Thiết kế trạm xử lý nước thải cho khu đô thị mới Vinh Tân, công suất 1000M3 ngày.đêm

Hiện nay, việc quản lý nước thải kể cả nước thải sinh hoạt là một vấn ñề nan giải của các nhà quản lý môi trường trên Thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng nên việc thiết kế hệ thống

TRƯỜNG ðẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP HCM

ðỒ ÁN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHO KHU ðÔ THỊ MỚI VINH TÂN, CÔNG SUẤT 1.000 M3 /NGÀY ðÊM

Chuyên ngành: KỶ THUẬT MÔI TRƯỜNG

Giảng viên hướng dẫn : ThS Nguyễn Chí Hiếu Sinh viên thực hiện : Nguyễn ðăng Khoa

PHIẾU GIAO ðỀ TÀI ðỒ ÁN TỐT NGHIỆP

1 Họ và tên sinh viên ñược giao ñề tài: Nguyễn ðăng Khoa

2. MSSV: 09B1080139 Lớp: 09HMT04

Ngành : Kỷ Thuật Môi Trường

Chuyên ngành : Kỷ Thuật Môi Trường

3 Tên ñề tài : Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải cho khu ñô thị mới Vinh Tân,

Công suất 1.000 m3/ngày ñêm

4 Các dữ liệu ban ñầu :

5 Các yêu cầu chủ yếu : Giới thiệu về dự án khu ñô thị Vinh Tân Tổng quan về thành phần và tích chất nước thải sinh hoạt Xác ñịnh chỉ tiêu về nguồn nước ñầu vào, ñầu ra Phân tích, lựa chọn sơ ñồ công nghệ xử lý nước thải Tính toán chi tiết các công trình ñơn vị Dự toán chi phí ñầu tư Vẽ mặt bằng và chi tiết các công trình ñơn vị 6 Kết quả tối thiểu phải có: 1)

2)

3)

4)

Ngày giao ñề tài: /…… /……… Ngày nộp báo cáo: ……./…… /………

Chủ nhiệm ngành

(Ký và ghi rõ họ tên)

TP HCM, ngày 28 tháng 9 năm 2011

Giảng viên hướng dẫn chính

(Ký và ghi rõ họ tên)

Giảng viên hướng dẫn phụ

Kính thưa quý thầy cô! Trong quá trình thực hiện ñồ án tốt nghiệp của mình

em ñã sưu tập sách báo, internet, tài liệu tham khảo, cùng với kiến thức em có

ñược trong suốt thời gian ngồi trên ghế nhà trường cũng như trong quá trình thực

tập em ñã thực hiện xong ñồ án tốt nghiệp của mình ðồ án ñược hoàn thành là nhờ có sự chỉ dẫn tận tình của cô Nguyễn Chí Hiếu và sự giúp ñỡ của mọi người, cùng với nỗ lực của bản thân em ñã tự thực hiện ñồ án của mình mà không sao chép tài liệu nào khác

Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc ñến các thầy, các cô trường ðại Học Công Nghệ Tp.HCM, ñã dạy dỗ, chỉ bảo em tận tình về mọi mặt trong suốt thời gian qua, ñặc biệt là các thầy, các cô trong Khoa Môi Trường và Công Nghệ Sinh Học

Em xin chân thành cảm ơn cô Nguyễn Chí Hiếu, ñã hướng dẫn và chỉ bảo tận tình, cũng như ñã góp ý thiết thực trong suốt quá trình thực hiện, giúp em hoàn thành ñồ án này Cảm ơn các bạn bè, các anh chị trong khoa ñã góp ý giúp ñỡ về mọi mặt, cũng như ñộng viên tinh thần, giúp mình hoàn thành ñồ án theo kịp tiến ñộ ñề ra

Tuy nhiên trong ñồ án chắc chắn còn rất nhiều sai sót, kính mong quý thầy cô và các bạn tận tình góp ý

TP.Hồ Chí Minh, ngày 28 tháng 9 năm 2011

MỤC LỤC

ðềmục Trang

Phiếu giao ñề tài ñồ án

Lời cam ñoan

Lời cảm ơn

Mục lục i

Danh mục các chữ viết tắ v

Danh mục các bảng- vi

Danh mục hình vẽ .vii

PHẦN MỞ ðẦU 1 ðặt vấn ñề .1

2.Mục tiêu ñề tài 2

3.Nội dung ñề tài 2

4 Phương pháp thực hiên 2

5.Ý nghĩa ñề tài 3

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ DỰ ÁN KHU ðÔ THỊ VINH TÂN 4

1.1.Giới thiệu chung khu ñô thị 4

1.2 ðiều kiện tự nhiên 4

1.3.ðiều kiện kinh tế- xã hội 9

1.4.Tác ñộng ñến môi trường 10

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI SINH HOẠT VÀ CÁC PHƯƠNG

PHÁP XỬ LÝ 10

2.1 Nguồn gốc và lưu lượng nước thải sinh hoạt 10

2.1.1 Nguồn gốc nước thải 14

2.1.2 Lưu lượng nước thải 14

2.2 Thành phần nước thải 17

2.3 Thông số ñặc trưng 18

2.4 Sơ ñồ xử lý nước thải 20

2.5 Các phương pháp xử lý nước thải 20

2.5.1 Xử lý nước thải sinh hoạt bằng phương pháp cơ học 22

2.5.1.1 Song chắn rác 22

2.5.1.2 Thiết bị nghiền rác- 23

2.5.1.3 Bể ñiều hoà 23

2.5.1.4 Bể lắng cát 24

2.5.1.5 Bể lắng .25

2.5.1.6 Quá trình lọc 25

2.5.2 Xử lý nước thải bằng phương pháp hoá học 26

2.5.2.1 Phương pháp ñông tụ – kết bong 27

2.5.2.2 Phương pháp trung hoà 29

2.5.3 Xử lý nước thải bằng phương pháp hoá lý 29

2.5.3.1 Phương pháp hấp phụ 29

2.5.3.2 Phương pháp trích ly 30

2.5.3.3 Phương pháp chưng bay hơi 30

2.5.3.4 Phương pháp tuyển nổi .30

2.5.3.5 Phương pháp trao ñổi ion 31

2.5.3.6 Phương pháp oxy hoá – khử .31

2.5.4 Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học .32

2.5.4.1 ðiều kiện xử lý bằng phương pháp sinh học 33

2.5.4.2 Phân loại các phương pháp sinh học - 33

2.5.5 Phương pháp xử lý cặn 40

2.5.6 Phương pháp khử trùng - 39

CHƯƠNG 3 PHÂN TÍCH ðỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ CHO KðT MỚI VINH TÂN 41

3.1 Cơ sở thiết kế 41

3.2 Thông số nước thải ñầu vào 41

3.3 ðề xuất công nghệ xử lý -42

CHƯƠNG 4 TÍNH TOÁN – THIẾT KẾ CÁC CÔNG TRÌNH ðƠN VỊ 47

4.1 Xác ñịnh các thông số tính toán 47

4.2 Tính toán các công trình ñơn vị trong phương án 1 48

4.2.1 Song chắn rác (SCR) .48

4.2.2 Bể thu gom - -51

4.2.3 Bể lắng cát .52

4.2.4 Bể ñiều hòa .54

4.2.5 Bể AEROTANK 59

4.2.6 Bể lắng II 71

4.2.7 Bể khử trùng 77

4.2.8 Bể lọc áp lực 79

4.2.9 Bể khử trùng 82

4.2.10 Máy ép bùn- 84

4.3 Bổ sung tính toán phương án 2 .85

4.3.1 Tính bể lọc sinh học có lớp vật liệu ngập trong nước 86

CHƯƠNG 5 DỰ TOÁN GIÁ THÀNH – CHI PHÍ XỬ LÝ NƯỚC THẢI -91

5.1 Bảng tổng hợp các hạng mục xây dựng- 91

5.2 Mô tả thiết bị và ñặc tính kỷ thuật 93

5.3 Chi phí xây dựng và thiết bị 100

5.4 Dự toán xây dựng và thiết bị bể biofor 110

5.5 Tổng nguồn vốn ñầu tư của hai phương án 111

5.6 Lựa chọn phương án thiết kế- 111

CHƯƠNG 6 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGH 115

TÀI LIỆU THAM KHẢO

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

BOD ( Biochemical oxygen demand) Nhu cầu oxy sinh hoá

COD ( Chemical oxygen demand ) Nhu cầu oxy hoá học

DO ( Dissolved oxygen ) Nồng ñộ oxy hoà tan

F/M Tỷ số thức ăn/lượng vi sinh vật

MLSS ( Mixed liquor suspended solids) Hàm lượng chất rắn lơ lửng

MLVSS (Mixed liquor volatile spended solids) Hàm lượng chất rắn lơ lửng bay

hơi

SS ( Suspended solids) Chất rắn lơ lửng

VSS (Volatiled Suspended Solid) Chất rắn lơ lửng bay hơi

TSS ( Total suspended solids ) Tổng chất rắn lơ lửng

TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam

TCXD Tiêu chuẩn xây dựng

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1 Chất lượng môi trường không khí khu vực thực hiện dự án 8

Bảng 2.1 Tiêu chuẩn nước thải từ các khu dịch vụ thương mại 15

Bảng 2.2 Tiêu chuẩn nước thải từ các công sở 16

Bảng 2.3 Tiêu chuẩn nước thải từ các khu dịch vụ thương mại 16

Bảng 2.4 Các thiết bị xử lý sinh học thông dụng 34

Bảng 2.5 Các công trình xử lý sinh học 34

Bảng 3.1 Các thông số nước thải ñầu vào của khu ñô thị Vinh Tân 42

Bảng 4.1 Bảng hệ số không ñiều hòa chung K0 47

Bảng4.2 Thông số thiết kế song chắn rác 51

Bảng 4.3 Tóm tắt kích thước bể thu gom 52

Bảng 4.4 Tóm tắt kích thước bể lắng cát 54

Bảng 4.5 Thông số tính toán thiết kế bể ñiều hòa 59

Bảng 4.6 Các thông số thiết kế bể Aerotank 71

Bảng 4.7 Các thông số thiết kế bể lắng ñợt 2 72

Bảng 4.8 Tổng hợp các thông số thiết kế bể lắng 2 .77

Bảng 4.9 Các thông số thiết kế bể khử trùng 79

Bảng 4.10 Các thông số thiết kế bể lọc áp lực 81

Bảng4.11 Các thông số thiết kế bể nén bùn- 84

Bảng 4.12 Tóm tắt kích thước bể lọc sinh học- -90

Bảng 5.1 Hạng mục xây dựng- 91

Bảng 5.2 Bảng tổng hợp các thiết bị chính trong hệ thống 94

Bảng 5.3 Dự toán chi phí cho phần xây dựng 100

Bảng 5.4 Dự toán chi phí cho phần Thiết bị- 101

DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 1.1 Vị trí dự án khu dô thị Vinh Tân 5

Hình 2.1 Sơ ñồ phân khối xử lý nước thải sinh hoạt 20

Hình 2.2 song chắn rác làm từ gạch thủ công 23

Hình 2.3 Bế lắng cát ngang 24

Hình 2.4 Bể tuyển nổi 31

Hình 2.5Các công trình xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học hiếu khí 38

Hình 2.6 Các phương pháp xử lý sinh học kỵ khí nước thải 39

Hình 3.1 Sơ ñồ dây chuyền công nghệ phương án I 43

Hình 3.2 Sơ ñồ dây chuyền công nghệ phương án II 45

MỞ ðẦU

1 ðặt vấn ñề

Xã hội Việt Nam ñang chuyển mình ñể hoà nhập vào nền kinh tế thế giới, qúa trình CNH – HðH không ngừng phát triển và kéo theo ðTH cũng phát triển Trong quá trình phát triển, nhất là trong thập kỹ vừa qua, các ñô thị lớn như Hà Nội và thành phố

Hồ Chí Minh ñã gặp nhiều vấn ñề môi trường ngày càng nghiêm trọng, do các hoạt

ñộng công nghiệp, nông nghiệp, giao thông và sinh hoạt của con người gây ra Tốc ñộ

dân số tăng lên rất nhanh nên các khu ñô thị dần quy hoạch và hình thành

Thực tế tại nước ta hiện nay ngày càng nhiều khu dân cư, chung cư, khu ñô thị mới mọc lên cùng với hoạt ñộng kinh tế xã hội ñã sử dung một lượng nước rất lớn Nước sau khi sử dụng vào mục ñích sinh hoạt, sản xuất, nước mưa chảy trên mái nhà, mặt ñường, sân vườn, … bị nhiễm bẩn trở thành nước thải chứa nhiều hợp chất vô cơ, hữu cơ dễ bị phân huỷ, thối rữa và ñặc biệt chứa nhiều vi trùng gây bệnh và truyền bệnh nguy hiểm

Hiện nay, việc quản lý nước thải kể cả nước thải sinh hoạt là một vấn ñề nan giải của các nhà quản lý môi trường trên Thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng nên việc thiết kế hệ thống thu gom và xử lý là rất cần thiết cho các khu dân cư, ngay cả các khu dân cư mới quy hoạch nhằm cải thiện môi trường ñô thị và phát triển theo hướng bền vững Với mong muốn môi trường sống ngày càng hoàn thiện , vấn ñề quản lý nước thải sinh hoạt ñược dễ dàng hơn ñể phù hợp với sự phát triển tất yếu của xã hội

và cải thiện nguồn tài nguyên nước ñang bị thoái hoá và ô nhiễm nặng nề

Do ñó các chất thải cần phải ñược thu gom và xử lý triệt ñể nhằm tránh tình trạng

xả thải trực tiếp ra môi trường mà chưa ñược xử lý

Cũng chính vì lý do này, em ñã chọn và tiến hành thực hiện ñề tài “Tính toán

thiết kế trạm xử lý nước thải cho khu ñô thị mới Vinh Tân, Công suất 1.000 m 3 /ngày

ñ êm” ñể thực hiện ñồ án tốt nghiệp

2 Mục tiêu ñề tài

Dựa trên những thông số của nước thải sinh hoạt ñầu vào lựa chọn và thiết kế hệ thống xử lý nước thải mới trước khi xây dựng khu ñô thị mới Vinh Tân, ñảm bảo tiêu chuẩn xả thải nước thải ra môi trường theo QCVN 14:2008/BTNMT – Cột A

3 Nội dung ñề tài

- Tổng quan về hệ thống thoát nước và xử lý nước thải sinh hoạt

- Tìm hiểu vị trí ñịa lý, tự nhiên, ñiều kiện kinh tế - xã hội và hiện trạng môi trường tại thành phố Vinh của Khu ñô thị mới Vinh Tân

- Tìm hiểu thành phần và tính chất nước thải tại khu vực dự án

- Lựa chọn và ñề xuất công nghệ phù hợp với hiện trạng dự án

- Tính toán thiết kế hệ thống thu gom và xử lý nước thải sinh hoạt tại khu ñô thị

- Tính toán kinh tế

Phương pháp thu thập số liệu: Thu thập các tài liệu về khu ñô thị, 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

cho các khu ñô thị qua các tài liệu chuyên ngành

Phương pháp tổng hợp và phân tích số liệu: Thống kê, tổng hợp số liệu thu

thập và ñưa ra công nghệ xử lý phù hợp

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

ñề xuất công nghệ xử lý nước thải phù hợp

Phương pháp toán: Sử dụng công thức toán học ñể tính toán các công trình ñơn

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

Phương pháp ñồ họa: Dùng phần mềm AutoCad ñể mô tả kiến trúc công nghệ

xử lý nước thải

5 Ý nghĩa ñề tài

Xây dựng trạm xử lý nước thải ñạt tiêu chuẩn môi trường giải quyết ñược vấn

ñề ô nhiễm môi trường do nước thải khu ñô thị

Góp phần nâng cao ý thức về môi trường cho người dân cũng như ban quản lý khu dân cư

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ KHU đÔ THỊ VINH TÂN

1.1 Giới thiệu chung về khu ựô thị Vinh Tân

Thành phố Vinh thuộc tỉnh Nghệ An, có vị trắ ựịa lý và ựiều kiện tự nhiên thuận lợi ựể phát triển kinh tế xã hội Trong lĩnh vực phát triển ựô thị, việc xây dựng cơ sở hạ tầng xã hội và kỹ thuật trên ựịa bàn vẫn chưa ựáp ứng ựược nhu cầu ngày càng cao của nhân dân Vì vậy, lãnh ựạo tỉnh Nghệ An, ựang chỉ ựạo lập và thực hiện các dự án ựầu

tư xây dựng các khu ựô thị mới góp phần giải quyết vấn ựề bức xúc

Dự án Ộđầu tư xây dựng Khu ựô thị mới Vinh TânỢ là một dự án ựáng quan tâm trong kế hoạch phát triển Nam Vinh Công ty TECCO ựã ựược Uỷ ban nhân dân tỉnh quyết ựịnh cho phép làm chủ ựầu tư dự án Ộđầu tư xây dựng Khu ựô thị mới Vinh TânỢ tại xã Vinh Tân, thành phố Vinh

1.2 điều kiện tự nhiên của khu ựô thị mới Vinh Tân

1.2.1 Vị trắ ựịa lý

Khu ựô thị mới Vinh Tân nằm trong khu tổng thể quy hoạch ựô thị Nam Vinh

- Phắa Bắc giáp: Xóm Phúc Lộc và ựường Nguyễn Thiếp

- Phắa Nam giáp: đường du lịch ven sông Cửa Tiền

- Phắa Tây giáp: Xóm Tân Nhượng và ựường Lê Mao giai ựoạn II

- Phắa đông giáp: Khu dân cư phường Trung đô và ựường Phượng Hoàng Mật ựộ xây dựng: 35,5%

Lớp 1: Lớp ựất mặt cát nhỏ màu xám ựen, ựất bão hoà nước, nhão, lẫn nhiều tạp chất khác, chiều dày trung bình 1,5 m

Lớp 2: Cát bụi màu xám ựen, thành phần chủ yếu là cát, ựộ chọn lọc cao đất bão hoà nước, chặt vừa Chiều dày trung bình là 4,7 m

Lớp 3: Sét màu xám xanh, dẻo chảy: Thành phần hạt lẫn nhiều thấu kắnh cát bụi

đất bão hoà nước độ sâu kết thúc lớp 14,4m

Lớp 4: Sét pha lẫn sạn màu xám vàng, xám trắng tắm ựỏ dẻo cứng: thành phần hạt ựồng nhất, chủ yếu là sét ắt bụi đất bão hoà nước, trạng thái dẻo cứng độ sâu kết thúc là 20,1 m

Lớp 5: Sét màu xám vàng tắm ựỏ trạng thái cứng-nửa cứng

1.2.4 điều kiện khắ hậu, thủy văn

Khu vực dự án thuộc nơi chịu ảnh hưởng chung của vùng khắ hậu nhiệt ựới ẩm gió mùa nắng lắm, mưa nhiều Mùa hè khô và nóng thường có gió Tây Nam (gió Lào), tháng 7 là tháng nóng nhất trong năm với nhiệt ựộ trung bình 29,60C Mùa ựông lạnh

và khô hanh thường có gió đông Bắc, tháng giêng là tháng lạnh nhất với nhiệt ựộ trung bình 17,90C Nhiệt ựộ bình quân năm: 23 - 260C (đài KTTV Bắc Trung Bộ năm

2006)

Lượng mưa: Lượng mưa trung bình năm ở khu vực khoảng 1400-1700 mm

nhưng phân bố không ựều theo thời gian các tháng trong năm, tập trung chủ yếu vào các tháng từ 6 ựến 10 Vào ựầu mùa hè lượng mưa ựạt giá trị cao nhất vào tháng 6 ựến

7 chiếm 20% tổng lượng mưa cả năm, thời ựiểm mưa lớn thường xuất hiện vào tháng

9, 10 chiếm tới 40-50% lượng mưa cả năm

Gió bão: Trong năm, ở Nghệ An thịnh hành hai hướng gió chắnh: Mùa hè có gió

Tây Nam từ tháng 5 ựến tháng 8 và gió đông Nam từ tháng 8 ựến tháng 10 với vận tốc 1,5-6m/s, mùa ựông có gió đông Bắc tốc ựộ gió trung bình từ 1,2 Ờ 4 m/s Những ựợt

gió mạnh thường xảy ra vào mùa mưa (tháng 6-10) với tốc ựộ trung bình 4,2m/s

Thuỷ văn: Do ựặc ựiểm khắ hậu nắng lắm mưa nhiều như ựã trình bày ở trên

nên Nghệ An có hệ thống sông ngòi khá dày 0,6-0,7 km/km2 Các sông thường ngắn,

ựộ dốc thấp dần theo chiều từ Tây sang đông, luôn chảy theo cơ chế thay ựổi và tạo ra

cường ựộ lụt cao trong khoảng thời gian ngắn

Thành phố Vinh nằm giữa lưu vực của sông Lam và sông Cấm Sông Lam (hay còn gọi là sông Cả) là một con sông lớn bắt nguồn từ Lào chảy qua một số huyện của tỉnh Nghệ An và ựổ ra biển ở Cửa Hội Sông Cấm ựược hình thành từ những khe suối nhỏ ở vùng

ựồi núi phắa Tây và Tây Bắc Nghệ An và ựổ ra biển tại Cửa Lò Vị trắ dự án nằm trong khu

vực xã Vinh Tân và mặt khác thành phố lại ựang triển khai dự án cải tạo và xây mới hệ thống thoát nước mưa và nước thải của thành phố, vì vậy ắt bị ảnh hưởng bởi lũ lụt và các ựiều kiện

ựịa chất thủy văn khác

1.2.5 Hiện trạng môi trường

1.2.5.1 Môi trường không khắ

Nhìn chung, môi trường không khắ tại khu vực thực hiện dự án ựang trong lành (bụi, khắ thải, tiếng ồn không lớn)

Nguồn phát sinh yếu tố gây ô nhiễm môi trường không khắ tại khu vực chủ yếu

là do các phương tiện tham gia giao thông trên tuyến ựường tránh Vinh, Tuy nhiên khu vực thực hiện dự án lại có khoảng cách tương ựối xa và có nhiều lớp cây cách ly, vì vậy môi trường ắt bị ảnh hưởng

Bảng 1.1: Chất lượng môi trường không khắ khu vực thực hiện dự án

Kết quả

TT Thông số đơn vị ựo

TCVN 5937- 2005 (TB 1 giờ)

(Nguồn: Trung tâm QT&KTMT Nghệ An tháng 07/2007)

Ghi chú: Vị trắ các ựiểm lấy mẫu

+ K1: Mẫu không khắ khu vực trung tâm dự án

+ K2: Mẫu không khắ ở khu vực phắa Tây trung tâm dự án, gần khu dân cư + K3: Mẫu không khắ ở khu vực phắa đông Bắc trung tâm dự án

+ K4: Mẫu không khắ ở khu vực phắa đông Nam trung tâm dự án gần khu ao hồ

Nhận xét: Qua kết quả ựo ựạc và phân tắch cho thấy nồng ựộ bụi, các loại khắ, giá trị

chỉ tiêu tiếng ồn ựều thấp hơn ngưỡng quy ựịnh trong TCVN 5937:2005 và TCVN5949:1998

1.2.5.2 Môi trường nước

Nguồn nước mặt tại khu vực là các ao hồ với diện tắch lớn trong khu ựất thực

hiện dự án

1.2.5.3 Hiện trạng môi trường ựất

Khu vực dự án chủ yếu là ñất hoang hoá và một số ao hồ có diện tích lớn, không có cơ sở sản xuất công nghiệp, môi trường ñất khu vực nhìn chung chưa có dấu hiệu ô nhiễm các yếu tố hoá học Như vậy hiện trạng môi trường khu vực thực hiện dự

án ñảm bảo các tiêu chuẩn môi trường, nên chủ ñầu tư và ñơn vị thi công trong quá trình triển khai, thực hiện dự án cần tuân thủ các biện pháp bảo vệ nhằm giữ gìn môi trường nền của khu vực không bị tác ñộng, ảnh hưởng lớn

1.3 ðiều kiện kinh tế - xã hội khu ñô thị mới Vinh Tân

1.3.1 ðiều kiện về kinh tế - xã hội

Thành phố Vinh có diện tích 6.694,51 ha, dân số năm 2008 là 240.270 người, mật ñộ 3.589,06 người/km2, GDP bình quân/người/năm xấp xỉ 16,5 triệu ñồng; là trung tâm, kinh tế, văn hoá xã hội của tỉnh

Hiện tại, thành phố ñang trong quá trình nâng cấp kết cấu hạ tầng KT-XH nhằm mục tiêu trở thành Trung tâm kinh tế, văn hoá khu vực Bắc Trung Bộ (theo Quyết ñịnh

số 239/2005/Qð.TTg ngày 30/9/2005 của Thủ tướng Chính phủ) và phấn ñấu trở thành

ñô thị loại I vào năm 2020 Hiện nay, dân số làm việc trong các ngành kinh tế là 84.000

người, số lượng có trình ñộ cao ñẳng, ñại học và trên ñại học chiếm tỷ lệ 12,4% Vì vậy nền kinh tế thành phố Vinh ñã có bước phát triển khá vững chắc

Về giáo dục thường xuyên nâng cao chất lượng giáo dục toàn diện trong các nhà trường quan tâm ñầu tư cơ sở vật chất, chất lượng ñội ngũ giáo viên, coi trọng chất lượng ñại trà và chất lượng mũi nhọn Tăng cường CSVCKT cho các trường học nhất

là hệ mầm non

1.3.2.1 Nước sạch và nước sinh hoạt

Hiện nay nhà máy nước Vinh có công suất là 60.000 m3/ngày ñêm Vì vậy nước sạch hiện ñáp ứng ñủ 100% tổng số hộ dân Hệ thống ñường ống ñược trang bị tương ñối hiện ñại, ñảm bảo vệ sinh phục vụ sản xuất và sinh hoạt Vị trí của dự án thuộc xã Vinh Tân

gần với nhà máy nước, nên việc cấp nước cho hoạt ñộng của Khu ñô thị mới Vinh Tân hết sức thuận lợi

1.3.2.2 Năng lượng ñiện

Nguồn ñiện của thành phố ñược xây dựng nhiều tuyến cao thế với tổng công suất lắp ráp là 500.000 KW Hiện nay ñiện lưới ñược phủ 100% trên ñịa bàn thành phố,

ñiện rất ổn ñịnh cho sinh hoạt và hoạt ñộng sản xuất kinh doanh

1.3.2.3 Giao thông vận tải

Hệ thống hạ tầng trong thành phố ñang bước phát triển ðường quốc lộ 1A chạy ngang qua thành phố, tổng chiều dài ñường giao thông trong khu vực là 305km Tuy nhiên

ñường rộng 12 m trở lên chỉ ñạt 15,7%, mật ñộ giao thông là 4,5 km/1km2 Khu vực dự án

thuộc phía Nam thành phố Vì vậy, việc lưu thông ñi lại vận chuyển nguyên vật liệu và hàng hoá của dự án là rất thuận lợi

1.3.2.4 Hệ thống thoát nước

Khu vực thực hiện dự án xung quanh có hệ thống ao hồ và sông Cửa Tiền, có ñiều kiện tiêu thuỷ tốt Khu vực này có hệ thống kênh mương giúp cho việc tiêu thoát nước rất tốt, nước thải của toàn khu vực phía Nam thành phố Vinh ñược tiêu thoát nhờ con mương Hồng Bàng ñi qua khu vực trung tâm của dự án Do ñó, khi dự án triển khai và ñi vào hoạt

ñộng có thể tận dụng con mương Hồng Bàng này ñể ñấu nối tiêu thoát nước, như vậy vừa ñảm bảo vệ sinh môi trường lại vừa tiết kiệm ñược kinh phí xây dựng và vận hành Tuy

nhiên, vào mùa mưa bão dự án cũng cần có kế hoạch và phương án chủ ñộng chống ñể tránh mọi thiệt hại về kinh tế có thể xảy ra

1.4 Các tác ñộng ñến môi trường

Dự án ñầu tư xây dựng Khu ñô thị mới Vinh Tân cũng như những dự án ñầu

tư xây dựng khác là ñược thực hiện qua 02 giai ñoạn: Giai ñoạn xây dựng và giai ñoạn

ñi vào hoạt ñộng Mỗi giai ñoạn ñều có những tác ñộng nhất ñịnh ñến môi trường tự

nhiên và kinh tế xã hội khu vực

Trong quá trình thực hiện Dự án, việc giải toả, san ủi mặt bằng, vận chuyển vật liệu, xây dựng công trình sẽ có những tác ñộng ảnh hưởng ñến môi trường

Mặc dù là một dự án trong lĩnh vực phát triển cơ sở hạ tầng, song dự án lại có tác ñộng mạnh mẽ ñến ñời sống xã hội và môi trường bởi vì một trong những mục tiêu của dự án là tạo lập khu dân cư ñô thị mới hiện ñại, văn minh, có môi trường ñô thị sinh thái hoàn thiện

1.4.1 Tác ñộng trong giai ñoạn giải phóng mặt bằng, ñầu tư xây dựng

1.4.1.1 Tác ñộng ñến môi trường không khí

Trong quá trình xây dựng, việc san lấp mặt bằng, vận chuyển vật liệu sẽ gây nên một số tác ñộng ñến môi trường không khí do phát sinh các yếu tố ô nhiễm sau:

Bụi: Do các hoạt ñộng san ủi, lu ñầm mặt bằng, ñào ñất, ñắp nền, vận chuyển vật liệu… Bụi bị cuốn lên từ ñường giao thông do phương tiện, gió thổi qua bãi chứa vật liệu xây dựng như xi măng, ñất cát…

Khí thải của các phương tiện vận tải, máy móc thi công, ñốt nhựa ñường chứa bụi, các khí: SO2, CO2, CO, NOx, THC, hợp chất chì từ khói xăng dầu

1.4.1.2 Tác ñộng ñến môi trường ñất do chất thải rắn:

Trong giai ñoạn xây dựng, một lượng lớn chất thải rắn ñược sinh ra:

- Vật liệu xây dựng bị thải bỏ: gạch ngói, ñất cát, phế liệu sắt thép

- Rác thải sinh hoạt của công nhân làm việc tại công trường

Những nguồn này nếu không ñược thu gom, xử lý mà thải bừa bãi ra xung quanh sẽ là nguồn gây ô nhiễm môi trường, làm mất cảnh quan khu vực

Ngoài ra nước thải sinh hoạt, nước mưa chảy tràn chứa ñất cát, bùn thải, dầu mỡ nếu chảy trực tiếp xuống ñất làm suy giảm chất lượng ñất, năng suất cây trồng

1.4.1.3 Các tác ñộng ñến môi trường nước:

Có 2 nguồn nước có thể gây ra những tác ñộng xấu ñến môi trường là nước thải sinh hoạt của công nhân và nước mưa chảy tràn

Nguồn gây ô nhiễm Thành phần gây ô nhiễm

Nước thải sinh hoạt BOD, COD, SS, các hợp chất dinh dưỡng, dầu mỡ, vi

khuẩn, hợp chất tẩy rửa

Nước mưa chảy tràn Chất rắn lơ lửng, chất hoà tan, dầu mỡ máy móc

- Nước thải sinh hoạt: Do tập trung nhiều công nhân nên lượng nước thải sinh hoạt (bình ñất, làm giảm chất lượng nước mặt

Vì vậy, ñơn vị thi công phải có biện pháp quản lý việc sử dụng nguyên nhiên liệu, vật liệu xây dựng và có biện pháp thu gom, tiêu thoát nước hợp lý

1.4.1.4 Tiếng ồn và ñộ rung

Tiếng ồn phát sinh chủ yếu từ máy móc thi công và các phương tiện vận chuyển vật liệu Qua khảo sát tại một số công trường ñang thi công cho thấy tiếng ồn khi các thiết bị hoạt ñộng có thể lên ñến 80 - 100dBA

Tuy nhiên cũng như bụi và khí thải, tiếng ồn phát sinh không liên tục ðồng thời ñơn vị thi công cũng sẽ có những biện pháp giảm thiểu tiếng ồn lớn và bố trí thời gian làm việc hợp lý

1.4.2 Các tác ñộng ñến môi trường khi Khu ñô thị mới Vinh Tân ñược ñưa vào khai thác sử dụng

14.2.1 Các tác ñộng do khí thải và bụi

Các tác ñộng do khí thải và bụi khi khu ñô thị mới Vinh Tân ñi vào hoạt ñộng là không ñáng kể Phần lớn bụi ñược giảm nhờ quá trình tưới nước, rửa ñường và quá trình hấp thụ bụi và khí ñộc nhờ diện tích cây xanh, mặt hồ lớn và có mật ñộ khá dày

1.4.2.2 Các tác ñộng do nguồn nước thải

Nguồn phát sinh nước thải bao gồm:

+ Nước thải sinh hoạt: Từ các hộ dân, khu trung tâm dịch vụ, thương mại,

công viên với hàm lượng chất hữu cơ, chất rắn lơ lửng, vi sinh vật cao

Lượng nước thải sinh hoạt của toàn khu dân cư ñô thị ñược tính dựa trên nhu cầu nước cấp (80%), tương ñương 990 m3/ng.ñ

+ Nước mưa chảy tràn: Nước mưa chảy tràn qua ñường giao thông, mặt bằng

khu ñô thị, ñất trống cuốn theo ñất, cát, chất rắn lơ lửng là tác nhân gây ô nhiễm môi trường Ước tính nồng ñộ các chất ô nhiễm trong nước mưa chảy tràn:

Tổng Nitơ : 0,5 - 1,5 mg/l

Tổng Photpho : 0,004 - 0,03 mg/l

Nhu cầu oxy hoá học COD : 10 - 20 mg/l

Tổng chất rắn lơ lửng TSS : 10 - 20 mg/l

+ Thoát nước mưa:

Về nguyên tắc, nước mưa trên ñường theo rãnh dọc theo ñường thu về các cửa thu hàm ếch tập trung chảy vào các hố thăm Sau ñó, nước mưa ñược theo các tuyến cống ñặt trên vỉa hè ñưa trực tiếp ra hố tiếp nhận

Căn cứ vào thiết kế ñường, bố trí cống thoát nước mưa chạy giữa lòng ñường Hai bên hè ñường cách khoảng 30 ñến 55m lại bố trí các hố thu hàm ếch thu nước thải vào tuyến cống chính ấy

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI SINH HOẠT VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ

2.1 Nguồn gốc và lưu lượng nước thải sinh hoạt

2.1.1 Nguồn gốc nước thải sinh hoạt

Con người trong hoạt ñộng kinh tế xã hội sử dụng một lượng nước rất lớn, nước sau khi sử dụng vào mục ñích sinh hoạt, sản xuất, nước mưa chảy trên các mái nhà, mặt ñường, sân vườn, … dễ bị nhiễm bẩn trở thành nước thải chứa nhiều hợp chất vô

cơ, hữu cơ dễ bị phân nhuỷ thối rữa và chứa nhiều vi trùng gây bệnh và truyền bệnh nguy hiểm Nguồn gốc nước thải sinh hoặc có thể liệt kê sơ bộ như sau:

• Nước thải công nghiệp quy ước sạch là nước thải sau khi sử dụng làm nguội sản phẩm, làm mát thiết bị, nước giải nhiệt từ các quá trình công nghệ, vệ sinh nền nhà

• Nước thải sinh hoạt phát sinh từ các quá trình vệ sinh của công nhân, từ các hoạt ñộng văm phòng, nhà ăn, từ các khu dân cư,… loại này thường có thông số: SS, BOD, tổng nitơ, tổng phosphor, NH3, NO3-, NO2- và vi trùng, rất cao Thành phần hữu cơ chiếm 52% - 78% còn lại là thành phần vô cơ

• Nước thải sản xuất phát sinh từ các hoạt ñộng sản xuất Tuỳ công nghệ, nguyên liệu, sản phẩm sử dụng cho sản xuất mà thành phần của chúng có những ñặc thù khác nhau

• Ngoài ra nước thải sinh hoạt còn còn phát sinh từ các nguồn khác như: bệnh viện, trại ñiều trị, ñiều dưỡng, …

2.1.2 Lưu lượng nước thải sinh hoạt

Lượng nước thải khu dân cư ñô thị xác ñịnh theo tiêu chuẩn tính trên ñầu người

sử dụng hệ thống nước sinh hoạt (tiêu chuẩn nước thải thường lấy bằng tiêu chuẩn nước cấp) ðối với những khu thương mại, cơ quan, trường học, bệnh viện, khu giải trí

ở xa hệ thống thoát nước ñô thị, phải xây dựng trạm bơm và khu xử lý nước thải riêng

Tiêu chuẩn nước thể hiện trong các bảng 2.1, 2.2, 2.3

Bảng 2.1: Tiêu chuẩn nước thải từ các khu dịch vụ thương mại

Lưu lượng (l/ñơn vị tính.ngày) STT Nguồn nước thải ðơn vị tính Khoảng dao

ñộng

Trị số tiêu chuẩn

1 Nhà ga, sân bay Hành khách 7,5 – 15 11

2 Gara ôtô, sữa xe ðầu xe 26 – 50 38

(Nguồn: Theo tài liệu Metcalf & Eddy – “Wastewater Engineering”)

Bảng 2.2: Tiêu chuẩn nước thải từ các công sở

Lưu lượng (l/ñơn vị tính.ngày) STT Nguồn nước

thải ðơn vị tính Khoảng dao

ñộng

Trị số tiêu chuẩn Giường bệnh 437 – 908 625

4 Trường ñại học Sinh viên 16 – 113 95

(Nguồn: Theo tài liệu Metcalf & Eddy – “Wastewater Engineering”)

Bảng 2.3: Tiêu chuẩn nước thải từ các khu dịch vụ thương mại

Lưu lượng (l/ñơn vị tính.ngày) STT Nguồn nước thải ðơn vị tính Khoảng

dao ñộng Trị số tiêu chuẩn

7 Triển lãm, giải trí Người tham quan 15 – 30 19

(Nguồn: Theo tài liệu Metcalf & Eddy – “Wastewater Engineering”)

2.2 Thành phần của nước thải

Thành phần của nước thải sinh hoạt chia làm 2 loại:

• Nước thải nhiễm bẩn do chất bài tiết của con người từ các phòng vệ sinh

• Nước thải nhiễm bẩn do các chất thải sinh hoạt: cặn bã từ các nhà bếp, các chất rửa trôi kể cả làm vệ sinh sàn nhà Nước thải sinh hoạt chứa nhiều chất hữu cơ dễ

hị phân hủy sinh học, ngoài ra còn có cả thành phần vô cơ, vi sinh vật và vi trùng gây bệnh rất nguy hiểm Chất hữu cơ chứa trong nước thải sinh hoạt gồm: protein (40 – 50%), hydratcacbon (40 – 50%), tinh bột, ñường, xenlulô, và các chất béo (5 – 10%)

ðặc ñiểm quan trọng của nước thải sinh hoạt là thành phần của chúng tương ñối ổn ñịnh

Thành phần tính chất của nước thải chia làm 2 nhóm chính:

Thành phần hữu cơ: Các chất có nguồn gốc từ ñộng vật, thực vật, cặn bã bài tiết…(chiếm khoảng 58%)

- Các chất chứa Nitơ:Urê, protêin, amin, acid amin…

- Các hợp chất nhóm hydrocacbon: mỡ, xà phòng, cellulose…

- Các hợp chất có chứa phosphor, lưu huỳnh

Thành phần sinh học: nấm men, nấm mốc, tảo, vi khuẩn…

2.3 Các thông số ñặc trưng của nước thải

- pH: Là chỉ số có biên ñộ dao ñộng khá cao trong quá trình thải mỗi ngày của

tòa nhà Dao ñộng của pH có ảnh hưởng lớn ñến hoạt ñộng của vi sinh vật Chỉ số pH của nước thải hoặc quá kiềm hoặc quá axít khi cho vào bể sinh học hiếu khí sẽ gây chết tại chỗ cho vi sinh vật, dẫn ñến việc giảm sút hiệu quả xử lý

- COD (Chemical Oxygen Demand – Nhu cầu oxy hoá học): Là chỉ số quan

trọng trong quá trình theo dõi và vận hành hệ thống xử lý ðể cho hệ thống vận hành tốt chỉ số COD của nước thải ñầu vào phải ổn ñịnh ðể theo dõi quá trình và thiết lập chế ñộ vận hành ñúng, tối ưu cho hệ thống, cần thiết phải theo dõi sự biến ñổi COD trong bể sinh học hiếu khí trong thời gian chạy khởi ñộng và trong suốt thời gian vận hành hệ thống xử lý Theo dõi chỉ số COD cho phép ñánh giá hiệu quả hoạt ñộng của

hệ thống ñể kịp thời ñiều chỉnh

xuống dưới mức 30 mg/l là mục tiêu của quá trình xử lý Việc theo dõi cặp chỉ số COD/BOD5 là cần thiết ñể ñánh giá hiệu quả xử lý và hoạt ñộng của vi sinh vật và theo dõi sự biến thiên nồng ñộ ñầu vào của nước thải

- Chỉ số Phốt pho tổng số, Nitơ tổng số: Photpho và Nitơ trong nước thải là 2

nguyên tố tham gia vào quá trình phát triển của vi sinh vật Phân tích ñịnh lượng 2

nguyên tố P, N trong nước thải ñể từ ñó có sở ñiều chỉnh tỷ lệ các hàm lượng BOD 5 : N

: P cho phù hợp là công việc rất quan trọng trong quá trình vận hành hệ thống xử lý

Khi tỷ lệ BOD 5 : N : P ñược ñiều chỉ hợp lý, hệ thống sẽ vận hành ñạt yêu cầu và tránh

ñược những sự cố do vi sinh vật gây ra Thông thường tỷ lệ BOD 5 : N : P bằng 20 : 5

:1 ñược chấp nhận cho sự cân bằng dinh dưỡng của hệ thống xử lý Tuy nhiên với ñặc

ñiểm của từng loại nước thải, tỷ lệ BOD 5 : N : P có khác nhau Vì vậy việc bổ sung

dinh dưỡng sẽ ñược xác ñịnh cụ thể qua kết quả khảo sát thực tế khi vận hành

- Chỉ số bùn: Hàm lượng và chất lượng bùn hoạt tính (vi sinh vật kết mảng)

trong hệ là rất quan trọng Chính những vi sinh vật này ñóng vai trò quyết ñịnh trong quá trình xử lý Vi sinh vật trong hệ sinh học hiếu khí thường rất nhạy cảm với những biến ñổi về môi trường sống (nguồn thức ăn, dinh dưỡng, ñộ pH của nước thải, các nguyên tố vi lượng, nồng ñộ

oxy hoà tan)

- Chỉ số DO (Dissolve Oxygen - Oxy hoà tan): Lượng oxi hoà tan ñược duy trì

trong hệ thống sinh học hiếu khí thường dao ñộng trong khoảng từ 1-2mg/l, ñể bảo

ñảm hoạt ñộng bình thường cho vi sinh vật Tính toán lượng oxy cung cấp cho hệ

thống căn cứ vào hàm lượng BOD5 trong nước thải và hiệu suất chuyển tải oxy (SOTE) của thiết bị phân phối khí Việc theo dõi nồng ñộ oxy hoà tan ñược thực hiện

tự ñộng (on line) và liên tục trong quá trình vận hành hệ thống nhờ ñầu dò DO

- Chỉ số SS (Suspended Solids - Chất rắn lơ lửng): Trong hệ thống xử lý nước

thải, chỉ số SS dùng ñể kiểm tra chất lượng nước thải sau xử lý Trên cơ sở ñó ñiều chỉnh lượng bùn hoạt tính (do lượng SS gây ra) thất thoát sau bể lắng và cũng là kiểm soát hoạt ñộng của bể này

- Các nguyên tố vi lượng: ðể duy trì sự sống và phát triển vi sinh vật cần nhiều

nguyên tố vi lượng và trung lượng khác nhau ñể xây dựng tế bào và thúc ñẩy quá trình trao ñổi chất

2.4 Sơ ñồ xử lý nước thải sinh hoạt

Tuỳ thuộc vào tính chất, thành phần nước thải, công nghệ sản xuất, tải lượng, nồng ñộ chất ô nhiễm và nguồn tiếp nhận nước thải ñể bố trí các công trình ñơn vị phù hợp với nhu cầu nhằm xử lý ñạt hiệu quả cao, ñảm bảo theo tiêu chuẩn thải ra môi trường Sau ñây trình bày sơ ñồ hệ thống sử lý nước thải:

Hình 2.1: Sơ ñồ phân khối xử lý nước thải sinh hoạt

2.5 Các phương pháp xử lý nước thải sinh hoat

Các phương pháp sử dụng ñể xử lý nước thải phụ thuộc vào các tính chất vật lý, hóa học và sinh học của nước thải, do ñó về bản chất kỹ thuật xử lý nước thải ñược

Công trình làm khô cặn

Công trình xử lý cặn

Sân phơi cát Máy nghiền rác

Bể tiếp xúc Máng trộn

Bể lắng II Công trình xử lý sinh học

Bể lắng I

Bể lắng cát Song chắn rác

Nước thải ñã xử Thải cặn

Khối khử trùng

chia làm 3 nhóm chính: lý học (cơ học), hóa học, sinh học Nếu xác ñịnh ở cấp ñộ xử

lý, các kỹ thuật xử lý trên áp dụng ở các mức sau:

Tiền xử lý hay xử lý sơ bộ

ðược sử dụng dùng ñể loại bỏ phần lớn cặn nặng (cát), vật nổi (dầu mỡ, bọt)

Những thành phần này làm cản trở cho các quá trình xử lý tiếp theo, hay gây hỏng hóc các thiết bị phụ trợ khi hoạt ñộng Các thiết bị thường dùng: song chắn rác, lưới chắn rác, thiết bị nghiền rác, bể lắng cát, vớt dầu mỡ, bể làm thoáng sơ bộ, bể ñiều hòa, …

xử lý bậc 2 là bể lắng ñợt 2, bể lọc sinh học nhỏ giọt, bể aerotank, bể lọc hiếu khí, hồ hiếu khí và hồ lắng

Xử lý bậc cao

Nếu nơi tiếp nhận yêu cầu nước thải phải xử lý ở mức cao hơn so với xử lý bậc hai, hoặc nước thải ñược xử lý sẽ ñược tái sử dụng thì khi ñó cần tiến hành xử lý bậc cao nước thải Thuật ngữ xử lý bậc ba thường ñược sử dụng ñồng nghĩa với xử lý bậc cao Tuy nhiên, hai phương pháp này không phải là một Xử lý bậc ba thường ñược sử dụng ñể loại trừ Photpho trong khi ñó xử lý bậc cao có thể thêm một số bước nhằm cải thiện chất lượng nước thải bằng cách loại bỏ các chất ô nhiễm trơ Những quá trình hiện có thể loại trên 99% chất rắn lơ lửng và BOD5 Như các biện pháp như thẩm thấu ngược và thấm tách bằng ñiện Các quá trình khử Amoniac, khử nitrat và kết tủa

Photphat có thể loại trừ ñược các chất dinh dưỡng Nếu nước thải sẽ ñược tái sử dụng lại bằng phương pháp khử trùng bằng Clo thì khử trùng bằng Ozon ñược coi là ñáng tin cậy nhất

Xử lý cặn

Cặn lắng ở sau các công ñoạn xử lý sơ bộ và xử lý bậc 2 còn chứa nhiều nước (thường ñộ ẩm ñến 99%) và chứa nhiều cặn hữu cơ có khả năng thối rữa vì thế cần áp dụng một số biện pháp ñể xử lý cặn lắng, làm cho cặn ổn ñịnh và loại bỏ bớt nước ñể giảm thể tích, trọng lượng trước khi ñưa ra nguồn tiếp nhận hoặc sử dụng Có nhiều phương pháp xử lý cặn như cô ñặc, nén cặn, ổn ñịnh cặn, sân phơi bùn, làm khô cặn bằng cơ học hoặc ñốt cặn trong lò thiêu, …

Khử trùng

Mục ñích của quá trình khử trùng là nhằm ñảm bảo nước thải trước khi xả vào nguồn tiếp nhận không còn vi trùng, vi rút gây và truyền bệnh, khử màu, khử mùi và giảm nhu cầu oxy hoá của nguồn tiếp nhận Công ñoạn khử trùng thường sau công

ñoạn xử lý sơ bộ hoặc sau sử lý bậc 2, chất khử trùng thông dụng thường là clo, ozon,

tia cực tím, …

2.5.1 Xử lý nước thải sinh hoạt bằng phương pháp cơ học

2.5.1.1 Song chắn rác

Nước thải dẫn vào hệ thống xử lý nước trước hết phải qua song chắn rác Tại

ñây các thành phần có kích thước lớn như vải vụn, vỏ ñồ hộp, là cây, bao nilông, … ñược giữ lại Nhờ ñó tránh làm tắc bơm, ñường ống hoặc kênh dẫn ðây là bước quan

trọng nhằm ñảm bảo an toàn và ñiều kiện làm việc thuận lợi cho các công trình sau Song chắn rác thường làm bằng kim loại, ñặt ở cửa vào kênh dẫn và tuỳ theo kích thước khe hở, song chắn rác ñược phân thành loại thô, trung bình và mịn Song chắn rác thô có khoảng cách giữa các thanh từ 60 – 100mm và song chắn rác mịn có khoảng cách giữa các thanh từ 10 – 25mm Rác có thể lấy bằng phương pháp thủ công hoặc thiết bị cào rác cơ khí

2.5.1.3 Bể ñiều hoà

Là ñơn vị dùng ñể khắc phục các vấn ñề sinh ra do sự biến ñộng về lưu lượng

và tải lượng dòng vào, ñảm bảo hiệu quả của các công trình xử lý sau, ñảm bảo ñầu ra sau xử lý, giảm chi phí và kích thước của các thiết bị sau này

Có 2 loại bể ñiều hòa:

Bể ñiều hòa lưu lượng

Bể ñiều hòa lưu lượng và chất lượng

Các phương án bố trí bể ñiều hòa có thể là bể ñiều hòa trên dòng thải hay ngoài dòng thải xử lý Phương án ñiều hòa trên dòng thải có thể làm giảm ñáng kể dao ñộng thành phần nước thải ñi vào các công ñoạn phía sau, còn phương án ñiều hòa ngoài dòng thải chỉ giảm ñược một phần nhỏ sự dao ñộng ñó Vị trí tốt nhất ñể bố trí bể ñiều hòa cần ñược xác ñịnh cụ thể cho từng hệ thống xử lý, và phụ thuộc vào loại xử lý, ñặc tính của hệ thống thu gom cũng như ñặc tính của nước thải

2.5.1.4 Bể lắng cát

Nhiệm vụ của bể lắng cát là loại bỏ cặn thô, nặng như: cát, sỏi, mảnh thủy tinh, mảnh kim loại, tro, than vụn… nhằm bảo vệ các thiết bị cơ khí dễ bị mài mòn, giảm cặn nặng ở các công ñoạn xử lý sau

Bể lắng cát gồm những loại sau:

Bể lắng cát ngang: Có dòng nước chuyển ñộng thẳng dọc theo chiều dài của bể Bể có thiết diện hình chữ nhật, thường có hố thu ñặt ở ñầu bể

Bể lắng cát ñứng: Dòng nước chảy từ dưới lên trên theo thân bể Nước

ñược dẫn theo ống tiếp tuyến với phần dưới hình trụ vào bể Chế ñộ dòng chảy khá

phức tạp, nước vừa chuyển ñộng vòng, vừa xoắn theo trục, vừa tịnh tiến ñi lên, trong khi ñó các hạt cát dồn về trung tâm và rơi xuống ñáy

Bể lắng cát tiếp tuyến: là loại bể có thiết diện hình tròn, nước thải ñược dẫn vào bể theo chiều từ tâm ra thành bể và ñược thu và máng tập trung rồi dẫn ra ngoài

Bể lắng cát làm thoáng: ðể tránh lượng chất hữu cơ lẫn trong cát và tăng hiệu quả xử lý, người ta lắp vào bể lắng cát thông thường một dàn thiết bị phun khí Dàn này ñược ñặt sát thành bên trong bể tạo thành một dòng xoắn ốc quét ñáy bể với một vận tốc ñủ ñể tránh hiện tượng lắng các chất hữu cơ, chỉ có cát và các phân tử nặng có thể lắng

Hình 2.3: Bế lắng cát ngang

Cấu tạo bể lắng cát ngang: 1 ñường dẫn nước thải vào; 2 buồng lắng; 3 ñường

dẫn nước thải ra; 4 hố tập trung

2.5.1.6 Quá trình lọc

Lọc ñược áp dụng ñể tách các tạp chất có kích thước nhỏ khi không thể loại

ñược bằng phương pháp lắng Qúa trình lọc ít sử dụng trong xử lý nước thải, thường

chỉ sử dụng trong trừơng hợp nước sau xử lý ñòi hỏi có chất lượng cao

Trong các hệ thống xử lý nước thải công suất lớn không sử dụng các thiết bị loc áp suất cao mà dùng các bể lọc với vật liệu lọc dạng hạt Vật liệu lọc thông thường nhất là cát Kích thước hiệu quả của hạt cát thường dao ñộng trong khoảng 0,15mm

ñến vài mm, kích thước lỗ rỗng thường có giá trị nằm trong khoảng 10 - 100µm Kích

thước này lớn hơn nhiều so với kích thước của nhiều hạt cặn nhỏ cần tách loại, ví dụ như vi khuẩn (0,5 - 5µ m) hoặc vi rút (0,05µm) Do ñó, những hạt này có thể chuyển

ñộng xuyên qua lớp vật liệu lọc

Trong quá trình lọc , các cặn bẩn ñược tách khỏi nước nhờ tương tác giữa các hạt cặn và vật liệu lọc theo cơ chế sau:

Sàng lọc:

Xảy ra ở bề mặt lớp vật liệu lọc khi nước cần xử lý chứa các hạt cặn có kích thước quá lớn, không thể xuyên qua lớp vật liệu lọc

Lắng:

Những hạt cặn lơ lửng có kích thước khoảng 5µ m v2 khối lượng riêng ñủ lớn hơn khối lượng riêng của nước ñược tách khỏi theo cơ chế lắng trong các khe rỗng cảu lớp vật liệu lọc Tuy nhiên, quá trình lắng không có khả năng khử ccá hạt keo mịn có kích thước khoảng 0,001 – 1µm

Hấp phụ:

Các hạt keo ñược tách loại theo cơ chế hấp phụ Qúa trình này xảy ra theo 2 giai ñoạn: vận chuyển các hạt trong nước ñến bề mặt vật liệu lọc và sau ñó kết dính các hạt vào bề mặt vật liệu lọc Qúa trình này chịu ảnh hưởng của lực hút giữa các vật liệu lọc và các hạt cần tách loại, lực hút quan trọng nhất là lực Vander Waals và lực hút tỉnh

ñịên

Chuyển hoá sinh học:

Hoạt tính sinh học của các thiết bị lọc có khả năng dẫn ñến sự ôxy hoá các chất hữu cơ Qúa trình chuyển hoá sinh học hoàn toàn xảy ra khi nhiệt ñộ và thời gian lưu nước trong thiết bị lọc ñược duy trì thích hợp Do ñó, trong thiết bị lọc chậm, hoạt tính sinh học ñóng vai trò quan trọng hơn trong thiết bị lọc nhanh

Chuyển hó hoá học:

Các vật liệu lọc còn có khả năng chuyển hóa hoá học một số chất có trong nước thải như NH4+, sắt, mangan, …

2.5.2 Xử lý nước thải bằng phương pháp hoá học

ðây thực chất chỉ là phương pháp ñưa vào nước thải chất phản ứng như oxy hoá khử, tạo chất kết tủa, hoặc phân huỷ chất ñộc hại ñể gây tác ñộng với các tạp chất bẩn , biến ñổi hóa học và tạo cặn lắng hoặc tạo dạng chất hoà tan nhưng không ñộc hại, không gây ô nhiễm môi trường

2.5.2.1 Phương pháp ựông tụ Ờ kết bông

đông tụ và kết bông là một công ựoạn của quá trình xử lý nước thải, mặc dù chúng là hai quá trình riêng biệt nhưng chúng không thể tách rời nhau

Vai trò của quá trình ựông tụ và kết bông nhằm loại bỏ huyền phù, chất keo có trong nước thải

đông tụ: Là phá vỡ tắnh bền vững của các hạt keo, bằng cách ựưa thêm chất phản ứng gọi là chất ựông tụ

Kết bông: Là tắch tụ các hạt Ộ ựã phá vỡ ựộ bềnỢ thành các cụm nhỏ sau ựó kết thành các cụm lớn hơn và có thể lắng ựược gọi là quá trình kết bông Quá trình kết bông có thể cải thiện bằng cách ựưa thêm vào các chất phản ứng gọi là chất trợ kết bông Tuy nhiên quá trình kết bông chịu sự chi phối của hai hiện tượng: kết bông ựộng học và kết bông Orthocinetique

+ Kết bông ựộng học liên quan ựến khuyếch tán Brao (chuyển ựộng hỗn

ựộn), kết bông dạng này thay ựổi theo thời gian và chỉ có tác dụng ựối với các hạt

nhỏ hơn 1 mcrofloc dễ dàng tạo thành khối ựông tụ nhỏ

+ Kết bông Orthocinetique liên quan ựến quá trình tiêu hao năng lượng và chế ựộ của dòng chảy là chảy tầng hay chảy rối

Giai ựoạn Hiện tượng Thuật ngữ

đặc tắnh liên quan ựến ion hoặc

trường hợp bề mặt của phân tử

Bao gồm cả chất keo kết tủa

Phá huỷ tắnh bền

Liên quan ựến bên trong các phân tử, trương hợp ựông hợp chất

Hiệu suất của quá trình ựông tụ cao nhất khi pH = 4 Ờ 8,5 để bông tạo thành dễ lắng hơn thì người ta thường dùng chất trợ ựông đó là những chất cao phân tử tan

ựược trong nước và dễ phân ly thành ion Tuỳ thuộc vào từng nhóm ion khi phân ly mà

các chất trợ ựông tụ có ựiện tắch âm hay dương (các chất ựông tụ là anion hay cation)

đa số chất bẩn hữu cơ, vô cơ dạng keo có trong nước thải chúng tồn tại ở ựiện tắch âm

Vì vậy các chất trợ ựông cation không cần keo tu sơ bộ trước ựó Việc lựa chọn hoá

chất, liều lượng tối ưu của chúng, thứ tự cho vào nước cần phải tính bằng thực nghiệm Thông thường liều lượng chất trợ ñông tụ là từ 1 – 5 mg/l

ðể phản ứng diễn ra hoàn toàn và tiết kiệm hoá chất thì phải khuấy trộn ñều với nước thải, liều lượng hoá chất cho vào phải cần tính bằng Grotamet Thời gian lưu nước trong bể trộn là 1 – 15 phút Thời gian ñể nước thải tiếp xúc với hoá chất tới khi bắt ñầu lắng là từ 20 – 60 phút, trong khoảng thời gian này các chất hoá học tác dụng với các chất trong nước thải và quá trình ñộng tụ diễn ra

Phương pháp trung hoà chủ yếu ñược dùng trong nước thải công nghiệp có chứa kiềm hay axit ðể tránh hiện tượng nước thải gây ô nhiễm môi trường xung quanh thì người ta phải trung hoà nước thải, với mục ñích là làm lắng các muối của kim loại nặng xuống và tách chúng ra khỏi nước thải

Quá trình trung hoà trước hết là phải tính ñến khả năng trung hoà lẫn nhau giữa các loại nước thải chứa axit hay kiềm hay khả năng dự trữ kiềm của nước thải sinh hoạt

và nước sông Trong thực tế hỗn hợp nước thải có pH = 6.5 – 8.5 thì nước ñó ñược coi

Các chất hấp phụ thường dùng là: than hoạt tính, ñất sét hoạt tính, silicagen, keo nhôm, một số chất tổng hợp khác và một số chất thải trong sản xuất như xỉ tro, xi

mạ săt trong số này, than hoạt tính thường ñược dùng phổ biến nhất Các chất hữu cơ, kim loại nặng và các chất màu dễ bị than hấp phụ Lượng chất hấp phụ tuỳ thuộc vào khả năng của từng loại chất hấp phụ và hàm lượng chất bẩn có trong nước Phương

pháp này có thể hấp phụ 58 – 95% các chất hưu cơ màu Các chất hưũ cơ có thể bị hấp phụ là phenol, Alkylbenzen, sunfonic axit, thuốc nhộm và các chất thơm

Sử dụng phương pháp hấp thụ có thể hấp thụ ñến 58 – 95% các chất hữu cơ và màu

Dung ñể tách các chất bẩn hoà tan ra khỏi nước thải bằng cách bổ sung một chất dung môi không hoà tan vào nước, nhưng ñộ hoà tan của chất bẩn trong dung môi cao hơn trong nước

Chưng nước thải ñể các chất hoà tan trong ñó cung bay hơi lên theo hơi nước, khi ngưng tụ hơi nước và chất bẩn dễ bay hơi sẽ hình thành các lớp riêng biệt và do ñó

dễ dàng tách các chất bẩn ra

Phương pháp tuyển nổi thường ñược sử dụng ñể tách các tạp chất (ở dạng hạt rắn hoặc lỏng) phân tán không tan, tự lắng kém ra khỏi pha lỏng Trong một số trường hợp quá trình này cũng ñược dùng ñể tách các chất hòa tan như các chất hoạt ñộng bề mặt Quá trình như vậy ñược gọi là quá trình tách hay lám ñặc bọt

Trong xử lý nước thải về nguyên tắc tuyển nổi thường ñược sử dụng ñể khử các chất lơ lửng và làm ñặc bùn sinh học

Quá trình tuyển nổi ñược thực hiện bằng cách sục các bọt khí nhỏ (thường là không khí) vào trong pha lỏng Các khí ñó kết dính với các hạt và khi lực nổi tập hợp các bóng khí và hạt ñủ lớn sẽ kéo theo các hạt cùng nổi lên bề mặt, sau ñó chúng tập hợp lại với nhau thành các lớp bọt chứa hàm lượng các hạt cao hơn trong chất lỏng ban

ñầu