phương án kỹ thuật xử lý nước thải bệnh viện sản nhi

Trước khi vào hố thu gom nước thải được dẫn qua song chắn rác được lắp ngay trước hố thu gom nước để ngăn chặn các chất cặn lơ lửng có kích thước lớn nhằm tránh hiện tượng nghẹt đường ốn

PHƯƠNG ÁN KỸ THUẬT XỬ LÝ NƯỚC THẢI BỆNH VIỆN SẢN NHI,

CÔNG SUẤT : 350 m 3 /ngày

I- THÔNG SỐ THIẾT KẾ :

Lưu lượng nước thải:

Nước thải sản xuất : bao gồm

Nước thải từ các phòng khám của bệnh viện: 350 m3/ngày

Tồng cộng : 350 m3/ngày (trung bình 15 m3/giờ )

Nguồn tiếp nhận

II- MÔ TẢ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ :

2.1- Sơ đồ khối công nghệ xử lý

2.2- Thuyết Minh Sơ đồ công nghệ xử lý

Nước thải từ các phòng khám của bệnh viện được dẫn về hố thu gom nước của hệ thống xử lý nước thải Trước khi vào hố thu gom nước thải được dẫn qua song chắn rác được lắp ngay trước hố thu gom nước để ngăn chặn các chất cặn lơ lửng có kích thước lớn nhằm tránh hiện tượng nghẹt đường ống và kẹt bơm gây ảnh hưởng đến các quá trình phía sau Trong hố thu nước có lắp hai cái bơm chìm hoạt động luân phiên nhau (01 cái hoạt động, 01 cái dự phòng)

Nước thải trong hố thu nước được bơm chìm bơm đến bể điều hòa yếm khí

Bể điều hòa này có chức năng là điều hòa lưu lượng và ổn định nồng độ của nước

Bùn

Máy thổi khí –

AB01

Bể Điều Hòa yếm khí

Bơm Nước Thải - WP02A/B

Nước dư

15 m 3 /giờ

Hố Thu Gom Nước-T01

Đường khí

Bơm Nước Thải - WP01A/B

Nước thải từ các phòng khám

của bệnh viện

Lồng chắn rác

15 m 3 /giờ

Bơm bùn dư – SP01

15 m 3 /giờ

Chôn lấp hợp vệ sinh đúng nơi quy định

15 m 3 /giờ

UV Ozone Ngăn Khử Trùng – T04

350 m 3 /ngày Ngăn Vi Sinh Hiếu Khí MBBR- T03

thải Tại đây có máy phối trộn men vi sinh yếm khí, tự động định lượng được cho vào bể điều hòa, trong bể điều hòa có lắp đặt giàn giá thể để các vi sinh bám dính vào giá thể Tại đây các vi sinh yếm khí sẽ sử dụng các hợp chất hữu cơ có trong nước thải làm nguồn năng lượng để phát triển góp phần tăng hiệu suất xử lý cho hệ thống Trong bể điều hòa có lắp hai bơm ly tâm hoạt động luân phiên nhau (01 cái hoạt động, 01 cái dự phòng) Bơm ly tâm này sẽ bơm nước tới bể vi sinh hiếu khí MBBR

Bể vi sinh hiếu khí MBBR có lắp một hệ thống sục khí vào để xáo trộn vi sinh và nước thải với nhau, đồng thời oxy được cung cấp vào cho các vi sinh hiếu khí hoạt động và các vi sinh này lấy các chất lơ lững và tạp chất trong nước thải để làm năng lượng và thức ăn cho chúng Các giá thể vi sinh dạng hình trụ có gai được cho vào bể để các vi sinh bám dính vào các giá thể đó để hoạt động và phát triển

Nước thải tiếp tục được dẫn đến qua bể khử trùng, tại đây bể khử trựng được chia làm hai ngăn Trước tiên nước thải chảy vào ngăn thứ nhất của bể khử trùng, tại đây có lắp một máy Plasma nhằm cung cấp Ozone vào để khử trùng các vi khuẩn gây bệnh cho con người và môi trường xung quanh Sau đó nước thải tiếp tục được dẫn qua ngăn thứ hai của bể khử trùng, tia UV được chiếu vào bể để tiếp tục khử trùng triệt để các vi khuẩn gây bệnh còn xót lại mà các công trình phía trước xử lý không triệt để

Phần khí sinh ra trong bể vi sinh hiếu khí MBBR và bể khử trùng được quạt hút thu và đưa vào hệ thống xử lý khí Các chất xúc tác Ferroxid được cho vào để tăng hiệu quả xử lý khí, khí sạch sau xử lý sẽ được quạt hút thải ra ngồi không khí đạt TCVN 5937

Bùn dư của bể điều hòa kỵ khí và bể vi sinh hiếu khí MBBR được bơm về bể chứa bùn và đem đi chôn lấp hợp vệ sinh tại nơi quy định

TÍNH TOÁN CÔNG NGHỆ:

I) HỐ THU GOM:

a) Nhiệm vụ:

Thu gom nước thải từ các phòng khám, bể tự hoại bên trong bệnh viện về trạm xử lý Hầm bơm được thiết kế chìm trong đất để đảm bảo tất cả nước thải từ các nơi trong bệnh viện tự chảy về hố thu Nước thải được dẫn qua hệ thống thoát nước, qua lồng chắn rác và

đổ vào hố thu gom từ đó được bơm đến các công trình xử lý tiếp theo Hố thu gom sau 1 thời gian nhất định phải được vệ sinh

b) Tính tóan:

1) Kích thước hố thu nước:

- Thời gian lưu nước: Chọn t = 120 phút

- Thể tích hố thu nước:

3

60

120 15

Q

V = 30 m 3

- Chiều sâu tổng cộng:

H = hhi + hat = 2,5 + 0,5 = 3 m

H = 3 m

Giả sử hố thu gom hình chữ nhật, vậy diện tích của hố thu gom nước:

2 10 3

30

m H

V

D = 10 m 2

- Kích thước hố thu gom tiếp nhận: D x R x H = 5 m x 2m x 3 m

2) Công suất máy bơm:

- Công suất bơm lý thuyết:

kW H

g Q

3600 8 , 0 1000

10 81 , 9 997 15

1000

=

η ρ

N b = 0,51 kW

- Công suất bơm thực tế:

Ntt = 1,2Nb = 1,2*0,51 = 0,612 kW

N tt = 0,612 kW = 0,82 Hp

- H b : Cột áp bơm, H b∈ (8 - 10)m Chọn H b = 10 m 3) Đường kính ống dẫn nước:

- Chọn bơm nhúng chìm đặt tại hầm bơm: Q b =Q hmax =15 m3/h

- Chọn vận tốc trong ống: v = 0,6 m/s

- Đường kính của ống:

mm m

v

Q

3600 6 , 0

15 4

4

=

=

=

=

π π

Chọn d ống = 90mm

4) Thông số thiết kế:

STT Tên thông số Đơn vị Số liệu thiết kế

II) BỂ ĐIỀU HÒA

a) Nhiệm vụ:

Điều hòa lưu lượng và nồng độ chất bẩn cho tương đối ổn định, giảm kích thước và chi phí cho các công trình xử lý sau này, điều hòa chất lượng nước thải qua đó nâng cao hiệu quả xử lý của các công trình xử lý phía sau Trong bể có lắp giàn giá thể để vi sinh yếm khí bám dính vào các giá thể

b) Tính toán:

1) Thể tích bể điều hòa

- Thời gian lưu nước trong bể điều hòa: t ∈ (4 h - 12 h). Chọn t = 10 h

- Thể tích lý thuyết bể điều hòa:

3 147 10

* 7 14

Q

h

lt

3

147m

V lt

ñh =

2) Kích thước bể điều hòa

- Chiều cao mực nước lớn nhất: h max∈(2,5 - 5)m Chọn h max = 2.5 m

- Chiều cao tổng cộng bể điều hòa:

H = hmax + hbv = 2,5 + 0,5 = 3,0 m

H = 3,0 m

- Diện tích mặt cắt ngang bể:

2 49 3

147

m H

V A

lt

=

A = 49 m 2

Chọn bể hình chữ nhật, chiều dài và chiều rộng của bể: L =9,8 m; W = 5 m

- Kích thước bể điều hòa:

L x W x H = 9.8 m x 5 m x 3 m 3) Công suất máy bơm:

- Công suất bơm lý thuyết:

kW H

g Q

3600 8 , 0 1000

10 81 , 9 997 15

1000

=

=

=

η ρ

N b = 0,51 kW

- Công suất bơm thực tế:

Ntt = 1,2Nb = 1,2*0,51 = 0,612 kW

N tt = 0,612 kW = 0,82 Hp

- H b : Cột áp bơm, H b∈ (8 - 10)m Chọn H b = 10 m

4) Thông số thiết kế:

STT Tên thông số Đơn vị Số liệu thiết kế

III) BỂ VI SINH HIẾU KHÍ MBBR

a) Nhiệm vụ:

Bể vi sinh MBBR được sử dụng để xử lý BOD và N trong các quá trình xử lý sinh học hiếu khí, tức là quá trình phân hủy các chất hữu cơ hòa tan không lắng được nhờ các vi sinh vật hiếu khí có sử dụng Oxy hòa tan Tùy thuộc vào thành phần nước thải cụ thể, các chất dinh dưỡng, chủ yếu là N và P sẽ được bổ sung để gia tăng khả năng phân hủy sinh học của vi sinh vật Nước thải chứa 1 lượng lớn chất hữu cơ, do đó chúng được đưa vào bể MBBR để vi sinh vật phân hủy chúng thành các chất vô cơ như: CO2, H2O và tạo thành sinh khối mới, góp phần làm giảm COD và BOD của nước thải

Lượng BOD5 trước khi vào bể MBBR là 166.25 mg/l và yêu cầu lượng BOD5 đầu ra của bể MBBR 30mg/l Vậy lượng BOD5 cần xử lý là:

BOD5 xử lý = 166.25 – 30 = 136.25 mg/l

Trong thực tế khi thiết kế thì ta tính lượng BOD5 cần xử lý là 166.25 mg/l

Ta có: 136.25 mg/l = 136.25 g/m3 x 350 m3/ngày = 47687.5 g/ngày

Lượng BOD5 cần xử lý theo thông số thực tế:

47687.5 : 0.6 = 79479.2

Hệ số 0.6 g/ngày là lượng BOD cần xử lý ứng với 1m2 diện tích tiếp xúc MBBR Vậy thể tích của bể MBBR là:

V tổng = 79479.2 : 1200 = 66.23 m3

Hệ số1200 m2/m3 là tiết diện của lọai giá thể MBBR được chọn

Chọn thể tích của bể MBBR là 72 m3 được chia làm 3 ngăn:

Thể tích mỗi ngăn của bể vi sinh hiếu khí MBBR là:

V mỗi ngăn = 72/3 = 24 m3

Chọn chiều cao của bể là: H = 2m

Diện tích của 1 ngăn MBBR là:

S = V/H = 24/2 = 12 m2

Chọn kích thước của 1 ngăn MBBR là: D x R = 6m x 2m

Vậy kích thước của mỗi ngăn MBBR là: D x R x C = 6m x 2m x 2m

b) Hiệu quả xử lý BOD 5 của bể MBBR:

- Hiệu quả xử lý BOD5:

% 82 100 25 166

30 25 , 166 100 5

5 5

BOD

BOD

BOD BOD

R

% 82

BOD R

c) Thời gian lưu nước của bể MBBR:

h Q

V

350

72

=

=

=

=θ

HRT = 5 h d) Tính lượng bùn dư thải ra mỗi ngày:

- Hệ số sản lượng quan sát:

5

387 0 10 055 0 1

6 0

,

,

k

Y Y

c d

+

= θ +

=

Y obs = 0,387 mgVSS/mgBOD 5

- Lượng bùn dư sinh ra mỗi ngày theo VSS:

tb

- Lượng bùn sinh ra mỗi ngày theo SS:

/ 6 , 24 75 , 0

5 18 75 , 0

) ( )

P x(SS) = 24,6 kgSS/ngày e) Tính toán đường ống dẫn nước thải vào bể MBBR:

Chọn vận tốc nước thải trong ống: v ∈ (0,3 ữ 0,7)m/s Chọn v = 0,7m/s

- Đường kính của ống:

m v

Q d

tb ng

3600 24 7 , 0

350 4

4

=

=

=

π

- Vận tốc thực nước chảy trong ống:

s m d

Q v

oáng

tb ng

/ 64 , 0 3600 24 09 , 0

350 4

4

2

=

π π

v = 0,64 m/s

f) Thông số thiết kế mỗi ngăn:

STT Tên thông số Đơn vị Số liệu thiết kế

IV) BỂ KHỬ TRÙNG

a) Nhiệm vụ:

Nước thải sau khi qua các giai đoạn xử lý: cơ học, sinh học song song với việc làm giảm nồng độ các chất ô nhiễm đạt tiêu chuẩn qui định theo số lượng vi trùng, vi khuẩn

cũng giảm đáng kể đến 80 – 95% Tuy nhiên, lượng vi trùng vẫn còn cao, mặc dù hầu hết

các loại vi khuẩn trong nước thải không phải là vi trùng gây bệnh nhưng không loại trừ khả năng tồn tại một vài loại vi khuẩn gây bệnh nào đó Do vậy, theo nguyên tắc bảo vệ vệ sinh nguồn nước cần thực hiện giai đoạn khử trùng nước thải trước khi xả vào nguồn tiếp nhận

b) Tính toán:

1) Số Coliform còn lại sau bể MBBR:

Giả sử hiệu quả khử trùng của các công trình xử lý trên là: 85%

N0 = (1 – 0,85).108 = 15.106 MNP/100ml

N 0 = 15.10 6 MNP/100ml 2) Lượng Clor cần châm vào:

Số Coliform yêu cầu còn lại sau bể tiếp xúc: N t = 10000 MNP/100ml

Chọn thời gian tiếp xúc: t ∈ (10 - 20)phút, chọn t = 20 phút

3 6

4 3

0

20 23 0 1 10 15

10 23

0

)

t

C , ( N

N

t t

t

⇒ C t = 2,27 mg/l 3) Thể tích bể tiếp xúc:

3 24 60

96 15

Q

h

V t = 24 m 3

4) Tiết diện ngang của bể:

2 5 , 2 60

* 1 0

15

m v

Q A

tb

=

Chọn A = 3 m 2

5) Chiều cao tổng cộng của bể:

Chọn: - Chiều sâu hữu ích H = 1,5 m

- Chiều cao bảo vệ h bv = 0,5 m

- Chiều cao tổng cộng của bể:

Htc = H + hbv = 1,5+ 0,5 = 2 m

H tc = 2 m 6) Chiều rộng bể:

m H

A

5 , 1

3 =

=

=

W = 2 m 7) Chiều dài của bể:

m H

W

V

2

* 2

24

=

L = 6 m 8) Lượng Clor tiêu thụ mỗi ngày:

/ 79

, 0 1000

27 , 2 350

Q

ngay

M Cl = 0,79 kgCl 2 /ngày

9) Thông số thiết kế:

STT Tên thông số Đơn vị Số liệu thiết kế

1 Số ngăn ngăn 1

5 Lượng Cl 2 sử dụng kgCl 2 /ngày 0,79