Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu đô thị mới Thủ Thiêm công suất 15000m3/ngày.đêm

Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu đô thị mới Thủ Thiêm công suất 15000m3/ngày.đêm

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU 1

1.1Đặt vấn đề 1

1.2Sự cần thiết của đề tài 2

1.3 Mục tiêu đề tài 2

1.4 Nội dung nghiên cứu 2

1.5 Giớ hạn đề tài 3

1.5 Phương pháp thực hiện 3

1.6 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 3

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN ĐÔ THỊ Ở VIỆT NAM VÀ 4

KHU ĐÔ THỊ MỚI THỦ THIÊM 4

2.1 Tổng quan về đô thị ở Việt Nam 4

2.1.1 Khái niện đô thị -khu đô thị 4

2.1.2 Hiện trạng đô thị hóa ở Việt Nam 4

2.2 Tổng quan khu đô thị mới Thủ Thiêm 5

2.2.1 Vị trí địa lý-điều kiện tự nhiên 5

2.2.2 Quy hoạch mặt bằng tổng thể 6

2.2.3 Quy hoạch mạng lưới hạ tầng 7

CHƯƠNG 3: TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI SINH HOẠT & CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT 9

3.1Tổng quan về nước thải sinh hoạt 9

3.1.1 Nguồn phát sinh, đặc tính nước thải sinh hoạt 9

3.1.2 Thành phần, tính chất nước thải sinh hoạt 10

3.2Các thông số ô nhiễm đặc trưng của nước thải 10

3.2.1 Thông số vật lý 10

3.2.2 Thông số hóa học 11

3.2.3 Thông số vi sinh vật học 12

3.3Tổng quan về các phương pháp xử lý nước thải 13

3.3.1 Phương pháp xử lý cơ học 13

3.3.2 Phương pháp xử lý hoá lý 15

3.3.3 Phương pháp xử lý hoá học 16

3.3.4 Phương pháp xử lý sinh học 17

3.4 Một số hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt đang áp dụng tại các công ty 25

3.4.1 Công ty TNHH liên doanh Chí Hùng, KP Mỹ Hiệp, TT Thái Hòa, huyện Tân Uyên, tĩnh Bình Dương 25

3.4.2 Công ty Cổ Phần Chế Biến Hàng Xuất Khẩu Long An - Nhà máy Điều Long An 27

3.4.3 Doanh Nghiệp Tư Nhân Biển Cát 29

CHƯƠNG 4: PH N T CH L A CH N VÀ ĐỀ XU T CÔNG NGHỆ PH H P XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT KHU D N CƯ ĐÔ THI MỚI THỦ THIÊM 30

4.1Cơ sở lựa chọn công nghệ 30

Thành phần tính chất nước thải sinh hoạt khu đô thị mới Thủ Thiêm 30

4.1.1 Lưu lượng nước thải 30

4.1.2 Thành phần và tính chất nước thải 31

4.3 Tính toán lưu lượng 31

4.5 Một số yêu cầu khác của khu đô thị mới Thủ Thiêm 32

4.6 Đề xuất quy trình công nghệ xử lý phù hợp 33

4.6.1 Lựa chọn phương án 33

4.6.6 Thuyết minh quy trình công nghệ 36

CHƯƠNG 5:T NH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ 38

A:PHƯƠNG ÁN 1 38

5.1 Song chắn rác 38

5.1.1 Nhiệm vụ 38

5.1.3 Tính toán thiết kế 38

5.2 Bể lắng cát 41

5.2.1 Nhiệm vu 41

5.2.2 Tính toán thiết kế 41

5.3 Sân phơi cát 44

5.3.1 Nhiệm vụ 44

5.3.2 Tính toán thiết kế 44

5.4 Bể điều hòa 44

5.4.1 Nhiệm vụ 44

5.4.2 Tính toán 45

5.5 Bể lắng đợt 1 50

5.6 Bể trung gian 53

5.6.1 Nhiệm vụ 53

5.6.2 Tính toán 53

7 Bể SBR 55

5.8 Khử trùng nước thải 65

5.8.1 Lượng clo hoạt tính cần để khử trùng 65

5.8.2 Tính toán máng trộn 66

5.8.3 Tính toán bể tiếp xúc 68

5.10 Tính toán bể nén bùn 69

5.10.1 Nhiệm vụ 69

5.10.2 Tính toán 69

5.11 Bể mê tan 73

5.11.1 Nhiệm vụ 73

5.11.2 tính toán 73

5.12 Tính toán bể chứa bùn 76

5.12.1 nhiệm vụ 76

5.12.2 tính toán 77

5.13 Máy lọc ép dây đai 78

5.13.1 Nhiệm vụ 78

5.13.2 Tính toán 78

B:PHƯƠNG ÁN 2 80

5.1.B Mương ô xy hóa 80

5.2.B Bể lắng ly tâm đợt hai 85

52.1 Nhiệm vụ 85

5.2.1 Tính toán bể lắng 85

5.3.B Bể lắng tiếp xúc 88

5.4.B Khử trùng nước thải 89

5.4.1 Lượng clo hoạt tính cần để khử trùng 89

5.4.2 Tính toán máng trộn 91

5.5.B Tính toán bể tiếp xúc 92

5.6.B Tính toán bể nén bùn 94

5.6.1 Nhiệm vụ 94

5.6.2 Tính toán 94

5.7.1 Nhiệm vụ 97

5.7.2 Tính toán 97

5.8.B :Tính toán bể chứa bùn 101

5.8.1 Nhiệm vụ 101

5.8.2 Tính toán 101

5.9.B Máy lọc ép dây đai 102

5.9.1 Nhiệm vụ 102

5.9.2 Tính toán 102

CHƯƠNG 6: T NH TOÁN KINH TẾ- SO SÁNH VÀ L A TRON PHƯƠNG ÁN 104

A:T NH TOÁN KINH TẾ 104

6.1 Dự toán cho phương án 1 104

6.1.1 Chi phí xây dựng cơ bản 104

6.1.2 Chi phí vận hành-hóa chất 106

6.1.3 Khấu hoa tài sản và lãi suất 108

6.2 Dự toán cho phương án 2 110

6.2.1 Chi phí xây dựng cơ bản 110

6.2.2 Chi phí vận hành-hóa chất 112

6.2.3 Khấu hao tài sản và lãi suất 114

B: L ACH N PHƯƠNG ÁN 116

6.3 Hiệu suất xử lý các công trình đơn vị 116

 Hiệu quả xử lý của toàn quá trình theo phương án 1 116

 Hiệu quả xử lý của toàn quá trình theo phương án 2 118

6.4 Lựa trọn phương án 119

CHƯƠNG 7: THI CÔNG VẬN HÀNH VÀ QUẢN LÝ CÔNG TRÌNH 120

7.1 Thiết kế và thi công trạm xử lý nước thải 120

7.1.1 Trình tự thực hiện cơ bản của việc xây dựng trạm xử lý 120

7.1.2 Đặc điểm của việc thực hiện công trình 120

7.1.3 Lực lượng thi công 120

7.1.4 Biện pháp thi công 121

7.1.5 Giải pháp và chỉ tiêu kỹ thuật 121

7.2.Quản lý và vận hành trạm xử lý nước thải 123

7.2.3 Nguyên nhân và biện pháp khắc phục sự cố trong vận hành hệ thống xử lý

124

7.2.4 Tổ chức quản lý và kỹ thuật an toàn 125

7.2.5 Bảo trì 126

CHƯƠNG 8 KẾT LUẬN KIẾN NGHỊ 127

8.1 Kết luận 127

8.2 Kiến nghị 127

DANH SÁCH CÁC K HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

BOD5 : Nhu cầu oxy sinh hóa 5 (Biochemical Oxygen Demand) COD : Nhu cầu oxy hóa học (Chemical Oxygen Demand)

DO : Oxy hòa tan (Dissolved Oxygen)

F/M : Tỷ số thức ăn/vi sinh vật (Food and microorganism ratio)

SS : Cặn lơ lửng (Suspended Solids)

SBR : Sequence Batch Reactors

TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam

TCXD : Tiêu chuẩn xây dựng

QCVN 14-2008 : Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải sinh hoạt

DANH SÁCH CÁC BẢNG BẢNG TRANG

Bảng 2.1 Tải trọng chất bẩn tính theo đầu người 9

Bảng 2.2 Ứng dụng quá trình xử lý hoá học 17

Bảng 4.1 tính chất nước thải sinh hoạt 31

Bảng 5.1Tóm tắt thông số thiết kế mương và song chắn rác 41

Bảng 5.2 Tóm tắt thông số thiết kế bể lắng cát ngang 44

Bảng 5.3 Thông số và kích thước bể điều hoà 46

Bảng 5.4 Các dạng khuấy trộn ở bể điều hòa 46

Bảng 5.6 Bảng tóm tắt kết quả tính toán bể trung gian 54

Bảng 5.7 Thông số kích thước SBR 64

Bảng 5.10Tổng hợp tính toán bể nén bùn 73

Bảng 6A.1:Chi phí các hạng mục công trình 104

Bảng 6A.2:Chi phí máy móc và thiết bị 105

Bảng 6A3.:Chi phí hóa chất 106

Bảng 6.A.4:Chi phí điện lăng 107

Bảng 6A.5: Chi phí công nhân vận hành 108

Bảng 6A.6 Số tiền chi trả hàng năm cho ngân hàng 109

Bảng 6B.1:Chi phí các hạng mục công trình 110

Bảng 6B.2:Chi phí máy móc và thiết bị 111

Bảng 6B3.:Chi phí hóa chất 112

Bảng 6.B.4:Chi phí điện lăng 113

Bảng 6B.5: Chi phí công nhân vận hành 113

Bảng 6.3.1 Hiệu suất xử lý các công trình đơn vị trong phương án 1 116

Bảng 6.3.2 Hiệu suất xử lý các công trình đơn vị trong phương án 2 117

DANH SÁCH CÁC HÌNH HÌNH TRANG

Hình 2.1 Vị trí khu đô thị mới Thủ Thiêm 5

Bảng 2.2 Quy hoạch mặt bằng tổng khu đô thi mới Thủ Thiêm 7

Hình 3.1 Sơ đồ phản ứng trong sinh học t ng m có kết hợp khử N, P 21

Hình 3.2 Bể UASB 23

Hình 3.3 Sơ đồ công nghệ hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt công tyTNHH liên doanh Chí Hùng 26

Hình 3.4 Sơ đồ công nghệ hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt Công ty Cổ Phần Chế Biến Hàng Xuất Khẩu Long An - Nhà máy Điều Long An 28

Hình 3.5 Sơ đồ công nghệ hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt Doanh Nghiệp Tư Nhân Biển Cát 29

CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU

1.1 Đặt vấn đề

Trong quá trình phát triển không ng ng của xã hội, loài người đã đạt được nhiều thành tựu to lớn trong các lĩnh vực kinh tế, xã hội với một trình độ khoa học kỹ thuật hiện đại, nhưng đồng thời cũng gây ra nhiều hậu quả nghiêm trọng cho môi trường, đặc biệt là môi trường nước

Cùng với việc bảo vệ và cung cấp nguồn nước sạch việc thải và xử lý nước bị ô nhiễm trước khi đổ vào nguồn là một vấn đề bức xúc đối với toàn thể loài người, nó không giới hạn trong một quốc gia, một khu vực mà còn là một vấn đề nóng bỏng của toàn nhân loại

Việt Nam mỗi ngày có hàng triệu m3

nước thải sinh hoạt được đưa vào môi trường do sự phát triển của đô thị hoá, dân số ngày càng gia tăng

Nước thải sinh hoạt xả thải trực tiếp ra nguồn tiếp nhận sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến nguồn nước mặt như

Làm gia tăng mức độ phú dưỡng nguồn nước tiếp nhận do các chất hữu cơ và phosphat có trong nước thải Khi quá trình phú dưỡng xảy ra sẽ làm giảm lượng oxy hòa tan trong nước gây hiện tượng phân hủy yếm khí các hợp chất hữu cơ và sinh ra khí độc hại như H2S, mêtan … gây các mùi hôi và làm cho nước nguồn tiếp nhận có màu đen Bên cạnh đó, các chất dầu mỡ gây ảnh hưởng đến quá trình tái nạp oxy t không khí và một số chất ô nhiễm đặc biệt như hóa chất, chất tẩy rửa (quá trình hoạt động của nhà bếp) gây tác động tiêu cực đến hệ thủy sinh và qua dây chuyền thực phẩm sẽ gây tác hại cho người sử dụng do khả năng tích tụ sinh học cao của chúng

T những tác động trên, chính phủ ngày càng coi trọng vấn đề bảo vệ môi trường mà cụ thể là yêu cầu các chất thải cần được xử lý trước khi xả ra môi trường

Vì thế các luật, nghị định, quy định được ban hành buộc các cơ sở sản xuất, kinh doanh, dịch vụ, nhà máy, xí nghiệp… phải xử lý nguồn ô nhiễm phát sinh do quá trình hoạt động

Vì vậy, để phát triển mà không làm suy thoái môi trường đặc biệt là môi trường nước thì việc đầu tư xây dựng hệ thống xử lý nước thải phù hợp là một yêu cầu cần thiết đảm bảo phát triển kinh tế bền vững

Do đó, việc đầu tư xây dựng một trạm xử lý nước thải cho khu đô thị trước khi

xả vào hệ thống kênh, rạch thoát nước tự nhiên là một yêu cầu cấp thiết, nhằm mục tiêu phát triển bền vững cho môi trường trong tương lai và bảo vệ sức khỏe cộng đồng

Chính vì lý do đó đề tài “Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt cho khi đô thị mới Thủ Thiêm, công suất 15000 m3/ngày.đêm” đã được lực chọn làm

đồ án tốt nghiệp của trong báo cáo này

1.2 Sự cần thiết của đề tài

Bán đảo nghiệp,khu đân cư.Bên cạnh đó khi Thủ Thiêm phát triển nó sẽ trở thành một tầm nhìn cảnh quan quan trọng

Vì vậy: Việc khắc phục ô nhiễm cho dòng sông cần được chú trọng và quan tâm

Để làm được điều đó việc xây dựng các hệ thống xử lý nước thải cho các khu dân cư trong khu đô thị mới Thủ Thiêm là hết sức cần Thủ Thiêm có phần sông dài 8,5km và một phần đã bị ô nhiễm do sủ dụng làm nối giao thông cho tàu thuyền,các kho hàng và sân chữ hàng,cùng với đó cũng là nơi xả thải của khu công thiết và có ý nghĩa thực tiễn để Thủ Thiêm trở thành một khu đô thị sinh thái thật sự

1.4 Nội dung nghiên cứu

 Tổng quan về: Đô thị,khu đô thị ở Việt Nam và khu đô thị mới Thủ Thiêm

 Xác định đặc tính nước thải: Lưu lượng, thành phần, tính chất nước thải, khả năng gây ô nhiễm, nguồn xả thải

 Đề xuất dây chuyền công nghệ xử lý nước thải phù hợp với điều kiện hiện tại

 Tính toán thiết kế các công trình đơn vị trong hệ thống xử lý nước thải

 Dự toán chi phí xây dựng, thiết bị, hóa chất, chi phí vận hành trạm xử lý nước

1.5 Giớ hạn đề tài

Quy mô: Đề tài chỉ thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho một phần khu vực lân cận

4-Khu nhà ở phía Bắc sông Sài Gòn với công suất dự định 15000 m3/ngày.đêm

Đối tượng xử lý: Chỉ xủ lý nước thải sinh hoạt không pha nước mưa Nguồn nước t

nhà ăn,nhà vệ sinh

Thời gian thực hiện:Bắt đầu t ngày

1.5 Phương pháp thực hiện

 Phương pháp thu thập số liệu: Thu thập các tài liệu về nước thải sinh hoạt, tìm

hiểu thành phần, tính chất nước thải và các số liệu cần thiết khác

 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Tìm hiểu những công nghệ xử lý nước thải

sinh hoạt qua các tài liệu chuyên ngành

 Phương pháp so sánh: So sánh ưu, nhược điểm của công nghệ xử lý hiện có và

đề xuất công nghệ xử lý nước thải phù hợp

 Phương pháp toán: Sử dụng công thức toán học để tính toán các công trình đơn

vị trong hệ thống xử lý nước thải, dự toán chi phí xây dựng, vận hành trạm xử

lý

 Phương pháp đồ họa: Dùng phần mềm AutoCad để mô tả kiến trúc các công

trình đơn vị trong hệ thống xử lý nước thải

1.6 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

Xây dựng trạm xử lý nước thải đạt tiêu chuẩn môi trường giải quyết được vấn

đề sự ô nhiễn của nước thải sinh hoạt

Khi trạm xử lý hoàn thành và đi vào hoạt động sẽ là nơi để các doanh nghiệp lân cận, sinh viên tham quan, học tập

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN ĐÔ THỊ Ở VIỆT NAM VÀ

KHU ĐÔ THỊ MỚI THỦ THIÊM

2.1 Tổng quan về đô thị ở Việt Nam

2.1.1 Khái niện đô thị -khu đô thị

Đô thị hay khu đô thị là một khu vực có mật độ dân cư đông, tốc độ gia tăng các công trình kiến trúc do con người xây dựng cao so với các khu vực xung quanh nó Góp phần vạo sự phát triển kinh tế xã hội cho một vùng lãnh thổ

Khu đô thị là khu vực xây dựng một hay nhiều khu chức năng của đô thị được giới hạn bởi các ranh giới tự nhiên, gianh giới nhân tạo hoặc các đường chính đô thị

2.1.2 Hiện trạng đô thị hóa ở Việt Nam

Trong hơn 20 năm tiến hành công cuộc đổi mới, quá trình đô thị hoá diễn ra hết sức nhanh chóng nhất là trong 10 năm trở lại đây, đặc biệt ở các thành phố lớn như Hà Nội, Đà Nẵng và Thành phố Hồ Chí Minh

T năm 1990 các đô thị Việt Nam bắt đầu phát triển, lúc đó cả nước mới có

khoảng 500 đô thị (tỷ lệ đô thị hoá vào khoảng 17-18%), đến năm 2000 con số này lên

649 và năm 2003 là 656 đô thị Tính đến nay, cả nước có khoảng 700 đô thị, trong đó

có 5 thành phố trực thuộc trung ương, 44 thành phố trực thuộc tỉnh, 45 thị xã và trên

500 thị trấn Bước đầu đã hình thành các chuỗi đô thị trung tâm quốc gia: Các đô thị trung tâm quốc gia gồm Hà Nội, Thành phố Hồ Chí Minh, Hải Phòng, Đà Nẵng, Huế Các đô thị trung tâm vùng gồm các thành phố như: Cần Thơ, Biên Hoà, Vũng Tàu, Buôn Ma Thuột, Nha Trang, Nam Định, Thái Nguyên, Việt Trì, Hạ Long, Hoà Bình… Các đô thị trung tâm tỉnh gồm các thành phố, thị xã giữ chức năng trung tâm hành chính-chính trị, kinh tế, văn hoá, du lịch-dịch vụ, đầu mối giao thông; và các đô thị trung tâm huyện; đô thị trung tâm cụm các khu dân cư nông thôn, các đô thị mới Theo dự báo của Bộ Xây dựng, tỷ lệ đô thị hoá của Việt Nam vào năm 2020 sẽ đạt khoảng 40%, tương đương với số dân cư sinh sống tại đô thị chiếm trên 45 triệu dân Mục tiêu đề ra cho diện tích bình quân đầu người là 100m2/người Nếu đạt tỷ lệ

100m2/người, Việt Nam cần có khoảng 450.000ha đất đô thị, nhưng hiện nay, diện tích đất đô thị chỉ có 105.000ha, bằng 1/4 so với yêu cầu Với tốc độ phát triển và dân

số đô thị như vậy, Việt Nam sẽ phải đối mặt với ngày càng nhiều vấn đề phức tạp phát

tăng cao; vấn đề giải quyết công ăn việc làm, thất nghiệp tại chỗ, nhà ở và tệ nạn xã hội làm cho trật tự xã hội ven đô ngày càng thêm phức tạp; vấn đề nhà ở và quản lý trật tự an toàn xã hội ở đô thị; vấn đề ô nhiễm môi trường, ô nhiễm nguồn nước

2.2 Tổng quan khu đô thị mới Thủ Thiêm

2.2.1 Vị trí địa lý-điều kiện tự nhiên

2.2.1.2 Điều kiện tự nhiên:

 Lượng mưa,khí hậu

Môi trường cận nhiệt đới

Nhiệt độ trung bình 270C, Nhiệt độ cao nhất 360C, Nhiệt độ thấp nhất 240C

Một năm có 2 mùa: Mùa nắng (t tháng 12-tháng 4), Mùa mưa (t tháng 5-tháng 11)

Độ ẩm trung bình ngày là 70-80%

Lượng mưa trung bình hàng năm là 1,949 mm

Hướng gió chính là Đông Nam-Tây Bắc vào mùa khô và Tây Nam –Đông Bắc vào mùa mưa

 Lũ lụt

Là khu đất lún do ảnh hưởng chế độ thủy chiều 2 lần/ngày

Hiện nay chưa có thiết bị nào để ngăn chặn hoặc kiểm soát lũ lụt tronh khu vực Thủ Thiêm Mặt bằng của công trình được đề nghị nâng cao t 2,5-4,5 m để thích hợp với tình trạng lũ lụt

2.Khu nhà ở phía Bắc cầu Thủ Thiêm và sông Sài Gòn: Phía đông của trung tâm hội nghị, bao gồm khu nhà ở và vùng đa năng lân cận nơi mà cầu Thủ Thiêm cắt ngang đại lộ vòng cung và khu vực nhà ở còn lại ở phía Bắc và một vài địa điểm trường học 3.Đại lộ Đông -Tây ở hồ trung tâm và Đại lộ Đông- Tây của quận đa năng: Bao gồm nhà bảo tang, những tòa nhà hành chính thành phố và khu nhà ở phía Nam và khu vực

đa năng dọc theo đại lộ Đông Tây và những khu vực nhà ở phía Bắc và phía Nam

5.Khu vực nhà ở Nam

Bảng 2.2 Quy hoạch mặt bằng tổng khu đô thị mới Thủ Thiêm

2.2.3 Quy hoạch mạng lưới hạ tầng

 Chuẩn bị đất xây dựng :Gần 12 triệu m3

đất đắp sẽ được đưa về khu đất nơi tạo nên khu đô thị Thủ Thiêm Hệ thống cây xanh được dựng lên ở rìa các khu đất ẩm ướt

để ngăn chặn sự xói mòn và mất ổn định của vùng đất ven sông

 Giao thông :gồm 3 dạng

Lưu thông trong vùng:Không sử dụng các con đường nhỏ và đường chính

Lưu thông trong địa phương: Sẽ đi t một vùng tới một vùng khác trong khu vực

Thủ Thiêm

Lưu thông trong TP-HCM :Sẽ rời khỏi hoặc vào Thủ Thiêm qua kênh đào, cầu và

đại lộ Đông Tây hoặc các đường khác dẫn tới phần phía đông của quận 2

Đường hầm vào dại lộ Đông Tây sẽ có vai trò liên kết giứa Thủ Thiêm với phía tây của sông Sài Gòn

Cầu Thủ Thiêm sẽ kết nối bán đảo đến phía bắc của thành phố, đến Bình Thạnh và kết thúc tại quốc lộ 1

 Cấp nước:Mạng lưới đường ống được phân chia hành ba hạng chưc năng

Các đường ống chính truyền một khối lượng nước lớn t ống truyền tải, thường phục

vụ cho mạch vòng đường ống chính

Các đường ống thứ cấp truyền khối lượng nước lớn tương tự tuyến đường ống chính đến các khu vực có nhu cầu

Các tuyến nhánh cung cấp nước đến các đầu mối tiêu thụ

Nguồn cung cấp nước chính cho khu đô thị mới Thủ Thiêm sẽ tới t một đường ống

đường ống này có một đường ống 500 mm hiện hữu dọc theo đường Lương Định Của Tổng lưu lượng nước hàng ngày ước tính là 100.000m3/ngày dựa trên giả thuyết về dân số năn 2020

 Quy hoạch thoát nước thải

Nước thải sẽ được thu gom chủ yếu qua một hệ thống tự chảy, năm trạm bơm chính sẽ bơm nước thải t các khu vực đến các giếng thăm và tổng lượng nước thải sẽ đươc dẫn đến nhà máy xử lý nước thải dự kiến ở Cát Lái Cho nên để đáp ứng nhu cầu phát triển của khu vực Thủ Thiêm một loạt trạm xử lý nướ thải tạm thời được đặt ven sông Sài Gòn để xư lý nước thải khu vực trước khi thải ra sông

 Quy hoạch thoát nước mưa

Hệ thống tiêu nước mưa là hệ thống phân ly để thu gom dòng chảy nước mưa Hệ thống sẽ thiết kế phù hợp với toàn khu vực Thủ Thiêm phần lớn được đánh giá là không ngấm nước nhờ có mặt đường ô tô và mái nhà

Có hai hệ thống tiêu nước mưa được đề xuất cho đường ô tô

- Hệ thống thu gom thông thường:Nước mưa sẽ thu gom vào bể chứa với bể lắng sau

để xử lý lại rồi chảy ra sông,hồ hoăc kênh, vùng đầm lầy ở phía nam khu đất

- Hệ thống gồm cây trồng và đất đã được thi công có kỹ thuật để xử lý nước mưa  Chất thải rắn

Rác thải t các hộ gia đình được đựng trong các otto 25-30 lít hay các thùng solo Rác

t Block căn hộ sẽ đựng vào các thùng có bánh, xe có nắp đậy 0,24-1,5 m3

và rác ở những nơi công cộng Rác thải sẽ được thu gom hằng ngày bằng xe ép rác sau đó được

vậ chuyển tới nơi xử lý

 Cấp điện

Theo quy hoạch tổng thể của Sasaki, trạm điện An Khánh sẽ được cải tạo thành trạm điện cuối 220 kV cho Thủ Thiêm, nhận điện năng qua đường dây truyền tải bằng cáp nổi được dỡ bằng trục thép, đường dât này nối t trạm điện Thủ Đức đến Cát Lái Tram biến áp 220/110kV Thủ Thiêm sẽ cung cấp điện cho trạm An khánh hiện hữu và trạm Thủ Thiêm mới qua mạng lưới vòng mới vơi cáp điện áp là 110 kV Theo kế hoạch phát triển tổng dân số là 96.000 dân với nhu cầu điện theo dự kiến là 10,3MWH cho mỗi đầu người Do đó khu vực Thủ Thiêm sẽ có nhu cầu điện khoảng 2,10 tỷ

CHƯƠNG 3: TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI SINH HOẠT & CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT

3.1 Tổng quan về nước thải sinh hoạt

3.1.1 Nguồn phát sinh, đặc tính nước thải sinh hoạt

Nguồn phát sinh tại khu dân cư đô thị mới Thủ Thiêm chủ yếu là nước thải sinh hoạt trong quá trình hoạt động vệ sinh của dân cư khu dự án

Đặc tính chung của nước thải sinh hoạt thường bị ô nhiễm bởi các chất cặn bã hữu cơ, các chất hữu cơ hoà tan (thông qua các chỉ tiêu BOD5/COD), các chất dinh dưỡng (Nitơ, phospho), các vi trùng gây bệnh (E.Coli, coliform…)

Mức độ ô nhiễm của nước thải sinh hoạt phụ thuộc vào: lưu lượng nước thải; tải trọng chất bẩn tính theo đầu người

Tải trọng chất bẩn của nước thải sinh hoạt tính theo đầu người phụ thuộc vào: mức sống, điều kiện sống, tập quán sống và các điều kiện địa phương

Tải trọng chất bẩn được xác định trong Bảng 2.1

Bảng 3.1 Tải trọng chất bẩn tính theo đầu người

Nitơ của các muối Amoni (N-NH 4 ) 8

3.1.2 Thành phần, tính chất nước thải sinh hoạt

Thành phần và tính chất của nước thải sinh hoạt phụ thuộc rất nhiều vào nguồn nước thải Ngoài ra lượng nước thải ít hay nhiều còn phụ thuộc vào tập quán sinh hoạt

Thành phần nước thải sinh hoạt gồm 2 loại :

 Nước thải nhiễm bẩn do chất bài tiết con người t các phòng vệ sinh;

 Nước thải nhiễm bẩn do các chất thải sinh hoạt: Cặn bã, dầu mỡ t các nhà bếp, các chất tẩy rửa, chất hoạt động bề mặt t các phòng tắm, nước rửa vệ sinh sàn nhà…

Đặc tính và thành phần tính chất của nước thải sinh hoạt t các khu phát sinh nước thải này đều giống nhau, chủ yếu là các chất hữu cơ, trong đó phần lớn các loại carbonhydrate, protein, lipid là các chất dễ bị vi sinh vật phân hủy Khi phân hủy thì vi sinh vật cần lấy oxi hòa tan trong nước để chuyển hóa các chất hữu cơ trên thành CO2,

N2, H2O, CH4,… Chỉ thị cho lượng chất hữu cơ có trong nước thải có khả năng bị phân hủy hiếu khí bởi vi sinh vật chính là chỉ số BOD5 Chỉ số này biểu diễn lượng oxi cần thiết mà vi sinh vật phải tiêu thụ để phân hủy lượng chất hữu cơ có trong nước thải Như vậy chỉ số BOD5 càng cao cho thấy chất hữu cơ có trong nước thải càng lớn, oxi hòa tan trong nước thải ban đầu bị tiêu thụ nhiều hơn, mức độ ô nhiễm của nước thải cao hơn

3.2 Các thông số ô nhiễm đặc trưng của nước thải

3.2.1 Thông số vật lý

 Hàm lượng chất rắn lơ lửng

Các chất rắn lơ lửng trong nước ((Total) Suspended Solids – (T)SS - SS) có thể

có bản chất là:

- Các chất vô cơ không tan ở dạng huyền phù (Phù sa, gỉ sét, bùn, hạt sét);

- Các chất hữu cơ không tan;

- Các vi sinh vật (vi khuẩn, tảo, vi nấm, động vật nguyên sinh…)

Sự có mặt của các chất rắn lơ lửng cản trở hay tiêu tốn thêm nhiều hóa chất trong quá trình xử lý

 Mùi

Hợp chất gây mùi đặc trưng nhất là H2S _ mùi trứng thối Các hợp chất khác, chẳng

 Độ màu

Màu của nước thải là do các chất thải sinh hoạt, công nghiệp, thuốc nhuộm hoặc do các sản phẩm được tao ra t các quá trình phân hủy các chất hữu cơ Đơn vị đo độ màu thông dụng là mgPt/L (thang đo Pt _Co)

Độ màu là một thông số thường mang tính chất cảm quan, có thể được sử dụng để đánh giá trạng thái chung của nước thải

 Nhu cầu oxy hóa học (Chemical Oxygen Demand - COD)

COD là lượng oxy cần thiết để oxy hoá các hợp chất hoá học trong nước bao gồm cả vô cơ và hữu cơ Như vậy, COD là lượng oxy cần để oxy hoá toàn bộ các chất hoá học trong nước, trong khi đó BOD là lượng oxy cần thiết để oxy hoá một phần các hợp chất hữu cơ dễ phân huỷ bởi vi sinh vật

COD là một thông số quan trọng để đánh giá mức độ ô nhiễm chất hữu cơ nói chung

và cùng với thông số BOD, giúp đánh giá phần ô nhiễm không phân hủy sinh học của nước t đó có thể lựa chọn phương pháp xử lý phù hợp

 Nhu cầu oxy sinh học (Biochemical Oxygen Demand - BOD)

BOD (Biochemical oxygen Demand - nhu cầu oxy sinh hoá) là lượng oxy cần thiết để vi sinh vật oxy hoá các chất hữu cơ theo phản ứng:

Chất hữu cơ + O2  CO2 + H2O + tế bào mới + sản phẩm trung gian

Trong môi trường nước, khi quá trình oxy hoá sinh học xảy ra thì các vi sinh vật sử dụng oxy hoà tan, vì vậy xác định tổng lượng oxy hoà tan cần thiết cho quá trình phân huỷ sinh học là phép đo quan trọng đánh giá ảnh hưởng của một dòng thải đối với nguồn nước BOD có ý nghĩa biểu thị lượng các chất thải hữu cơ trong nước có thể bị phân huỷ bằng các vi sinh vật



DO là lượng oxy hoà tan trong nước cần thiết cho sự hô hấp của các sinh vật nước (cá, lưỡng thê, thuỷ sinh, côn trùng v.v ) thường được tạo ra do sự hoà tan t khí quyển hoặc do quang hợp của tảo

Nồng độ oxy tự do trong nước nằm trong khoảng 8 - 10 ppm, và dao động mạnh phụ thuộc vào nhiệt độ, sự phân huỷ hoá chất, sự quang hợp của tảo và v.v Khi nồng độ DO thấp, các loài sinh vật nước giảm hoạt động hoặc bị chết Do vậy, DO là một chỉ số quan trọng để đánh giá sự ô nhiễm nước của các thuỷ vực

 Nitơ và các hợp chất chứa nitơ

Trong nước mặt cũng như nước ngầm nitơ tồn tại ở 3 dạng chính là: ion amoni (

NH4+ ), nitrit ( NO2- ) và nitrat ( NO3- ) Dưới tác động của nhiều yếu tố hóa lý và do hoạt động của một số sinh vật các dạng nitơ này chuyển hóa lẫn nhau, tích tụ lại trong nước ăn và có độc tính đối với con người Nếu sử dụng nước có NO2- với hàm lượng vượt mức cho phép kéo dài, tr em và phụ nữ có thai có thể mắc bệnh xanh da vì chất độc này cạnh tranh với hồng cầu để lấy oxy

 Phospho và các hợp chất chứa phospho

Trong các loại nước thải, Phospho hiện diện chủ yếu dưới các dạng phosphat Các hợp chất Phosphat được chia thành Phosphat vô cơ và Phosphat hữu cơ

Phospho là một chất dinh dưỡng đa lượng cần thiết đối với sự phát triển của sinh vật Việc xác định Phospho tổng là một thông số đóng vai trò quan trọng để đảm bảo quá trình phát triển bình thường của các vi sinh vật trong các hệ thống xử lý chất thải bằng phương pháp sinh học

Phospho và các hợp chất chứa Phospho có liên quan chặt chẽ đến hiện tượng phú dưỡng hóa nguồn nước, do sự có mặt quá nhiều các chất này kích thích sự phát triển mạnh của tảo và vi khuẩn lam

 Chất hoạt động bề mặt

Các chất hoạt động bề mặt là những chất hữu cơ gồm 2 phần: kị nước và ưa nước tạo nên sự phân tán của các chất đó trong dầu và trong nước Nguồn tạo ra các chất hoạt động bề mặt là do việc sử dụng các chất tẩy rửa trong sinh hoạt và trong một số ngành công nghiệp

3.2.3 Thông số vi sinh vật học

phát triển và sinh sản Một số các sinh vật gây bệnh có thể sống một thời gian khá dài trong nước và là nguy cơ truyền bệnh tiềm tàng, bao gồm vi khuẩn, virus, giun sán

 Vi khuẩn: Các loại vi khuẩn gây bệnh có trong nước thường gây các bệnh về đường

ruột, như dịch tả (cholera) do vi khuẩn Vibrio comma, bệnh thương hàn (typhoid) do

vi khuẩn Salmonella typhosa

 Virus: có trong nước thải có thể gây các bệnh có liên quan đến sự rối loạn hệ thần

kinh trung ương, viêm tủy xám, viêm gan Thông thường khử trùng bằng các quá trình khác nhau trong các giai đoạn xử lý có thể diệt được virus

 Giun sán (helminths): Giun sán là loại sinh vật ký sinh có vòng đời gắn liền với hai

hay nhiều động vật chủ, con người có thể là một trong số các vật chủ này Chất thải của người và động vật là nguồn đưa giun sán vào nước Tuy nhiên, các phương pháp

xử lý nước hiện nay tiêu diệt giun sán rất hiệu quả

3.3 Tổng quan về các phương pháp xử lý nước thải

Phương pháp xử lý cơ học tách khỏi nước thải sinh hoạt khoảng 60% tạp chất không tan, tuy nhiên BOD trong nước thải giảm không đáng kể Để tăng cường quá trình xử lý cơ học, người ta làm thoáng nước thải sơ bộ trước khi lắng nên hiệu suất xử

lý của các công trình cơ học có thể tăng đến 75% và BOD giảm đi 10 – 15%

Một số công trình xử lý nước thải bằng phương pháp cơ học bao gồm:

 Song chắn rác

Song chắn rác dùng để giữ lại các tạp chất thô như giấy, rác, túi nilon, vỏ cây

và các tạp chất có trong nước thải nhằm đảm bảo cho máy bơm, các công trình và thiết

bị xử lý nước thải hoạt động ổn định

Song chắn rác là các thanh đan xếp kế tiếp nhau với các khe hở t 16 đến

hình chữ nhật, hình tròn hoặc elip Bố trí song chắn rác trên máng dẫn nước thải Các song chắn rác đặt song song với nhau, nghiêng về phía dòng nước chảy để giữ rác lại Song chắn rác thường đặt nghiêng theo chiều dòng chảy một góc 50 đến 900

Thiết bị chắn rác bố trí tại các máng dẫn nước thải trước trạm bơm nước thải và trước các công trình xử lý nước thải

 Bể thu và tách dầu mỡ

Bể thu dầu: Được xây dựng trong khu vực bãi đỗ và cầu rửa ô tô, xe máy, bãi chứa dầu

và nhiên liệu, nhà giặt tẩy của khách sạn, bệnh viện hoặc các công trình công cộng khác, nhiệm vụ đón nhận các loại nước rửa xe, nước mưa trong khu vực bãi đỗ xe…

 Bể tách mỡ: Dùng để tách và thu các loại mỡ động thực vật, các loại dầu… có

trong nước thải Bể tách mỡ thường được bố trí trong các bếp ăn của khách sạn, trường học, bệnh viện… xây bằng gạch, bê tông cốt thép, thép, nhựa composite… và bố trí bên trong nhà, gần các thiết bị thoát nước hoặc ngoài sân gần khu vực bếp ăn để tách dầu mỡ trước khi xả vào hệ thống thoát nước bên ngoài cùng với các loại nước thải khác

 Bể điều hoà

Lưu lượng và nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải các khu dân cư, công trình công cộng như các nhà máy xí nghiệp luôn thay đổi theo thời gian phụ thuộc vào các điều kiện hoạt động của các đối tượng thoát nước này Sự dao động về lưu lượng nước thải, thành phần và nồng độ chất bẩn trong đó sẽ ảnh hưởng không tốt đến hiệu quả làm sạch nước thải Trong quá trình lọc cần phải điều hoà lưu lượng dòng chảy, một trong những phương án tối ưu nhất là thiết kế bể điều hoà lưu lượng

Bể điều hoà làm tăng hiệu quả của hệ thống xử lý sinh học do nó hạn chế hiện tượng quá tải của hệ thống hoặc dưới tải về lưu lượng cũng như hàm lượng chất hữu

cơ giảm được diện tích xây dựng của bể sinh học Hơn nữa các chất ức chế quá trình

xử lý sinh học sẽ được pha loãng hoặc trung hoà ở mức độ thích hợp cho các hoạt động của vi sinh vật

 Bể lắng

Bể lắng cát

Trong thành phần cặn lắng nước thải thường có cát với độ lớn thủy lực µ = 18

lắng, bể mêtan,… làm giảm dung tích công tác công trình, gây khó khăn cho việc xả bùn cặn, phá huỷ quá trình công nghệ của trạm xử lý nước thải Để đảm bảo cho các công trình xử lý sinh học nước thải sinh học nước thải hoạt động ổn định cần phải có các công trình và thiết bị phía trước

Cát lưu giữ trong bể t 2 đến 5 ngày Các loại bể lắng cát thường dùng cho các trạm xử lý nước thải công xuất trên 100m3/ngày Các loại bể lắng cát chuyển động quay có hiệu quả lắng cát cao và hàm lượng chất hữu cơ trong cát thấp Do cấu tạo đơn giản bể lắng cát ngang được sử dụng rộng rãi hơn cả Tuy nhiên trong điều kiện cần thiết phải kết hợp các công trình xử lý nước thải, người ta có thể dùng bể lắng cát đứng, bể lắng cát tiếp tuyến hoặc thiết bị xiclon hở một tầng hoặc xiclon thuỷ lực

T bể lắng cát, cát được chuyển ra sân phơi cát để làm khô bằng biện pháp trọng lực trong điều kiện tự nhiên

Dựa vào chức năng và vị trí có thể chia bể lắng thành các loại: bể lắng đợt một trước công trình xứ lý sinh học và bể lắng đợt hai sau công trình xứ lý sinh học

Theo cấu tạo và hướng dòng chảy người ta phân ra các loại bể lắng ngang, bể lắng đứng và bể lắng ly tâm

 Bể keo tụ, tạo bông

Quá trình keo tụ tạo bông được ứng dụng để loại bỏ các chất rắn lơ lửng và các

không thể loại bỏ bằng quá trình lắng vì tốn rất nhiều thời gian Để tăng hiệu quả lắng, giảm bớt thời gian lắng của chúng thì thêm vào nước thải một số hóa chất như phèn nhôm, phèn sắt, polymer, … Các chất này có tác dụng kết dính các chất khuếch tán trong dung dịch thành các hạt có kích cỡ và tỷ trọng lớn hơn nên sẽ lắng nhanh hơn Các chất keo tụ dùng là phèn nhôm: Al2(SO4)3.18H2O, NaAlO2, Al2(OH)3Cl, KAl(SO4)2.12H2O, NH4Al(SO4)2.12H2O; phèn sắt: Fe2(SO4)3.2H2O, FeSO4.7H2O, FeCl3 hay chất keo tụ không phân ly, dạng cao phân tử có nguồn gốc thiên nhiên hay tổng hợp

Phương pháp keo tụ có thể làm trong nước và khử màu nước thải vì sau khi tạo bông cặn, các bông cặn lớn lắng xuống thì những bông cặn này có thể kéo theo các chất phân tán không tan gây ra màu

 Bể tuyển nổi

Tuyển nổi là phương pháp được áp dụng tương đối rộng rãi nhằm loại bỏ các tạp chất không tan, khó lắng Trong nhiều trường hợp, tuyển nổi còn được sử dụng để tách các chất tan như chất hoạt động bề mặt

Bản chất của quá trình tuyển nổi ngược lại với quá trình lắng và cũng được áp dụng trong trường quá trình lắng xảy ra rất chậm và rất khó thực hiện Các chất lơ lửng như dầu, mỡ sẽ nổi lên trên bề mặt của nước thải dưới tác dụng của các bọt khí tạo thành lớp bọt có nồng độ tạp chất cao hơn trong nước ban đầu Hiệu quả phân riêng bằng tuyển nổi phụ thuộc kích thước và số lượng bong bóng khí Kích thước tối ưu của bong bóng khí là 15 - 30.10-3 mm

 Hấp phụ

Hấp phụ là phương pháp tách các chất hữu cơ và khí hòa tan ra khỏi nước thải bằng cách tập trung các chất đó trên bề mặt chất rắn (chất hấp phụ) hoặc bằng cách tương tác giữa các chất bẩn hòa tan với các chất rắn (hấp phụ hóa học)

Bảng 2.3Ứng dụng quá trình xử lý hoá học

Trung hoà Để trung hoà các nước thải có độ kiềm hoặc axit cao

Khử trùng Để loại bỏ các vi sinh vật gây bệnh Các phương pháp thường sử

dụng là: chlorine, chlorine dioxide, bromide chlorine, ozone… Các quá trình

khác

Nhiều loại hoá chất được sử dụng để đạt được những mục tiêu nhất định nào đó Ví dụ như dùng hoá chất để kết tủa các kim loại nặng trong nước thải

3.3.4 Phương pháp xử lý sinh học

Các chất hữu cơ ở dạng keo, huyền phù và dung dịch là nguồn thức ăn của vi sinh vật Trong quá trình hoạt động sống, vi sinh vật oxy hoá hoặc khử các hợp chất hữu cơ này, kết quả là làm sạch nước thải khỏi các chất bẩn hữu cơ

Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học hiếu khí: Quá trình xử lý nước thải được dựa trên sự oxy hoá các chất hữu cơ có trong nước thải nhờ oxy tự do hoà tan Nếu oxy được cấp bằng thiết bị hoặc nhờ cấu tạo công trình, thì đó là quá trình sinh học hiếu khí trong điều kiện nhân tạo Ngược lại, nếu oxy được vận chuyển và hoà tan trong nước nhờ các yếu tố tự nhiên thì đó là quá trình xử lý sinh học hiếu khí trong điều kiện tự nhiên

Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học kỵ khí: Quá trình xử lý được dựa trên cơ sở phân huỷ các chất hữu cơ giữ lại trong công trình nhờ sự lên men kỵ khí Đối với các hệ thống thoát nước qui mô v a và nhỏ người ta thường dùng các công trình kết hợp với việc tách cặn lắng với phân huỷ yếm khí các chất hữu cơ trong pha rắn và pha lỏng

3.3.4.1 Xử lý sinh học trong điều kiện tự nhiên

 Các công trình xử lý nước thải trong đất

Các công trình xử lý nước thải trong đất là những vùng đất quy hoạch tưới nước thải định kỳ gọi là cánh đồng ngập nước (cánh đồng tưới và cánh đồng lọc) Cánh đồng ngập nước được tính toán thiết kế dựa vào khả năng giữ lại, chuyển hoá chất bẩn trong đất Khi lọc qua đất, các chất lơ lửng và keo sẽ được giữ lại ở lớp trên cùng Những chất đó tạo nên lớp màng gồm vô số vi sinh vật có khả năng hấp phụ và oxy

ngập nước phụ thuộc vào các yếu tố như loại đất, độ ẩm của đất, mực nước ngầm, tải trọng, chế độ tưới, phương pháp tưới, nhiệt độ và thành phần tính chất nước thải Đồng thời nó còn phụ thuộc vào các loại cây trồng ở trên bề mặt Trên cánh đồng tưới ngập nước có thể trồng nhiều loại cây, song chủ yếu là loại cây không thân gỗ

 Hồ sinh học

Hồ sinh học là các thuỷ vực tự nhiên hoặc nhân tạo, không lớn mà ở đấy diễn ra quá trình chuyển hoá các chất bẩn Quá trình này diễn ra tương tự như quá trình tự làm sạch trong nước sông hồ tự nhiên với vai trò chủ yếu là các vi khuẩn và tảo

Theo bản chất quá trình xử lý nước thải và điều kiện cung cấp oxy người ta chia

hồ sinh học ra hai nhóm chính: hồ sinh học ổn định nước thải và hồ làm thoáng nhân tạo

Hồ sinh học ổn định nước thải có thời gian nước lưu lại lớn (t 2 – 3 ngày đến hàng tháng) nên điều hoà được lưu lượng và chất lượng nước thải đầu ra Oxy cung cấp cho hồ chủ yếu là khuếch tán qua bề mặt hoặc do quang hợp của tảo Quá trình phân huỷ chất bẩn diệt khuẩn mang bản chất tự nhiên

Theo điều kiện khuấy trộn hồ sinh học làm thoáng nhân tạo có thể chia thành hai loại là hồ sinh học làm thoáng hiếu khí và hồ sinh học làm thoáng tuỳ tiện Trong

hồ sinh học làm thoáng hiếu khí nước thải trong hồ được xáo trộn gần như hoàn toàn Trong hồ không có hiện tượng lắng cặn Hoạt động hồ gần giống như bể Aerotank Còn trong hồ sinh học làm thoáng tuỳ tiện còn có những vùng lắng cặn và phân huỷ chất bẩn trong điều kiện yếm khí Mức độ xáo trộn nước thải trong hồ được hạn chế

3.3.4.1 Xử lý sinh học trong điều kiện nhân tạo

A :Xử lý sinh học hiếu khí trong điều kiện nhân tạo

 Xử lý sinh học bằng hệ vi sinh vật bám dính

Các màng sinh vật bao gồm các loại vi khuẩn hiếu khí, vi khuẩn tuỳ tiện, động vật nguyên sinh, giun, bọ… hình thành xung quanh hạt vật liệu lọc hoặc trên bề mặt giá thể (sinh trưởng bám dính) sẽ hấp thụ chất hữu cơ Các công trình chủ yếu là bể lọc sinh học, đĩa lọc sinh học, bể lọc sinh học có vật liệu lọc nước…

Các công trình xử lý nước thải theo nguyên lý bám dính chia làm hai loại: Loại

có vật liệu lọc tiếp xúc không ngập trong nước với chế độ tưới nước theo chu kỳ và

Bể lọc sinh học nhỏ giọt

Bể lọc sinh học nhỏ giọt dùng để xử lý sinh học hoàn toàn nước thải, đảm bảo

BOD trong nước thải ra khỏi bể lắng đợt hai dưới 15 mg/l

Bể có cấu tạo hình chữ nhật hoặc hình tròn trên mặt bằng Do tải trọng thủy lực

và tải trọng chất bẩn hữu cơ thấp nên kích thước vật liệu lọc không lớn hơn 30mm thường là các loại đá cục, cuội, than cục Chiều cao lớp vật liệu lọc trong bể t 1,5 – 2

m Bể được cấp khí tự nhiên nhờ các cửa thông gió xung quanh thành với diện tích

bằng 20% diện tích sàn thu nước hoặc lấy t dưới đáy với khoảng cách giữa đáy bể và

sàn đỡ vật liệu lọc cao 0,4 - 0,6 m Để lưu thông hỗn hợp nước thải và bùn cũng như

không khí vào trong lớp vật liệu lọc, sàn thu nước có các khe hở Nước thải được tưới

t trên bờ mặt nhờ hệ thống phân phối vòi phun, khoan lỗ hoặc máng răng cưa

Đĩa lọc sinh học

Đĩa lọc sinh học được dùng để xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học theo

nguyên lý bám dính Đĩa lọc là các tấm nhựa, gỗ, … hình tròn đường kính 2 – 4 m dày dưới 10 mm ghép với nhau thành khối cách nhau 30 – 40 mm và các khối này được bố

trí thành dãy nối tiếp quay đều trong bể nước thải Đĩa lọc sinh học được sử dụng rộng rãi để xử lý nước thải sinh hoạt với công suất không hạn chế Tuy nhiên người ta thường sử dụng hệ thống đĩa để cho các trạm xử lý nước thải công suất dưới 5000

m 3 /ngày

Bể lọc sinh học có vật liệu lọc ngập trong nước

Bể lọc sinh học có vật liệu lọc ngập trong nước hoạt động theo nguyên lý lọc dính bám Công trình này thường được gọi là Bioten có cấu tạo gần giống với bể lọc sinh học và Aerotank Vật liệu lọc thường được đóng thành khối và ngập trong nước Khí được cấp với áp lực thấp và dẫn vào bể cùng chiều hoặc ngược chiều với nước thải Khi nước thải qua lớp vật liệu lọc, BOD bị khử và NH4+ bị chuyển hoá thành

NO3- trong lớp màng sinh vật Nước đi t dưới lên, chảy vào máng thu và được dẫn ra ngoài

 Xử lý sinh học bằng hệ vi sinh vật sinh trưởng lơ lửng

Xử lý sinh học bằng phương pháp bùn hoạt tính

Bùn hoạt tính là tập hợp vi khuẩn, xạ khuẩn, nấm, động vật nguyên sinh… thành các bông bùn xốp, dễ hấp thụ chất hữu cơ và dễ lắng (vi sinh vật sinh trưởng lơ

công trình này được cấp khí cưỡng bức đủ oxy cho vi khuẩn oxy hoá chất hữu cơ và khuấy trộn đều bùn hoạt tính với nước thải

Bể Aerotank: Khi nước thải vào bể thổi khí (bể Aerotank), các bông bùn hoạt

tính được hình thành mà các hạt nhân của nó là các phân tử cặn lơ lửng Các loại vi khuẩn hiếu khí đến cư trú, phát triển dần, cùng với các động vật nguyên sinh, nấm, xạ khuẩn,… tạo nên các bông bùn màu nâu sẫm, có khả năng hấp thụ chất hữu cơ hòa tan, keo và không hòa tan phân tán nhỏ Vi khuẩn và sinh vật sống dùng chất nền (BOD)

và chất dinh dưỡng (N, P) làm thức ăn để chuyển hoá chúng thành các chất trơ không hoà tan và thành tế bào mới Trong Aerotank lượng bùn hoạt tính tăng dần lên, sau đó được tách ra tại bể lắng đợt hai Một phần bùn được quay lại về đầu bể Aerotank để tham gia quá trình xử lý nước thải theo chu trình mới

Bể sinh học theo mẻ SBR (Sequence Batch Reactor)

Sequencing Batch Reactor (Lò phản ứng theo chuỗi) là hệ thống bùn hoạt tính kiểu làm đầy-và-rút, một hệ thống phản ứng kiểu khuấy trộn hoàn toàn bao gồm tất cả các bước của quá trình bùn hoạt tính xảy ra trong một bể đơn nhất, hoạt động theo chu trình mỗi ngày SBR không cần sử dụng bể lắng thứ cấp và quá trình tuần hoàn bùn, thay vào đó là quá trình xã cặn trong bể

Các quá trình hoạt động chính của bể sinh học từng mẻ gồm:

­ Quá trình sinh học hiếu khí dùng để khử BOD: bởi sự tăng sinh khối của quần thể vi sinh vật hiếu khí được tăng cường bởi khuấy trộn và cung cấp oxy, tạo điều kiện phản ứng ở giai đoạn (b)

­ Quá trình sinh học hiếu khí, kị khí dùng để khử BOD, kết hợp khử nitơ photpho: bởi sự tăng quần thể visinh vật hiếu khí, kị khí Tăng cường khuấy trộn cho quát trình kị khí, khuấy trộn và cung cấp oxy cho quá trình hiếu khí, khuấy trộn cho quá trình hiếu khí, tạo điều kiện cho giai đoạn (b) Giai đoạn (b) được thể hiện rỏ trong

­ sơ đồ 2.1

Hình 3.1: Sơ đồ phản ứng trong sinh học t ng m có kết hợp khử N, P

Giai đoạn 3: xảy ra trong quá trình nitrat hóa và oxy hóa chất hữu cơ

Giai đoạn 4: xảy ra quá trình khử nitrat

Đây là quá trình tổng hợp có hiệu quả kết hợp khử BOD cacbon và các chất hữu cơ hòa tan N, P Trong quá trình khử N có thể tăng cường nguồn cacbon bên ngoài bằng Metanol ở giai đoạn 4…

Các quá trình sinh học diễn ra trong bể với sự tham gia của các vi sinh vật trong quá trình oxy hóa chất hữu cơ, đặc biệt là có sự tham gia của hai chủng loại Nitrosmonas và Nitrobacter trong quá trình nitrat hóa và khử nitrat kết hợp

B: Xử lý sinh học kỵ khí trong điều kiện nhân tạo

Phân hủy kỵ khí (Anaerobic Descomposotion) là quá trình phân hủy các chất hữu cơ thành chất khí (CH4 và CO2) trong điều kiện không có ôxy Việc chuyển hoá các axit hữu cơ thành khí mêtan sản sinh ra ít năng lượng Lượng chất hữu cơ chuyển hoá thành khí vào khoảng 80 ÷ 90%

Hiệu quả xử lý phụ thuộc vào nhiệt độ nước thải, pH, nồng độ MLSS Nhiệt độ thích hợp cho phản ứng sinh khí là t 32 ÷ 35o

(4) Anoxic (Tắt O 2 + khuấy)

(5) Lắng

(6) Tách nước

xả bùn

Giai đoạn (b)

Trong quá trình lên men kỵ khí, thường có 4 nhóm vi sinh vật phân hủy vật chất hữu cơ nối tiếp nhau:

- Các vi sinh vật thủy phân (Hydrolytic) phân hủy các chất hữu cơ dạng polyme như các polysaccharide và protein thành các monomer Kết quả của sự “b gãy” mạch cacbon này chưa làm giảm COD;

- Các monomer được chuyển hóa thành các axit béo (VFA) với một lượng nhỏ H2 Các axit chủ yếu là Acetic, propionic và butyric với những lượng nhỏ của axit Valeric Ở giai đoạn axit hóa này, COD có giảm đi đôi chút (không quá 10%);

- Tất cả các axit có mạch carbon dài hơn axit acetic được chuyển hóa tiếp thành acetac và H2 bởi các vi sinh vật Acetogenic

 Phương pháp xử lý kỵ khí với sinh trưởng lơ lững

Phương pháp tiếp xúc kị khí

Bể lên men có thiết bị trộn và bể lắng riêng Quá trình này cung cấp phân ly và hoàn lưu các vi sinh vật giống, do đó cho phép vận hành quá trình ở thời gian lưu t 6

÷ 12 giờ

Cần thiết bị khử khí (Degasifier) giảm thiểu tải trọng chất rắn ở bước phân ly

Để xử lý ở mức độ cao, thời gian lưu chất rắn được xác định là 10 ngày ở nhiệt

độ 32oC, nếu nhiệt độ giảm đi 11oC, thời gian lưu đòi hỏi phải tăng gấp đôi

Bể UASB (Upflow anaerobic Sludge Blanket)

Nước thải được đưa trực tiếp vào phía dưới đáy bể và được phân phối đồng đều, sau đó chảy ngược lên xuyên qua lớp bùn sinh học dạng hạt nhỏ (bông bùn) và các chất hữu cơ bị phân hủy

Các bọt khí mêtan và NH3, H2S nổi lên trên và được thu bằng các chụp thu khí

để dẫn ra khỏi bể Nước thải tiếp theo đó chuyển đến vùng lắng của bể phân tách 2 pha lỏng và rắn Sau đó ra khỏi bể, bùn hoạt tính thì hoàn lưu lại vùng lớp bông bùn Sự tạo thành bùn hạt và duy trì được nó rất quan trọng khi vận hành UASB

Thường cho thêm vào bể 150 mg/l Ca2+

để đẩy mạnh sự tạo thành hạt bùn và 5

÷ 10 mg/l Fe2+

để giảm bớt sự tạo thành các sợi bùn nhỏ Để duy trì lớp bông bùn ở

trạng thái lơ lửng, tốc độ dòng chảy thường lấy khoảng 0,6 ÷ 0,9 m/h

Hình 3.2 Bể UASB

 Phương pháp xử lý kỵ khí với sinh trưởng gắn kết

Lọc kị khí với sinh trưởng gắn kết trên giá mang hữu cơ (ANAFIZ)

Lọc kỵ khí gắn với sự tăng trưởng các vi sinh vật kỵ khí trên các giá thể Bể lọc

có thể được vận hành ở chế độ dòng chảy ngược hoặc xuôi

Giá thể lọc trong quá trình lưu giữ bùn hoạt tính trên nó cũng có khả năng phân ly các chất rắn và khí sản sinh ra trong quá trình tiêu hóa

Lọc kị khí với lớp vật liệu giả lỏng trương nở (ANAFLUX)

Vi sinh vật được cố định trên lớp vật liệu hạt được giãn nở bởi dòng nước dâng lên sao cho sự tiếp xúc của màng sinh học với các chất hữu cơ trong một đơn vị thể tích là lớn nhất Ưu điểm:

- t bị tắc nghẽn trong quá trình làm việc với vật liệu lọc;

- Khởi động nhanh chóng;

- Không tẩy trôi các quần thể sinh học bám dính trên vật liệu;

- Có khả năng thay đổi lưu lượng trong giới hạn tốc độ chất lỏng

3.3.5 Xử lý bùn cặn

Nhiệm vụ của xử lý cặn (cặn được tạo nên trong quá trình xử lý nước thải):

- Làm giảm thể tích và độ ẩm của cặn

- Ổn định cặn

- Khử trùng và sử dụng lại cặn cho các mục đích khác nhau

Rác (gồm các tạp chất không tan kích thước lớn: cặn bã thực vật, giấy, gi lau…) được giữ lại ở song chắn rác có thể chở đến bãi rác (nếu lượng rác không lớn) hay nghiền rác và sau đó dẫn đến bể mêtan để tiếp tục xử lý

Cát t bể lắng được dẫn đến sân phơi cát để làm ráo nước và chở đi sử dụng vào mục đích khác

Để giảm thể tích cặn và làm ráo nước có thể ứng dụng các công trình xử lý trong điều kiện tự nhiên như: sân phơi bùn, hồ chứa bùn, hoặc trong điều kiện nhân tạo: thiết bị lọc chân không, thiết bị lọc ép dây đai, thiết bị ly tâm cặn…) Độ ẩm của cặn sau xử lý đạt 55-75%

Máy ép băng tải: bùn được chuyển t bể nén bùn sang máy ép để giảm tối đa

lượng nước có trong bùn Trong quá trình ép bùn ta cho vào một số polyme để kết dính bùn

Lọc chân không: Thiết bị lọc chân không là trụ quay đặt nằm ngang Trụ quay

đặt ngập trong thùng chứa cặn khoảng 1/3 đường kính Khi trụ quay nhờ máy bơm chân không cặn bị ép vào vải bọc

Quay li tâm: Các bộ phận cơ bản là rôtơ hình côn và ống rỗng ruột Rôtơ và

ống quay cùng chiều nhưng với những tốc độ khác nhau Dưới tác động của lực li tâm các phần rắn của cặn nặng đập vào tường của rôtơ và được dồn lăn đến khe hở, đổ ra thùng chứa bên ngoài

Lọc ép: Thiết bị lọc gồm một số tấm lọc và vải lọc căng ở giữa nhờ các trục lăn

Mỗi một tấm lọc gồm hai phần trên và dưới Phần trên gồm vải lọc, tấm xốp và ngăn thu nước thấm Phần dưới gồm ngăn chứa cặn Giữa hai phần có màng đàn hồi không thấm nước

Để tiếp tục làm giảm thể tích cặn có thể thực hiện sấy bằng nhiệt với nhiều dạng khác nhau: thiết bị sấy dạng trống, dạng khí nén, băng tải … Sau khi sấy, độ ẩm

Đối với trạm xử lý công suất nhỏ, việc xử lý cặn có thể tiến hành đơn giản hơn: nén sau đó làm ráo nước ở sân phơi cặn trên nền cát

3.4 Một số hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt đang áp dụng tại các công ty

3.4.1 Công ty TNHH liên doanh Chí Hùng, KP Mỹ Hiệp, TT Thái Hòa, huyện Tân Uyên, tĩnh Bình Dương

Yêu cầu: nước thải đầu ra phải được xử lý đạt tiêu chuẩn loại B (QCVN 14-2008)

Hình 3.3: Sơ đồ công nghệ hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt công ty TNHH liên

Thiết bị sục khí

Thiết bị sục khí

3.4.2 Công ty Cổ Phần Chế Biến Hàng Xuất Khẩu Long An - Nhà máy Điều Long An

Địa chỉ: số 81B, Quốc lộ 62, Phường 2, Thành phố Tân An, Tỉnh Long An

Thông số cơ bản

Lưu lượng dòng thải thiết kế: 200m3/ngày.đêm

Lưu lượng trung bình giờ (24h): 8,4 m3/h

Tính chất nước thải đầu vào

Sử dụng công nghệ sinh học hiếu khí với bùn hoạt tính aerotank truyền thống

Ưu điểm: - Công nghệ đơn giản, dễ vận hành

- Khả năng xử lý nước thải có BOD cao

Nhược điểm: - Chi phí đầu tư ban đầu cao, tốn nhiều diện tích xây dựng

- Đòi hỏi nhiều năng lượng trong suốt quá trình hoạt động

- Hiệu quả xử lý nitơ thấp

Hình 3.4: Sơ đồ công nghệ hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt Công ty Cổ Phần Chế Biến Hàng Xuất Khẩu Long An - Nhà máy Điều Long An

3.4.3 Doanh Nghiệp Tư Nhân Biển Cát

­ Công suất thiết kế: 250m3/ngày.đêm

­ Yêu cầu: nước thải đầu ra phải được xử lý đạt tiêu chuẩn loại A (QCVN

14-2008)

Hình 3.5: Sơ đồ công nghệ hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt Doanh Nghiệp

Tư Nhân Biển Cát

Nước thải

Bể điều hòa

Bể sinh học hiếu khí dạng mẻ (SBR)

Bể trung gian

Nước sau xử lý

Bể chứa bùn sinh học

CHƯƠNG 4: PH N T CH L A CH N VÀ ĐỀ XU T CÔNG NGHỆ PH H P XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT KHU D N

CƯ ĐÔ THI MỚI THỦ THIÊM

Đề xuất công nghệ xử lý nước thải dựa vào:

- Công suất trạm xử lý

- Chất lượng nước sau xử lý

- Thành phần, tính chất nước thải sinh hoạt

- Những quy định xả vào cống chung và vào nguồn nước

- Hiệu quả quá trình

- Diện tích đất sẵn có của công ty

- Quy mô và xu hướng phát triển trong tương lai của công ty

- Yêu cầu về năng lượng, hóa chất, các thiết bị sẵn có trên thị trường

4.1.1 Lưu lượng nước thải

Tiêu chuẩn dùng nước:q=110-130l/người.ngày.đêm

Tổng người dân sinh sống:96000 dân

→ Ước tính tổng lượng nước cấp cho khu đô thị là

Chọn hệ số không điều hòa k=1.5

Tổng lượng nước cấp lớn nhất cho khu vực

Lượng nước thải khu vực được tính bằng 80% lượng nước cấp

→ Lưu lượng nước thải của khu đô thị là

Nước thải sau khi qua hệ thống xử lý sẽ đạt QCVN 14: 2008/BTNMT, cột A và

được thải ra nguồn tiếp nhận là hệ thống thoát nước chung của Cụm Công Nghiệp

4.1.2 Thành phần và tính chất nước thải

Thành phần và lưu lượng nước thải là hai thông số quan trọng nhất, đóng vai trò quyết định trong việc xác định công nghệ, tính toán thiết kế các công trình đơn vị, cũng như lựa chọn thiết bị

Bảng 4.1: tính chất nước thải sinh hoạt

STT Chỉ tiêu Đơn vị Giá trị đầu

vào

QCVN

14:2008/BTNMT (loại A)

4.3 Tính toán lưu lượng

Nước thải sinh hoạt khu đô thị mới Thủ Thiêm được tập chung thu gom và xử lý ở 5 trạm đặt ở ven sông Sài Gòn với công suất dự định là 32.400 m3/ngày đêm, 6.500

m3/ngày đêm, 15000/ngày đêm, 4.800m3/ngày đêm, 10.300m3/ngày đêm

Luận văn này thiết kế cho khu vực 4-Khu nhà phía bắc sông Sài Gòn với công suất thiết kế 15000(m3/ngày.đêm.)

- Lượng nước thải trung bình giờ: Q h tb  625(m3/h)

- Lượng nước thải trung bình giây: 3

0,173( / â ) 173, 6( / â )

tb s

- Lượng nước thải lớn nhất giờ : ax 3

924, 4( / )

m h

4.4 Mức độ cần thiết để xử lý nước thải

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

  400 50

400

C m D

C

Trong đó:

C – Hàm lượng chất lơ lửng trong nước thải ban đầu

h –Hàm lượng chất lơ lửng trong nước thải sau xử lý

● Mức độ cần thiết để xử lý nước thải theo BOD5

L

Trong đó:

L– Hàm lượng BOD5 trong nước thải ban đầu

Lt –Hàm lượng BOD5 trong nước thải sau xử lý

4.5 Một số yêu cầu khác của khu đô thị mới Thủ Thiêm

- Vị trí: Trạm xử lý nước thải có vị trí thuận lợi,đặt ven sông, cách xa khu dân cư

nên tránh phát tán mùi và tiếng ồn không gây ảnh hưởng tới khu dân cư xung quanh

- Diện tích: Tổng diện tích khu đất xây dựng hệ thống là 2,29 ha

- Công nghệ: Công nghệ xử lý phải đảm bảo chất lượng nước thải đầu ra đạt tiêu

chuẩn xả thải và ổn định khi có sự thay đổi về lưu lượng, nồng độ nước thải Công nghệ hiện đại, đảm bảo mỹ quan cho khu đô thị