Tính toán, thiết kế trạm xử lý nước thải khu dân cư Xuyên Á Đức huyện Hòa tỉnh Long An

ðược thiết kế trong quy trình xử lý nước thải nhằm tách các tạp chất vô cơ có trọng lượng riêng lớn như cát, sỏi, xỉ than…, các tạp chất này không có lợi ñối với các quá trình làm trong,

CHƯƠNG MỞ ðẦU

1 SỰ CẦN THIẾT CỦA ðỀ TÀI

Xã Mỹ Hạnh Nam, huyện ðức Hòa, tỉnh Long An là một xã có nền kinh tế nông nghiệp là chính Tuy nhiên, do tiếp giáp với xã Xuân Thới Sơn, huyện Hóc Môn, thành phố Hồ Chí Minh – một thành phố có tốc ñộ phát triển công nghiệp mạnh nhất nước, cùng với xu hướng phát triển kinh tế của ñất nước nói chung và của tỉnh Long

An nói riêng, xã ñang dần hòa nhập với tốc ñộ phát triển kinh tế ngày một nâng cao Cùng với sự gia tăng về nhu cầu nhà ở tại Tp HCM, nhu cầu nhà ở của Long An,

ñặc biệt là vùng phụ cận với Tp Hồ Chí Minh cũng sẽ tăng cao Hơn nữa, quá trình ñô

thị hóa là quá trình tất yếu của việc phát triển khu vực hiện nay Do ñó, Công ty Cổ

phần Thương mại và Xây dựng Thịnh Toàn ñã ñược Ủy Ban Nhân Dân tỉnh Long

An giao làm chủ ñầu tư xây dựng Khu dân cư - công nghiệp Xuyên Á tại xã Mỹ Hạnh

Nam, huyện ðức Hòa, tỉnh Long An tiếp giáp với xã Xuân Thới Sơn, huyện Hóc Môn

- Thành Phố Hồ Chí Minh

Khi một khu ñô thị mới ra ñời thì ngoài việc xây dựng hệ thống hạ tầng kỹ thuật,

hệ thống thoát nước và xử lý nước thải ñô thị cần phải ñược tổ chức và ñầu tư xây dựng một cách ñồng bộ và hoàn chỉnh, góp phần làm cho ñô thị tồn tại và ngày càng phát triển văn minh hơn, hiện ñại hơn

Chính vì vậy, việc thu gom và xử lý nước thải là yêu cầu không thể thiếu ñược của vấn ñề vệ sinh môi trường Nước thải ñô thị thải ra ở dạng ô nhiễm hữu cơ, vô cơ cần phải ñược thu gom và xử lý ñạt tiêu chuẩn thải trước khi thải chúng vào môi trường

Do ñó ñề tài này ñược ñưa ra là xây dựng một hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt hoàn chỉnh của khu dân cư Xuyên Á – huyện ðức Hòa, tỉnh Long An

2 MỤC TIÊU CỦA ðỀ TÀI

Mục tiêu của ñề tài là ñưa ra phương án xử lý nước thải một cách hợp lý và hiệu quả phù hợp với ñịnh hướng phát triển của khu dân cư Xuyên Á, góp phần cải thiện chất lượng môi trường, nâng cao chất lượng sống cho người dân

3 NỘI DUNG THỰC HIỆN

– Tổng quan về vấn ñề ô nhiễm trong một khu dân cư

– Giới thiệu khu dân cư Xuyên Á

– Hiện trạng khu dân cư Xuyên Á

– Tìm hiểu các phương pháp xử lý có thể áp dụng

– ðề xuất các phương án xử lý

– Tính toán thiết kế các công trình

– Tính toán sơ bộ giá trị kinh tế

– So sánh và lựa chọn phương án xử lý

– Vận hành và khắc phục sự cố

– Kết luận, kiến nghị

4 KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG CỦA ðỀ TÀI

Với chủ trương ñảm bảo chất lượng môi trường sống cho khu dân cư, ñề tài ñược thực hiện trên cơ sở các số liệu thực tế qua khảo sát và ño ñạc, tôn trọng các nguyên tắc lý thuyết – các tiêu chuẩn xây dựng và bám sát tình hình thực tế ðề tài hoàn toàn

có khả năng triển khai thực hiện nếu ñược nghiên cứu xem xét toàn diện, chi tiết hơn

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ KHU DÂN CƯ XUYÊN Á Ờ

HUYỆN đỨC HÒA Ờ TỈNH LONG AN 1.1 TỔNG QUAN VỀ KHU DÂN CƯ

Khu dân cư thuộc KCN và dân cư Xuyên Á ựược quy hoạch trên khu ựất có diện tắch 28,34ha, thuộc xã Mỹ Hạnh Nam Ờ huyện đức Hòa tiếp giáp:

- Phắa đông giáp Kênh Ranh thuộc Tp.HCM

- Phắa Tây là khu trung tâm thuộc Khu Dân cư Xuyên Á

- Phắa Nam là khu dân cư mật ựộ trung bình thuộc khu dân cư Xuyên Á

- Phắa Bắc là Tỉnh lộ 9 nối liền cầu Mới

1.1. 1 Các ựiều kiện tự nhiên

1.1.1.1 địa hình, ựịa mạo

Khu quy hoạch nằm trong vùng ựất thấp có cao ựộ thiên nhiên trung bình là 0,30m đất chủ yếu là cỏ năng, bàng và một phần trồng tràm với sản lượng thấp, ựất

bị nhiễm phèn nặng và thường xuyên bị ngập nước Khu vực chưa có hệ thống cấp thoát nước hiện nay nước mưa ựang thoát theo ựịa hình tự nhiên xuống ruộng và hệ thống kênh mương tự nhiên của huyện đức Hoà

1.1.1.2 địa chất công trình, ựịa chất thủy văn

Cấu tạo nền ựất là phù sa cổ thạch, phần chủ yếu là cát pha sét, pha lẫn nhiều laterite thường có màu nâu ựỏ Cấu tạo nên dạng ựịa hình này là các trầm tắch hỗn hợp gồm tàng tắch, sườn tắch (đeluvi, Ploluvi), thành phần bao gồm cát không ựều hạt, sét pha cát, sét

Khả năng chịu tải của ựất nền tự nhiên trung bình: 1kg/cm2 Ờ 1,5 kg/cm2 Mực nước ngầm sâu cách mặt ựất từ 5m Ờ 7m

Qua báo cáo thăm dò của Liên ựoàn ựịa chất thủy văn - ựịa chất công trình Miền Nam cho thấy cấu trúc ựịa tầng khu vực như sau:

Ờ Các trầm tắch điệp La Ngà (J2ln) gặp ở ựộ sâu 170,2 Ờ 258,0 m Thành phần gồm sét bột kết, cát kết màu xám xanh

Ờ Các trầm tắch điệp Long Bình (J3 K1lb)gặp ở ựộ sâu 234,0 Ờ 240,6 m Thành phầm gồm andezit phong hóa dở dang màu xám ựen

– Các trầm tích Thống Pleistocen không phân chia (QI-III): các trầm tích này lộ trên mặt cho ñến chiều sâu 50m Thành phần gồm sét, sét bột, cát hạt mịn ñến thô lẫn sạn sỏi

– Các trầm tích Thống Holocen (QIV): các trầm tích này lộ trên mặt cho ñến chiều sâu 30m, phân bố trong khu vực thung lũng Thành phần gồm trên là sét, sét bột, bột cát, phần dưới là cát hạt mịn ñến thô, chứa sạn sỏi

1.1.1.3 ðặc ñiểm ñịa chất thủy văn

Nước mặt: Khu vực xây dựng Khu công nghiệp Xuyên Á có mạng lưới kênh

rạch phát triển Chúng có chế ñộ bán nhật triều không ñều Mỗi ngày hai lần triều cường và hai hai triều kém Nước mặt ở ñây quanh năm ñều ngọt Tuy vậy nước mặt thường bị nhiễm phèn cao, nên rất hạn chế trong việc cung cấp nước cho sinh hoạt ăn

uống

Nước dưới ñất: Trong vùng nghiên cứu mực nước ngầm cách mặt ñất 0,9 – 3,50m Nước nhạt nước có thể sử dụng ñể cung cấp nước cho sinh hoạt Trong khảo sát ñịa chất công trình, tầng chứa nước cần quan tâm là tầng Holocen phân bố ở ñộ sâu

từ 0 ñến 20,0 m ðây là ñối tượng tác ñộng trực tiếp ñến nền móng công trình trong khu vực xây dựng, có tính ăn mòn cao

1.1.1.4 Quá trình ñịa chất ñộng lực công trình

Các quá trình và hiện tượng ñịa chất ñộng lực trong vùng ñó là: quá trình ngập

lũ, quá trình lầy hóa, phong hóa, quá trình xói lở, quá trình bào mòn của nước mưa Các quá trình và hiện tượng này thường làm cho chất lượng công trình xây dựng xuống cấp, làm giảm tuổi thọ công trình

Các lớp ñất nền trong Khu công nghiệp Xuyên Á có ñặc ñiểm phân bố và các tính chất cơ lý như sau:

Lớp 1 (OH): Bùn sét màu xám ñen, có chứa thân cây chưa phân hủy (OH)

Chiều dày của lớp không ñồng nhất

Lớp 2 (CH): Sét màu nâu ñỏ, trạng thái dẻo cứng ñến cứng (CH) Lớp này

phân bố khá rộng trên khu vực nghiên cứu Khu vực phía Bắc lớp 2 có chiều dày khá lớn, thường bắt gặp ở ñộ sâu từ 3,5 – 15,8m Nhưng ở khu vực phía Nam và phía Tây Khu công nghiệp lớp 2 không tồn tại ðây là lớp có sức chịu tải tốt, thuận lợi cho xây dựng nền móng công trình

Lớp 3 (SP): Cát trung, trung thô màu xám vàng, chứa ít sạn sỏi, ít bột, trạng

thái chặt vừa (SP) Trong khu vực nghiên cứu lớp 3 phân bố rộng rãi trong toàn vùng Khu vực phía Nam chứa nhiều sạn sỏi nhưng ở trạng thái xốp hơn khu vực phía trong

Vì vậy sức kháng xuyên SPT của lớp 3 ở khu vực này có giá trị không lớn Càng về phía trung tâm cát ở ñây có ñộ hạt mịn dần và sức kháng xuyên SPT tăng lên ñáng kể (cát ở trạng thái chặt) ðây là lớp có sức chịu tải tăng dần từ rìa vào trung tâm

+ Gió Tây Nam mùa mưa chiếm: 60% - 70%

+ Hướng gió chung tốt nhất dùng cho thông thoáng tự nhiên: gió đông Nam Khu vực dự án thuộc vùng khắ hậu nhiệt ựới có mùa ựông không lạnh, hàng năm chỉ

có hai mùa khô và ẩm phù hợp với hai mùa gió tương phản rõ rệt Vào mùa mưa thường có mưa nhiều, cường ựộ mưa khá lớn Nhiệt ựộ thấp nhất không dưới 100C, nhiệt ựộ cao nhất ựạt 350C Ờ 400C Không có yêu cầu chống lạnh

1.1.2 Hiện trạng khu ựất và hạ tầng kỹ thuật

Khu vực qui hoạch xây dựng dự án có phần lớn diện tắch là ựất màu nông nghiệp hiện ựang sử dụng cho trồng trọt

Ờ Hiện trạng giao thông: Giao thông thủy không phát triển, các kênh rạch hiện hữu

là kênh mương thuỷ lợi Trục giao thông chắnh hiện hữu là Tỉnh Lộ 9 theo hướng

ựông tây, ựây là trục giao thông từ Tp HCM ựi các huyện đức Hòa, đức Huệ, mặt ựường tráng nhựa rộng 4-6m, lề mỗi bên 2-3m

Ờ Cấp nước, thoát nước mưa, nước thải: Chưa có hệ thống cấp nước sinh hoạt ựô thị, nước sử dụng hiện nay là do dân tự giải quyết bằng các giếng khoan ở tầng trên

có ựộ sâu khoảng 60 ọ 80m với Q = 1ọ5 m3/h; nước mưa và nước thải thẩm thấu qua

ựất, một phần khác chảy tràn thoát xuống mương, rạch tự nhiên

Ờ Cấp ựiện:

+ Nguồn cấp: từ ựường dây trung thế 15 KV

+ Mạng ựiện: đường dây trung thế 15 KV tuyến chắnh ựi dọc Tỉnh Lộ 9 từ hướng Trạm Bến Lức- đức Hòa

1.2 HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG

Khu vực quy hoạch chủ yếu là ựất ruộng, chưa có hệ thống cống thoát nước ựô thị Toàn bộ nước thải sinh hoạt và nước mưa thấm qua ựất và một phần khác chảy tràn thoát xuống mương, rạch tự nhiên, chảy ra kênh Ranh Do chưa có dân cư ựông nên môi trường nước còn khá tốt, chưa bị ô nhiễm Tuy nhiên, nguồn nước trên kênh rạch

bị ô nhiễm phèn và một lượng thuốc trừ sâu, phân bón còn thừa do nông dân sử dụng

CHƯƠNG 2 CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI

SINH HOẠT 2.1 TỔNG QUAN CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI

2.1.1 Phương pháp cơ học

Trong nước thải thường có các loại tạp chất rắn cỡ khác nhau bị cuốn theo, như rơm cỏ, gỗ mẫu, bao bì chất dẻo, giấy, giẻ, dầu mỡ nổi, cát, sỏi, vv…Ngoài ra còn có các loại hạt lơ lửng ở dạng huyền phù rất khó lắng Xử lý cơ học nhằm loại bỏ các tạp chất không hoà tan và một phần các chất ở dạng keo ra khỏi nước thải nhằm ñảm bảo cho hệ thống thoát nước hoặc các công trình xử lý nước thải phía sau hoạt ñộng ổn

ñịnh 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 Phương pháp cơ học ñược thực hiện ở các công trình xử lý sau:

2.1.1.1 Song chắn rác, lưới chắn rác

Song chắn rác ñược làm bằng kim loại, chắn giữ các cặn bẩn có kích thước lớn hoặc dạng sợi như giấy, rau cỏ rác (hầu hết là các chất bẩn có nguồn gốc hữu cơ) ñặt ở cửa vào kênh dẫn, nghiêng một góc 45-600 nếu làm sạch thủ công hoặc nghiêng một góc 75 ÷ 850 nếu làm sạch bằng máy Tiết diện của song chắn có thể tròn, vuông hoặc hỗn hợp Song chắn tiết diện tròn có lực trở nhỏ nhất nhưng nhanh bị tắc bởi các vật giữ lại Do ñó thông dụng hơn cả là thanh có tiết diện hỗn hợp, cạnh vuông góc phía sau và cạnh tròn phía trước hướng ñối diện với dòng chảy Vận tốc nước chảy qua song chắn giới hạn trong khoảng từ 0,6-1m/s Vận tốc cực ñại dao ñộng trong khoảng 0,75m/s ÷ 1m/s nhằm tránh ñẩy rác qua khe Vận tốc cực tiểu là 0,4m/s nhằm tránh phân hủy các chất thải rắn

Dùng ñể chắn giữ các cặn bẩn có kích thước lớn hoặc dạng sợi như giấy, rau cỏ rác (hầu hết là các chất bẩn có nguồn gốc hữu cơ)…ñược gọi chung là rác Rác thường

ñược chuyển tới máy nghiền rác, sau khi ñược nghiền nhỏ sẽ ñược ñưa trở lại trước

song chắn rác hoặc chuyển tới bể phân huỷ cặn

Chức năng của song chắn rác:

– Bảo vệ bơm, van, ñường ống, cánh khuấy…

– Khi song chắn rác kết hợp thiết bị nghiền rác giúp giảm ñược các bước bên

ngoài (thu gom rác, chuyên chở…), giảm các vấn ñề chôn lấp xử lý rác

– Sử dụng máy nghiền rác ñể nghiền rác nhỏ ra giúp giảm công tác vận chuyển rác ñến nơi cần xử lý, và giảm diện tích chôn lấp rác khi xử lý

ðược thiết kế trong quy trình xử lý nước thải nhằm tách các tạp chất vô cơ có

trọng lượng riêng lớn (như cát, sỏi, xỉ than…), các tạp chất này không có lợi ñối với các quá trình làm trong, xử lý sinh hoá nước thải và xử lý cặn cũng như không có lợi

ñối với các thiết bị công nghệ trong quy trình do có khả năng gây tắc nghẽn hệ thống

Cát từ bể lắng cát ñưa ñi phơi khô ở sân phơi sau ñó có thể tận dụng lại cho những mục ñích xây dựng

Hình 2.2 Bể lắng cát ngang

2.1.1.4 Bể ñiều hòa

Lưu lượng và chất lượng nước thải từ cống thu gom chạy về trạm xử lý nước thải,

ñặc biệt ñối với dòng thải công nghiệp và dòng thải nước mưa thường xuyên dao ñộng

theo thời gian trong ngày Khi xây dựng bể ñiều hoà có thể ñảm bảo cho các công trình xử lý làm việc ổn ñịnh và ñạt ñược giá trị kinh tế

2.1.1.5 Bể lắng I

ðể tách các chất lơ lửng có trọng lượng riêng lớn hơn trọng lượng riêng của nước

Chất lơ lửng nặng sẽ từ từ lắng xuống ñáy, còn chất lơ lửng nhẹ hơn sẽ nổi trên mặt nước Dùng những thiết bị thu gom và vận chuyển các chất bẩn lắng và bọt nổi (cặn)

ñến công trình xử lý cặn

Hình 2.3 Bể lắng I có thanh gạt ván rác trên mặt nước

Hình 2.4 Bể lắng II

2.1.1.6 Bể vớt dầu mỡ

Thường ñược áp dụng khi xử lý nước thải có chứa dầu mỡ (nước thải của một số xí nghiệp ăn uống, chế biến bơ sữa, các lò mổ, xí nghiệp ép dầu…), nhằm tách các tạp chất nhẹ ðối 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

2.1.1.7 Bể lọc cơ học

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

2.1.1.8 Tuyển nổi

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 khỏi pha lỏng Trong một số trường hợp, quá trình này còn ñược dùng ñể tách các chất hoà tan như các chất hoạt ñộng bề mặt Trong xử lý nước thải, quá trình tuyển nổi thường ñược sử dụng ñể khử các chất lơ lửng, làm ñặc bùn sinh học Ưu ñiểm cơ bản của phương pháp này là có thể khử hoàn toàn các hạt nhỏ, nhẹ, lắng chậm trong thời gian ngắn

Quá trình tuyển nổi ñược thực hiện bằng cách sục các bọt khí nhỏ vào pha lỏng Các bọt khí này sẽ kết dính với các hạt cặn Khi khối lượng riêng của tập hợp bọt khí

và cặn nhỏ hơn khối lượng riêng của nước, cặn sẽ theo bọt khí nổi lên bề mặt

Hiệu suất quá trình tuyển nổi phụ thuộc vào số lượng, kích thước bọt khí, hàm lượng chất rắn Kích thước tối ưu của bọt khí nằm trong khoảng từ 15 ñến 30µm (bình thường từ 50 - 120µm) Khi hàm lượng hạt rắn cao, xác suất va chạm va kết dính giữa các hạt sẽ tăng lên, do ñó lượng khí tiêu tốn sẽ giảm Trong quá trình tuyển nổi, việc

ổn ñịnh kích thước bọt khí có ý nghĩa quan trọng ðể ñạt ñược mục ñích này ñôi khi

người ta bổ sung thêm vào các chất tạo bọt có tác dụng làm giảm năng lượng bề mặt phân pha như cresol, natri alkysilicat, phenol ðiều kiện tốt nhất ñể tách các hạt trong quá trình tuyển nổi là khi tỷ số giữa lượng pha khí và pha rắn ñạt 0,01 - 0,1

Tùy theo phương thức cấp không khí vào nước, quá trình tuyển nổi ñược thực hiện theo các phương thức sau:

–Tuyển nổi bằng khí phân tán (Dispersed Air Floation) Trong trường hợp này, thổi trực tiếp khí nén vào bể tuyển nổi ñể tạo thành bọt khí có kích thước từ 0,1 – 1mm, gây xáo trộn hỗn hợp khí- nước chứa cặn Cặn tiếp xúc với bọt khí, dính kết và nổi lên bề mặt

– Tuyển nổi chân không (Vacuum Flotation) Trong trường hợp này, bão hòa không khí ở áp suất khí quyển, sau ñó thoát khí ra khỏi chân không Hệ thống này thường ít sử dụng trong thực tế vì khó vận hành và chi phí cao

– Tuyển nổi bằng khí hòa tan (Dissolved Air Flotation) Sục không khí vào nước ở áp suất cao (2 – 4 atm), sau ñó giảm áp giải phóng khí Không khí thoát ra sẽ tạo thành bọt khí có kích thước từ 20 - 100 µm (Hình 2.5)

Hình 2.5 Sơ ñồ hệ thống tuyển nổi dạng DAF

2.1.1.9 Lọc

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

ñược bằng phương pháp lắng, Quá trình lọc ít khi dùng trong xử lý nước thải, thường

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

ðể lọc nước thải, người ta có thể sử dụng nhiều loại bể lọc khác nhau Thiết bị lọc có thể ñược phân loại theo nhiều cách khác nhau: theo ñặc tính như lọc gián ñoạn và lọc liên tục; theo

dạng của quá trình như làm ñặc và lọc trong; theo áp suất trong quá trình lọc như lọc chân không (áp suất 0,085Mpa), lọc áp lực (từ 0,3 ñến 1,5Mpa) hay lọc dưới áp suất thủy tĩnh cột chất lỏng

Trong các hệ thống xử lý nước thải công suất lớn không cần sử dụng các thiết bị lọc áp suất cao mà dùng các bể lọc với vật liệu lọc dạng hạt Vật liệu lọc có thể là các thạch anh, than cốc hoặc sỏi nghiền, thậm chí cả than nâu hoặc than gỗ Việc lựa chọn vật liệu lọc tùy thuộc vào loại nước thải và ñiều kiện ñịa phương Quá trình lọc xảy ra theo những cơ chế sau:

- Sàng lọc ñể tách các hạt rắn hoàn toàn bằng nguyên lý cơ học

- Quá trình lắng tạo bông

Thiết bị lọc với lớp hạt có thể ñược phân loại thành thiết bị lọc chậm, thiết bị lọc nhanh, thiết bị lọc hở và thiết bị lọc kín Chiều cao lớp vật liệu lọc trong thiết bị lọc hở dao ñộng trong khoảng 1 -2m và trong tiết bị lọc kín 0,5 – 1m

ứng phân huỷ các chất ñộc hại

2.1.2.1 Phương pháp trung hòa

Nước thải chứa các acid vô cơ hoặc kiềm cần ñược trung hòa ñưa pH về khoảng 6,5-8,5 trước khi thải vào nguồn nhận hoặc sử dụng cho công nghệ xử lý tiếp theo Trung hòa nước thải có thể thực hiện bằng nhiều cách sau:

- Trộn lẫn nước thải acid với nước thải kiềm

- Bổ sung các tác nhân hóa học

- Lọc nước acid qua vật liệu có tác dụng trung hòa

- Hấp thụ khí acid bằng nước kiềm hoặc hấp thụ amoniac bằng nước acid

ðể trung hòa nước thải chứa acid có thể sử dụng các tác nhân hóa học như:

NaOH, KOK, Na2CO3, nước ammoniac NH4OH, CaCO3, MgCO3, ñôlômít (CaCO3.MgCO3) và xi măng Song tác nhân rẻ nhất là vôi sữa 5 – 10% Ca(OH)2, tiếp

ñó là sôña và NaOH ở dạng phế thải

Trong trường hợp trung hòa nước thải acid bằng cách lọc qua vật liệu có tác dụng trung hòa, vật liệu lọc sử dụng có thể là manhêtit (MgCO3), ñôlômít, ñá vôi, ñá phấn, ñá hoa và các chất thải rắn như xỉ và xỉ tro Khi lọc nước thải chứa HCl và HNO3 qua lớp ñá vôi, thường chọn tốc ñộ lọc từ 0,5–1m/h Trong trường hợp lọc nước thải chứa tới 0,5% H2SO4 qua lớpñolomite, tốc ñộ lọc lấy từ 0,6 – 0,9m/h Khi nồng

ñộ H2SO4 lên ñến 2% thì tốc ñộ lọc lấy bằng 0,35m/h

ðể trung hòa nước thải kiềm có thể sử dụng các acid (chứa CO2, SO2, NO2,

N2O3,…) Việc sử dụng khí acid không những cho phép trung hòa nước thải mà ñồng thời tăng hiệu quả làm sạch chính khí thải khỏi các cấu tử ñộc hại

Việc lựa chọn phương pháp trung hòa là tùy thuộc vào thể tích và nồng ñộ của nước thải, chế ñộ thải nước và chi phí hóa chất sử dụng

2.1.1.2 Phương pháp keo tụ, tạo bông

Trong nguồn nước, một phần các hạt thường tồn tại ở dạng các hạt keo mịn phân tán, kích thước của hạt thường dao ñộng trong khoảng 0,1 - 10µm Các hạt này không nổi cũng không lắng, và do ñó tương ñối khó tách hạt Vì kích thước hạt nhỏ, tỷ số diện tích bề mặt và thể tích của chúng rất lớn nên hiện tượng hóa học bề mặt trở nên rất quan trọng Theo nguyên tắc, các hạt nhỏ trong nước có khuynh hướng keo tụ do lực hút VanderWaals giữa các hạt Lực này có thể dẫn ñến sự dính kết giữa các hạt ngay khi khoảng cách giữa chúng ñủ nhỏ nhờ va chạm Sự va chạm xảy ra do chuyển

ñộng Brown và do tác ñộng của sự xáo trộn Tuy nhiên, trong trường hợp phân tán

keo, các hạt duy trì trạng thái phân tán nhờ lực ñẩy tĩnh ñiện vì bề mặt các hạt mang tích ñiện, có thể là ñiện tích âm hoặc ñiện tích dương nhờ hấp thụ có chọn lọc các ion trong dung dịch hoặc sự ion hóa các nhóm hoạt hóa Trạng thái lơ lửng của các hạt keo ñược bền hóa nhờ lực ñẩy tĩnh ñiện Do ñó, ñể phá tính bền của hạt keo cần trung hòa ñiện tích bề mặt của chúng, quá trình này ñược gọi là quá trình keo tụ Các hạt keo ñã bị trung hòa ñiện tích có thể liên kết với những hạt keo khác tạo thành bông cặn có kích thước lớn hơn, nặng hơn và lắng xuống, quá trình này ñược gọi là quá trình tạo bông Quá trình thủy phân các chất keo tụ và tạo thành bông cặn xảy ra theo các giai ñoạn sau:

Me3+ + HOH → Me(OH)2+ + H+Me(OH)2+ + HOH → Me(OH)+

+ H+

Me(OH)+ + HOH → Me(OH)3 + H+ -

Me3+ + HOH → Me(OH)3 + H+Những chất keo tụ thường dùng nhất là các muối sắt và muối nhôm như:

Al2(SO4)3, Al2(SO4)3.18H2O, NaAlO2, Al2(OH)5Cl, Kal(SO4)2.12H2O,

NH4Al(SO4)2.12H2O, FeCl3, Fe2(SO4)3.2H2O, Fe2(SO4)3.3H2O, Fe2(SO4)3.7H2O

a Muối nhôm

Trong các loại phèn nhôm, Al(SO4)3 ñược dùng rộng rãi nhất do có tính hòa tan tốt trong nước, chi phí thấp và hoạt ñộng có hiệu quả trong khoảng pH = 5,0 – 7,5 Quá trình ñiện ly và thủy phân Al2(SO4)3 xảy ra như sau:

Al3+ + H2O = AlOH2+ + H+AlOH+ + H2O = Al(OH)2+ + H+Al(OH)2+ + H2O = Al(OH)3(s) + H+Al(OH)3 + H2O = Al(OH)4- + H+

Hình 2.7 Hệ thống keo tụ tạo bông kết hợp với bể lắng Lamella

Ngoài ra Al2(SO4)3 có thể tác dụng với Ca(HCO3)2 trong nước theo phương trình phản ứng sau:

Al2(SO4)3 + 3Ca(HCO3)2 = Al(OH)3↓ + 3CaSO4 + 6CO2↑

Trong phần lớn các trường hợp, người ta sử dụng hỗn hợp NaAlO2 và Al2(SO4)3theo tỷ lệ (10:1) – (20:1) Phản ứng xảy ra như sau:

6NaAlO2 + Al2(SO4)3 + 12H2O = 8Al(OH)3↓ + 2Na 2SO4Việc sử dụng hỗn hợp muối trên cho phép mở rộng khoảng pH tối ưu của môi trường cũng như tăng hiệu quả của quá trình keo tụ tạo bông

Tuy nhiên, các muối sắt cũng có nhược ñiểm là tạo thành phức hòa tan có màu

do phản ứng của ion sắt với các hợp chất hữu cơ Quá trình keo tụ sử dụng muối sắt xảy ra do các phản ứng sau:

FeCl3 + 3H2O → Fe(OH)3↓ + HCl

Fe2(SO4)3 + 6H2O → Fe(OH3)3↓ + 3H2SO4Trong ñiều kiện kiềm hóa:

2FeCl3 + 3Ca(OH)2 → Fe(OH)3↓ + 3CaCl 2FeSO4 + 3Ca(OH)2→ 2Fe(OH)3↓ + 3CaSO4

c Chất trợ keo tụ

ðể tăng hiệu quả quá trình keo tụ tạo bông người ta thường sử dụng các chất trợ

keo tụ (flocculant) Việc sử dụng chất trợ keo tụ cho phép giảm liều lượng chất keo tụ, giảm thời gian quá trình keo tụ và tăng tốc ñộ lắng của các bông keo Các chất trợ keo

tụ nguồn gốc thiên nhiên thường dùng là tinh bột, dextrin (C6H10O5)n, các ete, cellulose, dioxit silic hoạt tính (xSiO2.H2O)

Các chất trợ keo tụ tổng hợp thường dùng là polyacrylamit (CH2CHCONH2)n Tùy thuộc vào các nhóm ion khi phân ly mà các chất trợ ñông tụ có ñiện tích âm hoặc dương như polyacrylic acid (CH2CHCOO)n hoặc polydiallyldimetyl-amon

Liều lượng chất keo tụ tối ưu sử dụng trong thực tế ñược xác ñịnh bằng thí nghiệm Jartest (Hình 2.8)

Hình 2.8 Mô hình Jartest

c Phương pháp Ozone hóa

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

d Phương pháp ñiện hóa

Có tác dụng phá huỷ các tạp chất ñộc hại có trong nước thải bằng cách oxy hoá

ñiện hóa trên cực anode hoặc dùng ñể thu hồi các chất quý (ñồng, chì, sắt…) Thông

thường hai nhiệm vụ kể trên ñược giải quyết ñồng thời

2.1.3.2 Trích ly

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

2.1.3.3 Chưng bay hơi (chưng cất)

Cấp nhiệt liên tục ñể hoá hơi nước thải, trong ñó các chất hòa tan cùng bay hơi lên theo Khi ngưng tụ, hơi nước và chất bẩn ñã bay hơi sẽ hình thành các lớp riêng biệt và do ñó dễ dàng tách các chất bẩn ra

2.1.3.4 Trao ñổi ion

Là phương pháp thu hồi các anion bằng các chất trao ñổi ion (ionide) Các chất trao ñổi 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 ñổi ion Phương pháp trao ñổi ion cho phép thu ñược những chất quý trong nước thải và cho hiệu suất xử lý khá cao

lý nước thải ở bậc cao

Ngoài các phương pháp phổ biến ở trên, ñể 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

- Phương pháp kỵ khí sử dụng nhóm vi sinh vật kỵ khí, hoạt ñộng trong ñiều kiện không có oxy

- Phương pháp hiếu khí sử dụng nhóm vi sinh vật hiếu khí, hoạt ñộng trong ñiều kiện cung cấp oxy liên tục

Quá trình phân hủy các chất hữu cơ nhờ vi sinh vật gọi là quá trình oxy hóa sinh hóa ðể thực hiện quá trình này, các chất hữu cơ hòa tan, cả chất keo và các chất phân tán nhỏ trong nước thải cần di chuyển vào bên trong tế bào vi sinh vật theo ba giai

ñoạn chính như sau:

- Chuyển các chất ô nhiễm từ pha lỏng tới bề mặt tế bào sinh vật

- Khuếch tán từ bề mặt tế bào qua màng bán thấm do sự chênh lệch nồng ñộ bên trong và bên ngoài tế bào

- Chuyển hóa các chất trong tế bào vi sinh vật, sản sinh năng lượng và tổng hợp

2.1.4.1 Phương pháp kỵ khí

Quá trình phân hủy kỵ khí các chất hữu cơ là quá trình sinh hóa phức tạp tạo ra hàng trăm sản phẩm trung gian và phản ứng trung gian Tuy nhiên, phương trình phản

ứng sinh hóa trong ñiều kiện kỵ khí có thể biểu diễn ñơn giản như sau:

Vi sinh vật, chất hữu cơ → CH4 + CO2 +H2O + H2 + NH3 + H2S + Tế bào mới Quá trình phân hủy kỵ khí xảy ra theo 4 giai ñoạn (Hình 2.9):

- Giai ñoạn 1: Thủy phân cắt mạch các chợp chất cao phân tử

- Giai ñoạn 2: Acid hóa

- Giai ñoạn 3: Acetale hóa

- Giai ñoạn 4: Methane hóa

Các chất hải hữu cơ chứa nhiều các chất hữu cơ cao phân tử như proteins, chất béo, carbohydrates, celluloses, lignin… trong giai ñoạn tủy phân, sẽ ñược cắt mạch tạo thành những phân tử ñơn giản hơn, dễ phân hủy hơn Các phản ứng thủy phân sẽ chuyển hóa protein thanh amino acids, carbohydrate thành ñường ñơn, và các chất béo thành acid béo Trong giai ñoạn acid hóa, các chất hữu cơ ñơn giản lại tiếp tục chuyển hóa thành acetic acid, H2 và CO2 Các acid béo dễ bay hơi chủ yếu là acetic acid, propionic acid và lactic acid Bên cạnh ñó, CO2 và H2, methanol, các rượu ñơn giản khác cũng ñược hình thành trong quá trình cắt mạch carbohydrat Vi sinh vật chuyển hóa methane chỉ có thể phân hủy một số loại cơ chất nhất ñịnh như CO2 + H2, formate, acetate, methanol, methylamins và CO Các phương trình phản ứng xảy ra như sau:

4H2O + CO2→ CH4 + 2H2O 4HCOOH → CH4 + 3CO2 + 2H2O

CH3COOH → CH4 + CO24CH3OH → 3CH4 + CO2 + H2O 4(CH3)3N + H2O → 9CH4 + 3CO2 + 6H2O + 4NH3Tùy theo trạng thái của bùn có thể chia quá trình xử lý kỵ khí thành:

- Quá trình xử lý kỵ khí với vi sinh vật sinh tưởng dạng lơ lửng như quá trình tiếp xúc kỵ khí (Anaerobic Contact Process) quá trình xử lý bằng lớp bùn kỵ khí với dòng nước ñi từ dưới lên (Upflow Anaerobic Sludge Blanket – UASB)

- Quá trình xử lý kỵ khí với vi sinh vật sinh trưởng dạng dính bám như quá trình lọc kỵ khí (Anaerobic Fitter Process)

Hình 2.9 Quá trình phân hủy kỵ khí

– Quá trình tiếp xúc kỵ khí (Anaerobic Contact Process)

Một số nước thải có hàm lượng hữu cơ cao có thể xử lý rất hiệu quả bằng quá trình tiếp xúc kỵ khí (Hình 2.9) Quá trình phân hủy xảy ra trong bể kín với bùn tuần hoàn Hỗn hợp bùn với nước thải trong bể nước ñược khuấy trộn hoàn toàn Sau khi phân hủy, hỗn hợp ñược ñưa sang bể lắng hoặc bể tuyển nổi ñể tách riêng bùn và nước Bùn ñược tuần hoàn trở lại bể kỵ khí Lượng bùn dư thải bỏ thường rất ít do tốc

ñộ sinh trưởng của vi sinh vật khá chậm

Hình 2.10 Sơ ñồ thiết bị xử lý sinh học tiếp xúc kỵ khí

– UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket)

ðây là một trong những quá trình kỵ khí ñược ứng dụng rộng rãi nhất trên thế

giới do hai ñặc ñiểm chính sau:

+ Cả ba quá trình: phân hủy - lắng bùn - tách khí, ñược lắp ñặt trong cùng một công trình

+ Tạo thành các loại bùn có mật ñộ vi sinh vật rất cao và tốc ñộ lắng vượt xa so với bùn hoạt tính hiếu khí dạng lơ lửng

Bên cạnh ñó, quá trình xử lý sinh học kỵ khí sử dụng UASB còn có những ưu

ñiểm so với quá trình bùn hoạt tính hiếu khí như:

+ Ít tiêu tốn năng lượng vận hành

+ Ít bùn dư, nên giảm chi phí xử lý bùn

+ Bùn sinh ra dễ tách nước

+ Nhu cầu dinh dưỡng thấp nên giảm ñược chi phí bổ sung dinh dưỡng

+ Có khả năng thu hồi năng lượng từ khí mathane

+ Có khả năng hoạt ñộng theo mùa vì bùn kỵ khí có thể hồi phục và hoạt ñộng

ñược sau một thời gian ngưng không nạp nhiên liệu

Sơ ñồ bể UASB ñược trình bày trong Hình 2.11 Nước thải ñược nạp liệu từ phía

ñáy bể, ñi qua lớp bùn hạt, quá trình xử lý xảy ra khi các chất hữu cơ trong nước thải

tiếp xúc với bùn hạt Khí sinh ra trong ñiều kiện kỵ khí (chủ yếu là methane và CO2)

sẽ tạo nên dòng tuần hoàn cục bộ giúp cho quá trình hình thành và duy trì bùn sinh học dạng hạt Khí sinh ra từ lớp bùn sẽ dính bám vào các hạt bùn và cùng với khí tự

do nổi lên phía mặt bể Tại ñây, quá trình tách pha khí - lỏng - rắn xảy ra nhờ bộ phận tách pha Khí qua ống dẫn theo bồn hấp thu chứa dung dịch NaOH 5-10% Bùn sau khi tách khỏi bọt khí lại lắng xuống Nước thải theo máng tràn răng cưa dẫn ñến công trình xử lý tiếp theo

Vận tốc nước thải ñưa vào bể UASB ñược duy trì trong khoảng 0,6 – 0,9m/h pH thích hợp cho quá trình phân hủy kỵ khí dao ñộng trong khoảng 6,6 – 7,6 Do ñó cần cung cấp ñủ ñộ kiềm (1000 – 1500mg/mg/L) ñể bảo ñảm pH của nước thải luôn luôn

> 6,2, vì ở pH < 6,2, vi sinh vật chuyển hóa methane không hoạt ñộng ñược Cần lưu ý rằng chu trình sinh trưởng của vi sinh vật acid hóa ngắn hơn rất nhiều so với vi sinh vật acetate hóa (2-3 giờ ở 350C so với 2-3 ngày, ở ñiều kiện tối ưu) Do ñó, trong quá trình vận hành ban ñầu, tải trọng chất hữu cơ không vượt quá cao vì vi sinh vật acid hóa sẽ tạo ra acid béo dễ bay hơi với tốc ñộ nhanh hơn rất nhiều lần so với tốc ñộ chuyển hóa các acid này thành acetate dưới tác dụng của vi sinh vật acetate hóa

Do Việt Nam chưa có loại bùn hạt nên quá trình vận hành ñược thực hiện với tải trọng ban ñầu khoảng 3 kg/COD/m3.ngñ Thời gian này kéo dài khoảng 3 – 4 tháng Sau ñó bể sẽ hoạt ñộng ổn ñịnh và có khả năng chịu quá tải, cũng như nồng ñộ chất thải khá cao Khí mêtan thu ñược có thể sử dụng cho việc ñun nấu và cung cấp nhiệt Lượng bùn sinh ra rất nhỏ nên không cần thiết phải ñặt vấn ñề xử lý bùn Quá trình xử

lý này chỉ tiêu tốn một lượng nhỏ năng lượng dùng ñể bơm nước

– Quá trình lọc kỵ khí (Anaerobic Filter Process): Bể lọc kỵ khí là một công trình có chứa vật liệu tiếp xúc ñể xử lý chất hữu cơ chứa carbon trong nước thải Nước

thải ñược dẫn vào cột từ dưới lên, tiếp xúc với lớp vật liệu trên ñó có vi sinh vật kỵ khí sinh trưởng và phát triển Vì vi sinh vật ñược giữ trên bề mặt vật liệu tiếp xúc và không bị rửa trôi theo nước sau xử lý nên thời gian lưu của tế bào sinh vật (thời gian lưu bùn) rất cao (khoảng 100 ngày)

Hình 2.11 Upflow Anaerobic Sludge Blanket (UASB)

2.1.4.2 Phương pháp xử lý sinh vật hiếu khí

Quá trình xử lý sinh học hiếu khí chất thải gồm 3 giai ñoạn sau:

- Oxy hóa các chất hữu cơ

CxHyOz + O2 →Enzyme CO2 + H2O + ∆H

- Tổng hợp tế bào mới:

CxHyOz + NH3 + O2 →Enzyme tế bào vi khuẩn + CO2 + H2O + C5H7NO2 - ∆H

- Phân hủy nội bào:

C5H7NO2 + 5O2 →Enzyme 5CO2 + 2H2O + NH3±∆H

Các quá trình xử lý sinh học bằng phương pháp hiếu khí có thể xảy ra ở ñiều kiện tự nhiên hoặc nhân tạo Trong các công trình xử lý nhân tạo, người ta tạo ñiều kiện tối ưu cho quá trình oxy hóa sinh hóa nên quá trình xử lý có tốc ñộ và hiệu suất cao hơn rất nhiều Tùy theo trạng thái tồn tại của vi sinh vật, quá trình xử lý sinh học hiếu khí nhân tạo có thể chia thành:

- Xử lý sinh học hiếu khí với vi sinh vật sinh trưởng dạng lơ lửng chủ yếu ñược

sử dụng ñể khử chất hữu cơ chứa carbon như quá trình bùn hoạt tính, hồ làm thoáng,

bề phản ứng hoạt ñộng gián ñoạn, quá trình lên men phân hủy hiếu khí Trong số những quá trình này, quá trình bùn hoạt tính là quá trình phổ biến nhất

- Xử lý sinh học hiếu khí với vi sinh vật sinh trưởng dạng dính bám như quá trình bùn hoạt tính dính bám, bể lọc nhỏ giọt, bể lọc cao tải, ñĩa sinh học, bể phản ứng nitrate hóa với màng cố ñịnh

- Bể bùn hoạt tính với vi sinh vật sinh trưởng lơ lửng: Trong bể bùn hoạt tính hiếu khí với vi sinh vật sinh trưởng dạng lơ lửng, quá trình phân hủy xảy ra khi nước thải tiếp xúc với bùn trong ñiều kiện sục khí liên tục Việc sục khí nhằm ñảm bảo các yêu cầu cung cấp ñủ lượng oxy một cách liên tục và duy trì bùn hoạt tính ở trạng thái

lơ lửng Nồng ñộ oxy hòa tan trong nước ra khỏi bể lắng ñợt 2 không ñược nhỏ hơn 2mg/L Tốc ñộ sử dụng oxy hòa tan trong bể bùn hoạt tính phụ thuộc vào:

+ Tỷ số giữa lượng thức ăn (chất hữu cơ có trong nước thải) và lượng vi sinh vật:

tỷ lệ F/M

+ Nhiệt ñộ

+ Tốc ñộ sinh trưởng và hoạt ñộ sinh lý của vi sinh vật

+ Nồng ñộ sản phẩm ñộc tích tụ trong quá trình trao ñổi chất

+ Lượng các chất cấu tạo tế bào

+ Hàm lượng oxy hòa tan

Hình 2.12 Cơ chế xử lý của hồ sục khí

ðể thiết kế và vận hành hệ thống bùn hoạt tính hiếu khí một cách hiệu quả cần

phải hiểu rõ vai trò quan trọng của quần thể vi sinh vật Các vi sinh vật này sẽ phân hủy các chất hữu cơ có trong nước thải và thu năng lượng ñể có thể chuyển hóa thành

tế bào mới, chỉ một phần chất hữu cơ bị oxy hóa hoàn toàn thành CO2,

H2O,NO3−,SO24−, … Một cách tổng quát, vi sinh tồn tại trong hệ thống bùn hoạt tính bao gồm Pseudomonas, Zoogleoa, Achromobacter, Flacobacterium, Nocardia, Bdellovibro, Mycobacterium và hai loại vi khuẩn nitrate hóa Nitrosomonas và Nitrobacter Thêm vào ñó nhiều loại vi kuẩn dạng sợi như Sphaerotilus, Beggiatoa, Thiothrix, Lecicothrix và Geotrichum cũng tồn tại

Yêu cầu chung khi vận hành hệ thống bùn hoạt tính hiếu khí là nước thải ñưa vào

hệ thống cần có hàm lượng SS không vượt quá 150 mg/l, hàm lượng sản phẩm dầu mỏ không quá 25 mg/l, pH = 6,5 - 8,5, nhiệt ñộ 6 – 370C Một số sơ ñồ hệ thống bùn hoạt tính sinh trưởng lơ lửng ñược trình bày dưới ñây:

Hình 2.13 Sơ ñồ hệ thống bùn hoạt tính hiếu khí

Quá trình bùn hoạt tính hiếu khí khuấy trộn hoàn toàn - Complete-mix activated sludge process

- Bể hoạt ñộng gián ñoạn theo mẻ SBR (Sequencing Batch Reactor): Bể hoạt

ñộng gián ñoạn là hệ thống xử lý nước thải với bùn hoạt tính theo kiểu làm ñầy

và xả cạn Quá trình xảy ra trong bể SBR tương tự như trong bể bùn hoạt tính hoạt ñộng liên tục, chỉ có ñiều tất cả xảy ra trong cùng một bể và thực hiện lần lượt theo các bước: (1) Làm ñầy; (2) Phản ứng; (3) Lắng; (4) Xả cặn; (5) Ngưng

Hình 2.14 Sơ ñồ hoạt ñộng của SBR

- Bể bùn hoạt tính với vi sinh vật sinh trưởng dạng bám dính - Attached growth activated sludge reactor: Nguyên lý hoạt ñộng của bể này tương tự như trường hợp vi sinh vật sinh trưởng dạng lơ lửng, chỉ khác là vi sinh vật sinh trưởng bám dính trên vật liệu tiếp xúc ñặt trong bể

Hình 2.15 Bể bùn hoạt tính với vi sinh vật sinh trưởng bám dính

- Bể lọc sinh học nhỏ giọt (Trickling filter): Bể lọc sinh học nhỏ giọt là một thiết

bị phản ứng sinh học trong ñó các vi sinh vật sinh trưởng cố ñịnh trên các vật liệu lọc

Bể lọc hiện ñại bao gồm một lớp vật liệu dễ thấm nước với vi sinh vật kết dính trên

ñó Nước thải ñi qua lớp vật liệu này sẽ thấm hay nhỏ giọt lên ñó Vật liệu thường là

ñá dăm hoặc các vật liệu tổng hợp Nếu vật liệu lọc là ñá hoặc sỏi thì kích thước hạt

dao ñộng trong khoảng 25-100 mm, chiều sâu lớp vật liệu dao ñộng trong khoảng

0,9-2 m, trung bình là 1,8 m Bể lọc với vật liệu là ñá dăm thường có dạng tròn Nước thải

ñược phân phối ñều lên lớp vật liệu nhờ hệ thông phân phối Bể lọc với vật liệu lọc là

chất dẻo tổng hợp thì có chiều cao từ 4-12 m Ba dạng vật liệu lọc tổng hợp thường dùng là: (1) vật liệu tạo dòng chảy thẳng ñứng; (2) vật liệu tạo dòng chảy ngang; (3) vật liệu tạo dòng chảy ngẫu nhiên

Chất hữu cơ sẽ bị phân hủy bởi quần thể vi sinh vật dính kết trên lớp vật liệu lọc Các chất hữu cơ có trong nước thải bị hấp thụ vào màng vi sinh vật dày 0,1 ÷ 0,2 mm

và bị phân hủy bởi vi sinh vật hiếu khí Khi vi sinh vật sinh trưởng và phát triển, bề dày lớp màng tăng lên do ñó oxy bị tiêu thụ trước khi khuếch tán hết chiều dày lớp màng vi sinh Như vậy môi trường kỵ khí hình thành ngay sát màng vật liệu lọc

Khi chiều dày lớp màng tăng lên, quá trình ñồng hóa chất hữu cơ xảy ra trước khi chúng tiếp xúc với vi sinh vật ở gần vật liệu lọc Kết quả là vi cinh vật ở ñây bị phân hủy nội bào, không còn khả năng bám dính trên bề mặt vật liệu lọc và bị rửa trôi

Hình 2.16 Cấu tạo bể lọc sinh học nhỏ giọt

- ðĩa sinh học tiếp xúc quay RBC (Rotating biological contactor): ðĩa sinh học gồm hàng loạt ñĩa tròn, phẳng, bằng polystyren hoặc polyvinylclorua lắp trên một trục Các ñĩa ñược ñặt ngập trong nước một phần va quay chậm Trong quá trình vận hành, vi sinh vật sinh trưởng, phát triển thành màng mỏng bám trên bề mặt ñĩa Khi

ñĩa quay, lớp màng sinh học tiếp xúc với nước thải và với khí quyển ñể hấp thụ oxy ðĩa quay sẽ ảnh hưởng ñến sự vận chuyển oxy và ñảm bảo vi sinh tồn tại trong ñiều

của hồ Có hai loại hồ hiếu khí cơ bản: (1) Hồ nuôi tảo nhằm tạo ñiều kiện tảo phát triển mạnh nhất, có ñộ sâu từ 0,15 - 0,45 m; (2) Hồ hiếu khí nhằm ñạt ñược lượng oxy hòa tan trong hồ lớn nhất, có ñộ sâu ≤ 1,5 m

Trong hồ quang hợp hiếu khí, oxy ñược cung cấp bởi quá trình khuếch tán khí bề mặt tự nhiên và quá trình quang hợp của tảo Ngoại trừ tảo, quần thể vi sinh vật trong

hồ tương tụ quần thể vi sinh vật trong bể bùn hoạt tính hiếu khí Vi sinh vật sử dụng oxy sinh ra từ quá trình quang hợp của tảo ñể phân hủy hiếu khí các chất hữu cơ Các chất dinh dưỡng và CO2 thải ra từ quá trình phân hủy này lại là nguồn thức ăn cho tảo Mối quan hệ cộng sinh giữa vi sinh vật và tảo trong hồ ñược trình bày trong hình dưới

Hình 2.17 Mối quan hệ cộng sinh giữa tảo và vi sinh vật trong hồ hiếu khí

- Hồ tùy tiện: Hồ ổn ñịnh chất lượng nước thải trong ñó tồn tại cả ba loại vi sinh vật hiếu khí, kỵ khí và tùy nghi ñược gọi là hồ tùy tiện

Trong hồ tùy tiện tồn tại cả ba vùng: (1) Vùng bề mặt nơi vi sinh vật và tảo tồn tại mối quan hệ cộng sinh như ñã trình bày ở trên; (2) vùng ñáy kỵ khí ở ñó chất rắn tích lũy ñược phân hủy dưới tác dụng của vi sinh vật kỵ khí; (3) vùng trung gian một phần hiếu khí và một phần kỵ khí, ở ñó chất hữu cơ ñược phân hủy bởi vi sinh vật hiếu khí tùy tiện

ðộ sâu hồ tùy tiện nằm trong khoảng 1,2-2,4 m, thời gian lưu nước từ 5 - 30

ngày

Hình 2.18 Sơ ñồ hồ hiếu khí tùy tiện

- Hồ kỵ khí: Hồ kỵ khí ñược sử dụng ñể xử lý nước thải có nồng ñộ chất hữu cơ

và hàm lượng cặn cao ðộ sâu hồ kỵ khí phải lớn hơn 2,4 m và có thể ñạt ñến 9,1 m với thời gian lưu nước dao ñộng trong khoảng 20-25 ngày Quá trình ổn ñịnh nước thải trong hồ xảy ra dưới tác dụng kết hợp của quá trình kết tủa và quá trình chuyển hóa chất hữu cơ thành CO2, CH4, các khí khác, các acid hữu cơ và tế bào mới Hiệu suất chuyển hóa BOD5 lên ñến 70-85%

Hình 2.19 Hồ kỵ khí

2.1.5 Các công ñoạn 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 gồm các giai ñoạn sau: tiền xử lý (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

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

Xử lý sơ cấp

(bậc I)

Loại bỏ một phần cặn lơ lửng và các chất nổi: dầu, mỡ… ðồng thời với việc phân huỷ kỵ khí, cặn lắng ở phần dưới của các công trình ổn ñịnh cặn

Các loại bể lắng: bể lắng hai vỏ, bể lắng ngang, bể lắng ñứng, bể lắng radian,…

Xử lý thứ cấp

(xử lý bậc II)

Phân huỷ sinh học các chất hữu

cơ dạng phức, mạch vòng hay polymer thành các chất hữu cơ monomer, chất hữu cơ ổn ñịnh, các ñơn chất vô cơ Các chất này sau phân hủy kết thành bông cặn

ñể loại bỏ ra khỏi nước thải

Bể Aeroten, bể lọc sinh học, bể SBR, mương oxy hóa,… Trong trường hợp thực hiện trong ñiều kiện nhân tạo thì yêu cầu phải có thêm công ñoạn lắng các cặn sinh học (bông bùn hoặc màng vi sinh vật) -

bể lắng ñợt 2

Xử lý bậc cao

(xử lý bậc III)

Tiếp tục giảm bớt nồng ñộ bẩn (SS, BOD, COD, Nitơ, Phosphor,…), nâng cao chất lượng nước thải ñã ñược xử lý ñể

xả vào nguồn tiếp nhận với yêu cầu vệ sinh cao hoặc ứng sử dụng lại trong các quá trình sản xuất

Tuyển nổi dạng bọt, phương pháp keo tụ và hấp phụ, nung ñốt (oxy hóa bằng oxy không khí ở ñiều kiện nhiệt ñộ 3000C và áp suất 100at),

ñốt cháy hay bơm sâu xuống lòng ñất qua giếng khoan; khử hoạt tính

nước thải chứa các chất phóng xạ

Khử trùng Mục ñích của quá trình này

nhằm ñảm bảo loại bỏ vi trùng

Có thể tiến hành khử trùng bằng clo, ozone, tia cực tím, ion bạc,

và virus gây bệnh chứa trong nước thải, khử màu, khử mùi trước khi xả vào nguồn tiếp nhận

vv…nhưng cần cân nhắc kỹ về mặt kinh tế Phổ biến là dùng clo và các hợp chất chứa clo

Xử lý cặn Nhiệm vụ của xử lý cặn là: làm

giảm thể tích và ñộ ẩm của cặn,

ổn ñịnh cặn, khử trùng và sử

dụng cặn

Chứa cặn vô cơ trong ñầm, hồ, khu

ñất trống Khi ñiều kiện về mặt bằng

hạn chế dùng các thiết bị làm khô cặn trên máy lọc chân không, máy quay ly tâm,…

Trong mọi trường hợp phải cân nhắc ñể 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

2.2 ðỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ NƯỚC THẢI KHU DÂN CƯ

2.2.1 Khía cạnh môi trường trong việc giải quyết vấn ñề nước thải ñô thị

Việc giải quyết vấn ñề nước thải ñô thị không những nhằm hoàn thiện hệ thống cơ

sở vật chất, các chức năng ñảm bảo nhu cầu sinh hoạt, lao ñộng của con người mà hơn tất cả, chính là ñảm bảo tốt công tác vệ sinh môi trường, giải quyết ñúng mức các tác hại do chính hoạt ñộng của con người gây ra ñối với môi trường

Nước thải ñô thị (sinh hoạt) là nước ñã qua quá trình sử dụng ở cộng ñồng dân cư cho mục ñích sinh hoạt, sản xuất, có lẫn thêm các chất bẩn làm thay ñổi các ñặc tính

lý, hóa, sinh Nước thải sinh hoạt chảy vào mạng lưới thoát nước từ các hộ gia ñình,

cơ quan, trường học, khu phố, nước thải sinh hoạt ở các xí nghiệp ,các bệnh viện, công trình,…

Thành phần nước thải sinh hoạt:

– 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 nhà bếp các chất rửa trôi kể cả làm vệ sinh sàn nhà

ðặc tính nước thải: bao gồm các chất hữu cơ, vô cơ; các vi sinh vật

– Chất hữu cơ trong nước thải sinh hoạt chiếm khoảng 50-60% tổng các chất gồm các chất hữu cơ thực vật: cặn bã thực vật, rau, hoa quả, giấy…và các chất hữu cơ ñộng vật: chất bài tiết của người, ñộng vật, xác ñộng vật… Các chất hữu cơ trong nước thải

theo ựặc tắnh hóa học gồm chủ yếu là protein (chiếm 40-60%) hydrat carbon 50%); các chất béo, dầu mỡ (10%) Urê cũng là chất hữu cơ quan trọng trong nước thải sinh hoạt

(25-Ờ Chất vô cơ trong nước thải chiếm 40-42% gồm chủ yếu cát, ựất sét, cát acid, bazơ vô cơ, dầu khoángẦ

Ờ Trong nước thải có nhiều dạng vi sinh vật: vi khuẩn,virus, nấm, trứng giun sánẦ

đối với nước thải ra từ các nhà vệ sinh công cộng cũng như từ hộ dân sẽ theo hệ

thống thoát nước qua bể tự hoại 3 ngăn Bể tự hoại là công trình ựồng thời làm hai chức năng: lắng và phân hủy cặn lắng Cặn rắn ựược giữ lại trong bể từ 3 - 6 tháng, dưới ảnh hưởng của các vi sinh vật kỵ khắ, các chất hữu cơ bị phân hủy, một phần tạo thành các chất khắ và một phần tạo thành các chất vô cơ hòa tan Nước thải lắng trong

bể với thời gian thắch hợp sẽ ựảm bảo hiệu suất xử lý cao Tuy nhiên, nước sau qua bể

tự hoại không ựạt tiêu chuẩn thải, do ựó nước thải sau khi qua bể tự hoại 3 ngăn ựược

xả vào hệ thống cống thải chung của khu dân cư Hệ thống cống thải này sẽ dẫn ựến

hệ thống xử lý nước thải tập trung, xử lý ựạt tiêu chuẩn trước khi thải ra nguồn tiếp nhận

Việc xây dựng trạm xử lý nước thải là cần thiết ựối với một khu ựô thị, nhằm làm sạch nước trước khi ựưa trở lại môi trường Tuỳ theo ựiều kiện của mỗi ựịa phương sẽ

có những yêu cầu khác nhau về mức ựộ xử lý Tuy nhiên, tối thiểu phải ựảm bảo khi nước thải trở ra môi trường thì nguồn tiếp nhận phải có khả năng hồi phục, nghĩa là môi trường có khả năng tự trở lại trạng thái cân bằng tự nhiên, có thể ựồng hoá lượng chất ô nhiễm có trong nước thải ựược thải vào Trong mọi trường hợp cần cân nhắc khả năng tự làm sạch của các nguồn tiếp nhận trong ựiều kiện tự nhiên ựể quyết ựịnh mức ựộ cần xử lý Xét về khắa cạnh môi trường, ựể duy trì cân bằng sinh thái bảo vệ môi trường thì việc xử lý nước thải ô nhiễm là hết sức cần thiết nhằm tránh những hậu quả tiêu cực ựối với môi trường đó chắnh là mục ựắch chắnh mà hệ thống xử lý nước thải cần ựạt ựược

2.2.2 Các phương án khống chế ô nhiễm nguồn nước

2.2.2.1 Nước thải sinh hoạt

Nước thải từ các nhà vệ sinh sẽ ựược xử lý cục bộ bằng bể tự hoại 3 ngăn trước khi dẫn về trạm nước thải tập trung

Nước thải vào Nước thải ra

Cấu trúc hầm tự hoại 3 ngăn

1 Ngăn lắng cặn và lên men cặn lắng kỵ khí

2 Ngăn lắng đợt I

3 Ngăn lắng đợt II

Hình 2.20 Cấu trúc hầm tự hoại 3 ngăn

ðối với nước từ các hoạt động: tắm rửa, vệ sinh cá nhân, giặt giũ,…cĩ thể thải trực

tiếp vào cống chung của khu dân cư để dẫn đến hệ thống xử lý nước thải tập trung

Do thành phần các chất ơ nhiễm trong nước thải sinh hoạt chủ yếu là các chất hữu

cơ, tỷ lệ BOD/COD > 0,5 nên cĩ khả năng xử lý bằng phương pháp sinh học Quy trình cơng nghệ xử lý nước thải sinh hoạt sẽ được trình bày ở phần tính tốn

2.2.2.2 Nước mưa

Nước mưa là nước quy ước sạch nên cĩ thể thải trực tiếp ra mơi trường nếu khơng

bị chảy tràn qua khu vực ơ nhiễm hoặc chứa các chất ơ nhiễm Dự án đã thiết kế phương án tiêu thốt nước mưa, tách riêng ra khỏi hệ thống thốt nước thải ðồng thời, trong quá trình khai thác dự án sẽ lưu ý thực hiện các cơng tác như sau:

– Thường xuyên nạo vét thơng dịng chảy để nước mưa cĩ thể tiêu thốt một cách triệt để khơng ứ đọng, gây ngập lụt

– Khơng cho nước mưa chảy tràn qua khu vực chứa chất thải sinh hoạt hay chứa dầu mỡ và các chất bẩn khác

Ngăn tiếp nhận Song chắn rác

Công ty môi trường ñô thị

Bể lắng cát

Bể lắng II

Bể lắng I

Kênh Ranh Khử trùng

Thuyết minh sơ ñồ công nghệ:

Nước thải sinh hoạt sau khi qua bể tự hoại sẽ ñược thải vào hệ thống cống dẫn chung dẫn về hệ thống xử lý nước thải tập trung Hệ thống cống dẫn này sẽ ñược dẫn

về hố thu gom tại trạm xử lý tập trung Trước khi vào hố thu gom có ñặt song chắn rác nhằm tách loại các loại rác có kích thước lớn ra khỏi nước thải, bảo vệ các công trình

ñơn vị phía sau Rác bị giữ lại ở song chắn rác sẽ ñược lấy bằng thủ công, ñưa ñến

thùng rác

Từ hố gom nước thải chảy qua bể lắng cát theo áp lực thủy tĩnh Tại ñây diễn ra quá trình loại bỏ các loại cát sỏi, ñá,… Chúng sẽ ñược chuyển ñến sân phơi cát, sau khi ñể ráo nước có thể sử dụng lại Từ bể lắng cát nước tiếp tục qua bể ñiều hòa Bể

ñược cấp khí từ máy thổi khí thông qua các ñĩa phân phối khí ñặt sát ñáy bể nhằm ñiều hòa lưu lượng và nồng ñộ nước thải Từ bể ñiều hòa, nước thải ñược bơm qua bể

lắng I Tại bể lắng I, các chất hữu cơ và vô cơ lắng ñược sẽ bị giữ lại, lắng xuống ñáy

bể Bùn lắng này sẽ ñược ñưa về bể nén bùn bằng bơm, còn nước sẽ ñược thu vào máng tràn vòng quanh bể lắng và ñược dẫn qua bể Aeroten Bể Aeroten là công trình

xử lý sinh học nước thải trong ñiều kiện nhân tạo nhờ vào các vi sinh vật hiếu khí – quá trình bùn hoạt tính Nhờ các vi sinh vật hiếu khí này, các chất hữu cơ khó phân hủy hoặc không phân hủy trong ñiều kiện bình thường sẽ bị phân giải thành các chất

ñơn giản không ô nhiễm hoặc ít ô nhiễm, ñảm bảo tiêu chuẩn cho phép trước khi thải

vào nguồn tiếp nhận Thiết bị phân phối khí ñược gắn dưới ñáy bể sẽ cung cấp oxy từ máy thổi khí và duy trì hàm lượng oxy trong bể Aeroten ở mức 1 ÷ 2 mg/l ðể duy trì mức oxy 1 ÷ 2 mg/l, một ñầu dò DO – hàm lượng oxy hòa tan trong nước sẽ ñược lắp

ñặt trong bể Các vi sinh vật sử dụng chất hữu cơ làm thức ăn ñể tăng sinh khối –

Biomass, kết thúc của chu kỳ xử lý, chúng sẽ chết ñi và theo nước thải trôi qua bể lắng

II, trong số ñó có những vi sinh vật còn hoạt ñộng tốt Vì thế, lượng vi sinh vật này sẽ

ñược tuần hoàn từ bể lắng II nhằm duy trì lượng vi sinh vật nhất ñịnh trong bể

Aeroten, ñảm bảo hoạt ñộng bình thường của bể Sau bể Aeroten là bể lắng II Bể lắng

II ñể lắng bùn hoạt tính của Aeroten Tại ñây, nước sẽ chảy qua bể khử trùng, khử trùng bằng Clo trước khi xả vào Kênh Ranh

Bùn thải từ bể lắng I và bể lắng II ñược bơm vào sân phơi bùn Tại ñây bùn thải bị lắng tách nước rồi chở ñi xử lý theo ñịnh kỳ (khi ñầy) Bùn này ñưa cho công ty môi trường ñô thị

2.2.3.2 Phương án 2:

Sơ ñồ công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt

Thùng rác Nước thải

Ngăn tiếp nhận Song chắn rác

Công ty môi trường ñô thị

Bể lắng cát

Bể lắng II

Bể lắng I

Kênh Ranh Khử trùng

Mương oxy hóa

Thuyết minh sơ ñồ công nghệ:

Nước thải sinh hoạt sau khi qua bể tự hoại sẽ ñược thải vào hệ thống cống dẫn chung dẫn về hệ thống xử lý nước thải tập trung Hệ thống cống dẫn này sẽ ñược dẫn

về hố thu gom tại trạm xử lý tập trung Trước khi vào hố thu gom có ñặt song chắn rác nhằm tách loại các loại rác có kích thước lớn ra khỏi nước thải, bảo vệ các công trình

ñơn vị phía sau Rác bị giữ lại ở song chắn rác sẽ ñược lấy bằng thủ công, ñưa ñến

thùng rác

Từ hố gom nước thải chảy qua bể lắng cát theo áp lực thủy tĩnh Tại ñây diễn ra quá trình loại bỏ các loại cát sỏi, ñá, … Chúng sẽ ñược chuyển ñến sân phơi cát, sau khi ñể ráo nước có thể sử dụng lại Từ bể lắng cát nước tiếp tục qua bể ñiều hòa Bể

ñược cấp khí từ máy thổi khí thông qua các ñĩa phân phối khí ñặt sát ñáy bể nhằm ñiều hòa lưu lượng và nồng ñộ nước thải Từ bể ñiều hòa, nước thải ñược bơm qua bể

lắng I Tại bể lắng I, các chất hữu cơ và vô cơ lắng ñược sẽ bị giữ lại, lắng xuống ñáy

bể Bùn lắng này sẽ ñược ñưa về bể nén bùn bằng bơm, còn nước sẽ ñược tự chảy qua mương oxy hóa Về nguyên tắc hoạt ñộng, mương oxy hóa hoạt ñộng như bể Aeroten Oxy cần thiết ñể oxy hóa các chất hữu cơ sẽ ñược ñưa vào mương bằng thiết bị khuấy trộn cánh quạt nhằm cung cấp oxy cho các vi sinh vật torng bùn hoạt tính sinh trưởng, phát triển Kết thúc của chu kỳ xử lý, chúng sẽ chết ñi và theo nước thải trôi qua bể lắng II, trong số ñó có những vi sinh vật còn hoạt ñộng tốt Vì thế, lượng vi sinh vật này sẽ ñược tuần hoàn từ bể lắng II nhằm duy trì lượng vi sinh vật nhất ñịnh trong bể mương Nước sau khi ra khỏi mương sẽ qua bể lắng II Bể lắng II ñể lắng các vi sinh vật khi chúng chết ñi Tại ñây, nước sẽ chảy qua bể khử trùng, khử trùng bằng Clo trước khi xả vào Kênh Ranh

Bùn thải từ bể lắng I và bể lắng II ñược bơm ñến sân phơi bùn Tại ñây bùn thải bị lắng tách nước rồi chở ñi xử lý theo ñịnh kỳ (khi ñầy) Bùn này ñưa cho công ty môi trường ñô thị

CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN SƠ ðỒ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI 3.1 NHIỆM VỤ THIẾT KẾ VÀ CÁC SỐ LIỆU CƠ SỞ

3.1.1 Nhiệm vụ thiết kế

Yêu cầu nghiên cứu, khảo sát và tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt tập trung cho toàn bộ khu dân cư Xuyên Á theo quy hoạch khu dân cư mới trong tương lai, ñảm bảo các yêu cầu về bảo vệ môi trường theo quy ñịnh của nhà nước Dân số ước tính là 6500 người

3.1.2 Các số liệu cơ sở phục vụ cho tính toán thiết kế

Tiêu chuẩn cấp nước trung bình: qtb = 100 l/người/ngñ

Tiêu chuẩn cấp nước trong giờ dùng nước lớn nhất: qmax = 150 l/người/ngñ

3.2 XÁC ðỊNH CÁC THÔNG SỐ TÍNH TOÁN

Nội dung xác ñịnh các thông số tính toán cho trạm xử lý nước thải gồm:

- Lưu lượng tính toán

- Nồng ñộ bẩn theo chất lơ lửng và theo BOD của chất thải

- Mức ñộ cần thiết xử lý nước thải

- Dân số tính toán

3.2.1 Xác ñịnh lưu lượng nước thải sinh hoạt

Lưu lượng trung bình ngày ñêm:

1000

q

Q tb tc ngñ

tb

24

650 = 27,1(m3/h)

Lưu lượng trung bình giây:

3600

Q Q

tb h tb

3600

1 , 27 = 0,008 (m3/s) = 8 (L/s)

Hệ số không ñiều hòa ngày của nước thải sinh hoạt của khu dân cư lấy Kng = 1,15

÷ 3 tuỳ theo ñặc ñiểm của từng ñô thị (TCXD 51-84)

Bảng 3.1 Hệ số không ñiều hòa K 0

Lưu lượng nước thải

trung bình (l/s) 5 15 30 50 100 200 500 600 800 1250

Hệ số không ñiều hòa

Dựa theo bảng trên, với lưu lượng nước thải 8L/s, nội suy ta ñược hệ số không

ñiều hòa chung K 0 = 2,88

Lưu lượng lớn nhất giờ:

O tb h max

Q = × = 27 , 1 × 2 , 88 = 78,05 (m3/h) Lưu lượng lớn nhất giây:

3,6

Q Q

max h max

1000

N q

Q max max ngñ

×

=

×

(với qmax là tiêu chuẩn thoát nước ngày dùng nước lớn nhất, qmax = 150 L/ng.ngñ)

3.2.2 Thành phần và ñặc tính nước thải sinh hoạt

Hàm lượng chất lơ lửng trong nước thải sinh hoạt tính theo công thức:

a: ñịnh mức chất lơ lửng tính trên ñầu người, a = 55(g/người/ngñ) (TCXD 51-84)

qtb : tiêu chuẩn thoát nước, qtb = 100 (L/người/ngày.ñêm)

a: ñịnh mức BOD5 tính trên ñầu người, a = 35(g/người/ngày.ñêm) (TCXD 51-84)

qtb : tiêu chuẩn thoát nước, qtb = 100 (L/người/ngày.ñêm)

ht= 68,0

5

BOD

L

= 68 , 0

350 = 514,7 (mg/L)

Hàm lượng COD trong nước thải là:

514,7

= 598,5 (mg/L)

ðặc tính nước thải ñể tính toán hệ thống xử lý như sau

ðặc tính COD BOD 5 SS mg/l 598,5 350 550

3.2.3 Xác ñịnh mức ñộ cần thiết xử lý

Dòng thải ñầu ra ñược xử lý ñạt tiêu chuẩn thải QCVN 14:2008/BTNMT- bảng 1- Giá trị các thông số ô nhiễm làm cơ sở tính toán giá trị tối ña cho phép trong nước thải sinh hoạt (cột B-nước thải sinh hoạt khi thải vào các nguồn nước không dùng cho mục ñích cấp nước sinh hoạt)

Nước sau khi xử lý sẽ thải vào Kênh Ranh

Các thông số cơ bản:

Hàm lượng chất lơ lửng: 100 mg/l

BOD5 : 50 mg/l

(Nguồn: “ Quy chuẩn QCVN 14:2008/BTNMT”)

Mức ñộ cần thiết xử lý nước thải theo chất lơ lửng ñược tính theo công thức:

%100

L

L L D

Trong ñó:

Ltc: Hàm lượng BOD5 trong nước thải, Ltc = 350 mg/L

Lt: Hàm lượng BOD5 nước thải cho phép xả vào nguồn tiếp nhận, Lt = 50 mg/L

350

50 350

(“Xử lý nước thải-PGS PTS Hoàng Huệ” v = 0,7 ÷ 1m/s)

– ðộ ñầy của mương dẫn :

)(072,04,0.6,0

107,

max

m B

Thông số tính toán dựa vào bảng 3.2