Nước thải đi qua máng đo lưu lượng được dẫn vào bể lắng cát ngang.. Tại đây các tạp chất vô cơ không tan được giữ lại, sau đó được bơm đến sân phơi cát, làm ráo nước trước khi vận chuyển
Trang 1THIẾT KẾ
TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI
5.1 CÁC SỐ LIỆU THIẾT KẾ :
5.1.1 Dân số :
Đến năm 2025 dân số thị xã Ba Đồn là: 187400 người
5.1.2 Tính chất nguồn tiếp nhận nước thải sau xử lý :
- Nguồn tiếp nhận ( Sông Nguồn Nậy ) thuộc nguồn tiếp nhận sông loại B BOD5 =
50 mg/L ; SS = 100 mg/L ( QCVN 14: 2008 /BTNMT )
- Mực nước ngầm:
+ Mùa khô : 7 m
+ Mùa mưa : 8 m
- Nhiệt độ trung bình không khí : 24 0C
- Nhiệt độ trung bình của nước sông : 22 0C
5.2 XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ TÍNH TOÁN :
Các thông số tính toán bao gồm:
- Lưu lượng tính toán
- Nồng độ bẩn theo chất lơ lửng ( SS ) và theo BOD
- Dân số tính toán
- Mức độ xử lý
5.2.1 Lưu lượng tính toán :
5.2.1.1 Lưu lượng nước thải sinh hoạt:
- Tiêu chuẩn thoát nước trung bình lấy bằng tiêu chuẩn cấp nước:
qtb = qc = 120 l/ngđ
- Lưu lượng nước thải sinh hoạt trung bình ngày đêm tính theo công thức:
Trang 2ngd tb
Q − =
1000
N
q tb×
=
1000
187400
120×
= 22490 (m3/ngđ)
Trong đó: N = 187400: Dân số của thị xã năm 2025 (người)
- Lưu lượng nước thải sinh hoạt trung bình giờ tính theo công thức:
sh
h tb
q − =
24
sh ngd tb
Q −
=
24
22490
- Lưu lượng nước thải sinh hoạt trung bình giây tính theo công thức:
sh
s tb
q − = 1000
3600q tb sh−h ×
3600
Tra bảng 29 [1], có sh
s tb
q − = 260,28 (l/s) thì Kch = 1,56
- Lưu lượng nước thải sinh hoạt lớn nhất ngày đêm:
sh
ngd
Qmax− = Q tb sh−ngd ×Kch = 22488×1,56 = 35080 (m3/ngđ)
- Lưu lượng nước thải sinh hoạt giờ lớn nhất:
sh
h mzx
q − = sh
h tb
q − ×Kch = 937×1,56 = 1462 (m3/h)
- Lưu lượng nước thải sinh hoạt giây lớn nhất:
sh
s
qmax− = sh
s tb
q − ×Kch = 260,28×1,56 = 406 (l/s)
5.2.1.2 Lưu lượng nước thải của bệnh viện:
- Lưu lượng nước thải trung bình ngày đêm của bệnh viện:
bv
ngđ tb
Q − = q tb ×n×m=
500
300× × = 300 (m3/ngđ)
Trong đó: n = 500 : Số giường bệnh
m = 2 : Số bệnh viện trong khu vực
Trang 3- Lưu lượng nước thải trung bình giờ của bệnh viện:
bv
h tb
q − =
24
bv ngd tb
Q −
=
24
300
- Lưu lượng nước thải trung bình giây của bệnh viện:
bv
s tb
q − =
3600
1000
×
−
bv h tb
3600
1000 5 ,
5.2.1.3 Lưu lượng nước thải của khu công nghiệp:
- Lưu lượng nước thải trung bình ngày đêm của khu công nghiệp:
- Lưu lượng nước thải trung bình giờ của khu công nghiệp:
kcn
h tb
q − =
24
kcn ngd tb
Q −
=
24
1760
- Lưu lượng nước thải trung bình giây của khu công nghiệp:
kcn
s tb
q − =
3600
1000
×
−
kcn h tb q
=
3600
1000 33 ,
5.2.1.4 Lưu lượng nước thải của chợ:
- Lưu lượng nước thải trung bình ngày đêm của các chợ:
ch ngd tb
- Lưu lượng nước thải trung bình giờ của các chợ:
ch
h tb
q − =
12
ch ngd tb
Q −
=
12
345
- Lưu lượng nước thải trung bình giây của các chợ:
Trang 4s tb
q − =
3600
1000
×
−
ch h tb q
=
3600
1000 75 ,
5.2.1.5 Lưu lượng nước thải của trường học:
- Lưu lượng nước thải trung bình ngày đêm của các trường học:
th ngd tb
- Lưu lượng nước thải trung bình giờ của các trường học:
th
h tb
q − =
12
th ngd tb
Q −
=
12
343
- Lưu lượng nước thải trung bình giây của các trường học:
th
s tb
q − =
3600
1000
×
−
th h tb q
=
3600
1000 58 ,
5.2.1.6 Lưu lượng nước thải của trung tâm hành chính:
- Lưu lượng nước thải trung bình ngày đêm của các trung tâm hành chính:
hc ngd tb
- Lưu lượng nước thải trung bình giờ của các trung tâm hành chính:
hc
h tb
q − =
12
hc ngd tb
Q −
=
12
5 , 16
- Lưu lượng nước thải trung bình giây của các trung tâm hành chính:
hc
s tb
q − =
3600
1000
×
−
hc h tb q
=
3600
1000 38
,
5.2.1.7 Tính toán lượng nước thải phân bố theo từng giờ trong ngày:
- Lưu lượng tổng cộng lớn nhất giờ: max
h
q = 1743,74 m3/h
Trang 5- Lưu lượng tổng cộng lớn nhất giây: max
s
q = 484,37 l/s
- Lưu lượng tổng cộng nhỏ nhất giờ: min
h
q = 470,33 m3/h
- Lưu lượng tổng cộng nhỏ nhất giây: min
s
q = 130,65 l/s
- Lưu lượng tổng cộng trung bình giờ: tb
h
q = 1135,6 m3/h
- Lưu lượng tổng cộng trung bình giờ: tb
h
q = 315,45 l/s Bảng phân bố lưu lượng nước thải theo giờ
( xem phụ lục 6.2)
5.2.2 Xác định hàm lượng bẩn của nước thải theo chất lơ lửng (SS) và theo nhu cầu ôxy sinh hoá (BOD 5 ) :
5.2.2.1 Xác định nồng độ chất bẩn theo chất lơ lửng (C SS ):
- Hàm lượng chất lơ lửng trong nước thải sinh hoạt:
Csh = (100%− %)× + %× ×(100%− %)×1000
tb
ss ss
q
h n
a n a
(mg/l)
Trong đó:
• a : % số người sử dung bể tự hoại, a = 95%
• nSS : hàm lượng chất lơ lửng của nước thải sinh hoạt tính cho 1 người trong một ngày đêm, nSS = 60 - 65 g/ng.ngđ (theo bảng 25-TCVN 7957:2008), chọn nSS = 65 (g/ng.ngđ)
• h : Hiệu suất giảm SS khi dùng bể tự hoại, theo chú thích bảng
25-TCVN 7957:2008, h = 55-65%, chọn h = 60%
120
%) 60
% 100 ( 65
% 95 65
%) 95
% 100
- Hàm lượng chất lơ lửng trong nước thải bệnh viện:
Theo mục 2 tiêu chuẩn 7382- 2004 Chất lượng nước - Nước thải bệnh viện – Tiêu
Trang 6chuẩn thải, nước thải Bệnh viện đổ vào hệ thống thoát nước thành phố thì Css tối đa cho phép là: 100mg/l Vậy nước thải bệnh viện cần xử lý trước khi đổ vào cống chung của thành phố Và Css khi đổ vào là 100mg/l
- Hàm lượng chất lơ lửng trong nước thải từ khu công nghiệp:
Nước thải từ các nhà máy muốn thải ra hệ thống xử lý chung của thành phố thì theo tiêu chuẩn tối thiều phải xử lý sơ bộ đạt yêu cầu chất lượng nước loại C-TCVN 5945-2005 Hàm lượng chất lơ lửng tối đa là 200mg/l Như vậy đối với 2 nhà máy thủy sản cần phải
xử lý sơ bộ Và khi đổ vào cống chung của thành phố thì hàm lượng SS của nước thải công nghiệp là 200 mg/l
- Hàm lượng chất lơ lửng trong nước thải từ các chợ:
Nước thải từ các chợ có tính chất như nước thải sinh hoạt, các chợ không có bể tự hoại:
Cch = (100%− %)× + %× ×(100%− %)×1000
tb
ss ss
q
h n
a n a
(mg/l)
30
%) 60
% 100 ( 65
% 0 65
%) 0
% 100
(
×
−
×
× +
×
−
= 2166,67 (mg/l)
- Hàm lượng chất lơ lửng trong nước thải từ các trường học:
Nước thải từ các trường có tính chất như nước thải sinh hoạt, 100% các trường có
bể tự hoại:
Cth = (100%− %)× + %× ×(100%− %)×1000
tb
ss ss
q
h n
a n a
20
%) 60
% 100 ( 65
% 100 65
%) 100
% 100
- Hàm lượng chất lơ lửng trong nước thải từ các khu hành chính:
Nước thải từ các khu này có tính chất như nước thải sinh hoạt, 100% các khu này có
bể tự hoại:
Trang 7Chc = (100%− %)× + %× ×(100%− %)×1000
tb
ss ss
q
h n
a n a
15
%) 60
% 100 ( 65
% 100 65
%) 100
% 100
- Hàm lượng chất lơ lửng trong hỗn hợp nước thải được tính:
Css =
hc th ch kcn bv sh
hc hc th th ch ch kcn kcn bv bv sh sh
Q Q Q Q Q Q
Q C Q C Q C Q C Q C Q C
+ + + + +
× +
× +
× +
× +
× +
×
= 232,92 22488 200 176022488100+1760300+3002166+345,67+343345+161300,5 343 1733,33 16,5
× +
× +
× +
× +
× +
×
= 270,94 (mg/l)
- Nước thải sinh hoạt:
Lsh=( × 5 + × 5)×1000
tb
CL BOD
ĐL BOD q
n b n
a
(mg/l)
Trong đó:
• a : % số người sử dung bể tự hoại, a = 95%
• b : % số người không sử dụng bể tự hoại, b = 5%
BOD
n 5 : tải lượng chất bẩn theo BOD5 đã lắng của nước thải sinh hoạt tính cho một người trong ngày đêm lấy theo bảng 25 TCVN 7957-2008, ĐL
BOD
n 5= 30-35 (g/ng.ngđ), chọn ĐL
BOD
n 5= 35 (g/ng.ngđ)
BOD
n 5 : tải lượng chất bẩn theo BOD5 chưa lắng của nước thải sinh hoạt tính cho một người trong ngày đêm lấy theo bảng 25 TCVN 7957-2008, CL
BOD
n 5= 65(g/ng.ngđ)
Trang 8 Lsh= 1000
120
) 65
% 5 35
% 95
- Nước thải bệnh viện:
Theo mục 2 tiêu chuẩn 7382- 2004 Chất lượng nước- Nước thải bệnh viện – Tiêu chuẩn thải, nước thải Bệnh viện đổ vào hệ thống thoát nước thành phố thì BOD5 tối đa cho phép là: 30 mg/l Vậy nước thải bệnh viện cần xử lý trước khi đổ vào cống chung của thành phố Và BOD5 trong nước thải khi đổ vào là 30 mg/l
- Nước thải từ khu công nghiệp:
Nước thải từ các nhà máy muốn thải ra hệ thống xử lý chung của thành phố thì theo tiêu chuẩn tối thiều phải xử lý sơ bộ đạt yêu cầu chất lượng nước loại C-TCVN 5945-2005 Hàm lượng chất hữu cơ theo BOD5 tối đa là 100mg/l Như vậy đối với 2 nhà máy cần phải
xử lý sơ bộ Và khi đổ vào cống chung của thành phố thì BOD5 của nước thải công nghiệp
là 100 mg/l
- Hàm lượng BOD5 trong nước thải từ các chợ:
Nước thải từ các trường có tính chất như nước thải sinh hoạt, các chợ không có bể
tự hoại:
Lch = ( × 5 + × 5)×1000
tb
CL BOD
ĐL BOD q
n b n
a
30
65
% 100 35
%
- Hàm lượng BOD5 trong nước thải từ các trường học:
Nước thải từ các trường có tính chất như nước thải sinh hoạt, 100% các trường có
bể tự hoại:
Lth = ( × 5 + × 5)×1000
tb
CL BOD
ĐL BOD q
n b n
a
20
65
% 0 35
%) 0
% 100
Trang 9- Hàm lượng BOD5 trong nước thải từ các khu hành chính:
Nước thải từ các khu này có tính chất như nước thải sinh hoạt, 100% các khu này có
bể tự hoại:
Lhc = ( × 5 + × 5)×1000
tb
CL BOD
ĐL BOD q
n b n
a
15
65
% 0 35
%) 0
% 100
- Hàm lượng BOD5 trong hỗn hợp nước thải được tính:
Lss =
hc th ch kcn bv sh
hc hc th th ch ch kcn kcn bv bv sh sh
Q Q Q Q Q Q
Q L Q L Q L Q L Q L Q L
+ + + + +
× +
× +
× +
× +
× +
×
=
5 , 16 343 345 300 1760 22488
5 , 16 33 , 1733 343 1300 345
67 , 2166 300
100 1760 200 22488 92
, 232
+ + + + +
× +
× +
× +
× +
× +
×
= 340,89 (mg/l)
5.2.2.3 Xác định dân số tính toán:
- Dân số tương đương theo chất lơ lửng:
ss
td
N =
ss
hc hc th th ch ch kcn kcn bv bv
n
Q C Q C Q C Q C Q
=
65
5 , 16 33 , 2333 343
1750 345 67 , 2166 300
100 1760 200 22488
17
,
= 105260 (người)
- Dân số tính toán theo chất lơ lửng:
Nll = N + ss
td
N = 187400 + 105260 = 292660 (người)
Trang 10td
N
5
BOD
hc hc th th ch ch kcn kcn bv bv sh sh
n
Q L Q L Q L Q L Q L Q
=
=
65
5 , 16 33 , 2333 343
1750 345 67 , 2166 300
100 1760 200 22488
17
,
= 132437 (người)
- Dân số tính toán theo BOD5 :
NNOS = N + BOD
td
N = 187400+132437 = 319837 (người)
5.2.2.4 Mức độ làm sạch nước thải cần thiết:
Nước thải sau khi xử lý thải ra sông loại B, theo quy chuẩn 14:2008/BTNMT thì phải đáp ứng được các yêu cầu cơ bản sau:
• Hàm lượng chất lơ lửng SS < 100 mg/l
• Nhu cầu oxy sinh học BOD5 < 50 mg/l
- Mức độ cần thiết xử lý nước thải thường được xác định theo:
• Hiệu suất xử lý theo SS:
ESS = 100%
SS
t ss C
C
C −
Trong đó:
• C t - Hàm lượng tối đa chất lơ lửng của nước thải sau xử lý cho phép
xả vào sông, C t = 100 mg/l
• C ss- Hàm lượng chất lơ lửng của hỗn hợp nước thải
SS
C = 270,94 mg/l.
94 , 270
100 94 ,
• Hiệu suất xử lý theo BOD5:
Trang 11% 100
hh
T hh BOD
L
L L E
Trong đó:
• LT: Hàm lượng BOD5 tối đa của nước thải sau xử lý cho phép xả vào sông,
LT = 50 (mg/l)
• Lhh: Hàm lượng BOD5 của hỗn hợp nước thải
Lhh = 340,89 (mg/l)
5
BOD
89 , 340
50 89 ,
Kết quả tính toán về mức độ cần thiết xử lý nước thải cho thấy cần thiết phải xử lý sinh học không hoàn toàn
5.3 LỰA CHỌN DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ
- Công suất của TXL
- Thành phần và đặc tính của nước thải
- Mức độ cần thiết xử lý nước thải
- Tiêu chuẩn xả nước thải vào nguồn tiếp nhận tương ứng
- Phương pháp sử dụng cặn
- Điều kiện mặt bằng, đặc điểm địa chất thuỷ văn của khu vực chọn làm TXL
- Các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật khác
5.3.1 Thuyết minh dây chuyền công nghệ
- Phương án I:
Nuớc thải với hàm lượng SS = 270,94 mg/l, BOD5 = 340,89 mg/l được bơm đến ngăn tiếp nhận, qua song chắn rác, phần rác được tách ra sẽ được tập trung lại và được vận chuyển đến bãi rác Nước thải đi qua máng đo lưu lượng được dẫn vào bể lắng cát ngang Tại đây các tạp chất vô cơ không tan được giữ lại, sau đó được bơm đến sân phơi cát, làm ráo nước trước khi vận chuyển Từ bể lắng cát, nước thải đi đến bể điều hòa để điều hòa lưu lượng
Từ đó, nước thải sẽ được dẫn đến bể lắng ly tâm đợt I Ở đây sẽ xảy ra quá trình
Trang 12lắng cặn, phần cặn lắng sau đó được đưa đến bể mêtan
Phần nước sau lắng sẽ được dẫn đến bể Aerotank Bể này có nhiệm vụ phân hủy các hợp chất hữu cơ nhờ dễ tan nhờ vào bùn hoạt tính Hiệu suất bể Aerotank có thể đạt 80 – 90%, vậy hàm lượng BOD5 sau xử lý còn khoảng 45 mg/l, đảm bảo điều kiện thải vào sông loại B
Bùn và nước thải ra qua bể lắng đợt II Tại bể lắng đợt II bùn được giữ lại, một phần bùn này được tuần hoàn lại cho bể Aerotank và phần còn lại cho qua bể nén bùn sau
đó cho qua bể mêtan cùng với cặn từ bể lắng I để xử lý phân hủy rồi đưa đến sân phơi bùn phơi cho khô để vận chuyển Nước sau lắng ly tâm đợt II được thải vào Sông Nguồn Nậy
- Phương pháp xử lý:
+ Phương pháp cơ học:
Ngăn tiếp nhận nước thải
Song chắn rác
Bể lắng cát ngang
Sân phơi cát
Bể điều hòa
Bể lắng ly tâm đợt I
+ Phương pháp sinh học
Bể Aeroten
Bể lắng ly tâm đợt II
+ Xử lý cặn:
Bể nén bùn
Bể mêtan
Sân phơi bùn
- Phương án II:
Nuớc thải với hàm lượng SS = 270,94 (mg/l) và hàm lượng BOD5 = 304,89 (mg/l) được bơm đến ngăn tiếp nhận, qua song chắn rác, phần rác được tách ra sẽ được tập trung lại
và được vận chuyển đến bãi rác Từ song chắn rác, nước thải tiếp tục qua máng đo lưu lượng rồi dẫn vào bể lắng cát ngang Tại đây các tạp chất vô cơ không tan sẽ được giữ lại, sau đó
Trang 13được bơm đến sân phơi cát để làm ráo nước trước khi vận chuyển Nước thải được dẫn đến
bể điều hòa để điều hòa lưu lượng
Từ đó, nước thải sẽ được dẫn đến bể lắng ly tâm đợt I, ở đây sẽ xảy ra quá trình lắng cặn, phần cặn lắng sau đó được đưa đến bể mêtan Hiệu suất bể lắng ly tâm có thể đạt 50%, do đó hàm lượng SS sau lắng 1 còn khoảng 135 mg/l, đảm bảo yêu cầu trước khi dẫn vào bể lọc sinh học
Phần nước sau lắng sẽ được dẫn đến bể lọc sinh học cao tải Bể này có nhiệm vụ phân hủy các hợp chất hữu cơ nhờ vào các màng vi sinh vật Hiệu suất xử lý bể lọc sinh học cao tải có thể đạt 90 - 95%, do đó hàm lượng BOD5 sau xử lý còn khoảng 30 mg/l, đủ điều kiện để thải vào nguồn tiếp nhận là sông loại B Phần màng vi sinh vật đã “chết” sẽ cùng với nước thải ra khỏi bể và được giữ lại ở bể lắng đợt II Màng vi sinh vật đã “chết”
từ bể lắng đợt II được đưa đến bể mêtan cùng với cặn từ bể lắng I để xử lý phân hủy rồi đưa đến sân phơi bùn phơi cho khô để vận chuyển Một phần nước sau bể lắng đợt II sẽ đưa về pha loãng trước bể lọc sinh học Phần nước còn lại được thải vào Sông Nguồn Nậy
- Phương pháp xử lý:
+ Phương pháp cơ học:
Ngăn tiếp nhận nước thải
Song chắn rác
Bể lắng cát ngang
Sân phơi cát
Bể điều hòa
Bể lắng ly tâm đợt I
+ Phương pháp sinh học
Bể lọc sinh học cao tải
Bể lắng ly tâm đợt II
+ Xử lý cặn:
Bể Mêtan
Sân phơi bùn
5.3.2 Sơ đồ khối dây chuyền công nghệ
Trang 14Phương án I:
Hình 5.1 Sơ đồ dây chuyền cồng nghệ phương án I
Phương án II:
Bùn
Nước thải
Ngăn tiếp nhận
Song chắn rác
Bể lắng cát ngang
Bể điều hòa
Bể lắng ly tâm đợt
I
Bể Aerotank
Bể lắng ly tâm đợt II
Nguồn tiếp nhận
Nước rỉ
Rác
Vận chuyển
Sân Phơi cát Vận chuyển
Bể mêtan Cặn tươi
Cát
Bể nén bùn
Ngăn tái sinh
Cấp
khí
Vận chuyển
Sân phơi bùn Nước rỉ
Nước rỉ
Máng đo lưu lượng Nước thải
Ngăn tiếp nhận
Song chắn rác
Bể lắng cát ngang
Bể điều hòa
Bể lắng ly tâm đợt
I
Bể Biophin
Bể lắng ly tâm đợt II
Nguồn tiếp nhận
Nước rỉ
Rác
Vận chuyển
Sân Phơi cát Vận chuyển
Bể mêtan Cặn tươi
cát
Cấp
khí
Vận chuyển
Sân phơi bùn
Màng sinh vật
Nước rỉ
Nước tuần hoàn
Máng đo lưu lượng
Trang 15Hình 5.2 Sơ đồ dây chuyền công nghệ phương án II
