Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt thành phố Quảng Ngãi công suất 3000m3 ngày.đêm

Phương pháp so sánh : So sánh ưu nhược điểm của phương pháp xử lý hiện 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 trì

và phát triển ngày càng văn minh hơn,hiện đại hơn.

Chính vì vậy việc thu gom và xử lý nước thải là yêu cầu không thể thiếu được của vấn đề vệ sinh môi trường.Nước thải đô thị được thải ra ở dạng ô nhiễm hữu cơ,vô cơ cần phải được thu gom và xử lý đạt tiêu chuẩn xả thải trước khi thải chúng ra môi trường bên ngoài

Do đó đề tài này được đưa ra là thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt cho

TP Quảng Ngãi công suất 3000 m3/ngđ với mục đích thu gom và xử lý nước thải sinh hoạt ở 2 phường Trần Hưng Đạo và phường Nguyễn Nghiêm để giải quyết một phần nhỏ lượng nước thải của thành phố

2 Mục tiêu của đề tài:

Mục tiêu của đề tài là đưa ra phương án xử lý nước thải một cách hợp lý và hiệu quả phù hợp với định hướng phát triển của thành phố Quảng Ngãi, góp phần cải thiện chất lượng môi trường, nâng cao chất lượng đời sống cho con người

3 Nội dung và phạm vi thực hiện:

Nội dung thực hiện:

Tìm hiểu về đặc điểm tự nhiên,đặc điểm kinh tế-xã hội của thành phố Quảng Ngãi,đặc biệt là hiện trạng phát sinh nước thải sinh hoạt tại 2 phường Trần Hưng Đạo và Nguyễn Nghiêm.

Xác định đặc tính ,khả năng gây ô nhiễm của nước thải sinh hoạt và các phương pháp xử lý nước thải thường được sử dụng

Đề xuất dây chuyền công nghệ xử lý nước thải phù hợp với mức độ ô nhiễm của nước thải đầu vào

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 thải.Thể hiện các công trình xử lý đã tính toán trên các bản vẽ kỹ thuật

Phạm vi thực hiện:

Đề tài giới hạn trong việc tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt cho 2 phường Trần Hưng Đạo và Nguyễn Nghiêm của thành phố Quảng Ngãi

Nước thải sinh hoạt đã được xử lý sơ bộ ở hầm tự hoại sau đó dẫn vào trạm xử lý

4 Phương pháp thực hiện đề tài:

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

và các số liệu cần thiết khác

Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Tìm hiểu những công nghệ xử lý nước thải qua các tài liệu chuyên ngành

Phương pháp so sánh : So sánh ưu nhược điểm của phương pháp xử lý hiện 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 phầm mềm Autocad để mô tả kiến trúc các công trình đơn vị trong hệ thống xử lý nước thải.

CHƯƠNG 1 : GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ THÀNH PHỐ QUẢNG NGÃI

1.1.1 Vị trí địa lý:

Thành phố Quảng Ngãi là tỉnh lỵ của tỉnh Quảng Ngãi.Ngày 26/08/2005 thị xã Quảng Ngãi được nâng cấp lên thành phố trực thuộc tỉnh bằng quyết định số 112/2005/ND-CP của chính phủ Việt Nam

Thành phố Quảng Ngãi nằm ở phía đông tỉnh,hữu ngạn sông Trà Khúc,3 phía đông, tây, nam đều giáp huyện Tư Nghĩa,phía bắc giáp huyện Sơn Tịnh

Dân số TP Quảng Ngãi khoảng 122567 người.Đơn vị hành chính trực thuộc gồm

2 xã Nghĩa Dũng,Nghĩa Dõng và 8 phường Nguyễn Nghiêm,Trần Hưng Đạo,Lê Hồng Phong,Trần Phú,Chánh Lộ,Quảng Phú,Nghĩa Lộ,Nghĩa Chánh Với vị trí đầu mối giao thông khá thuận lợi có QL1A chạy qua,có bến xe liên huyện và liên tỉnh Sân bay Chu Lai cách thành phố Quảng Ngãi khoảng 35km về phía Bắc…

1.1.2 Các yếu tố khí tượng, thủy văn:

Là khu vực nằm trong vành đai nhiệt đới Bắc Bán Cầu nên Quảng Ngãi có nền nhiệt độ cao và ít biến động,ở Quảng Ngãi gồm 2 mùa mưa và khô rõ rệt

Trong một ngày đêm ,nhiệt độ thấp nhất thường xảy ra sau 4h sáng và trước lúc mặt trời mọc,nhiệt độ cao nhất trong ngày thường xảy ra vào lúc quá trưa đến trước 14h Biên độ nhiệt độ ngày vào mùa hè lớn hơn biên độ nhiệt độ ngày vào mùa đông

Tháng

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

Tổng lượng mưa trung bình năm phổ biến ở đồng bằng từ 2200-2500mm,ở trung

du thung lũng thấp và vùng núi từ 3000-3600mm vùng đồng bằng ven biển phía nam dưới 2000mm

Bảng 1.2 : lưu lượng mưa trung bình nhiều năm (mm)

Tháng

Cả năm

Trà Bồng 103 39 41 73 244 237 220 214 315 812 818 376 3492

Sơn Giang 106 45 50 81 209 199 155 182 301 766 950 437 3480Minh

Trà Khúc 97 32 33 36 97 96 67 125 311 632 555 274 2354Quảng

Độ ẩm tương đối trung bình năm ở các vùng trong khu vực có giá trị xấp xỉ 85%,nhìn chung độ ẩm trong năm khá đồng đều trên các vùng trong khu vực Nơi có độ ẩm cao nhất là 90-92%

Tốc độ gió trung bình năm tại đồng bằng ven biển khoảng 1,3m/s,tại vùng núi khoảng 1,2m/s ven biển là 4,5m/s Như vậy tốc độ gió vùng hải đảo cao gấp 3 đến 4 lần ở vùng đồng bằng và vùng núi

Lượng bốc hơi trung bình tại khu vực này dao động trong khoảng 900-920mm

chung tương đối bằng phẳng so với xung quanh độ dốc hơi thoải về sông Trà Khúc nên rất thuận lợi cho việc thoát nước tự nhiên.

1.2 Đặc điểm kinh tế-xã hội

1.2.1 Về kinh tế:

Thành phố Quảng Ngãi là nơi tập trung các hoạt động kinh tế,là trung tâm kinh

tế của tỉnh Quảng Ngãi xưa và nay Tuy vậy do hoàn cảnh là một đô thị phát triển muộn,nông nghiệp ở địa bàn thành phố Quảng Ngãi trước đây còn chiếm một tỷ trong đáng kể Hiện nay,cơ cấu kinh tế chuyển đổi dần và các lĩnh vực công nghiệp,tiểu thủ công nghiệp,thương mại,dịch vụ đã chiếm một tỷ lệ cao trong cơ cấu kinh tế

Tốc độ tăng trưởng kinh tế hằng năm ở thành phố Quảng Ngãi là khoảng 14,67%.Cơ cấu kinh tế ở thành phố Quảng Ngãi hiện nay được xác định là công-thương-nông nghiệp

1.2.2 Văn hóa-xã hội:

Thành phố Quảng Ngãi là trung tâm văn hóa của tỉnh xưa nay Với tinh thần hiếu học của người dân và sự giúp đở về tài chính củng như tinh thần của các cấp lãnh đạo.Thành phố đã thực hiện chương trình khuyến học để khuyến khích con em

đẳng,đại học như đại học Phạm Văn Đồng,cao đẳng Tài Chính Kế toán,Đại học Công Nghiệp(khu vực miền trung)…mỗi xã phường đều có trường phỗ thông cơ sở

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI SINH HOẠT,VÀ CÁC

PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT

2.1 Tổng quan về nước thải sinh hoạt:

2.1.1 Nguồn gốc nước thải sinh hoạt:

Nước thải sinh hoạt là nước được thải bỏ sau khi sử dụng cho các mục đích sinh hoạt của cộng đồng như:tắm,giặt giũ,tẩy rửa,vệ sinh cá nhân…chúng được thải

ra từ các gia đình,cơ quan,trường học,bệnh viện,chợ và các công trình công cộng

khác.Lượng nước thải sinh hoạt của một khu dân cư phụ thuộc vào dân số,tiêu chuẩn cấp nước và đặc điểm của hệ thống thoát nước.

2.1.2 Thành phần và đặc tính của nước thải sinh hoạt:

Nước thải sinh hoạt gồm 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 như:cặn bả từ nhà bếp,các chất rửa trôi và các chất tẩy rửa

Nước thải sinh hoạt chứa nhiều chất hữu cơ dể bị phân hủy sinh học,ngoài ra củng có các thành phần vô cơ,vi sinh vật và vi trùng gây bệnh.Chất hữu cơ chứa trong nước thải bao gồm các hợp chất như protein (40-50%),hydrat cacbon (40-50%).Nồng độ chất hữu cơ trong nước thải sinh hoạt dao động trong khoảng 150-450mg/l theo trọng lượng khô.Có khoảng 20-40% chất hữu cơ khó bị phân hủy sinh học.Ở những khu dân cư đông đúc,điều kiên vệ sinh thấp kém nước thải sinh hoạt không được xử lý thích đáng là một trong những nguồn gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng

2.1.3 Tác hại đến môi trường của nước thải sinh hoạt:

Tác hại đến môi trường của nước thải do các thành phần ô nhiễm tồn tại trong nước thải gây ra:

– COD,BOD:sự khoáng hóa,ổn định chất hữu cơ tiêu thụ một lượng lớn

và gây thiếu hụt oxy của nguồn tiếp nhận dẩn đến ảnh hưởng đến hệ sinh thái môi trường nước Nếu nước ô nhiễm quá mức điều kiện yếm khí có thể hình thành,trong quá trình phân hủy yếm khí sinh ra các sản

phẩm như H2S,NH3,CH4…làm cho nước có mùi hôi,thối và làm giảm

PH của môi trường

– SS lắng đọng ở nguồn tiếp nhận gây điều kiện yếm khí

– Vi trùng gây bệnh:gây ra các bệnh lan truyền từ đường nước như tiêu chảy,ngộ độc thức ăn,vàng da…

– P:nếu nồng độ trong nước quá cao sẽ dẩn đến hiện tượng phú dưỡng hóa

– Màu:mất mỹ quan

– Dầu mở:gây mùi,ngăn cản khuếch tán oxy trên bề mặt

2.1.4 Bảo vệ nguồn nước mặt khỏi sự ô nhiễm do nước thải:

Ô nhiễm nguồn nước mặt chủ yếu là do tất cả các dạng nước thải chưa qua xử lý vào nguồn nước làm thay đổi các tinh chất hóa lý và sinh học của nguồn nước.Sự

có mặt của các chất độc hại xả vào nguồn nước sẽ làm phá vở cân bằng sinh học

tự nhiên của nguốn nước và kiềm hãm quá trình tự làm sạch của nguồn nước.Biện pháp được coi là hiệu quả nhất để bảo vệ nguồn nước là:

– Hạn chế sô lượng nước thải xả vào nguồn nước

– Giảm thiểu nồng độ ô nhiễm trong nước thải theo quy định bằng cách

áp dụng công nghệ xử lý phù hợp đủ tiêu chuẩn xả ra nguồn nước.Ngoài ra việc nghiên cứu áp dụng công nghệ sử dụng lại nước thải trong chu trình kín có ý nghĩa đặc biệt quan trọng

2.2 Các phương pháp xử lý nước thải:

2.2.1 Phương pháp xử lý cơ học

Trong nước thải thường có các loại tạp chất rắn kích cở khác nhau bị cuốn theo Ngoài ra còn có các loại hạt lơ lửng ở dạng huyền phù rất khó tan nên xử lý cơ học nhằm loại bỏ các tạp chất không hòa tan và một phần các chất ở dạng keo chứa trong nước thải nhằm đảm bảo cho hệ thống thoát nước hoặc các công trình

xử lý nước thải phía sau hoạt động ổn định.Phương pháp cơ học được thực hiện

ở các công trìnhxử lý sau:

Song chắn rác và lưới chắn rác: Làm nhiệm vụ giữ lại các chất kích thước lớn

thường có nguồn gốc hữu cơ được gọi chung là rác.Rác thường được chuyển tới máy nghiền rác,sau khi được nghiền nhỏ sẽ được đưa lại trước sông chắn rác hoặc chuyển tới bể phân hủy cặn

Bảo vệ bơm,van,đường ống,cánh khuấy…

Khi song chắn rác kết hợp thiết bị nghiền rác giúp giảm được các bước bên ngoài (thu gom rác,chuyên chở…),giảm các vấn đề chôn lấp xử lý rác

Sử dụng máy nghiền rác để nghiền nhỏ giúp giảm công tác vận chuyển rác đến nơi cần xử lý,và giảm diện tích chôn lấp rác khi xử lý

Bể tiếp nhận:

Nước thải được đưa đến bằng bơm và đường ống áp lực đến ngăn tiếp nhận.Ngăn tiếp nhận nước thải được đặt ở vị trí cao để nước thải từ đó chảy qua từng công trình đơn vị của trạm xử lý

Bể lắng cát:

Bể lắng cát được thiệt kế trong công nghệ xử lý nước thải nhằm loại bỏ các tạp chất vô cơ có trọng lượng riêng lớn chủ yếu là cát có trong nước thải,các tạp chất

này không có lợi đối với các thiết bị công nghệ trong quy trình do khả năng gây tắc nghẽn hệ thống.Cát từ bể lắng cát đưa di phơi khô ở sân phơi cát sau đó có thể tận dụng lại cho mục đích xây dựng.

Bể điều hòa:

Lưu lượng và chất lượng nước thải từ cống thu gom chạy về trạm xử lý nước thải,đặc biệt đối với dòng thải công nghiệp và nước mưa thường xuyên dao động theo thời gian trong ngày Khi xây dựng bể điều hòa có thể đảm bảo cho các công trình xử lý làm việc ổn định và đạt được giá trị kinh tế

Bể lắng I:

Bể lắng I làm nhiệm vụ tách các chất lơ lửng có trọng lượng riêng lớn hơn trọng lượng riêng của nước và chất lơ lững nặng hơn sẽ lắng xuống đáy còn chất lơ lững nhẹ hơn sẽ nổi lên mặt nước.Dùng những thiết bị thu gom và vận chuyển các chất bẩn lắng và váng nổi lên công trình xử lý cặn.Hàm lượng chất lơ lững sau bể lắng đợt I cần đạt là < 150(mg/l)

Bể vớt dầu mỡ:

Thường được áp dụng khi xử lý nước thải có chứa dầu mỡ,nhằm tách các tạp chất nhẹ.Đối với nước thải sinh hoạt khi hàm lượng dầu mỡ không cao thì việc vớt dầu mỡ thực hiện ngay ở bể lắng nhờ thiết bị gạt chất nổi

Bể lọc cơ học:

Nhằm tách các tạp chất phân tán nhỏ ra khỏi nước mà bể lắng không lắng được.Nước thải được cho đi qua lớp lọc đặc biệt hoặc qua lớp vật liệu lọc,công trình này sử dụng chủ yếu cho một số loại nước thải công nghiệp

Phương pháp xử lý nước thải bằng cơ học có thể loại bỏ khỏi nước thải 60% tạp chất không hòa tan và 20% BOD.

Về nguyên tắc xử lý cơ học là giai đoạn xử lý sơ bộ trước khi xử lý tiếp theo.

2.2.2 Phương pháp xử lý hóa học:

Thực chất của phương pháp hóa học là đưa vào nước thải một chất phản ứng nào

đó để gây tác động với các tạp chất bẩn,biến đổi hóa học và tạo cặn lắng hoặc tạo các dạng chất hòa tan nhưng không độc hại,không gây ô nhiễm môi trường.Theo giai đoạn và mức độ xử lý, phương pháp hóa học có tác dụng tăng cường quá trình xử lý cơ học hoặc sinh học.Những phản ứng diễn ra trong quá trình này có thể là phản ứng oxy hóa khử,các phản ứng kết hợp tạo tủa,phản ứng trung hòa,phản ứng phân hũy các chất độc hại

Phương pháp trung hòa:

Dùng để đưa môi trường nước thải có chứa acid vô cơ hoặc kiềm về dạng trung tính có PH=6,5-7,5.Phương pháp này có thể thực hiện bằng nhiều cách:trộn lẫn nước thải có tính acid với nước thải có tính bazo,bổ sung thêm các tác nhân hóa học,lọc qua lớp vật liệu lọc có tác dụng trung hòa,hấp phụ khí chứa acid bằng nước thải chứa kiềm,…

Phương pháp keo tụ:

Dùng để làm trong và khử màu nước thải bằng các chất keo tụ và các chất trợ keo tụ để liên kết các chất rắn ở dạng lơ lửng và dạng keo có trong nước thải thành những dạng bông cặn có kích thước lớn có thể lắng

Phương pháp ozone hóa:

Là phương pháp xử lý nước thải có chứa các chất vô cơ dạng hòa tan và dạng keo bằng ozone.Ozone dễ dàng nhường oxy nguyên tử cho các tạp chất hữu cơ

Phương pháp điện hóa:

Có tác dụng phá hủy các tạp chất độc hại có trong nước thải bằng cách oxy hóa điện hóa trên cực anode hoặc dùng để thu hồi các chất kim loại quý (đồng,chì,sắt…)Thông thường hai nhiệm vụ trên được giải quyết đồng thời

Phương pháp xử lý hóa học thường được áp dụng để xử lý nước thải công nghiệp.Tùy thuộc vào từng điều kiện địa phương và điều kiện vệ sinh cho phép,phương pháp náy có thể thực hiện ở giai đoạn sơ bộ ban đầu hay có thể hoàn tất ở giai đoạn cuối cùng của quy trình xử lý.

2.2.3 Phương pháp hóa lý:

Những phương pháp hóa lý đều dựa trên cơ sở ứng dụng các quá trình:hấp phụ,hấp thụ,tuyển nổi,trao đổi ion,tách bằng các màng,chưng cất,trích ly,cô đặc…

Hấp phụ:

Dùng để tách các chất hữu cơ và khí hòa tan ra khỏi nước thải bẳng cách tập trung những chất đó trên bề mặt chất hấp phụ (hấp phụ hóa lý hoặc bằng các tương tác hóa học giữa các chất bẩn hòa tan với các chất rắn (hấp phụ hóa học))

Trích ly:

Dùng để tách các chất bẩn hòa tan ra khỏi nước thải bằng cách bổ sung một chất dung môi không hòa tan vào nước,nhưng độ hòa tan của chất bẩn trong dung môi cao hơn nước

Chưng cất:

Là quá trình cấp nhiệt liên tục để hóa hơi nước thải,trong đó các chất hòa tan cùng bay hơi len theo.Khi ngưng tụ ,hơi nước và chất bẩn đã bay hơi sẽ hình thành các lớp riêng biệt và do đó dễ dàng tách các chất bẩn ra

Tuyển nổi:

Là phương pháp dùng để loại bỏ các chất bằng cách tạo cho chúng khả năng dễ nổi lên mặt nước khi bám theo cac bọt khí.Người ta cho vào nước chất tuyển nổi hoặc các tác nhân tuyển nổi để thu hút và kéo các chất tuyển nổi lên mặt nước sau đó loại hỗn hợp chất bẩn và chất tuyễn nổi ra khỏi nước.Khi tuyển nổi người

ta thường dúng các bọt khí nhỏ li ti phân tán và bảo hòa trong nước.Những hạt chất bẩn chứa trong nước sẽ dính vào các bọt không khí và nổi lê mặt nước rồi được loại bỏ khỏi nước.

Trao đổi ion:

Là phương pháp thu hồi các anion bằng các chất trao đổi ion.Các chất trao đổi ion là các chất rắn trong thiên nhiên hoặc vật liệu nhựa nhân tạo.Chúng không hòa tan trong nước và trong dung môi hữu cơ,có khả năng trao đổi ion.Phương pháp trao đổi ion cho phép thu được những chất quý trong nước thải và cho hiệu suất xử lý khá cao

vi lọc,màng siêu lọc,màng lọc nano,màng lọc thẩm thấu ngược,điện thẩm tách.Thường sử dụng xử lý nước thải ở bậc cao

Ngoài các phương pháp phổ biến ở trên,để xử lý chất bẩn trong nước thải người

ta còn dùng các phương pháp như:khử hoạt tính phóng xạ,khử mùi,khử khí,khử muối trong nước thải

2.2.4 Phương pháp sinh học:

Cơ sở của phương pháp này là dựa vào khả năng sống và hoạt đông của vi sinh vật để oxy hóa các liên kết hữu cơ phân táng dạng keo và dạng hòa tan có trong nước thải.Vi sinh vật sử dụng các chất hữu cơ có sẵn trong nước thải làm nguồn

dinh dưỡng như:cacbon,nito,phosphor…vi sinh vật sử dụng vật chất này để kiến tạo tế bào cũng như tích lũy năng lượng cho quá trình sinh trưởng và phát triển chính vì vậy sinh khối của vi sinh vật không ngừng tăng lên.

Trên cơ sở đó có thể phân loại như sau:

Quá trình sinh học hiếu khí

Quá trình sinh học kỵ khí

Ngoài ra còn có 2 quá trình phụ

Quá trình thiếu khí

Quá trình tuỳ nghi

Các công trình xử lý sinh học phân thành 2 nhóm:

Nhóm các công trình xử lý thực hiện trong điều kiện tự nhiên:hồ sinh vật,hệ thống xử lý bằng thực vật nước,cánh đồng tưới,cánh đồng lọc,đất ngập nước,bãi lọc ngầm…

Nhóm các biện pháp xử lý thực hiện trong điều kiện nhân tạo :quá trình bùn hoạt tính,quá trình dính bám,hồ sinh học kết hợp thổi khí,mương oxy hóa,đĩa quay sinh học,màng lọc sinh học,ao hồ ổn định nước thải,bể UASB,bể tạo khí sinh học…do các điều kiện nhân tạo của quá trình có thể điều khiển được nên quá trình xử lý diễn ra nhanh hơn,cường độ mạnh hơn và có thể kiểm soát được

2.3:Các công đoạn xử lý nước thải:

Tùy theo yêu cầu xử lý và khả năng kỹ thuật,chúng ta lựa chọn phương pháp xử

lý và kết hợp các phương pháp lại thành một quy trình xử lý liên tục.Quy trình

xử lý thường gồm các giai đoạn sau:tiền xử lý hay xử lý sơ bộ,xử lý sơ cấp(bậc 1),xử lý thứ cấp (bậc 2),xử lý bậc cao,khử trùng,xử lý cặn

Nước thải

Xử lý Bậc I

Song chắn rác,máy nghiền cắt vụn rác,bể lắng cát,bể vớt dầu mỡ,bể làm thoáng sơ bộ,bể điều hòa lưu lượng và nồng độ

Bể lắng đơt I

Xử lý sinh học

Bể lắng đợt II

Xử lý bậc cao

cơ monome,chất hữu cơ ổn

định,các đơn chất vô cơ.các chất

này sau phân hủy kết thành bông

cặn để loại bỏ ra khỏi nước thải

Bể Arrotank,bể lọc sinh học,bể SBR ,mương oxy hóa,bể lắng đợt II

chất khác…)nâng cao chất lượng

nước thải đã được xử lý để có thể

xả vào nguồn tiếp nhận với yêu

cầu vệ sinh cao hoặc ứng dụng

cho mục đích sử dụng lại trong

các quá trình sản xuất

Tuyển nổi dạng bọt, phương pháp keo tụ và hấp phụ,nung đốt,đốt cháy hay bơm sâu xuống lòng đất qua các giếng khoan,khử hoạt tính nước thải chứa các chất phóng xạ

Khử

trùng

Đảm bảo loại bỏ vi trùng và virus

gây bệnh chứa trong nước

thải,khử màu,khử mùi trước khi

xả vào nguồn tiếp nhận

Có thể tiến hành khử trùng bằng Clo,ozone,tia cực tím…nhưng cần cân nhắc kỹ về mặt kinh tế phổ biến là dùng Clo và hợp chất chứa Clo

làm khô cặn trên máy lọc chân không,máy quay ly tâm,máy lọc

ép chân không

Trong mọi trường hợp phải cân nhắc để lựa chọn phương pháp xử lý hay tái sử dụng nước thải một cách hiệu quả nhất,kinh tế nhất về xây dựng và quản lý

CHƯƠNG 3 : THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT

3.1 Nhiệm vụ thiết kế

Nghiên cứu,khảo sát và tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt tập trung cho 2 phường Trần Hưng Đạo và phường Nguyễn Nghiêm của TP Quảng Ngãi đảm bảo các yêu cầu về bảo vệ môi trường theo quy định của nhà nước,với dân số 2 phường Nguyễn Nghiêm và Trần Hưng Đạo là :24521 người

3.2 Các thông số tính toán

3.2.1:Lưu lượng tính toán

Bảng 3.1:Dự báo nước thải sinh hoạt của 2 phường Nguyễn Nghiêm và Trần Hưng Đạo của thành phố Quảng Ngãi.

Kch: hệ số không điều hòa chung của nước thải lấy theo quy định ở điều TCXD 51-84

2.1.2-Bảng 3.2:Hệ số không điều hòa:

Lưu lượng nước

Lưu lượng lớn nhất ngày đêm:

3.2.2: Thành phần đặc tính nước thải sinh hoạt:

Bảng 3.3: Tải lượng ô nhiễm nước thải sinh hoạt

-Nguồn : Rapid Environmental Assessment, WHO, 1995.

Bảng số liệu trên là cơ sở đánh giá đặc tính nước thải sinh hoạt của khu dân cư.Xác định hàm lượng bẩn của nước thải

Hàm lượng chất lơ lửng trong nước thải sinh hoạt

Chọn đặc tính nước thải để tính toán hệ thống xử lý nước thải như sau:

Mg/l 291 250 458,3

3.2.3: Xác định mức độ cần thiết xử lý:

Dòng thải đầu ra được xử lý đạt tiêu chuẩn xả thải QCVN 14-2008( Quy chuẩn

kỹ thuật quốc gia về nước thải sinh hoạt )

Các yêu cầu cơ bản:

Hàm lượng chất lơ lửng: không vượt quá 80mg/l

BOD5 : không vượt quá 30mg/l

COD :không vượt quá 50mg/l

Mức độ cần xử lý nước thải thường được xác định theo:

Hàm lượng chất lơ lửng (phục vụ cho tính toán công nghệ xử lý cơ học)

Hàm lượng BOD và COD (phục vụ cho tính toán công trình và công nghệ xử lý sinh học)

Mức độ cần thiết xử lý nước thải theo chất lơ lửng được tính theo công thức:

Lsh:hàm lượng BOD5trong nước thải

Kết quả tính toán về mức độ cần thiết xử lý nước thải của các phương án đang xét cho thấy cần thiết phải xử lý sinh học

3.3 Lựa chọn công nghệ xử lý nước thải.

3.3.1 Lựa chọn sơ đồ công nghệ của trạm xử lý:

Sơ đồ công nghệ và thành phần các công trình đơn vị của trạm xử lý nước thải được lựa chọn phụ thuộc vào:

trạm xử lý nước thải

Sau khi cân nhắc các yếu tố liên quan,trên cơ sở các điều kiện kinh tế xã hội của

2 phường,đề tài lựa chọn sơ đồ công nghệ trạm xử lý nước thải phục vụ cho tính toán thiết kế bao gồm các giai đoạn xử lý và các công trình xử lý đơn vị như sau:

Ngăn tiếp nhận nhậnha7 nhnha7 Lắng cát ngang

Bể điều hòa

Bể lắng I

Bể aerotank

Bể lắng II Sân phơi

cát

Hình 3.1 : Sơ đồ quy trình xử lý nước thải

3.3.2 Thuyết minh quy trình công nghệ lựa chọn:

Nước thải sau khi qua bể tự hoại sẽ được thải vào hệ thống cống dẫn chung dẫn

về hệ thống xử lý nước thải tập trung.Rác được giử lại ở sông chắn rác và nước thải đã được tách rác được đưa đến bể lắng cát.Ở đây thiết kế bể lắng cát ngang nước chảy thẳng để đảm bảo hiệu quả lắng cát và các cặn lớn.Sau một thời gian cát được lấy từ bể lắng cát đưa đến sân phơi cát.Sau đó nước thải được đưa đến

bể điều hòa để điều hòa lưu lượng và nồng độ nước thải, ở đây có cung cấp khí

từ máy thổi khí và sau đó nước tiếp tục được bơm qua bể lăng đợt I nhằm lắng động và giảm nồng độ chất rắn lơ lửng có trong nước thải Nước sau lắng được thu vào máng tráng vòng quanh bể lắng và được dẩn qua bể aerotank Bùn cặn lắng dưới đáy bể được đưa về máy ép bùn Nước thải vào bể aerotank là công trình xử lý sinh học nước thải trong điều kiện nhân tạo nhờ các vi sinh vật để oxy hóa sinh học các chất ô nhiễm hữu cơ và dinh dưỡng có trong nước thải,làm sạch nước thải tới tiêu chuẫn cho phép thải vào nguồn tiếp nhận và sau đó nước được đưa đến bể lắng li tâm đợt II Để ổn định nồng độ bùn hoạt tính trong bể aerotank giúp tăng hiệu quả xử lý,một lượng bùn hoạt tính từ bể lắng đợt II sẽ

Bể gom và tái sinh

Sân phơi bùn

tuần hoàn trở lại bể aerotank,lượng bùn hoạt tính dư được đưa qua bể nén bùn để giảm dung tích.

Sau bể lắng đợt II hàm lượng cặn và BOD trong nước thải đã đảm bảo yêu cầu

xử lý xong vẫn còn một lượng các vi khuẩn gây bệnh nên ta phải khủ trùng nước thải bằng chlorine trước khi xả ra nguồn tiếp nhận

Toàn bộ lượng bùn cặn của trạm xử lý sau khi được đưa đến máy ép bùn thì đưa

ra sân phơi bùn để làm khô đến một độ ẩm nhất định,bùn cặn sau đó dùng cho mục đích nông nghiệp

3.4 Tính toán các công trình đơn vị.

a tính toán mương dẩn nước thải:

Mương dẩn nước thải tử hố gom đến song chắn rác có tiết diện hình chữ nhật

10 25 ,

L1

2 1

Bm

Bs

2 1

h1

hs h1

Hình 3.2 : Song chắn rác

b Tính toán sông chắn rác

Chọn loại song chắn rác có kích thước khe hở là b=0,016(m)=16mm.Tiết diện ngang song chắn rác hình chữ nhật có kích thước rộng x dài=5x25mm

dẫn với Qmax

Bảng 3.4 :Thông số tính toán dựa vào bảng sau:

5,0-1525-3815-760-300,6096-0,99152,4

Số khe hở của song chắn rác

b:khoảng cách giữa các khe hở l=0,016(m)

Qmax

K:hệ số tính đến mức độ cản trở của dòng chảy do hệ thống cào rác,K=1,05V:tốc độ nước chảy qua các song chắn rác, v=0,6(m/s)

Số thanh của một thiết bị song chắn rác là:27-1=26(thanh)

Chọn bề dày thanh chắn rác r=0,005m, chiều rộng toàn bộ thiết bị chắn rác là:

06825 , 0

=0,43>0,4(m/s)

=>thỏa mản điều kiện lắng cặn

Tổn thất áp lực qua song chắn

)(0242,0381,9.2

6,044,0

2

2 1

,0

005,042,2

4 3

/ 4

β:hệ số phụ thuộc tiết diện ngang của thanh,tiết diện chữ nhật, β=2,42

Tiết diện của thanh a b c d e

Hệ số β 2.42 1,83 1,67 1,02 0,76

Chiều dài ngăn mở rộng trước song chắn:

Chiều dài phần mở rộng trước song chắn rác:

)(22,020

.2

4,0562,020

2

tg tg

B

B

o o

22,

Chiều dài xây dựng của mương đặt song chắn rác:

Trong đó:

Bảng 3.6:Khối lượng rác lấy từ song chắn rác có thể tính sơ bộ theo bảng sau: (TCXD 51-1984)

Chiều rộng khe hở của song chắn

Lượng rác giữ lại trên thiết bị chắn rác với khoảng cách khe hở là 0,016m có hệ

số chắn rác là a = 8(l/ng.năm) của trạm xử lý nước thải trong 1 ngày là:

25000 8

x

x

Rác được vận chuyển đến nơi xử lý rác

Trọng lượng rác ngày đêm được tính theo:

P=W x G = 0,55 x750=412,5 (kg/ngđ) =0,4125 (t/ngđ)

Trong đó :

Trọng lượng rác từng giờ trong ngày đêm :

x 2=0,03(t)Trong đó:

Vận tốc nước :v=0,6(m/s)

Độ đầy H=

B V

Q s

max

=00,,068256x0,4 =0,28(m)

Độ dốc thủy lực i=0,0008

Chiều dài mương dẫn từ song chắn rác đến bể lắng cát là 2,5m

b.Tính toán bể lắng cát ngang:

Bảng 3.7: Các thông số đặt trưng cho bể lắng cát ngang:

Thời gian lưu

%

%

45-900,25-0,4

1-1,30,6-0,930-40

25-50

600,3

1,150,7536

30

Chọn thời gian lưu nước của bể là 60 giây

Chiều dài bể lắng cát ngang:

0

max max

K:hệ số thực nghiệm tính đến ảnh hưởng của đặc tính dòng chảy của nước đến

s mm

/ 2 , 24

/ 10

25 ,

Chọn 1 đơn nguyên,thì chiều ngang của 1 đơn nguyên B=0,9(m)

Thể tích phần chứa cặn của bể lắng cát ngang:

N:dân số tính toán N=25000 người

Chiều cao lớp cát trong bể lắng cát trong 1 ngđ

Cát lắng ở bể lắng cát được thu gom ở hố tập trung bằng thiết bị cào cát cơ giới,

từ đó thiết bị nâng thủy lực sẽ đưa hỗn hợp cát – nước đến sân phơi cát

Cát lấy ra khỏi bể lắng cát có chứa một lượng nước đáng kể , do đó cần làm ráo cát(tách loại nước ra khỏi cát) để dễ dàng vận chuyển đi nơi khác Quá trình làm ráo được tiến hành ở sân phơi cát

giảm 4-5% và còn lại:

C"=C'(100-4)% =440.96%=422,4 (mg/l)

Chọn số bể lắng cát hoạt động là 1 bể

a Tính toán sân phơi cát:

Diện tích hữu ích của sân phơi cát

365 02 , 0 25000

Trong đó:

h : chiều cao lớp bùn cát trong năm, h=4-5m/năm (khi lấy cát đã phơi khô theo chu kỳ),chọn h=5(m/năm)

P: lượng cát giữ lại ,P=0,02(l/ng.ngđ)

3.4.4 Bể điều hòa:

Bể điều hòa được đặt sau bể lắng cát và trước bể lắng đợt I ,bể điều hòa có nhiệm vụ điều hòa lưu lượng và chất lượng nước thải,trong bể có hệ thống thổi khí để đảm bảo hòa tan và san đều nồng độ,tránh lắng cặn

Trong đó :