Bảng 9: Hiệu suất xử lý thực tế các chất ô nhiễm của Hệ thống xử lí nước thải sinh hoạt tại công ty Bảng 10: Bảng hiệu suất tính toán thực tê cho từng công trình.. TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ
GIỚI THIỆU
Đặt vấn đề
Nước là nguồn tài nguyên vô cùng quan trọng đối với con người và các sinh vật sống trên trái đất Thiếu nước đồng nghĩa với việc không thể duy trì sự sống trên hành tinh của chúng ta Nếu không có nước, các nền văn minh hiện nay sẽ không thể tồn tại và phát triển bền vững.
Nước đóng vai trò cực kỳ quan trọng đối với cơ thể người, chiếm khoảng 70% trọng lượng cơ thể và cần được bổ sung hàng ngày để duy trì hoạt động sinh hoạt bình thường Trong khi con người có thể nhịn ăn vài ngày, nhưng không thể nhịn uống nước, vì nước là yếu tố thiết yếu cho cuộc sống Ngoài ra, nước còn là môi trường sống và nguyên vật liệu thiết yếu cho các sinh vật khác, giúp duy trì hoạt động sống hàng ngày của chúng Theo số liệu thống kê quốc tế, khoảng 40% lượng nước được sử dụng trong công nghiệp, 50% trong nông nghiệp và 10% còn lại dành cho hoạt động sinh hoạt hàng ngày.
Hiện nay, Việt Nam đang trên hành trình phát triển bền vững, đạt được nhiều thành tựu quan trọng trong các lĩnh vực kinh tế, xã hội và môi trường Quốc gia đã ghi nhận tốc độ tăng trưởng GDP ổn định và bền vững, đồng thời giảm nghèo hiệu quả để nâng cao đời sống của người dân Các chương trình phổ cập giáo dục và mở rộng tiếp cận dịch vụ y tế, chăm sóc sức khỏe góp phần xây dựng một xã hội phát triển toàn diện.
Nhận thức về phát triển bền vững của nhiều cơ quan, doanh nghiệp và người dân còn hạn chế và chưa thống nhất, dẫn đến các chính sách kinh tế - xã hội chủ yếu tập trung vào tăng trưởng nhanh và ổn định xã hội mà chưa đủ chú trọng đến tính bền vững trong khai thác, sử dụng tài nguyên thiên nhiên và bảo vệ môi trường Sự phát triển vượt bậc đã thúc đẩy hình thành các khu công nghiệp, kéo theo nhiều vấn đề nổi bật, trong đó ô nhiễm nước là vấn đề nghiêm trọng Dù các cấp chính quyền ở Việt Nam đã nỗ lực thực thi các chính sách pháp luật về bảo vệ môi trường, tình trạng ô nhiễm nước vẫn còn đáng lo ngại do tốc độ công nghiệp hóa, đô thị hóa nhanh chóng và gia tăng dân số gây áp lực lớn lên nguồn tài nguyên nước.
Môi trường nước tại các đô thị, khu công nghiệp và làng nghề ngày càng bị ô nhiễm nặng do nước thải, khí thải và chất thải rắn Nhiều cơ sở sản xuất công nghiệp tại thành phố lớn không có hệ thống xử lý chất thải phù hợp, góp phần gây ô nhiễm môi trường nước nghiêm trọng Ô nhiễm nước do hoạt động sản xuất công nghiệp đang trở thành vấn đề cấp thiết cần được giải quyết nhằm bảo vệ nguồn nước sạch cho cộng đồng và phát triển bền vững.
Từ các vấn đề trên , đề tài “TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ
LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT NHÀ MÁY SẢN XUẤT BO MẠCH ĐIỆN
TỬ CÔNG SUẤT 200 m3/ngày đêm” được chọn làm đề tài báo cáo tốt nghiệp cho ngành khoa học môi trường.
✓ Nhằm tiếp xúc với công việc thực tế về nghề nghiệp chuyên môn
✓ Tìm hiểu thành phần tính chất nước thải, quy trình công nghệ của hệ thống xử lí nước thải sinh hoạt tại công ty
✓ Tính toán thiết kế và so sánh hiệu suất xử lí cho các phương án đề ra
✓ Đề xuất thêm biện pháp khắc phục những khó khăn thiếu sót còn tồn tại.
Đối tượng
Xử lí nước thải sinh hoạt tại công ty sản xuất bo mạch điện tử.
Phạm vi thực hiện
Bài viết tập trung vào việc tính toán thiết kế và đánh giá hiệu suất xử lý của hai phương án khác nhau Qua đó, chúng tôi so sánh các phương án để xác định công nghệ xử lý tối ưu nhất, đảm bảo hiệu quả, tiết kiệm chi phí và phù hợp với yêu cầu kỹ thuật Nội dung giúp người đọc hiểu rõ các yếu tố quyết định khi chọn lựa công nghệ xử lý phù hợp cho dự án của mình.
Phương pháp thực hiện
1.5.1 Phương pháp thu thập thông tin, kế thừa tài liệu
Kế thừa thông tin, tài liệu đã có liên quan đến các vấn đề trong bài báo cáo này Tài liệu này chủ yếu bao gồm:
➢ Tìm hiểu những cách tính toán thiết kế cho hệ thống xử lí nước thải sinh hoạt
➢ Các công trình nghiên cứu đã thực hiện tại Công ty TNHH TM DV KT Môi Trường Việt
Để đảm bảo tính chính xác và tiết kiệm thời gian, chúng tôi chủ động sử dụng các nguồn số liệu và thông tin từ các bộ phận chuyên trách trong công ty liên quan đến đề tài Điều này giúp kế thừa các kết quả đã có, nâng cao hiệu quả nghiên cứu và đảm bảo quá trình thực hiện nhanh chóng, chính xác hơn.
➢ Kế thừa những công trình nghiêm cứu của những bài baosv tập chí về môi trường
Trong bài viết này, chúng tôi so sánh ưu điểm và nhược điểm của công nghệ xử lý hiện có với công nghệ xử lý đề xuất, nhằm xác định phương pháp tối ưu nhất Công nghệ xử lý hiện tại đã chứng minh hiệu quả trong nhiều ứng dụng, tuy nhiên vẫn còn hạn chế về tốc độ và khả năng xử lý các dữ liệu phức tạp Trong khi đó, công nghệ xử lý đề xuất mang lại nhiều ưu điểm như cải thiện tốc độ xử lý, nâng cao độ chính xác và khả năng thích nghi với các điều kiện đa dạng Việc phân tích chi tiết các điểm mạnh, điểm yếu của từng công nghệ giúp chọn ra giải pháp phù hợp nhất để nâng cao hiệu quả và tiết kiệm chi phí Từ đó, lựa chọn công nghệ xử lý tối ưu sẽ hỗ trợ thúc đẩy quá trình vận hành hiệu quả hơn và đáp ứng tốt hơn các yêu cầu của hệ thống.
THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI
Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải thực tế tại Công Ty
Trạm xử lý nước khu công nghệ cao QCVN 14:2008/BTNMT/Cột A
Chú thích: Đường bùn Đường hóa chất Đường nước Đường khí
Hình 3: Sơ đồ Công nghệ xử lí nươc thải thực tế tại Công Ty
Bể chứa bùn Bồn hóa chất Máy thổi khí
3.1.1 Thuyết minh công nghệ thực tế tại Công Ty
Nước thải từ nhà xưởng, nhà ăn và nhà vệ sinh của công ty được thu gom và chảy về bể tiếp nhận, nơi đặt giỏ lọc rác nhằm loại bỏ các loại rác thô lớn như giấy, nắp chai, nilong Bể tiếp nhận còn được trang bị hai bơm chìm hoạt động dựa trên mực nước báo phao để chuyển nước về bể điều hòa, đảm bảo quá trình xử lý hiệu quả và an toàn.
Bể tiếp nhận có nhiệm vụ làm sạch sơ bộ nước thải bằng cách lắng các chất cặn và phân hủy chúng nhờ các chủng vi sinh vật yếm khí, giúp giảm mùi hôi và thể tích cặn Nước thải sau đó chảy tự nhiên qua bể điều hòa, nơi điều chỉnh nồng độ, lưu lượng và nhiệt độ của nước thải để đảm bảo ổn định cho các công trình phía sau Việc này giúp giảm thiểu nguy cơ quá tải hệ thống do biến đổi thành phần và tính chất của nguồn nước thải.
Nước thải từ bể điều hòa được bơm chìm qua bể thiếu khí Anoxic để loại bỏ N2 và P trong nước thải Quá trình này diễn ra nhờ sự tham gia của các vi khuẩn Nitrosomonas và Nitrobacter, giúp thực hiện quá trình nitrát hóa và photphoril hóa liên tục Để đảm bảo quá trình xử lý hiệu quả, bể được trang bị hai bơm khuấy trộn chìm AMP với tốc độ phù hợp, nhằm tăng cường hiệu quả khuấy trộn và tối ưu hóa quá trình xử lý nước thải.
Nước thải từ bể Anoxic chảy vào bể sinh học hiếu khí chứa giá thể bám dính, nơi các chủng vi sinh hoạt động trong điều kiện oxy liên tục để phân hủy các chất hữu cơ Quá trình này giúp chuyển hóa năng lượng thành tế bào mới và oxy hóa hoàn toàn một phần chất hữu cơ thành CO2, H2O, NO3-, SO42- Bùn sinh ra từ quá trình này được bơm tuần hoàn một phần trở lại bể Anoxic để duy trì quá trình xử lý, phần còn lại được đưa đến bể lắng đứng để loại bỏ các chất rắn lơ lửng.
Trong bể lắng đứng, nước từ bể hiếu khí chảy tràn qua, các chất cặn lắng xuống đáy và lượng nước trong nổi lên phía trên, giúp loại bỏ các tạp chất trong quá trình xử lý Bùn bị giữ lại tại bể lắng và được bơm một phần vào bể Anoxic, phần còn lại chuyển sang bể chứa bùn để lưu trữ lâu dài Trong thời gian lưu trữ, bùn sẽ hình thành hiện tượng tách pha lỏng và rắn, và nước tách pha này sẽ được bơm về bể điều hòa để tiếp tục quá trình xử lý.
Sau quá trình lắng, nước thải nội địa chứa nhiều loại vi khuẩn gây bệnh đòi hỏi phải được khử trùng tại bể xử lý Tại đây, dung dịch clo được bơm định lượng nhằm tiêu diệt các loại vi khuẩn có hại trước khi đưa nước vào hệ thống chung của trạm xử lý Sau khi được khử trùng, nước thải sẽ chảy tràn về hệ thống xử lý tiếp theo để đảm bảo an toàn môi trường và sức khỏe cộng đồng.
Hệ thống thu gom chung của trạm xử lý nước khu công nghệ cao, nước đạt QCVN 14:2008/BTNMT/Cột A
Hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt tại công ty đạt hiệu quả cao, đáp ứng tiêu chuẩn QCVN 14:2008/BTNMT-Cột A Với thiết kế hợp khối, nhỏ gọn và tối ưu hóa dựa trên các tính toán khoa học, hệ thống đảm bảo quá trình xử lý nước thải luôn ổn định và hiệu quả.
3.1.3 Hiệu quả xử lí thực tế của hệ thống xử lí nước thải sinh hoạt tại công ty
Hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt tại công ty mang lại hiệu quả xử lý cao, đạt tiêu chuẩn QCVN 14:2008/BTNMT/Cột A Thiết kế hợp khối, nhỏ gọn cùng với phương pháp tính toán khoa học đảm bảo quá trình xử lý nước thải diễn ra ổn định và hiệu quả liên tục.
Bảng 9: Hiệu suất xử lý thực tế các chất ô nhiễm của Hệ thống xử lí nước thải sinh hoạt tại công ty
STT Chỉ tiêu Đơn vị
5 Tổng dầu mỡ ĐTV mg/l 14.0 - 10 100%
Bảng 10: Bảng hiệu suất tính toán thực tê cho từng công trình
STT Công trình đơn vị H% xử lí thực tế[1]
Nước thải từ các tòa nhà, căn tin, nhà vệ sinh trong trường chảy qua sọt chắn rác và vào hố thu gom
Nước từ bể tự hoại chảy tràn qua bể điều hòa, tại đây bể có nhiệm vụ điều hòa nồng độ lưu lượng của nước thải
Nước thải từ bể điều hòa được bơm nhúng chìm bơm qua bể Anoxic, nhằm xử lí N2 và P
Bể sinh học hiếu khí
Nước thải từ bể Anoxic sẽ chảy qua bể sinh học hiếu khí, nơi được trang bị lớp giá thể để Vi sinh vật (VSV) bám dính và phát triển Quá trình này giúp xử lý hiệu quả lượng BOD và COD trong nước thải, nâng cao chất lượng nước sau xử lý.
Trong quá trình xử lý sinh học, nước sau khi qua các bước sẽ chảy sang bể lắng, nơi các chất cặn lơ lửng dần lắng xuống đáy để loại bỏ tạp chất Cuối cùng, phần nước trong sẽ được chảy qua bể khử trùng để đảm bảo nước đạt tiêu chuẩn vệ sinh trước khi xả ra môi trường.
Phần nước trong từ bể lắng lamen chảy sang bể khử trùng và được bơm định lượng bơm clo vào để tiêu diệt vi khuẩn
Bùn được hút từ bể lắng thông qua bơm chìm đưa về bể chứa một phần được bơm tuần hoàn về cụm bể anoxic và aerotank
Chất lượng nước đạt QCVN 14:2008/Cột A
Sơ đồ công nghệ đề suất
Bể Khử Trùng Bồn hóa chất
Trạm xử lý nước khu công nghệ cao QCVN 14:2008/BTNMT/Cột A
Hình 4: Sơ đồ đề suất hệ thống xử lý nước thải cho công ty
Thuyết minh sơ đồ công nghệ đề suất
Nước thải từ nhà máy, nhà ăn và nhà vệ sinh của công ty được thu gom qua hệ thống xử lý chuyên nghiệp, trong đó có hố thu gom chứa sọt chắn rác để giữ lại các loại rác thô như giấy, nilong, vải và nắp chai, giúp ngăn cản tắc nghẽn hệ thống Bên cạnh đó, hố thu gom còn được trang bị hai bơm chìm hoạt động dựa trên mức nước báo phao để bơm nước thải về hố thu gom chung, đảm bảo quá trình xử lý hiệu quả Nước thải từ hố thu gom chung tiếp tục chảy về bể tách dầu, nơi hai bơm chìm sẽ bơm nước thải lên bể tự hoại, giúp loại bỏ các tạp chất, tối ưu hóa quá trình xử lý nước thải công nghiệp.
Bể tự hoại có vai trò làm sạch sơ bộ nước thải bằng cách lắng cặn dưới đáy và phân hủy các chất cặn bằng các chủng vi sinh vật yếm khí, giúp giảm mùi hôi và thể tích cặn Sau đó, nước thải tự chảy qua bể điều hòa để điều chỉnh nồng độ, lưu lượng và nhiệt độ, góp phần duy trì hoạt động ổn định của hệ thống và tránh quá tải do sự biến đổi thành phần nguồn nước thải.
Nước thải từ bể điều hòa được bơm chìm qua bể thiếu khí để loại bỏ N2 và P có trong nước Trong quá trình này, các vi khuẩn Nitrosomonas và Nitrobacter tham gia vào quá trình nitrification và phosphoril hóa liên tục, nhằm xử lý hiệu quả chất thải Để tăng hiệu quả xử lý và tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình, bể được trang bị hai bơm khuấy trộn chìm AMP với tốc độ phù hợp.
Nước thải từ bể Anoxic chảy xuống bể sinh học hiếu khí có giá thể bám dính, nơi các chủng vi sinh hoạt động dưới điều kiện cung cấp oxy liên tục để phân hủy các chất hữu cơ trong nước thải Quá trình này giúp vi sinh chuyển hóa chất hữu cơ thành tế bào mới và oxy hóa một phần chất hữu cơ thành các hợp chất như CO2, H2O, NO3-, SO4 2- Bùn sinh ra từ quá trình này được bơm tuần hoàn một phần về bể Anoxic để duy trì quá trình xử lý, phần còn lại sẽ được đưa tới bể lắng đứng để tách bùn.
Nước sau khi qua Bể Sinh học sẽ tiếp tục qua bể ổn định để xử lý hiệu quả hơn Tiếp theo, nước được đẩy qua bể lọc áp lực nhằm loại bỏ các tạp chất nhỏ, đảm bảo chất lượng nước đạt tiêu chuẩn Sau quá trình lọc, nước đi qua bể khử trùng để tiêu diệt vi khuẩn và ký sinh trùng, đảm bảo an toàn cho môi trường và sức khỏe cộng đồng Đầu ra của quá trình xử lý đạt chuẩn cột A theo QCVN 14:2008 BTNMT, có thể tái sử dụng cho việc tưới cây hoặc thậm chí chảy trực tiếp ra nguồn tiếp nhận là sông, góp phần bảo vệ môi trường bền vững.
3.2.2 Hiệu quả xử lí của hệ thống xử lí nước thải sinh hoạt đề suất tại công ty
Hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt của công ty đạt hiệu quả cao, đảm bảo tiêu chuẩn QCVN 14:2008/BTNMT/Cột A về xử lý nước thải Thiết kế hợp khối, nhỏ gọn và khoa học giúp hệ thống vận hành ổn định, tối ưu hóa quá trình xử lý nước thải Nhờ các tính toán chính xác trong quá trình xây dựng, hệ thống xử lý nước thải tại trường luôn giữ được hiệu quả ổn định và đáng tin cậy.
Bảng 11: Hiệu suất xử lý các chất ô nhiễm của hệ thống đề suất theo lý thuyết ST
Chỉ tiêu Đơn vị Nồng độ QCVN
Lý thuyết Đầu vào Đầu ra
Bảng 12: Bảng hiệu suất tính toán lý thuyết cho từng công trình đề suất
STT Công trình đơn vị H% xử lí theo lý thuyết
Nước thải từ các tòa nhà, căn tin, nhà vệ sinh trong trường chảy qua sọt chắn rác và vào hố thu gom
Loại bỏ các chất rắn lơ lững có trong nước
Nước thải từ các hố gom sẽ được bơm về bể tách dầu, ở đây những chất bẩn nổi trên bề mặt và dầu mỡ được giữ lại
Nước từ bể tự hoại chảy tràn qua bể điều hòa, tại đây bể có nhiệm vụ điều hòa nồng độ lưu lượng của nước thải
Nước thải từ bể điều hòa được bơm nhúng chìm bơm qua bể Anoxic, nhằm xử lí N2 và P
Nước thải từ bể Anoxic sẽ chảy tràn qua bể sinh học hiếu khí, nơi có lớp giá thể để vi sinh vật bám dính và phát triển Quá trình này giúp nâng cao hiệu quả xử lý các chỉ tiêu BOD và COD trong nước thải, đảm bảo chất lượng sau xử lý đạt tiêu chuẩn môi trường.
Sau quá trình xử lí sinh học, nước chảy sang bể lắng lamen theo chiều từ dưới lên nhằm loại bỏ các loại cặn lắng
Nước thải sau khi được khử trùng sẽ chảy qua bồn lọc theo chiều từ dưới lên, giúp loại bỏ các loại cặn còn sót lại trong nước Quá trình này sử dụng lớp than hoạt tính để lọc sạch, đảm bảo nước đạt tiêu chuẩn vệ sinh và an toàn Việc lọc qua lớp than hoạt tính còn giúp loại bỏ mùi hôi và các tạp chất hữu cơ gây ô nhiễm môi trường.
Phần nước trong từ bể lắng chảy sang bể khử trùng và được bơm định lượng bơm clo vào để tiêu diệt vi khuẩn
3.2.3 So sánh hiệu quả xử lý của hai hệ thống
Việc đánh giá hiệu suất xử lý của các hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt, đặc biệt là các hệ thống tập trung trong khu công nghiệp, rất quan trọng để đảm bảo hoạt động ổn định Đánh giá này giúp xác định các thông số xử lý tốt nhất và những thông số còn yếu, từ đó đề xuất các giải pháp khắc phục kịp thời khi hệ thống gặp sự cố Theo dõi hiệu quả xử lý còn hỗ trợ nâng cao hiệu suất hoạt động, đảm bảo chất lượng nước sau xử lý đạt tiêu chuẩn môi trường.
H% Công nghệ đề suất Nhận xét – Đánh giá
3 Bể tách dầu mỡ - 60% Dầu mỡ[3] -
4 Bể tự hoại 89.04%TS S 55-60% SS[7] -
TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ
Tính toán thiết kế cho phương án tối ưu
Cơ sở tính toán các đơn vị công trình:
[2] Lâm Minh Triết, Nguyễn Thanh Hùng, Nguyễn Phước Dân
(2014), Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp tính toán thiết kế công trình, nhà xuất bản Đại Học TP Hồ Chí Minh
[4] Trịnh Xuân Lai (2009), Tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải, NXB xây dựng
[19] Lê Văn Cát (2007), Xử lý nước thải giàu hợp chất N và P, NXB Khoa học tự nhiên và công nghệ
[20] Theo TCXDVN 51-2008 Quy định về thoát nước – mạng lưới thoát nước và công trình bên ngoài
Cơ sở tính toán cho phương án tối ưu
Dựa vào bảng so sánh ở mục 3.2.3 ở chương 3 làm cở sở tính toán các đơn vị công trình
Lưu lượng nước thải cần xử lí Q = 200 m 3 /ngày.đêm
4.1.1 Mức độ cần thiết xử lí
Mức độ cần thiết phải xử lí hàm lượng tổng chất rắn lơ lửng TSS
TSSv: Hàm lượng tổng chất rắn lơ lửng trong nước thải chưa xử lí (mg/l),
TSSr: Hàm lượng tổng chất rắn lơ lửng trong nước thải sau xử lí cho phép xả vào nguồn tiếp nhận (mg/l)
Mức độ cần thiết phải xử lí hàm lượng BOD 5
𝐵𝑂𝐷5𝑣: Hàm lượng BOD 5 trong nước thải chưa xử lí (mg/l), 𝐵𝑂𝐷5𝑟: Hàm lượng BOD 5 trong nước thải sau xử lí cho phép xả vào nguồn tiếp nhận (mg/l).
Mức độ cần thiết phải xử lí hàm lượng Amoni
Amoniv: Hàm lượng Amoni trong nước thải chưa xử lí (mg/l),
Amonir: Hàm lượng Amoni trong nước thải sau xử lí cho phép xả vào nguồn tiếp nhận (mg/l)
Mức độ cần thiết phải xử lí Coliform
Coliformv: Hàm lượng Coliform trong nước thải chưa xử lí (MPN/100ml),
Coliformr: Hàm lượng Coliform trong nước thải sau xử lí cho phép xả vào nguồn tiếp nhận (MPN/100ml)
4.1.2 Xác định các thông số tính toán
-Hệ thống xử lí nước thải sinh hoạt hoạt động 24/24 nên nước thải đổ ra liên tục
-Ta có một vài thông số tính toán sau:
-Lưu lượng trung bình ngày Qng.đ = 200 (m 3 /ngày.đêm) -Lưu lượng trung bình giờ Qh = 8,33 (m 3 /giờ)
-Lưu lượng trung bình giây Qs = 2,315 (l/s) -Ta dựa vào TCXDVN 51:2008 để tìm hệ số không điều hòa chung K0
Bảng 13: Bảng hệ số không điều hòa chung
Hệ số không điều hòa chung K 0
Lưu lượng nước thải trung bình Q tb (l/s)
-Với việc ta có lưu lượng trung bình giây Qh = 8,33 (l/s) và dựa vào bảng hệ số không điều hòa chung, ta nội suy ra kết quả như sau:
Lưu lượng giây lớn nhất
Lưu lượng giây nhỏ nhất
Tính toán bể thu gom
Tính toán kích thước bể
Theo giáo trình Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp của Lâm Minh Triết, Nguyễn Thanh Hùng, Nguyễn Phước Dân, thời gian lưu nước trong bể thu gom được thiết kế từ 10 đến 30 phút để đảm bảo hiệu quả xử lý và tối ưu công trình.
Bảng 14: tính toán bể thu gom
1 Thể tích bể thu gom 10.4166667 m³
𝒘 5 Kích thước bể thu gom V XD =W x L x H = 12.63 m 3
7 Cao độ cột nước bơm 8 m
78 mm t: thời gian lưu nước 10 - 30p', chọn t = 30’
Chiều cao an toàn (m) hbv= 0.7
Vb: thể tích bể điều hòa h: chiều sâu hữu ích (m) h= 2.5 chọn chiều ngang W= 2m
Hd: tổn thất cục bộ và tổn thất dọc đường, chọn Hd= 3m
Hh: tổn thất khắc phục hình học khi nước thải từ hầm sang bể điều hòa, chọn Hh= 5m η: hiệu suất chung của bơm từ 0,72 - 0,93.chọn η=0,8
Hệ số an toàn của bơm: 1.5
Q: lưu lượng giây lớn nhất Qmax/s = 0.0122 m³/s, Qmax/s = 0.0043 m 3 /s
H: độ cao cột bơm H = 8 m g: là gia tốc trọng trường g= 9.81 m/s p: lấy là1000 v: tốc độ nước trong ống hút lấy trong khoảng 0,7-1,5 m/s, chọn v = 1,2 m/s
Bảng 15: Kết quả tính toán bể thu gom
STT Thông số Ký hiệu Kết quả Đơn vị
1 Thể tích bể thu gom Vb 10.4 m³
2 Thể tích xây dựng bể V XD 12.63 m 3
8 Cao độ cột nước bơm H 8 m
Tính toán bể tách dầu
Bảng 16: Tính toán bể tách dầu
STT Thông số tính toán
Ký hiệu - Công thức tính toán
1 Diện tích hữu ích của mặt nước 2.54 m 2
2 Diện tích mặt cắt ngang bể
4 Thể tích hữu ích của bể 5.1 m³
5 Thời gian lưu nước 0.61 giờ
Vận tốc nổi của dầu 150 um ở 37°C chọn v = 5 m/h, dựa vào bảng 18
Hệ số điều chỉnh a: a1 = 1.2, a2 = 1.27 dựa vào bảng 19
V: là vận tốc nước chảy trong bể v = 50 (m/h)
Diện tích hữu ích của mặt nước F = 6.35 m², F= 1.905 m 2
H: Chọn chiều sâu H = 2m, dựa vào bảng 20
B: Chọn chiều rộng B = 2m, dựa vào bảng 20
Bảng 17: Thông số xây dựng bể tách dầu mỡ
STT Thông số Ký hiệu Kết quả Đơn vị
1 Diện tích mặt cắt ngang bể A 0.125 m²
5 Thể tích hữu ích của bể 3.8 m³
Bảng 18: Bảng quan hệ giữa nhiệt độ nước và các thông số của dầu
Tỷ trọng của dầu 0.94 0.90 0.87 0.94 0.90 0.87 0.94 0.90 0.87 Vận tốc nổi của giọt dầu 150 um (m/h)
𝐵 𝐿 × 𝐻 × 𝐵 (𝐿 × 𝐻 × 𝐵)/𝑄 Vận tốc nước trong bể (m/h) 30.6 48.6 54 43.2 54 54 54 54 54
Tải trọng m³/h trên 1 m² bề mặt bể
Nguồn: Trịnh Xuân Lai Xử lý nước thải công nghiệp, NXB xây dựng, 2009
Bảng 19: Bảng hệ điều chỉnh a
Nguồn: Trịnh Xuân Lai Xử lý nước thải công nghiệp, NXB xây dựng, 2009
Bảng 20: Tỷ số giữa chiều cao và chiều rộng
Tỷ số giữa chiều cao và chiều rộng bể lấy từ 0.3 đến 0.5
Nguồn: Trịnh Xuân Lai Xử lý nước thải công nghiệp, NXB xây dựng, 2009
tính toán bể điều hòa
Bảng 21: Tính toán bể điều hòa
STT Thông số tính toán Ký hiệu - công thức Kết quả Đơn vị
1 Thế tích tính toán bể điều hòa 33.33 m³
2 Thể tích thực tế bể điều hòa 40 m³
4 Chiều cao vượt tải H vt 0.3 m
5 Chiều cao bảo vệ H bv
6 Chiều cao bể điều hòa 2.8 m
10 Thể tích xây dựng bể ĐH 40 m 3
Tính toán hệ thống cấp khí cho bể điều hòa
Lượng khí nén cần thiết cho vào khuấy trộn
12 Đường kính ống dẫn khí 0.03 m
14 Đường kính ống dẫn khí nhánh
Vận tốc thật của khí trong ống
Tổng diện tích lỗ trên các ống nhánh
Tổng diện tích lỗ trên một ống nhánh
19 Số lỗ trên một ống nhánh
20 Số lỗ trên toàn ống nhánh 9 lỗ
Khoảng cách giữa các lỗ trên ống
22 Công suất máy thổi khí 2.8 m
Công suất thực tế của máy thổi khí
𝑸 𝒌𝒌 = 𝑹 × 𝑽 𝑿𝑫 t: thời gian lưu nước trong bể điều hòa t = 4 - 8h, chọn t= 4h
R là tốc độ nén khí nằm trong khoảng 10-15 L/m³.phút chọn R= 12 L/m³.phút
Vận tốc khí trong ống (vống) thường dao động từ 10 đến 15 m/s; trong đó, chọn vống = 10 m/s để đảm bảo hiệu quả Các tổn thất do ma sát dọc theo chiều dài ống (hd) thường nhỏ hơn hoặc bằng 0,4 m; do đó, chúng tôi chọn hd = 0,4 m để tối ưu hóa hệ thống Tổn thất cục bộ tại các điểm uốn, khúc quanh (hc) cũng không vượt quá 0,4 m; lựa chọn hc = 0,2 m giúp giảm thiểu tổn thất năng lượng Cuối cùng, tổn thất qua lỗ phân phối khí (hf) tối đa là 0,5 m; chọn hf = 0,2 m để đảm bảo hệ thống hoạt động hiệu quả và ổn định.
H: độ ngập sâu miệng vòi phun của ống phân phối khí, lấy bằng chiều cao hữu ích của bể điều hòa H = 2m
Trong đó:η: là hiệu suất máy thổi khí, η = 0.7 - 0.9 chọn η = 0.8
Bảng 22: Bảng thông số thiết kế của bể điều hòa
STT Thông số Đơn vị
1 Thể tích thực tế bể m 3 32,52 25,2
6 Đường kính ống dẫn nước vào bể mm 32 -
7 Lượng không khí cần thiết m 3 /h 77,9042 -
8 Lưu lượng khí trong mỗi ống m 3 /h 7,79042 -
9 Đường kính ống dẫn khí mm 16,6 -
10 Lưu lượng khí qua 1 lỗ m 3 /h 0,678 -
11 Số lỗ trên 1 ống lỗ 12 -
12 Số lỗ trên 1m chiều dài ống lỗ 2 -
14 Công suất bơm thực tế KW 4,26.10 -
Tính toán bể ANOXIC
Bảng 23: Bảng tính toán của bể ANOXT
Thể tích bể xử lý thiếu khí Anoxic
3 Chiều cao xây dựng của bể 2.8 m
4 Thời gian lưu nước trong bể
Lưu lượng nước qua bể
Diện tích ống phân phối nước
Năng lượng khuấy trộn cho bể thiếu khí
DO: nồng độ oxy hòa tan trong nước DO= 2 mg/l
KDO: Hằng số bán bão hòa nhu cầu oxy KDO= 1 mg/l
T: nhiệt độ nước thải thấp nhất T °C pH: pH hoạt động pH= 7.2 àm: tốc độ phỏt triển cực đại của vi sinh Nitrosomonas
N0: Nồng độ tổng N đầu vào, N0= 36 mg/l
KN: hằng số bán vận tốc ở 20°C, KN= 0.74 mg/l kp,N: Hệ số phân hủy nội bào ở 20°C, kp,N= 0.05
A: hệ số an toàn, A = 1.2 – 2, chọn A= 1.5
P: yếu tố giao động mức ô nhiễm, P = 1.1 - 1.2, chọn P= 1.2
F: Hệ số đặc trưng do sự đóng góp của giai đoạn xử lý hiếu khí,nó làm tăng thời gian lưu tế bào của hệ xử lý
Z: Phần thể tích ( tỉ lệ ) của bể thiếu khí trong khối phản ứng tổng thể của hệ
Giả thiết là thể tích bể thiếu khí chiếm 30 % của thể tích phản ứng, Z= 0.3 Đối với phần lớn hệ xử lý dinh dưỡng F có giá trị trong khoảng 1.4 – 2, Chọn F= 1.43
Ks: hằng số bán vận tốc, Ks= 60 mg/l kp,S: hệ số phân hủy nội bào ở 20°C, kp,S= 0.06
𝜃𝑆: Thời gian lưu bào của cả hệ, 𝜃𝑆= 7 ngày ks: tốc độ tăng trưởng riêng ở 20°C, ks= 5
Ys: hiệu suất tăng trưởng tế bào, Ys= 0.6 gSKHH/gBOD
KN: hằng số bán vận tốc, KN= 0.74 mg/l kp,N: hệ số phân hủy nội bào ở 20°C, kp,N= 0.05 kN: tốc độ tăng trưởng riêng ở 20°C, kN= 3
YN: hiệu suất tăng trưởng tế bào, YN= 0.15 gSKHH/gNH4-N
YS: Hiệu suất tăng trưởng tế bào (sinh vật dị dưỡng) YS= 0.6 gSKHH/gBOD
S0: Nồng độ BOD đầu vào
S: Nồng độ BOD đầu ra
Xe: Nồng độ vi sinh sau lắng (50mg/l) Nồng độ vi sinh hữu hiệu chiếm 75 % của tổng
FN: Tỉ lệ hàm lượng nitơ trong sinh khối hữu hiệu (5 - 12) chọn 12 %, FN= 0.12
TKN: là hợp chất nito xác định theo phương pháp Kjehdahl (amoni và nito trong hợp chất hữu cơ) của dòng vào, TKN= 62 mg/l
N: là nồng độ nito trong amoni sau xử lý, N= 16 mg/l
NSK: là lượng nito được sinh khối hấp thu để tạo thành tế bào
X: mật độ vi sinh tổng X= 3000 mg/l
XL: nồng độ chất rắn trơ XL= 60 mg/l
YS: Hiệu suất tăng trưởng tế bào (do giá trị 0.6 tính theo sinh khối hữu hiệu), YS= 0.8 Chọn chiều cao hữu ích của bể h= 2.3m
Chọn chiều cao bảo vệ hbv= 0.5m
Bảng 24: Bảng kết quả tính toán của bể ANOXT
Thông số Kết quả Đơn vị
Tính toán bể AEROTANK
Bảng 25: Bảng tính toán của bể AEROTANK
STT Thông số tính toán Ký hiệu - Công thức Kết quả Đơn vị sinh học có trong cặn lơ lửng ở đầu ra
Lượng oxy cần cung cấp để oxy hóa hết lượng cặn có thể phân hủy sinh học
3 Tính toán BOD5 ra BOD5 ra = BOD20 x 0.68 31.38 mg/l
Chuyển đổi từ giá trị BOD20 sang BOD5
BOD5(S) = BOD5(SS) - ( BOD20 x 0.68) 18.62 mg/l
Hiệu quả xử lý bể Aerotank theo BOD5 (theo
7 Chiều cao vượt tải hvt 0.3 m
9 Chiều cao bảo vệ hbv 0.5 m
11 Diện tích mặt bằng bể
12 Thể tích thực của bể 𝑉 𝑡𝑡 = 𝐿 × 𝐵 × 𝐻 57.15 m³
Thời gian lưu nước lại trong bể
14 Đường kính ống dẫn nước
15 Hệ số sản lượng quan sát Yobs
Lượng bùn gia tăng mỗi ngày tính theo
Tổng lượng cặn lơ lửng sinh ra trong 1 ngày
Lượng cặn dư hằng ngày phải xả đi
Lượng bùn xả thải ra khỏi hệ thống từ đáy bể lắng
20 Tỉ số tuần hoàn bùn 0.6 -
21 Lưu lượng bùn tuần hoàn 120 m³/ngày
22 Tải trọng thể tích LBOD
23 Tỉ số F/M 0.30 mgBOD5/mgVSS.ngày
24 Tốc độ sử dụng cơ chất riêng
BODL tiêu thụ 57.50 kgBODL/ngày
Lượng oxy cần thiết cho quá trình xử lý
BODL ở điều kiện tiêu chuẩn
Lượng oxy thực tế cần sử dụng cho bể
Lưu lượng không khí thực sự cần cung cấp
Lượng đĩa thổi khí trong bể 15.41 đĩa
𝑁 =𝑄 𝑘𝑘 𝑊 không khí thực sự cần cung cấp
31 Công suất máy thổi khí
32 Áp lực của khí nén
33 Công suất thực tế máy thổi khí
34 Đường kính ống dẫn khí chính vào bể
Vận tốc thực của khí trong ống
Vận tốc thực của khí trong ống
39 Số đĩa trên một ống nhánh mn = số đĩa/số ống nhánh 5 đĩa
Khoảng cách giữa các đĩa trên ống
Bảng 26: Bảng kết quả tính toán của bể AEROTANK
STT Thông số Ký hiệu Đơn vị
1 Thể tích hữu ích của bể tiếp xúc V m³ 4.17
2 Chiều rộng bể tiếp xúc W m 1.60
3 Chiều dài tổng cộng bể tiếp xúc L m 1.3
4 Chiều sâu xây dựng bể H xd m 2.8
5 Chiều dài của mỗi ngăn L ngăn m 0.22
6 Thể tích xây dựng thực tế bể tiếp xúc V thực m³ 5.83
7 Lượng Cl hoạt tính cần thiết để khử trùng nước thải M kg/h 0.042
8 Lượng Cl qua bơm định lượng Q cl m³/h 0.08
9 Thể tích tổng của thùng hòa tan W tc m³ 0.230
10 Đường kính ống xả nước thải D m 0.266
Tính toán bể lắng
Bảng 27: Bảng tính toán của bể lắng
STT Thông số tính toán Ký hiệu - Công thức Kết quả Đơn vị
1 Diện tích tiết diện ướt của ống trung tâm 0.08 m2
Diện tích tiết diện ướt của bể lắng đứng trong mặt bằng
3 Diện tích tổng cộng của bể lắng 2.97 m2
5 Đường kính ống trung tâm 0.389 m
Chiều cao tính toán của vùng lắng trong bể lắng đứng
7 hiều cao hình nón của bể lắng 0.54 m
8 Chiều cao ống trung tâm 1.8 m
9 Đường kính miệng lọc của ống trung tâm 0.51 m
10 Đường kính tấm chắn dòng
Khoảng các giữa mép ngoài cùng của miệng loa đến mép ngoài cùng bề mặt tấm chắn
12 Chiều cao tổng cộng của bể lắng đứng 2.84 m
14 Bề rộng máng thu nước 0.19 m
15 Chiều dài máng thu nước 4.89 m
16 Đường kính máng răng cưa bằng đường kính trong máng thu
17 Chiều dài máng răng cưa 4.887 m
18 Số răng trên máng 41.72 răng
Tải trọng thu nước trên 1m chiều dài máng
20 Số răng cửa trên 1 m chiều dài máng 8.54 răng
21 chiều cao răng cưa có thể chọn hr 100 mm
22 khoảng cách giữa các răng br 600 mm
23 Đường kính ống dẫn nước thải ra
Bảng 28: Bảng kết quả tính toán của bể lắng
STT Thông số Ký hiệu Đơn vị Giá trị
1 Diện tích ướt của ống trung tâm 𝑓 m² 0.0772
2 Diện tích ướt của bể lắng F m² 2.894
3 Đường kính ống trung tâm d m 0.389
5 Chiều cao tổng cộng của bể H m 2.84
6 Chiều cao của phần hình nón h n m 0.54
7 Đường kính máng thu D máng m 1.6
8 Đường kính ống dẫn nước ra D r mm 44
Tính toán bể khử trùng
Bảng 29: Bảng tính toán của bể khử trùng
STT Thông số tính toán Ký hiệu - Công thức Kết quả Đơn vị
1 Thể tích hữu ích của bể tiếp xúc
2 Tiết diện ngang của bể tiếp xúc 0.06 m²
3 Chiều rộng bể tiếp xúc
Bảng 30: Bảng kết quả tính toán của bể khử trùng
STT Thông số Ký hiệu Đơn vị Giá trị
1 Thể tích hữu ích của bể tiếp xúc V m³ 4.17
2 Chiều rộng bể tiếp xúc W m 1.60
3 Chiều dài tổng cộng bể tiếp xúc L m 1.3
4 Chiều sâu xây dựng bể H xd m 2.8
5 Chiều dài của mỗi ngăn L ngăn m 0.22
6 Thể tích xây dựng thực tế bể tiếp xúc V thực m³ 5.83
7 Lượng Cl hoạt tính cần thiết để khử trùng nước thải M kg/h 0.042
8 Lượng Cl qua bơm định lượng Q cl m³/h 0.08
9 Thể tích tổng của thùng hòa tan W m³ 0.230
4 Chiều dài tổng cộng bể tiếp xúc 1.3 m
6 Chiều sâu xây dựng bể 2.8 m
7 Chiều dài của mỗi ngăn
Thể tích xây dựng thực tế bể tiếp xúc
Lượng Cl hoạt tính cần thiết để khử trùng nước thải
Lượng Cl tiêu thụ trong
Lượng Cl qua bơm định lượng
Dung tích hữu ích của thùng hòa tan
Thể tích tổng của thùng hòa tan tính cả phần lắng
14 Đường kính ống xả nước thải 0.266 m