dung dịch đệm nước bùn cho quá trình vận hành bình thường của bể.

Diện tích mặt thoáng được tính như sau:

Như vậy thỏa mãn điều kiện nêu ở trên

Ngăn bùn của bể lắng hai vỏ được tính toán dựa trên thời gian lên men của cặn hữu cơ và nhiệt độ trung bình của nước thải, hai yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả xử lý Việc xác định đúng thời gian lên men và nhiệt độ nước thải giúp tối ưu hóa quá trình phân hủy sinh học, tăng cường khả năng lắng và ổn định vận hành của hệ thống bể lắng hai vỏ Do đó, thiết kế và vận hành ngăn bùn cần giám sát chặt chẽ điều kiện nhiệt độ và lên kế hoạch tối ưu thời gian lên men để đạt hiệu suất xử lý cao.

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

 Wb: thể tích ngăn tự hoại trong bể lắng hai vỏ Ứng với nhiệt độ 25 o C thì

 N: dân số tính toán N = 15000 người

 K: hệ số tăng thể tích bùn lấy bằng 1 vì không xả bùn từ bể lắng 2 về K =1 (Theo 8.6.3 TCVN-7957-2008)

Thể tích ngăn bùn của một bể sẽ là:

2 = 75 m 3 Chiều cao phần hình nón với đáy nghiêng 30 o tính theo công thức: hn= 0,29 D – 0,12 = 0,29×7,3 – 0,12 = 2m

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

 F 1 diện tích mặt cắt ngang hình trụ của bể lắng xác định bởi

 F2 diện tích đáy nhỏ hình nón cụt xác định bởi :

4 = 0,1 m 2 Ở đây d là đường kính đáy nhỏ nón cụt được xác định như sau d = D -2h n cotg30 o = 7,3 -2 × 2× 3 = 0,37 m

Chiều cao xây dựng của bể lắng hai vỏ bằng

 h3: chiều cao lớp trung hòa tính từ mực bùn cao nhất đến khe hở của máng lắng h 3 = 0,4 - 0,5 m, chọn h 3 = 0,5m

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

 h tr : chiều cao phần hình trụ của bể lắng hai vỏ lấy 2-3 m, chọn h tr = 2 m

 h n : chiều cao phần hình nón h n = 2m

Như vậy hiệu quả xử lý cặn lắng và BOD5 sau khi qua bể lắng hai vỏ giảm:

Bảng 3.7 Các thông số thiết kế bể lắng hai vỏ

STT Tên thông số Đơn vị Giá trị

Chiều ngang Chiều dài Chiều sâu Phần chứa cặn Chiều cao phần nón Chiều cao phần hình trụ Chiều cao xây dựng m m m m m m m

Trong bể Aeroten, các chất hữu cơ còn lại được các vi sinh vật hiếu khí phân hủy tiếp tục thôngqua quá trình oxy hóa và khoáng hóa nhờ bùn hoạt tính Bùn hoạt tính là một loại bùn xốp chứa nhiều vi sinh vật có khả năng oxy hóa và khoáng hóa các chất hữu cơ có trong nước thải Để giữ bùn hoạt tính luôn ở trạng thái lơ lửng và đảm bảo đủ oxy cho quá trình oxy hóa, việc cấp khí cho bể luôn phải được duy trì liên tục Nước thải sau bể Aeroten có hàm lượng BOD5 được loại bỏ đáng kể.

Thông số tính toán aeroten

- Yêu cầu BOD5 đầu ra 20 mg/l

- Hàm lượng cặn SS đầu vào = 111 mg/l

- Yêu cầu lượng SS đầu ra = 22 mg/l

- Tỷ số giữa MLVSS/MLSS = 0,8

- Thời gian lưu bùn hoạt tính θc= 10 ngày

- Nồng độ bùn hoạt tính lơ lửng X 000mg/l

- Hệ số sản lượng bùn Y = 0,6 mgVSS/mgBOD

- Hệ số phân hủy nội bào Kd = 0,06 ngày -1

- Tải trọng chất hữu cơ : 0,4-1,2kgBOD5/m 3 ngày

- Nồng độ bùn hoạt tính tuần hoàn: Ct= 10000mg/l

Tính nồng độ BOD 5 hòa tan trong nước đầu ra

Lượng BOD21 chứa trong cặn lơ lửng ra khỏi bể lắng được tính như sau: BOD21 = 0,65 × 22 = 14,3 mg/L, cặn sẽ được phân hủy tiếp tục Khi BOD21 bị oxy hóa hết chuyển thành cặn, lượng oxy tiêu thụ sẽ là 14,3 × 1,42 = 20,3 mg/L (1 mg BOD tiêu thụ 1,42 mg O2).

Lượng BOD5 chứa trong cặn lơ lửng đầu ra c = 20,3 × 0,68 = 13,8 mg/l

Lượng BOD5 hòa tan còn lại trong nước khi ra khỏi bể lắng d = 20 – 13,8 = 6,2 mg/l

Hiệu quả làm sạch theo BOD5 hòa tan

 S o: hàm lượng BOD5 đầu vào S o = 116mg/l

 S: yều cầu lượng BOD 5 còn lại khi ra khỏi bể lắng S = 6,2 mg/l

 θc :Thời gian lưu bùn hoạt tính θ c = 10 ngày

 Q: Lưu lượng trung bình Q= 1200m 3 /ng.đ

 Y :Hệ số sản lượng bùn Y = 0,6 mg VSS/mgBOD

 X :Nồng độ bùn hoạt tính lơ lửng X 000mg/l

 K d :Hệ số phân hủy nội bào K d =0,06 ngày -1

 So: hàm lượng BOD5 đầu vào So= 116mg/l

 S: yều cầu lượng BOD 5 còn lại khi ra khỏi bể lắng S = 6,2 mg/l

3000× 1+0,06×10 = 164,7 m 3 Diện tích bề mặt của bể Aeroten

 H : chiều cao bể chọn H = 4 m (Theo 8.16.8 TCVN-7957-2008)

Chọn kích thước bể Aeroten như sau: L×B×H = 8×5,5×4 m

Chiều cao xây dựng bể:

 h bv : Chiều cao bảo vệ chọn h bv = 0,5 m

Thể tích thực của bể

Tính lượng cặn dư xả ra hàng ngày sau khi hoạt động ổn định:

Hệ số tạo cặn từ BOD5: Yb= 𝑌

1+0,06.10 = 0,375 Lượng bùn hoạt tính sinh ra mỗi ngày tính theo MLVSS

Tổng lượng bùn sinh ra mỗi ngày theo MLSS

Px(ss)= Px/0,8 = 49,4/0,8 = 61,8 kg/ngđ

(Tỷ số giữa MLVSS/MLSS = 0,8)

Lượng cặn dư hàng ngày phải xả đi:

P xả = P x (ss) –Q.(SS) ra = 61,8 -1200×22×10 -3 = 35,4 kg/ngđ

Trong đó:(SS)ra là hàm lượng SS đầu ra = 22mg/l

Lưu lượng bùn dư xả ra hàng ngày Qw θc= 𝑊×𝑋

 X: nồng độ bùn hoạt tính lơ lửng X = 3000mg/l

 Qe: lượng nước ra khỏi bể lắng 2 Qra= Q 00 m 3 /ngđ

 X e: nồng độ VSS ra khỏi bể lắng = 22mg/l × 0,8 = 17,6 mg/l

Lưu lượng bùn tuần hoàn:

 X t : nồng độ VSS trong bùn tuần hoàn X r = 8000mg/l

Chia hai vế của phương trình trên cho Q và đặt tỉ số Q t /Q = α (tỷ số tuần hoàn) ta được : α.X = X + α.X

8000−3000 = 0,6 Thời gian lưu nước trong bể Aeroten: θ = 𝑊 𝑄 = 165

1200 = 0,14 ngày = 3,36 h ≈ 3h 20 phút Tính lượng oxy cần thiết cung cấp cho bể Aeroten

Lượng oxy cần thiết cung cấp trong điều kiện chuẩn:

 F: hệ số chuyển đổi giữa BOD5 và BOD20 là 0,68

0,68 - 1,42 × 49,4 = 123,6 (kgO2/ngđ) Lượng oxy cần thiết trong điều kiện thực:

 C s20 : nồng độ oxy bão hòa trong nước ở 20 o C C s20 = 9,08mg/l

 C l : lượng oxy hòa tan cần duy trì trong bể Cl= 2 mg/l

 Csh: nồng độ oxy bão hòa trong nươc sạch ứng với nhiệt độ 25 o C, Csh= 8,09 mg/l

 β: hệ số điều chỉnh sức căng bề mặt theo hàm lượng muối, đối với nước thải β = 1

α là hệ số điều chỉnh lượng oxy ngấm vào nước thải, chịu ảnh hưởng bởi hàm lượng cặn, chất hoạt động bề mặt, loại thiết bị làm thoáng và hình dạng, kích thước của bể Giá trị α dao động từ 0,6 đến 2,4, cho phép điều chỉnh quá trình oxy hóa và sự hòa tan oxy trong hệ thống xử lý nước thải Trong thiết kế và vận hành, nên chọn α = 0,8 để cân bằng hiệu quả làm thoáng và tiết kiệm năng lượng.

0,8 = 204,6 kgO2/ngđ Kiểm tra chỉ tiêu làm việc của bể Aeroten:

3000×0,14 = 0,28 (mgBOD/mgbùn.ngđ) Tốc độ sử dụng chất nền của 1g bùn hoạt tính trong 1 ngày ρ = 𝑆 𝑋.𝜃 𝑜 −𝑆 = 116−6,2

0,14×3000 = 0,26 (mg/mg.ngđ) Tải trọng thể tích bể

Lƣợng không khí cần thiết cung cấp cho bể

 OCt: lượng oxy thực tế cần sử dụng cho bể OCt = 204,6 kgO2/ngđ

 OU: công suất hòa tan oxy vào nước thải của thiết bị phân phối

Tính toán cao trình các công trình trong dây chuyền công nghệ

Cốt mực nước( Zn) của công trình phía trước = cốt mực nước công trình phía sau + độ chênh mực nước giữa các công trình

Cốt đáy (Zđ) của công trình = cốt mực nước của công trình - chiều cao hữu ích của công trình

Chọn cốt mặt đất tại nơi xây dựng trạm xử lý là Zmđ = 0,0 m

Chọn độ chênh mực nước qua các công trình theo bảng 3.14

Bảng3.14 Độ chênh mực nước qua các công trình

STT Qua các công trình Độ chênh mực nước (m)

(Nguồn: Thoát nước tập 2 PGS.TS Hoàng Văn Huệ.)

3.2.1 Cao trình bể tiếp xúc:

Mực nước cao nhất của sông Thầy Cai so với cốt mặt đất đã chọn là -4 m Chiều cao bể tiếp xúc là 1,8 m (bao gồm cả chiều cao bảo vệ) Do đó, bể tiếp xúc được thiết kế nổi hoàn toàn trên mặt đất.

Cốt đáy bể tiếp xúc

 H n.tx : chiều cao mực nước bể tiếp xúc H n.tx = 1,5 m

Cốt mực nước bể tiếp xúc bằng cốt mặt đất bằng Zn.1 = 0,0 m

Cốt đỉnh bể tiếp xúc

Hxd: chiều cao xây dựng bể tiếp xúc Hxd = 1,8 m

3.2.2 Cao trình bể lắng đứng:

Cốt mực nước của bể lắng hai

Cốt đáy của bể lắng hai

Cốt đỉnh bể lắng hai

 h bv : chiều cao bảo vệ bể lắng hai h bv = 0,3 m

 H lđ : chiều cao hữu ích bể lắng hai H lđ = 4,42 m

 0,4: độ chênh mực nước từ bể lắng đứng sang bể tiếp xúc

Cốt mực nước của bể aeroten

Cốt đáy của bể aeroten

 hbv : chiều cao bảo vệ bể aeroten hbv = 0,5 m

 H lđ : chiều cao hữu ích bể aeroten H lđ = 4 m

 0,3: độ chênh mực nước từ bể aeroten sang bể lắng hai

3.3.4 Cao trình bể lắng hai vỏ

Cốt mực nước của bể lắng một ( lắng hai vỏ)

Cốt đáy của bể lắng một

 h bv : chiều cao bảo vệ bể lắng 1 h bv = 0,4 m

 H lăng1 : chiều cao hữu ích bể lắng 1 H lăng1 = 6,4 m

 0,3: độ chênh mực nước từ bể lắng 1 sang bể aeroten

3.3.5 Cao trinh bể điều hòa

Cốt mực nước của bể điều hòa

Cốt đáy của bể điều hòa

Cốt đỉnh bể điều hòa

 h bv : chiều cao bảo vệ bể điều hòa h bv = 0,5 m

 H đh : chiều cao hữu ích bể điều hòa H đh = 4 m

 0,3: độ chênh mực nước từ điều hòa sang bể lắng 1

3.3.6 Cao trình bể lắng cát

Cốt mực nước của bể lắng cát

Cốt đáy của bể lắng cát

Cốt đỉnh bể lắng cát

 hbv : chiều cao bảo vệ bể lắng cát hbv = 0,4 m

 Hlc : chiều cao hữu ích bể lắng cát Hlc = 0,28 m

 0,2: độ chênh mực nước từ lắng cát sang bể điều hòa

3.3.7 Cao trình ngăn tiếp nhận

Ngăn tiếp nhận xây chìm dưới cốt mặt đất

Cốt đáy của ngăn tiếp nhận

Cốt đỉnh ngăn tiếp nhận

 Z mđ : cốt mặt đất Z mđ = 0,0 m

 H xd : chiều cao xây dựng ngăn tiếp nhận H xd = 4 m

3.3.8 Các công trình phụ trợ trong trạm xử lý:

Nhà để hóa chất và các bể hóa chất : 20 m 2 = 5×4m

Phòng thí nghiệm hóa học : 12 m 2 = 4×3m

Phòng điều khiển trung tâm : 30 m 2 = 6×5m

Phòng công nhân trực ca : 15 m 2 = 5×3m

KHÁI TOÁN KINH TẾ

Ngày đăng: 30/10/2022, 03:45

Nguồn tham khảo

Tài liệu tham khảo Loại Chi tiết
[1] PGS, TS. Hoàng Văn Huệ, Thoát nước - tập 2 - Xử lý nước thải, NXB Khoa học và kỹ thuật Sách, tạp chí
Tiêu đề: Thoát nước - tập 2 - Xử lý nước thải
Nhà XB: NXB Khoa học và kỹ thuật
[2] PGS, TS. Trần Đức Hạ, 2006, Xử lý nước thải đô thị, NXB Khoa học và kỹ thuật Sách, tạp chí
Tiêu đề: Xử lý nước thải đô thị
Nhà XB: NXB Khoa học và kỹ thuật
[3] TS. Trịnh Xuân Lai, 2008, Tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải, NXB Xây dựng Sách, tạp chí
Tiêu đề: Tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải
Nhà XB: NXB Xây dựng
[4] Lâm Minh Triết – Nguyễn Thanh Hùng – Nguyễn Phước Dân, 2004, Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp – tính toán thiết kế công trình, NXB Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh Sách, tạp chí
Tiêu đề: Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp – tính toán thiết kế công trình
Nhà XB: NXB Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh
[5] GS,TS. Lâm Minh Triết,2007, Kỹ thuật môi trường, NXB Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh Sách, tạp chí
Tiêu đề: Kỹ thuật môi trường
Nhà XB: NXB Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh
[6] PGS, TS. Nuyễn Văn Phước, 2004, Xử lý nước thải bằng bùn hoạt tính, NXB Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh Sách, tạp chí
Tiêu đề: Xử lý nước thải bằng bùn hoạt tính
Nhà XB: NXB Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh
[8] Minh Triết – Nguyễn Thanh Hùng – Nguyễn Phước Dân, 2003, Bảng tra thủy lực mạng lưới cấp- thoát nước, NXB Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh Sách, tạp chí
Tiêu đề: Bảng tra thủy lực mạng lưới cấp- thoát nước
Nhà XB: NXB Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh
[9] PGS,TS. Nguyễn Văn Phước, 2007, Xử lý nước thải sinh hoạt và công nghiệp bằng phương pháp sinh học, NXB Xây Dựng Sách, tạp chí
Tiêu đề: Xử lý nước thải sinh hoạt và công nghiệp bằng phương pháp sinh học
Nhà XB: NXB Xây Dựng
[7] Tiêu chuẩn Việt Nam 7957-2008 Thoát nước – Mạng lưới và công trình bên ngoài – Tiêu chuẩn thiết Khác

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w