Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt cho siêu thị co opmart long xuyên

Các loại nước thải sinh hoạt Để thuận tiện cho việc lựa chọn cho các phương pháp xử lý nước thải, dây chuyền công nghệ vá tính toán thiết kế các công trình đơn vị, nước thải sinh hoạt đ

Trang 1

NGUYỄN VĂN THỐNG

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

Long Xuyên 06/2011

Trang 2

Ths Hồ Liên Huê

Long Xuyên 06/2011

Trang 3

Xin chân thành cảm ơn Ban giám đốc siêu thị Co.opmart Long Xuyên đã cho phép và tạo điều kiện thuận lợi để em thực tập tại siêu thị Em xin gửi lời cảm ơn đến các anh (phòng bảo trì) đã giúp đỡ em trong quá trình thu thập số liệu

Em cũng muốn gửi lời cảm ơn sâu sắc đến tất cả bạn bè, và đặc biệt là cha mẹ

và anh em, những người luôn kịp thời động viên và giúp đỡ em vượt qua những khó khăn trong cuộc sống

Cuối cùng em kính chúc quý thầy, cô dồi dào sức khỏe và thành công trong sự nghiệp cao quý Đồng kính chúc các Cô, Chú, Anh, Chị trong siêu thị Co.opmart Long Xuyên luôn dồi dào sức khỏe, đạt được nhiều thành công tốt đẹp trong công việc

Nguyễn Văn Thống

Trang 4

………

Giáo viên hướng dẫn

Th.s Lê Minh Trí

Trang 5

CHƯƠNG 2: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2

2.1 Tổng quan về nước thải sinh hoạt 2

2.1.1 Định nghĩa nước thải sinh hoạt 2

2.1.2 Thành phần và tính chất của nước thải 2

2.2.3 Các loại nước thải sinh hoạt 4

a Theo nguồn gốc hình thành 4

b Theo đối tượng thoát nước 5

c Theo đặc điểm hệ thống thoát nước 5

2.2 Cơ sở tính toán hệ thống xử lý nước thải 6

2.3 Các nguồn phát sinh nước thải của siêu thị Co.opMart Long Xuyên 8

2.4 Các phương pháp xử lý nước thải sinh hoạt 8

2.4.1 Phương pháp xử lý cơ học 8

a Song chắn rác, lưới chắn rác 8

b Bể lắng cát 8

c Bể điều hòa 9

d Bể lọc 9

2.4.2 Phương pháp xử lý hóa học và hóa lý 9

a Keo tụ 9

b Tuyển nổi 9

c Hấp phụ 10

d Trao đổi ion 10

e Trích ly 10

f Chưng bay hơi 10

Trang 6

b Phương pháp sinh học tự nhiên 11

2.4.4 Phương pháp khử trùng 11

2.4.5 Xử lý cặn 11

CHƯƠNG 3: PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 13

3.1 Đối tượng nghiên cứu 13

3.2 Thời gian nghiên cứu 13

3.3 Mục tiêu nghiên cứu 13

3.4 Nội dung nghiên cứu 13

3.5 Phương tiện và vật liệu nghiên cứu 13

3.6 Phương pháp nghiên cứu 13

CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ THẢO LUẬN 15

4.1 Thiết kế hệ thống xử lý nước thải 15

4.1.1 Các lưu lượng tính toán của nước thải 15

4.1.2 Các thông số đầu vào 16

4.1.3 Mức độ xử lý nước thải 16

4.1.4 Phân tích lựa chọn công nghệ 17

a Phương án 1 18

b Phương án 2 19

c Phương án 3 21

4.1.5 So sánh lựa chọn phương án 22

4.1.6 Tính toán phương án 1 23

a Song chắn rác 23

b Hố thu + vớt mỡ 26

c Bể điều hòa 28

Trang 7

f Bể chứa bùn 49

g Bể khử trùng 50

4.2 Tính toán chi phí kinh tế kỹ thuật 52

4.2.1 Tính toán chi phí kinh tế kỹ thuật 52

a Chi phí xây dựng cơ bản 52

b Chi phí thiết bị công nghệ 53

4.2.2 Chi phí quản lý – vận hành 54

a Chi phí nhân công 54

b Chi phí điện năng 54

c Chi phí hóa chất 55

d Chi phí bảo dưỡng định kỳ 55

4.2.3 Giá thành cho 1 m3 nước thải 55

CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 56

5.1 Kết luận 56

5.2 Kiến nghị 56

TÀI LIỆU THAM KHẢO 58

Trang 8

Bảng 2.2: Lượng chất bẩn của một người trong một ngày xả vào hệ thống thoát

nước theo TCXDVN 51 : 2006 7

Bảng 4.1: Tổng hợp lưu lượng tính toán 15

Bảng 4.2: Tính chất nước thải đầu vào tại siêu thị Co.opmart Long Xuyên 16

Bảng 4.3: Các thông số đầu ra của nước thải theo quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải sinh hoạt QCVN 14 – 2008/BTNMT 16

Bảng 4.4: Sự khác biệt nhau của 3 phương án 23

Bảng 4.5: Tóm tắt thông số thiết kế mương và song chắn rác 26

Bảng 4.6:Tóm tắt thông số thiết kế hố thu + vớt mỡ 28

Bảng 4.7: Các thông số thiết kế bể điều hòa 32

Bảng 4.8: Các kích thước điển hình của bể Aeroten xáo trộn hoàn toàn 35

Bảng 4.9: Công suất hòa tan oxy vào nước của thiết bị bọt khí mịn 39

Bảng 4.10: Các thông số thiết kế bể Aeroten 43

Bảng 4.11: Các thông số thiết kế bể lắng 48

Bảng 4.12: Các thông số thiết kế bể chứa bùn 49

Bảng 4.13: Các thông số thiết kế bể khử trùng 52

Trang 9

Hình 3.1: Sơ đồ dây chuyền công nghệ phương án 1 18 Hình 3.2: Sơ đồ dây chuyền công nghệ phương án 2 19 Hình 3.3: Sơ đồ dây chuyền công nghệ phương án 3 21

Trang 10

BTNMT: Bộ tài nguyên Môi Trường

BOD: Nhu cầu oxy sinh hóa

COD: Nhu cầu oxy hóa học

F/M: Tỷ lệ giữa lượng thức ăn và lượng vi sinh vật

Trang 11

CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU

Là một thành phố trẻ ở Đồng Bằng Sông Cửu Long, Long Xuyên không chỉ

là trung tâm phát triển kinh tế của tỉnh mà còn là trọng điểm kinh tế của vùng

Trong đó, siêu thị Co.opmart Long Xuyên là một trong những đơn vị kinh tế phát

triển mạnh của thành phố hiện nay với diện tích khoảng 12000m2, được thành lập

vào ngày 11 tháng 2 năm 2007 tọa lạc tại số 12 Nguyễn Huệ A, Phường Mỹ

Long, thành phố Long Xuyên – An Giang Là một trong những trung tâm thương

mại lớn của thành phố, siêu thị Co.opmart Long Xuyên đã phần nào làm thay đổi

dần thói quen mua sắm ở chợ của người tiêu dùng Việt Namvới qui mô hàng hóa

lớn và đa dạng chủng loại nhằm phục vụ cho nhu cầu mua sắm ngày càng tăng

của người tiêu dùng ở Long Xuyên là một định hướng kinh doanh thành công

Bên cạnh các mặt tích cực vừa nêu trên, còn phải kể đến mặt tiêu cực về môi

trường do siêu thị tạo ra Đó là vấn đề về nước thải sinh hoạt từ siêu thị và nhà

hàng thức ăn nhanh Jollibee, đã tạo ra không ít nước thải có chứa nhiều dầu mỡ

và chất bẩn khi thải ra nguồn tiếp nhận theo hệ thống thoát nước chung của thành

phố

Hơn nữa, thực trạng chung cho vấn đề xử lý nước thải sinh hoạt hiện nay

chưa mang lại hiệu quả tối ưu khi vượt quá các chỉ tiêu cho phép do thiếu các

chuyên gia kỹ thuật và thiếu kinh phí đầu tư Chính vì thế, khi xử lý nước thải nên

lựa chọn các giải pháp phù hợp với tính kinh tế và kỹ thuật quản lý, vận hành tốt

Để tiếp tục bảo vệ môi trường và thực hiện mục tiêu phát triển kinh tế – xã

hội – môi trường một cách bền vững thì các biện pháp bảo vệ môi trường phải

được quan tâm và thực hiện đúng mức Việc đặt ra tiêu chuẩn môi trường và thực

hiện Luật Môi trường là một điều hết sức cần thiết đối với môi trường sống và

sức khỏe cộng đồng Chính vì vậy mà việc lựa chọn đề tài: “Tính toán thiết kế hệ

thống xử lý nước thải sinh hoạt cho siêu thị Co.opmart Long Xuyên” là một

trong những vấn đề cần thiết đối với chính sách bảo vệ môi trường của nước ta

Trang 12

CHƯƠNG 2: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2.1 Tổng quan về nước thải sinh hoạt

2.1.1 Định nghĩa nước thải sinh hoạt

Nước thải sinh hoạt là nước thải từ các hộ dân cư, các khu thương mại hay

các cơ quan hành chánh Nước thải này bao gồm nước tắm giặt, nấu nướng Nước

thải này có lưu lượng biến thiên theo giờ trong ngày, theo thời tiết, theo các thiết

bị sử dụng nước và khả năng cấp nước sinh hoạt của cộng đồng đó (Lê Hoàng

Việt, 2000)

2.1.2 Thành phần và đặc tính của nước thải

Thành phần của nước thải sinh hoạt gồm hai loại:

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

- Nước thải nhiễm bẩn do các chất thải sinh hoạt: cặn bã từ nhà bếp, các chất

rửa trôi kể cả làm vệ sinh sàn nhà

Nước thải sinh hoạt chứa nhiều chất hữu cơ dễ bị phân hủy sinh học, ngoài ra

còn có cả các thành phần vô cơ, vi sinh vật và vi trùng gây bệnh rất nguy hiểm

Các 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 động vật… Các chất hữu cơ trong nước thải theo đặc tính hóa học gồm

chủ yếu là protein (chiếm 40 – 60%), hydrat cacbon (25 – 50%), các chất béo,

dầu mỡ (10%) Ure cũng là chất hữu cơ quan trọng trong nước thải sinh hoạt

Nồng độ các chất hữu cơ thường được xác định thông qua chỉ tiêu BOD và COD

Các chất vô cơ trong nước thải chiếm 40 – 42% gồm chủ yếu: cát, đất sét, các

axit, bazơ vô cơ, dầu khoáng…

Trong nước thải có nhiều dạng vi sinh vật: vi khuẩn, virút, nấm, rong, tảo,

trứng giun sán… Trong số các dạng vi sinh vật đó có thể có cả các vi trùng gây

bệnh, ví dụ: lỵ, thương hàn… có khả năng gây thành dịch bệnh (Lâm Minh Triết,

2008)

Trang 13

Bảng 2.1: Nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt chưa xử lý

Chất rắn tổng cộng, mg/l 350 720 1200

Tổng chất rắn hòa tan, mg/l 250 500 850

Chất rắn lắng được, mg/l 5 10 20

BOD5, mg/l 110 220 400 Tổng nitơ, mg/l 20 40 85

y Hữu cơ 8 15 35

y Amonia tự do 12 25 50

y Nitrit 0 0 0

y Nitrat 0 0 0

Tổng photpho, mg/l 4 8 15

y Hữu cơ 1 3 5

y Vô cơ 3 5 10

Clorua, mg/l 30 50 100

Sunfat, mg/l 20 30 50

Độ kìm, mg/l 50 100 200

Dầu mỡ, mg/l 50 100 150

Chất hữu cơ bay hơi, μg/l <100 100 - 400 >400

Trang 14

Coliform, mg/l - -

-(Nguồn: Lâm Minh Triết, 2008)

Nước thải sinh hoạt giàu chất hữu cơ và chất dinh dưỡng, vì vậy nó là nguồn

để các loại vi khuẩn có khả năng gây bệnh phát triển Như vậy nước thải sinh hoạt

của đô thị, các khu dân cư và các cơ sở dịch vụ, siêu thị, trung tâm thương mại,

công trình công cộng có khối lượng lớn, hàm lượng chất bẩn cao, nhiều vi khuẩn

gây bệnh là một trong những nguồn gây ô nhiễm chính đối với môi trường nước

(Trần Đức Hạ, 2006)

2.2.3 Các loại nước thải sinh hoạt

Để thuận tiện cho việc lựa chọn cho các phương pháp xử lý nước thải, dây

chuyền công nghệ vá tính toán thiết kế các công trình đơn vị, nước thải sinh hoạt

được phân loại theo các dấu hiệu sau:

a Theo nguồn gốc hình thành

Trong các hộ gia đình, nước thải sinh hoạt có thể được phân loại theo các đặc

điểm sau đây: nước thải phân; nước tiểu; nước tắm, giặt, rửa; nước thải nhà bếp;

các loại nước thải khác… Các loại nước thải này có số lượng, thành phần và tính

chất khác nhau Tuy nhiên để thuận tiện cho xử lý và tái sử dụng, người ta chia

chúng thành 3 loại:

Nước thải không chứa phân, nước tiểu và các loại thực phẩm từ các

thiết bị vệ sinh như bồn tắm, chậu giặt, chậu rửa mặt Loại nước thải này chủ yếu

chứa chất lơ lửng, các chất tẩy giặt và thường gọi là “nước xám” Nồng độ các

chất hữu cơ trong loại nước thải này thấp và thường khó phân hủy sinh học

Trong nước thải có chứa nhiều tạp chất hữu cơ

Nước thải chứa phân, nước thải từ các khu vệ sinh (toilet) còn được

gọi là “nước đen” Trong nước thải này tồn tại các loại vi khuẩn gây bệnh và dễ

phát mùi hôi thối Hàm lượng các chất hữu cơ (BOD) và các chất dinh dưỡng như

nitơ, photpho cao Các loại nước thải này thường gây nguy hiểm đến sức khỏe và

dễ làm nhiễm bẩn nguồn nước mặt Tuy nhiên chúng thích hợp với việc sử dụng

làm phân bón hoặc tạo khí sinh học

Trang 15

Nước thải nhà bếp chứa nhiều dầu mỡ và phế thải thực phẩm từ nhà

bếp, máy rửa bát Các loại có hàm lượng lớn các chất hữu cơ (BOD, COD) và các

nguyên tố dinh dưỡng khác như nitơ, photpho Các chất bẩn trong nước thải này

dễ tạo khí sinh học và dễ sử dụng làm phân bón

Ở một số nơi, người ta nhóm hai loại nước thải thứ hai và thứ ba với tên gọi

chung là “nước đen”

b Theo đối tượng thoát nước

Người ta phân ra 2 nhóm nước thải:

Nước thải từ các hộ gia đình, khu dân cư

Nước thải từ các công trình công cộng, dịch vụ như nước thải bệnh

viện, khách sạn, siêu thị, trung tâm thương mại, khu giải trí, nghỉ mát, trường học,

nhà ăn…

Mỗi nhóm, mỗi loại nước thải có lưu lượng, chế độ xả nước, thành phần và

đặc tính khác nhau

c Theo đặc điểm hệ thống thoát nước

Thông thường sẽ hình thành nên 2 loại nước thải:

Nước thải theo hệ thống thoát nước riêng, từ các thiết bị vệ sinh được

thu gom và vận chuyển về trạm xử lý theo tuyến cống riêng

Nước thải từ hệ thống thoát nước chung, từ các loại nước thải sinh

hoạt (nước xám và nước đen) cùng với nước mưa đợt đầu trong khu vực thoát

nước được thu gom và vận chuyển theo đường cống chung về trạm xử lý Trong

một số trường hợp, nước đen được xử lý sơ bộ tại chỗ qua các công trình như bể

tách dầu mỡ, bể tự hoại, sau đó cùng nước xám xả vào tuyến cống thoát nước

chung của thành phố

Việc phân loại nước thải theo hệ thống thoát nước phụ thuộc vào đối tượng

thoát nước, đặc điểm hệ thống thoát nước của hệ thống thoát nước và các điều

kiện tự nhiên, điều kiện kinh tế xã hội khác của đô thị

Trang 16

2.2 Cơ sở tính toán hệ thống xử lý nước thải

Lượng nước thải sinh hoạt của các khu dân cư được xác định trên cơ sở cấp

nước Tiêu chuẩn cấp nước sinh hoạt của các khu dân cư đô thị thường là 100 –

250l/người.ngày.đêm (đối với các nước đang phát triển) và từ 150 –

500l/người.ngày.đêm (đối với các nước phát triển) Ở nước ta hiện nay, tiêu

chuẩn cấp nước dao động từ 120 – 180l/người.ngày.đêm Đối với khu vực nông

thôn, tiêu chuẩn cấp nước sinh hoạt khoảng 50 – 100l/người.ngày.đêm Thông

thường tiêu chuẩn cấp nước sinh hoạt được lấy từ 90 – 100% tiêu chuẩn cấp

nước

Nước thải sinh hoạt từ các hoạt động của con người có chứa nhiều tạp chất

bẩn Các chất bẩn này có thành phần hữu cơ và vô cơ tương đối cao, tồn tại dưới

dạng cặn lắng, các chất rắn không lắng được và các chất hòa tan Cụ thể hơn là,

một số chất rắn lơ lửng có khả năng lắng rất nhanh, tuy nhiên các chất lơ lửng ở

kích thước hạt keo thì lắng rất chậm chạp hoặc hoàn toàn không thể lắng được

Các chất rắn có thể lắng được là những chất rắn mà chúng có thể được loại bỏ bởi

quá trình lắng (Lâm Minh Triết, 2008)

Hình 2.1: Thành phần chất rắn trong nước thải sinh hoạt chưa xử lý

Tổng cộng (720mg/l)

Lơ lửng (220)mg/l

Vô cơ 40mg/l

Hữu cơ 120mg/l

Vô cơ 40mg/l

Hữu cơ 120mg/l

Vô cơ 40mg/l

Lọc được (500)mg/l

Lắng được

(160)mg/l

Không lắng (60)mg/l

Keo (50)mg/l

Hòa tan (450)mg/l

Trang 17

Để tính toán thiết kế các công trình xử lý, người ta thường xem xét các thành

phần sau đây của nước thải sinh hoạt:

Các chất rắn (chủ yếu là các chất rắn lơ lửng)

Các chất hữu cơ (chủ yếu là các chất có khả năng phân hủy sinh học)

Các chất dinh dưỡng (các hợp chất nitơ và photpho)

Các vi sinh vật gây bệnh

Hai chỉ tiêu đặc trưng cho thành phần và tính chất các chất bẩn trong nước

thải sinh hoạt là hàm lượng cặn lơ lửng (SS) và nhu cầu oxy hóa sinh học (BOD)

Lượng chất bẩn tính theo chỉ tiêu chất lơ lửng và BOD5 do một người trong một

ngày xả vào hệ thống thoát nước sinh hoạt Ở nước ta Tiêu chuẩn xây dựng

20TCN 51 – 84, đã đề nghị đưa vào Tiêu chuẩn xây dựng mới TCXDVN 51 :

2006 những quy định về lượng chất bẩn tính cho một người dân xả vào hệ thống

thoát nước trong một ngày

Bảng 2.2: Lượng chất bẩn của một người trong một ngày xả vào hệ thống thoát

nước theo TCXDVN 51 : 2006

- Chất lơ lửng (SS) 60 - 65

- BOD5 của nước thải chưa lắng 65

- BOD5 của nước thải đã lắng 30 - 35

Trang 18

2.3 Các nguồn phát sinh nước thải của siêu thị Co.opMart Long Xuyên

- Nước thải từ nước mưa chảy tràn

- Nước thải từ khu vực cá, thịt, rau quả…

- Nước thải phục vụ từ các hoạt động sinh hoạt, vệ sinh hàng ngày của các

nhân viên và khách hàng trong siêu thị

- Nước thải từ nhà hàng ăn Jollibee

2.4 Các phương pháp xử lý nước thải sinh hoạt

Theo Lâm Minh Triết, 2008 bao gồm các phương pháp xử lý nước thải như

sau: phương pháp xử lý cơ học, phương pháp xử lý hóa học và hóa lý, phương

pháp xử lý sinh học

2.4.1 Phương pháp xử lý cơ học

a Song chắn rác, lưới chắn rác:

Nước thải dẫn vào hệ thống xử lý trước hết phải đi qua song chắn rác hoặc

thiết bị nghiền rác Tại đây các thành phần rác có kích thước lớn như: vỏ hộp, bao

nylon, đá cuội… được giữ lại Nhờ đó tránh làm tắc bơm, đường ống hoặc kênh

dẫn Đây là bước quan trọng nhằm đảm bảo an toàn và điều kiện làm việc thuận

lợi cho cả hệ thống xử lý nước thải

b Bể lắng cát

Bể lắng cát có nhiệm vụ loại bỏ cát, đá cuội hoặc các tạp chất vô cơ khác có

kích thước từ 0.2 ÷ 2mm ra khỏi nước thải nhằm đảm bảo an toàn cho bơm khỏi

bị cát, sỏi bào mòn, tránh tắc đường ống và ảnh hưởng đến công trình sinh học

phía sau Bể lắng cát thường có 3 loại: lắng cát ngang, lắng cát thổi khí, lắng cát

tiếp tuyến Ngoài ra còn có bể lắng cát đứng nhưng không thông dụng Cát từ bể

lắng cát đưa đi phơi khô ở sân phơi cát và cát khô thường được sử dụng lại cho

mục đích xây dựng

Trang 19

c Bể điều hòa

Bể điều hòa có nhiệm vụ duy trì dòng thải và nồng độ vào các công trình xử

lý, khắc phục những sự cố vận hành do sự dao động về nồng độ và lưu lượng của

nước thải gây ra, đồng thời nâng cao hiệu suất của quá trình xử lý sinh học

d Bể lọc

Bể lọc được xây dựng để tách các tạp chất có kích thước nhỏ khi không thể

loại được bằng phương pháp lắng

2.4.2 Phương pháp xử lý hóa học và hóa lý

a Keo tụ

Các hạt cặn có kích thước nhỏ hơn 10-4mm thường không thể tự lắng được

mà luôn tồn tại ở trạng thái lơ lửng Muốn loại bỏ các hạt cặn lơ lửng phải dùng

đến biện pháp xử lý cơ học kết hợp với biện pháp hóa học tức là cho vào nước

cần xử lý các chất phản ứng để tạo ra các hạt keo có khả năng kết dính lại với

nhau và liên kết các hạt lơ lửng trong nước tạo thành các bông cặn lớn hơn có

trọng lượng đáng kể Do đó các bông cặn mới tạo thành dễ dàng lắng xuống ở bể

lắng Để thực hiện quá trình keo tụ, người ta cho vào trong nước các chất keo tụ

thích hợp như: phèn nhôm Al2(SO4)3, phèn sắt loại FeSO4, Fe2(SO4)3 hoặc FeCl3

Các loại phèn này được đưa vào nước dưới dạng dung dịch hòa tan

b Tuyển nổi

Bể tuyển nổi dùng để tách các tạp chất (ở dạng rắn hoặc lỏng) phân tán không

tan, tự lắng kém ra khỏi nước Ngoài ra còn dùng để tách các hợp chất hòa tan

như chất hoạt động bề mặt và gọi là bể tách bọt hay làm đặc bọt Quá trình tuyển

nổi được 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 Tùy theo

phương thức cấp khí vào nước, quá trình tuyển nổi bao gồm các dạng sau:

- Tuyển nổi bằng phân tán khí

- Tuyển nổi chân không

- Tuyển nổi bằng khí hòa tan

Trang 20

c Hấp phụ

Phương pháp hấp phụ được ứng dụng rộng rãi để làm sạch nước thải triệt để

khỏi các chất hữu cơ hòa tan sau khi xử lý bằng phương pháp sinh học, cũng như

khi nồng độ của chúng không cao và không bị phân hủy bởi vi sinh vật hay chúng

rất độc Ưu điểm của phương pháp này là hiệu quả cao 80 ÷ 95% có khả năng xử

lý nhiều chất trong nước thải đồng thời có khả năng thu hồi các chất này

Quá trình hấp phụ được thực hiện bằng cách cho tiếp xúc 2 pha không hòa

tan là pha rắn (chất hấp phụ) với pha khí hoặc pha lỏng Dung chất (chất bị hấp

phụ) sẽ đi qua từ pha lỏng (pha khí) đến pha rắn cho đến khi nồng độ dung chất

trong dung dịch được cân bằng Các chất hấp phụ thường được sử dụng: than hoạt

tính, tro, xỉ, mạt cưa, silicegen, keo nhôm

d Trao đổi ion

Phương pháp này có thể khử tương đối triệt để các tạp chất ở trạng thái ion

trong nước như: Zn, Cu, Cr, Ni, Hg, Mn,… cũng như các hợp chất của Asen,

Phospho, Cyanua, chất phóng xạ Phương pháp này cho phép thu hồi các chất có

giá trị và đạt được mức độ làm sạch cho nên được dùng nhiều trong việc tách

muối trong xử lý nước thải

e Trích ly

Phương pháp này có thể tách các chất bẩn hòa tan ra khỏi nước thải bằng

dung môi nào đó nhưng với điều kiện dung môi đó không tan trong nước và độ

hòa tan chất bẩn trong dung môi cao hơn trong nước

f Chưng bay hơi

Phương pháp này là chưng nước thải để các chất hòa tan trong đó cùng bay

lên theo nước Ví dụ: người ta chưng nước thải của nhà máy hóa cốc cho phenol

bay đi theo hơi nước

2.4.3 Phương pháp xử lý sinh học

Phương pháp sinh học thường được sử dung để xử lý các chất hữu cơ hòa tan

có trong nước thải cũng như một số chất vô cơ: H2S, sulfide, amonia,… dựa trên

cơ sở hoạt động của vi sinh vật Vi sinh vật sử dụng chất hữu cơ và một số

khoáng chất làm thức ăn để sinh trưởng và phát triển

Trang 21

Các quá trình xử lý sinh học bằng phương pháp kỵ khí và hiếu khí có thể xảy

ra ở điều kiện tự nhiên và nhân tạo Trong các quá trình xử lý nhân tạo người ta

tạo điều kiện tối ưu cho quá trình oxy hóa nên quá trình xử lý có tốc độ và hiệu

xuất cao hơn xử lý sinh học tự nhiên

a Phương pháp sinh học nhân tạo

Các công trình xử lý sinh học trong điều kiện nhân tạo gồm có:

- Bể lọc sinh học các loại;

- Quá trình bùn hoạt tính (Aeroten);

- Lọc sinh học tiếp xúc dạng trống quay (RBC);

- Hồ sinh học thổi khí;

- Mương oxy hóa,…

b Phương pháp sinh học tự nhiên

Các công trình xử lý sinh học trong điều kiện tự nhiên gồm có:

Khử trùng nước thải là giai đoạn cuối cùng của công nghệ xử lý nước thải

nhằm loại bỏ vi trùng, virus có trong nước thải trước khi xả thải ra nguồn tiếp

nhận

Để khử trùng nước thải có thể dùng Clo và các hợp chất chứa Clo Có thể tiến

hành khử trùng bằng ozon, tia hồng ngoại,…

2.4.5 Xử lý cặn

- Nhiệm vụ của xử lý cặn là làm giảm thể tích và độ ẩm của cặn, ổn định cặn,

khử trùng và sử dụng lại cặn cho các mục đích khác nhau

Trang 22

- Cát từ các bể lắng được dẫn đến sân phơi cát để làm ráo nước và chở đi sử

dụng vào mục đích khác

- Cặn tươi từ bể lắng cát đợt I được dẫn đến bể metan để xử lý

- Một phần bùn hoạt tính từ bể lắng đợt II được dẫn trở lại Aeroten để tiếp tục

tham gia vào quá trình xử lý, phần còn lại được dẫn đến bể nén bùn để làm giảm

độ ẩm và thể tích, sau đó được dẫn vào bể mêtan để tiếp tục xử lý

- Cặn ra khỏi bể mêtan thường có độ ẩm cao (96% - 97%) Để làm giảm thể

tích cặn và làm ráo nước có thể ứng dụng các công trình xử lý trong điều kiện tự

nhiên: như sân phơi bùn, hồ chứa bùn…hoặc trong điều kiện nhân tạo: thiết bị lọc

chân không, thiết bị lọc ép dây đai, thiết bị li tâm cặn Độ ẩm của cặn sau xử lý

đạt 55% - 75%

- Để tiếp tục làm giảm thể tích cặn có thể thực hiện sấy bằng nhiệt với nhiều

dạng khác nhau: thiết bị sấy dạng trống, dạng khí nén, băng tải… Sau khi sấy độ

ẩm còn 25% - 30% và cặn ở dạng hạt dễ dàng vận chuyển Đối với các trạm xử lý

nước thải công suất nhỏ, việc xử lý cặn có thể tiến hành đơn giản hơn: nén và sau

đó làm ráo nước ở sân phơi cặn trên nền cát

Trang 23

CHƯƠNG 3: PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Đối tượng nghiên cứu

Hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt siêu thị Co.opmart Long Xuyên

3.2 Thời gian nghiên cứu

Thời gian thực hiện đề tài: từ ngày 8/1/2011 đến ngày 8/4/2011

3.3 Mục tiêu nghiên cứu

Lựa chọn công nghệ và thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt cho siêu

thị Co.opmart Long Xuyên nhằm giảm thiểu các chỉ tiêu ô nhiễm có trong nước

thải

Nước thải sau khi xử lý phải đạt tiêu chuẩn loại B QCVN 14 – 2008/BTNMT

3.4 Nội dung nghiên cứu

- Xác định lưu lượng, thành phần và tính chất nước thải của siêu thị

Co.opmart Long Xuyên

- Đề xuất 3 phương án xử lý nước thải, sau đó lựa chọn phương án tối ưu

nhất

- Tính toán thiết kế các hạng mục công trình trong hệ thống xử lý nước thải.

- Thực hiện các bản vẽ thiết kế

3.5 Phương tiện và vật liệu nghiên cứu

- Một số trang thiết bị phục vụ cho việc nghiên cứu như:

+ Hóa chất trong phòng thí nghiệm

+ Các thiết bị trong phòng thí nghiệm

- Mẫu phân tích

- Nhân sự nghiên cứu

3.6 Phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp lấy mẫu

+ Chuẩn bị dụng cụ lấy mẫu (chai, thùng,….)

Trang 24

+ Mở nắp cống và tiến hành thu mẫu

- Phương pháp phân tích mẫu và xử lý

+ Phân tích từ 2 mẫu trở lên và thực hiện trong phòng thí nghiệm

+ Sử dụng các hóa chất (K2Cr2O7, KMnO4, dung dịch kiềm,…) để phân tích

mẫu

- Phương pháp xử lý số liệu

+ Dùng máy tính, máy vi tính để thực hiện xử lý số liệu, đánh giá thông tin

+ Kiểm tra số liệu trước khi nhập số liệu

+ Biểu diễn các số liệu trên các bản vẽ bằng phần mềm Autocad

Trang 25

CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ THẢO LUẬN 4.1 Thiết kế hệ thống xử lý nước thải

4.1.1 Các lưu lượng tính toán của nước thải

- Lưu lượng trung bình ngày đêm: Qtb.ngày= 50 m3/ng.đ

‐ Lưu lượng trung bình giờ

08,2

= 0,6 l/s

- Lưu lượng lớn nhất giờ

Qmax.h = Kh * Qtb.h = 3,5 * 2,08 = 7,28 m3/h

Với Kh là hệ số vượt tải theo giờ lớn nhất (K = 1,5 - 3,5), chọn K = 3,5

- Lưu lượng lớn nhất giây

Qmax.s = 2,02

6,3

28,76,3

maxh = =

Q

l/s

Bảng 4.1: Tổng hợp lưu lượng tính toán

Lưu lượng trung bình ngày, Qtb.ngày m3/ngày 50

Lưu lượng trung bình giờ, Qtb.h m3/h 2,08

Lưu lượng trung bình giây, Qtb.s l/s 0,6

Lưu lượng giờ lớn nhất, Qmax.h m3/h 7,28

Lưu lượng giây lớn nhất, Qmax.s l/s 2,02

Trang 26

4.1.2 Các thông số đầu vào

Bảng 4.2: Tính chất nước thải đầu vào tại siêu thị Co.opmart Long Xuyên

Nước thải sau khi xử lý phải đạt tiêu chuẩn môi trường cho phép trước khi xả

vào nguồn tiếp nhận QCVN 14 – 2008/BTNMT cột B

Bảng 4.3: Các thông số đầu ra của nước thải theo quy chuẩn kỹ thuật quốc gia

về nước thải sinh hoạt QCVN 14 – 2008/BTNMT

Trang 27

4 SS mg/l 100

4.1.4 Phân tích lựa chọn công nghệ

Lựa chọn dây chuyền công nghệ xử lý là một bước hết sức quan trọng, nó

quyết định sự thành công nghệ hay thất bại, sự tinh tế, hợp lý của công trình xử

lý

- Dựa vào lưu lượng, thành phần, tính chất của nước thải

- Dựa vào tiêu chuẩn thải ra ngoài

- Dựa vào điều kiện tự nhiên, khí hậu, khí tượng, địa chất thủy văn hay

điều kiện xã hội tại khu vực mà công trình xây dựng

- Dựa vào tính khả thi của công trình khi xây dựng cũng như khi hoạt

động

- Dựa vào quy mô và xu hướng phát triển

- Dựa vào khả năng đáp ứng thiết bị cho hệ thống xử lý

- Dựa vào đặc điểm nguồn tiếp nhận nước thải Dựa vào tình hình thực tế

và khả năng tài chính (chẳng hạn chi phí đầu tư, chi phí hóa chất, dựa vào việc

xây dựng, quản lý vận hành và bảo trì)

Do đó, trước khi tiến hành lựa chọn phương pháp xử lý, ta cần phải phân tích

chi tiết những yếu tố trên và lựa chọn phương án phù hợp nhất

Trang 28

y Thuyết minh qui trình

Từ nhà máy, nước thải theo cống dẫn tự chảy về hệ thống xử lý Trước tiên

nước thải chảy qua song chắn rác đặt trước hố thu để loại bỏ các tạp chất có kích

thước lớn

Sau giai đoạn tách rác, nước thải chảy sang bể thu gom và vớt mỡ Tại đây,

lượng dầu mỡ có trong nước thải nổi ở phía trên sẽ được vớt ra

Từ bể thu gom và vớt mỡ, nước thải được bơm lên bể điều hòa Bể điều hoà

ngoài chức năng ổn định thành phần, tính chất nước thải còn có nhiệm vụ ổn định

lưu lượng giúp cho toàn bộ hệ thống xử lý hoạt động ổn định Trong bể điều hòa

có bố trí đường ống phân phối khí đục lỗ nhằm ổn định chất lượng nước thải và

hạn chế không cho các chất lơ lửng lắng trong bể Tiếp đó nước thải từ bể điều

hòa được bơm vào bể Aeroten

Trang 29

Tại bể Aeroten, nước thải được trộn đều với hỗn hợp bùn hoạt tính Trong bể

này xảy ra các phản ứng sinh hoá: vi sinh vật (trong bùn hoạt tính) sử dụng oxy

để oxy hoá thức ăn (các chất ô nhiễm trong nước thải) và dinh dưỡng thành CO2,

H2O và một phần tổng hợp thành tế bào vi sinh vật mới Kết quả là nước thải

được làm sạch Oxy cấp cho quá trình được thực hiện bởi các máy nén khí cấp

khí qua hệ thống phân phối khí dạng bọt mịn được lắp đặt dưới đáy bể Hỗn hợp

nước và bùn hoạt tính hình thành trong bể Aeroten được dẫn sang bể lắng thứ cấp

theo nguyên tắc tự chảy

Tại bể lắng thứ cấp, hỗn hợp nước bùn từ bể Aeroten được dẫn vào theo ống

trung tâm và phân phối từ dưới lên tới vách chảy tràn Các bông bùn chuyển động

cùng với nước đi lên rồi sau đó lắng xuống đáy bể dưới tác dụng của trọng lực

Sau đó nước thải được dẫn vào bể khử trùng bằng Chlorine nhằm tiêu diệt các

vi sinh vật còn lại trong nước thải Nước thải sau khi khử trùng đạt tiêu chuẩn loại

B 14 : 2008/BTNMT và thải ra nguồn tiếp nhận

Bùn sau khi lắng, một phần sẽ được bơm tuần hoàn về bể Aerotank, phần còn

lại sẽ được đưa vào bể chứa bùn và lưu ở đó trong 30 ngày và sau đó sẽ dùng xe

bồn hút đem đi xử lý đúng nơi quy định

Trang 30

) Chú thích:

A_ Nước thải vào; B_ Nước thải sau xử lý 1_ Song chắn rác; 2_ Hố thu+tách mỡ; 3_ Bể điều hòa; 4_ Bể UASB;

5_ Bể Aeroten; 6_ Bể lắng; 7_ Bể khử trùng; 8_Bể chứa bùn; 9_ Xe hút bùn

thước lớn Nếu không loại bỏ rác sẽ gây tắc nghẽn đường ống làm hư hỏng bơm

hạn chế không cho các chất lơ lửng lắng trong bể

Tiếp theo, nước thải từ bể điều hòa được bơm vào bể UASB, nước thải được

phân phối từ dưới đáy bể và đi ngược lên qua lớp bùn sinh học có mật độ vi

khuẩn cao Tại đây sẽ diễn ra quá trình phân hủy các chất hữu cơ, vô cơ có trong

nước thải khi không có oxy Nước thải được đưa trực tiếp vào phía dưới đáy bể

và được phân phối đồng đều ở đó, sau đó chảy ngược lên xuyên qua lớp bùn sinh

học dạng hạt nhỏ và các chất hữu cơ, vô cơ được tiêu thụ ở đây Sau đó, nước thải

được bơm vào bể Aeroten

Tại bể Aeroten, nước thải được trộn đều với hỗn hợp bùn hoạt tính Trong bể

này xảy ra các phản ứng sinh hoá: vi sinh vật (trong bùn hoạt tính) sử dụng oxy

để oxy hoá thức ăn (các chất ô nhiễm trong nước thải) và dinh dưỡng thành CO2,

H2O và một phần tổng hợp thành tế bào vi sinh vật mới Kết quả là nước thải

được làm sạch Oxy cấp cho quá trình được thực hiện bởi các máy nén khí cấp

khí qua hệ thống phân phối khí dạng bọt mịn được lắp đặt dưới đáy bể Hỗn hợp

Trang 31

nước và bùn hoạt tính hình thành trong bể Aeroten được dẫn sang bể lắng thứ cấp

theo nguyên tắc tự chảy

Tại bể lắng thứ cấp, hỗn hợp nước bùn từ bể Aeroten được dẫn vào theo ống

trung tâm và phân phối từ dưới lên tới vách chảy tràn Các bông bùn chuyển động

cùng với nước đi lên rồi sau đó lắng xuống đáy bể dưới tác dụng của trọng lực

Bùn sau khi lắng, một phần sẽ được bơm tuần hoàn về bể Aerotank, phần còn lại

sẽ được đưa vào bể chứa bùn và lưu ở đó trong 30 ngày và sau đó sẽ dùng xe bồn

hút đem đi xử lý đúng nơi quy định

Trang 32

thước lớn Nếu không loại bỏ rác sẽ gây tắc nghẽn đường ống làm hư hỏng bơm

hạn chế không cho các chất lơ lửng lắng trong bể

Tiếp đó nước thải theo đường ống dẫn tự chảy qua bể lọc sinh học nhờ chênh

lệch độ cao giữa bể điều hoà và bể lọc sinh học Tại bể lọc sinh học, nước thải

tiếp xúc với màng sinh học ở trên bề mặt vật liệu lọc và được làm sạch do vi sinh

vật của màng phân hủy hiếu khí sinh ra CO2 và H2O, kết quả là BOD của nước

thải bị vi sinh vật sử dụng làm chất dinh dưỡng và phân hủy hiếu khí nước thải

được làm sạch Nước thải sau khi được xử lý ở bể lọc sinh học thường chứa nhiều

chất lơ lửng do các mảnh vỡ của màng sinh học cuốn theo nhưng khó lắng nên

nước qua lọc rất đục vì vậy phải đưa vào bể lắng đợt II để lắng cặn

Phần bùn ở bể lắng đợt II sẽ được đưa vào bể chứa bùn và lưu ở đó trong 30

ngày và sau đó sẽ dùng xe bồn hút đem đi xử lý đúng nơi quy định

4.1.5 So sánh lựa chọn phương án

- Phương án 1, 2: Công nghệ xử lý sinh học chính là Aeroten

- Phương án 3: Công nghệ xử lý sinh học chính là bể lọc sinh học

Trang 33

y Giống nhau

- Sử dụng phương pháp xử lý bằng vi sinh vật

- Quản lý đơn giản

- Hiệu suất xử lý cao

- Ít chịu tác động của tải trọng và chất độc

y Khác nhau

Bảng 4.4: Sự khác biệt nhau của 3 phương án

TT Yếu tố so sánh Phương án 1 Phương án 2 Phương án 3

1 Diện tích đất xây

7 Các thông số

⇒ Nhận xét:

Ba phương án trên đều đạt hiệu quả xử lý Tuy nhiên phương án 1 sẽ hiệu quả

kinh tế hơn và vẫn đảm bảo được hiệu quả xử lý nước thải Còn phương án 2 và 3

tuy có hiệu quả xử lý tốt hơn nhưng không hiệu quả về kinh tế Do đó ta chọn

phương án 1 làm phương án tính toán

4.1.6 Tính toán phương án 1

a Song chắn rác

z Chức năng : Giữ lại các thành phần rác có kích thước lớn như : vỏ

chai, lon, lá cây, bao nilông, đá cuội Nhờ đó tránh làm tắt bơm, đường ống hoặc

Trang 34

kênh dẫn Đây là bước quan trọng nhằm đảm bảo an toàn và điều kiện làm việc

thuận lợi cho cả hệ thống xử lý nước thải

z Tính toán:

 Kích thước mương đặt song chắn rác

- Chọn tốc độ dòng chảy trong mương dẫn: vs = 0,6m/s

- Chọn kích thước mương dẫn B × H = 0,2m × 0,2m

- Chiều cao mực nước trong mương dẫn

2 , 0

* 6 , 0

* 3600

28 , 7

002 , 0

v: tốc độ nước chảy qua song chắn rác v = 0,6 – 1m/s, chọn v = 0,9m/s

k: hệ số tính đến mức độ thu hẹp dòng chảy do hệ thống cào rác, k = 1,05

b: khoảng cách giữa các thanh đan Chọn b = 16mm = 0,016m

y Chiều rộng của song chắn rác

g

v

81 , 9 2

7 , 0 83 , 0

* 2

2 1

Định dạng
Số trang	68
Dung lượng	905,64 KB
File đính kèm	CAC BAN VE.zip (366 KB)