đồ án xử lý nước thải công nghiệp

chúng cũng phá hủy cấu trúc bùn hoạt tính trong bể Aerotank, gây khó khăn trong quá trình lên men cặn. Đối với nước thải sinh hoạt khi hàm lượng dầu mỡ không cao thì việc vớt dầu mỡ thường thực hiện ngay ở bể lắng nhờ thiết bị gạt nổi. 2.3.1.5 BỂ LỌC. Công trình này dùng để tách các phần tử lơ lửng, phân tán có trong nước thải với kích thước tương đối nhỏ sau bể lắng bằng cách cho nước thải đi qua các vật liệu lọc như cát, thạch anh, than cốc, than bùn, than gỗ, sỏi nghiền nhỏ… Bể lọc thường làm việc với hai chế độ lọc và rửa lọc. Đối với nước thải ngành chế biến thủy sản thì bể lọc ít được sử dụng vì nó làm tăng giá thành xử lý. Quá trình lọc chỉ áp dụng cho các công nghệ xử lý nước thải tái sử dụng và cần thu hồi một số thành phần quí hiếm có trong nước thải. Các loại bể lọc được phân loại như sau: Lọc qua vách lọc Bể lọc với lớp vật liệu lọc dạng hạt Thiết bị lọc chậm Thiết bị lọc nhanh. è Phương pháp xử lý nước thải bằng cơ học có thể loại bỏ khỏi nước thải được 60% các tạp chất không hòa tan và 20% BOD. Hiệu quả xử lý có thể đạt tới 75% theo hàm lượng chất lơ lửng và 3035% theo BOD bằng các biện pháp làm thoáng sơ bộ hoặc đông tụ sinh học. Nếu điều kiện vệ sinh cho phép, thì sau khi xử lý cơ học nước thải được khử trùng và xả vào nguồn, nhưng thường thì xử lý cơ học chỉ là giai đoạn xử lý sơ bộ trước khi cho qua xử lý sinh học. Về nguyên tắc, xử lý cơ học là giai đoạn xử lý sơ bộ trước khi xử lý tiếp theo. PHƯƠNG PHÁP HÓA LÝ Bản chất của quá trình xử lý hoá lý là áp dụng các quá trình vật lý và hoá học để loại bớt chất ô nhiễm ra khỏi nước thải. Chủ yếu để xử lý nước thải công nghiệp. Giai đoạn xử lý hoá lý có thể là giai đoạn xử lý độc lập hoặc xử lý cùng với phương pháp cơ học, hoá học, sinh học trong công nghệ xử lý nước thải hoàn chỉnh. Xử lý hoá lý bao gồm: Phương Pháp Kết Tủa Tạo Bông Cặn: Phương pháp áp dụng một số chất như phèn nhôm, phèn sắt, polymer có tác dụng kết dính các chất khuếch tán trong dung dịch thành các hạt có kích cỡ và tỷ trọng lớn hơn rồi lắng để loại bớt các chất ô nhiễm ra khỏi nước thải. Việc lựa chọn chất tạo bông hay keo tụ phụ thuộc vào tính chất và thành phần của nước thải cũng như của chất khuếch tán cần loại. Trong một số trường hợp các chất phụ trợ nhằm chỉnh cho giá trị pH của nước thải tối ưu cho quá trình tạo bông và keo tụ. Trong một số trường hợp phương pháp loại bớt màu của nước thải nếu kết hợp áp dụng một số chất phụ tợ khác. Các chất keo tụ thường dùng là phèn nhôm (Al2(SO4)3.18H2O, NaAlO2, Al2(OH)5Cl, KAl(SO4)2.12H2O, NH4Al(SO4)2.12H2O); phèn sắt (Fe2(SO4)3.2H2O; Fe2(SO4)3.3H2O; FeSO4.7H2O và FeCl3) hoặc chất keo tụ không phân ly, dạng cao phân tử có nguồn gốc thiên nhiên hoặc tổng hợp. Các chất keo tụ cao phân tử cho phép nâng cao đáng kể hiệu quả của quá trình keo tụ và lắng bông cặn sau đó. Phương Pháp Tuyển Nổi: Phương pháp dùng để loại bỏ các tạp chất ra khỏi nước bằng cách tạo cho chúng có khả năng dễ nổi lên mặtë nước khi bám theo các bọt khí. Đây là phưong pháp được áp dụng tương đối rộng rãi nhằm loại các chất rấn lơ lững mịn, dầu mỡ ra khỏi nước thải. Phương pháp tuyển nổi thường được áp dụng trong xử lý nước thải chứa dầu, nước thải công nghiệp thuộc da… Bản chất của quá trình tuyển nổi ngược với quá trình lắng và được áp dụng trong trường hợp qúa trình lắng diễn ra rất chậm hoặc rất khó thực hiện. Các chất lơ lững, dầu, mỡ sẽ được nổi lên trên bề mặt của nước thải dưới tác dụng nâng của các bọt khí. Các phương pháp tuyển nổi thường áp dụng là: +Tuyển nổi chân không. +Tuyển nổi áp lực (tuyển nổi khí tan) +Tuyển nổi cơ giới. +Tuyển nổi với cung cấp không khí qua vật liệu xốp. +Tuyển nổi điện. +Tuyển nổi sinh học. +Tuyển nổi hoá học. Trong đó tuyển nổi khí tan thường được áp dụng nhiều nhất. Quá Trình Hấp Phụ Và Hấp thụ. Quá trình hấp phụ và hấp thụ: là quá trình thu hút một chất nào đó từ môi trường bằng vật thể rắn hoặc lỏng. Chất có khả năng thu hút được gọi là chất hấp phụ hay hấp thụ còn chất bị thu hút gọi là chất bị hấp phụ hoặc chất bị hấp thụ. Hấp phụ dùng để tách các chất hữu cơ và khí hoà tan khỏi nước thải bằng cách tập trung những chất đó trên bề mặt chất rắn (chất hấp phụ) hoặc bằng cách tương tác giữa các chất bẩn hoà tan với các chất rắn (hấp phụ hoá học). Phương pháp hấp phụ được áp dụng rộng rãi để làm sạch triệt để chất hữu cơ trong nước thải, nếu nồng độ các chất này không cao và chúng không bị phân huỷ bởi vi sinh hoặc chúng rất độc như thuốc diệt cỏ, phenol, thuốc sát trùng, các hợp chất nitơ vòng thơm, chất hoạt động bề mặt, thuốc nhuộm… Chất hấp phụ: thường là than hoạt tính, các chất tổng hợp và chất thải của một số ngành sản xuất (tro, xỉ, mạt cưa…), chất hấp phụ vô cơ như đất sét, silicagel, keo nhôm… PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC Bản chất của quá trình xử lý các chất ô nhiễm trong nước thải bằng phương pháp sinh học là sử dụng khả năng sống hoạt động của các vi sinh vật để phân huỷ các hợp chất hữu cơ có trong nước thải. Chúng sử dụng một số chất hữu cơ và một số chất khoáng làm nguồn dinh dưỡng và tạo năng lượng. Phương pháp này được sử dụng để xử lý hoàn toàn các chất hữu cơ có khả năng phân hủy sinh học trong nước thải. Công trình xử lý sinh học thường được đặt sau khi nước thải đã được xử lý sơ bộ qua các quá trình xử lý cơ học, hóa học, hóa lý. Căn cứ vào tính chất hoạt động của vi sinh vật có thể chia phương pháp sinh học thành ba nhóm chính sau: Các phương pháp hiếu khí (aerobic) Sử dụng nhóm vi sinh vật hiếu khí, hoạt động trong điều kiện cung cấp ôxy liên tục. Quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp hiếu khí gồm 3 giai đoạn sau: Ôxy hóa các chất hữu cơ : Enzyme CxHyOz + O2 CO2 + H2O + ∆H Tổng hợp tế bào mới : Enzyme CxHyOz + O2 + NH3 Tế bào vi khuẩn (C5H7NO2) + CO2 + H2O – ∆H Phân hủy nội bào : Enzyme C5H7O2 + O2 5CO2 + 2H2O + NH3 ± ∆H + Các phương pháp kị khí(anaerobic) Sử dụng nhóm vi sinh vật kỵ khí, hoạt động trong điều kiện không có ôxy. Quá trình phân vhủy 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. Phương trình phản ứng: Vi sinh vật Chất hữu cơ CH4 + CO2 + H2 + NH3 + H2S + Tế bào mới Các quá trình sinh học có thể siễn ra trong điều kiện tự nhiên hoặc nhân tao. Trong điều kiện tự nhiên việc xử lý xảy ra trên các cánh đồng tưới, cánh đồng lọc và các ao sinh học. Các công trình nhân tạo là các bể thông khí (aerotank) và các thiết bị lọc sinh học. Kiểu công trình xử lý được chọn phụ thuộc vào vị trí của nhà máy, điều kiện khí hậu, nguồn cấp nước, thể tích nước thải công nghiệp và sinh hoạt, thành phần và nồng độ chất ô nhiễm. Trong các công trình nhân tạo, các quá trình xử lý xảy ra với tốc độ lớn hơn trong điều kiện tự nhiên. Xử Lý Nước Thải Trong Điều Kiện Tự Nhiên. Cánh Đồng Tưới: Đó là khu đất được chuẩn bị riêng biệt để sử dụng đồng thời cho hai mục đích xử lý nước thải và gieo trồng. Xử lý nước thải trong điều kiện tự nhiên diễn ra dưới tác dụng của hệ thực vật dưới đất, mặt trời, không khí và dưới ảnh hưởng của thực vật. Trong cánh đồng tưới có vi khuẩn, men, nấm, rêu tảo, động vật nguyên sinh và động vật không xương sống. Nước thải chứa chủ yếu là vi khuẩn. Trong lớp đất tích cực xuất hiện sự tương tác phức tạp của các vi sinh vật có bậc cạnh tranh. Số lượng vi sinh vật trong đất cánh đồng tưới phụ thuộc vào thời tiết trong năm. Vào mùa đông, số lượng vi sinh vật nhỏ hơn nhiều hơn so với màu hè. Nếu tên các cách đồng không gieo, trồng cây nông nghiệp và chúng chỉ đựơc dùng để xử lý sinh học nước thải thì chúng được gọi là cánh đồng lọc nước. Các cánh đồng tưới sau xử lý sinh học nứơc thải, làm ẩm và bón phân được sử dụng để gieo trồng cây có hạt và cây ăn tươi, cỏ, rau cũng như để trồng cây lớn và cây nhỏ . Các cánh đồng tưới có ưu điểm sau so với các aerotank: + Giảm chi phí đầu tư và vận hành. + Không thải nước ra ngoài phạm vi diện tích tưới. + Bảo đảm được mùa cây nông nghiệp lớn và bền. + Phục hồi đất bạc màu. Ao Sinh Học. Ao sinh học là dãy ao gồm nhiều bậc, qua đó nước thải chảy với vận tốc nhỏ, được lắng trong và xử lý sinh học. Các ao được ứng dụng xử lý sinh học và xử lý bổ sung trong tổ hợp các công trình xử lý khác. Ao được chia ra với sự thông khí tự nhiên và nhân tạo. Ao với sự thông khí tự nhiên không sâu (0,51m), được đun nóng bởi mặt trời và được gieo các vi sinh vật nước. Vi khuẩn sử dụng oxy sinh ra từ rêu, rong, tảo trong quá trình quang hợp cũng như oxy từ không khí để oxy hoá các chất ô nhiễm. Rêu tảo đến lượt mình tiêu thụ CO2, photphat và nitrat amon, sinh ra từ sự phân huỷ sinh học các chất hữu cơ. Để hoạt động bình thường cần phải đạt giá trị pH và nhiệt độ tối ưu. C. Hồ Sinh Học Hồ sinh học là hồ chứa không lớn lắm, dùng để xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học chủ yếu dựa vào quá trình tự làm sạch của hồ. Trong các công trình xử lý sinh học tự nhiên thì hồ sinh học được áp dụng rộng rãi nhiều hơn hết. Ngoài việc xử lý nước thải hồ sinh học còn có thể đem lại những lợi ích sau: nuôi trồng thuỷ sản; nguồn nước để tưới cho cây trồng; điều hoà dòng chảy nước mưa trong hệ thống thoát nước đô thị. Căn cứ vào sự tồn tại và tuần hoàn của các vi sinh và cơ chế xử lý mà người ta phân ra ba loại hồ: + Hồ kị khí: Dùng để lắng và phân huỷ cặn bằng phương pháp snh hoá tự nhiên dựa trên cơ sở sống và hoạt động của các vi sinh vật kị khí, loại hồ này thường được sử dụng để xử lý nước thải công nghiệp có độ nhiễm bẩn lớn. + Hồ tuỳ tiện: Trong loại hồ này thường xảy ra hai quá trình song song: quá trình oxy hoá hiếu khí và quá trình oxy hoá kị khí. Nguồn oxy cung cấp cho quá trình oxy chủ yếu là oxy do khí trời khuếch tán qua mặt nước và oxy do sự quang hợp của rong tảo, quá trình này chỉ đạt hiệu quả ở lớp nước phía trên, độ sâu khoảng 1m. Quá trình phân huỷ kị khí lớp bùn ở đáy hồ phụ thuộc vào điều kiện nhiệt độ. Chiều sâu của hồ có ảnh hưởng lớn đến sự xáo trộn, tới các quá trình oxy hoá và phân hủy của hồ. Chiều sâu của hồ tuỳ tiện thường lấy trong khoảng 0,91,5m. + Hồ hiếu khí: Quá trình oxy hoá các chất hữu cơ nhờ các vi sinh vật hiếu khí. Người ta phân loại hồ này thành hai nhóm: hồ làm thoáng tự nhiên và hồ làm thoáng nhân tạo. Hồ làm thoáng tự nhiên là loại hồ được cung cấp oxy chủ yếu nhờ quá trình khuếch tán tự nhiên. Để đảm bảo ánh sáng có thể xuyên qua, chiều sâu hồ khoảng 3040cm. Thời gian lưu nước trong hồ khoảng 312 ngày. Hồ hiếu khí làm thoáng nhân tạo hoặc máy khuấy cơ học. Chiều sâu của hồ khoảng 24,5m. Xử Lý Nước Thải Trong Các Công Trình Nhân Tạo. Xử Lý Trong Các Aerotank. Việc xử lý nước thải bằng phương pháp sinh hoá trong điều kiện nhân tạo được tiến hành trong các bể thông khí (aerotank). Aerotank là tên gọi của bể bằng bê tông cốt sắt được thông khí. Quá trình xử lý trong các bể aerotank diễn ra theo dòng nước thải được sục khí và trộn với bùn hoạt tính. Nước thải sau khi qua bể lắng đợt I có chứa các chất hữu cơ hoà tan và các chất lơ lững đi vào bể phản ứng hiếu khí (aerotank). Khi ở trong bể, các chất lơ lửng đóng vai trò là các hạt nhân để vi khuẩn cư trú, sinh sản và phát triển đàn lên thành các bông cặn gọi là bùn hoạt tính. Bùn hoạt tính là các bông cặn có màu nâu sẫm chứa các chất hữu cơ hấp thụ từ nước thải và là nơi cư trú và phát triển của vô số các vi khuẩn và vi sinh vật sống khác. Bể Lọc Sinh Học. Bể lọc sinh học là công trình mà trong đó nước thải được lọc qua lớp vật liệu có kích thước hạt lớn. Lớp vật liệu được bao phủ bởi màng vi sinh vật. Vi sinh trong màng sinh học oxy hoá các chất hữu cơ, sử dụng chúng làm nguồn dinh dưỡng và năng lượng. Như vậy, chất hữu cơ được tách ra khỏi nước thải còn khối lượng của màng vi sinh vật tăng lên. Màng sinh vật chết được cuốn trôi theo nước và đưa ra khỏi thiết bị lọc sinh học. Màng sinh học đóng vai trò như bùn hoạt tính. Nó hấp thụ và phân huỷ các chất hữu cơ trong nước thải. Cường độ oxy hoá trong thiết bị lọc sinh học thấp hơn trong bể aerotank. + Bể lọc sinh học nhỏ giọt: loại này có năng suất thấp nhưng bảo đảm xử lý tuần hoàn. Tải trọng thuỷ lực của chúng là 0,53m3m2.ngày đêm. Chúng được áp dụng để xử lý nước với năng suất đến 100m3ngày đêm nếu BOD không lớn hơn 200mgl. Bể lọc sinh học nhỏ giọt thường dùng để xử lý sinh học hoàn toàn nước thải, giá trị BOD của nước thải sau khi làm sạch đạt tới 10 ÷ 15mgl với lưu lượng nước thải không quá 1000 m3ngđ. +Bể lọc sinh học cao tải hoạt động với tải trọng thuỷ lực 1030m3m2.ngày đêm, lớn hơn thiết bị lọc sinh học nhỏ giọt 1015 lần. Nhưng nó không đảm bảo xử lý sinh học tuần hoàn. Tháp lọc sinh học: những tháp lọc sinh học có thể xử dụng ở các trạm xử lý với lưu lượng dưới 50000m3ngđ, với điều kiện địa hình thuận lợi và nồng độ nước thải sau khi làm sạch BOD là 20÷25mgl. Khử Trùng Nước Thải : Khử trùng nước thải là giai đoạn cuối cùngcủa công nghệ xử lý nước thải mhằm loại bỏ vi trùng và virus gây bệnh trước khi xả vào nguồn nước. Để khử trùng nước thải có thể sử dụng clo và các hợp chất chứa clo, có thể tiến hành khử trùng bằng ozôn, tia hồng ngoại, ion bạc, .. nhưng cần phải cân nhắc kỹ về mặt kinh tế. Xử Lý Cặn Nước Thải: Nhiệm vụ của xử lý cặn ( cặn được tạo nên trong quá trình xử lý nước thải) 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 Rác( gồm các tạp chất không hoà tan kích thước lớn: cặn bã thực vật, giấy, giẻ lau,..) được giữ lại ở song chắn rác có thể được chở đến bãi rác( nếu lượng rác không lớn) hay nghiền rác và sau đó dẫn đến bể mêtan để tiếp tục xử lý. 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 một được dẫn đến bể mêtan để xử lý Một phần bùn hoạt tính (vi sinh vật lơ lửng) từ bể lắng đợt 2 được dẫn trở lại aeroten để tiếp tục tham gia quá trình xử lý (gọi là bùn hoạt tính tuần hoàn) , phần còn lại ( gọi là bùn hoạt tính dư) 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. Đối với các trạm xử lý nước thải xử dụng bể biophin với sinh vật dính bám, thì bùn lắng được gọi là màng vi sinh và được dẫn đến bể mêtan. Cặn ra khỏi bể mêtan có độ ẩm 9697%. Để 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: thết bị lọc chân không, thết bị lọc ép, thiết bị li tâmcặn,… Độ ẩm của cặn sau xử lý đạt 5575%. Để tiếp tục xử lý cặn có thể thực hiện sấy bằng nhiệt với nhiều dạng thiết bị khác nhau: thiết bị sấy dạng ống, dạng khí nén, dạng băng tải,…Sau khi sấy độ ẩm còn 2530% và cặn o83 dạng hạt dễ dàng vận chuyển. Đối với các trạm xử lý công suất nh, 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. CHƯƠNG III. TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC DỰ ÁN ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN. VỊ TRÍ ĐỊA LÝ Khu Dân Cư Hiệp Thành III thuộc Phường Hiệp Thành, Tx Thủ Dầu Một,Tỉnh Bình Dương. Toàn bộ khu dân cư được bao bọc bởi những con dường lớn: phạm ngọc thạch,đường hoàng hoa thám nối khu dân cư với Đại Lộ Bình Dương. Cùng nằm trên các tuyến đường lớn này là nhưng công trình như : bệnh viện đa khoa, thư viện tỉnh, đại học bình dương,… giúp cư dân trong khu dân cư dễ dàng tỏa đi khắp nơi với cư li ngắn nhất. Diện tích tổng thể 44,6 ha, tọa lạc trên một ngọn đồi thấp, có sườn dốc thoai thoải. Cấu tạo địa chất tốt, có nhiều cây xanh tự nhiên, giữa khu dân cư là 1 hồ nước và khu giải trí tạo nên thế phong thủy hài hòa của một khu đô thị hiện đại. Hình 3.1 sơ đồ vị trí dự án Khu dân cư có đến trên 50% diện tích dành cho các công trình hạ tầng phúc lợi, với nhiều đường bê tông nhựa rộng thoáng, với đầy đủ hệ thống thoát nước mưa và nước thải riêng biệt, đầu tư xây dựng nhà máy xử lý nước thải sinh hoạt để bảo đảm cho khu dân cư hoạt động theo tiêu chuẩn của một khu đô thị hiện đại , bảo đảm xử lý đúng tiêu chuẩn quy định trước khi thải ra ngoài môi trường. Khí Hậu: với khí hậu nhiệt đới mang tính chất cận xích đạo, nhiệt độ cao quanh năm và nguồn ánh sáng dồi dào. Khí hậu Tỉnh Bình Dương tương đối hiền hòa, ít thiên tai như bảo lụt… khí hậu theo hai mùa: mưa – khô mùa mưa từ tháng 5 đến tháng11 mùa khô từ tháng 12 đêna tháng 4 năm sau. Lượng mưa trung bình hàng năm từ 1800 – 2000 mm. Nhiệt độ trung bình hàng năm là 26,50c. chế độ không khí ẩm tương đối cao. giống như nhiệt độ không khí, độ ẩm trong năm ít biến động. Thủy Văn: Thủy văn, sông ngòi: Chế độ thủy văn của các con sông chảy qua Tỉnh và trong Tỉnh Bình Dương thay đổi theo mùa, mùa mưa nước lớn từ tháng 5 đến tháng 11( dương lịch) và mùa khô (mùa kiệt) từ tháng 11 đến hết tháng 5 năm sau, tương ứng với 2 mùa:mưa – khô. Bình Dương có 3 con sông lớn, nhiều rạch ở các địa bàn ven sông và suối nhỏ khác. Sông Đồng Nai là con sông lớn nhất ở miền Đông Nam Bộ, bắt nguồn từ cao nguyên Lâm Viên (Lâm Đồng) đi qua 635 km nhưng chỉ chảy qua địa phận Bình Dương ở Tân Uyên. Sông Đồng Nai có giá trị lớn về cung cấp nước tưới cho nền nông nghiệp, giao thông vận tải đường thủy và cung cấp thủy sản cho nhân dân. Sông Sài Gòn dài 256km, bắt nguồn từ vùng đồi cao nguyên Lộc Ninh (Tỉnh Bình Phước). Sông Sài Gòn có nhiều chi lưu, phụ lưu, rạch,ngòi và suối. Sông Thị Tính là phụ lưu của Sông Sài Gòn bắt nguồn từ đồi Cam Xe Huyện Bình Long (Tỉnh Bình Phước) chảy qua bến cát, rồi lại đổ vào Sông Sài Gòn ở đập Oâng Cộ. Sông Sài Gòn, sông Thị Tính mang phù sa bồi đắp cho những cách đồng ở Bến Cát, Thị Xã,Thuận An, cùng với những cánh đồng dọc sông Đồng Nai, tạo nên vùng lúa năng suất cao và những vườn cây ăn trái xanh tốt Sông Bé dài 360 km, bắt nguồn từ sông Đắc Rơláp, Đắc Giun, Đắc Huýt thuộc vùng núi Tỉnh Đắc Lắc hợp thành từ độ cao 1000m. ở phần hạ lưu, đoạn chảy vào đất Bình Dương dài 80km. sông bé không thuận tiện cho việc giao thông đường thủy do có bờ dốc đứng.. Điều Kiện Kinh Tế Xã Hội: Thị Xã Thủ Dầu Một có địa hình đồng bằng thích hợp với việc trồng lúa, cây ăn quả, chăn nuôi gia súc như lợn, bò. Thị xã Thủ Dầu Một cũng nỗi tiếng sản xuất hàng sơn mài gốm sứ, mây tre đan, ngoài ra một số ngành công nghiệp cũng được phát triển kha mạnh như: cơ khí lắp ráp, vật liệu xây dựng, hóa chất, cơ điện, may mặc, sản xuất đường mía, chế biến thực phẩm. Khu liên hợp công nghiệp, dịch vụ, đô thị 4200 ha đang được xây dựng, các khu dân cư hiên đại đã được đầu tư xây dựng: Khu Dân Cư Hiệp Thành 1, Khu Dân Cư Hiệp Thành 2, Khu Dân Cư Hiệp Thành 3,.. đáp ứng nhu cầu nhà ở cho nhân dân. Thị Xã Thủ Dầu Một – trung tâm tỉnh lỵ của Bình Dương đã và đang chuyển biến sau rộng trong các mặt kinh tế xã hội, góp phần thúc đẩy tốc độ tăng trưởng nhanh của Tỉnh. diện tích tự nhiên: 87,88 km2 dân số:181.587 người CHƯƠNG IV. CÁC THÔNG SỐ TÍNH TOÁN XÁC ĐỊNH LƯU LƯỢNG. Tính toán lượng nước thải khu dân cư 5.000 người Lượng nước thải phát sinh cho mỗi người: qtc = 250 Lngườingày N = 5000 người Lưu lượng nước thải cần xử lý: Theo ước tính tổng lượng nước thải sinh hoạt phát sinh trong khu vực là = = = Các lưu lượng tính toán = = = = = = = = = = = = = Trong đó: k là hệ số không điều hoà chung Bảng 4.1: Hệ số không điều hoà chung Qtb 5 15 30 50 100 200 300 500 800 k 3 2,5 2 1,8 1,6 1,4 1,35 1,25 1,2 Trích dẫn: Lâm Minh Triết Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp, tính toán thiết kế công trình – NXB Đại học quốc gia TpHCM NỒNG ĐỘ CÁC CHẤT TRONG NƯỚC THẢI. Các thông số nước thải đầu vào = 200 mgl = 120 mgl = 300mgl pH = 7 Nhiệt độ 300C Tổng ni tơ 70 mgl Hữu cơ 25mgl Amonia tự do 45mgl Tổng photpho 12 mgl Hữu cơ 4mgl Vô cơ 8mgl Coliform N0100 107 MPN100ml Yêu cầu nước thải đầu ra BOD5 30mgl SS 50mgl pH = 5 9 Nitrat(NO3) Phosphat(PO4) Tổng Coliforms Theo số liệu cho thấy nước thải sinh hoạt thường bị nhiễm bẩn bởi chất hữu cơ và chất rắn lơ lửng lớn. Hàm lượng SS vượt so với tiêu chuẩn, hàm lượng BOD, COD vượt so với tiêu chuẩn. Để xây dựng một hệ thống xử lý hoàn chỉnh, nhằm xử lý triệt để các thành phần ô nhiễm trong nước thải và tránh sự phát sinh mùi hôi thối do nước thải trực tiếp ra môi trường tự nhiên ảnh hưởng đến sức khỏe con người và hệ sinh thái, công nghệ hợp lý áp dụng là sử dụng quá trình sinh học hiếu khí. Dây chuyền công nghệ được tính toán, lựa chọn dựa trên số liệu lưu lượng và thành phần của nước thải đầu vào trạm xử lý. XÁC ĐỊNH MỨC ĐỘ CẦN THIẾT XỬ LÝ Để lựa chọn phương pháp và công nghệ xử lý thích hợp cần đảm bảo các yêu cầu cơ bản: Hàm lượng chất lơ lửng (SS) không vượt quá 50 mgl Nhu cầu ôxy sinh hoá (BOD5) không vượt quá 30 mgl Đây là 2 chỉ tiêu cơ bản để tính toán thiết kế công nghệ xử lý nước thải. Mức độ cần thiết xử lý nước thải theo chất rắn lơ lửng Mức độ cần thiết xử lý nước thải theo BOD5 Yêu cầu chất lượng nước thải sau khi xử lý đạt tiêu chuẩn cho phép đối với nước thải sinh hoạt theo tiêu chuẩn Việt Nam (Quy chuẩn 14 : 2008 BTNMT – loại A). CHƯƠNG V. SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ NHIỆM VỤ THIẾT KẾ

1

CHƯƠNG I TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT.

1.1 Lưu lượng nước thải tính toán.

Lưu lượng nước thải sinh hoạt

Lưu lượng nước thải sinh hoạt trung bình ngày:

Lưu lượng nước thải trung bình ngày được tính như sau:

Qtb_ngđsh =

10000

q

N× =

1000

120

120578×

= 14469,36 m3/ngđTrong đó:

N: Số dân thành phố: 120578 (người)q0: tiêu chuẩn thải nước của thành phố: 120 (l/ng.ngđ)

Lưu lượng nước thải sinh hoạt trung bình giờ:

Công thức xác định:

Qtb_hsh = Qtb_ngđsh / 24 =

24

36,14469

= 602,89 m3/h

Lưu lượng nước thải sinh hoạt trung bình giây:

Công thức xác định:

Qtb_ssh = Qtb_hsh / 3,6 = 6023,6,89= 167,47 l/sTheo TCVN 7957 : 2008, mục 4.1.2 và điều kiện khu vực dự án và lưu lượng nước thải trung bình ngày chọn hệ số không điều hòa ngày của nước thải đô thị Kng=1,15, hệ

số không điều hòa chung giờ max là k1=1,6, giờ min k2=0,59

Lưu lượng nước thải sinh hoạt ngày lớn nhất :

3/ngđ

Lưu lượng nước thải sinh hoạt giờ lớn nhất :

Lưu lượng nước thải sinh hoạt giờ thấp nhất :

Qmin_hsh = Qtb_hsh x k2 = 602,89 x 0,59 = 355,705 m3/ngđ

Lưu lượng nước thải sinh hoạt giây thấp nhất :

Qmin_ssh = Qtb_ssh x k2 = 167,47 x 0,59 = 98,807 l/s

Lưu lượng nước thải công nghiệp

Nước thải công nghiệp sau khi xử lý cục bộ coi như chảy điều hòa đến trạm xử lý tập trung (Hệ số không điều hòa ngày đêm Kng =1)

Lưu lượng nước thải công nghiệp trung bình giờ:

Qtb_hcn = 80% x Qngđcn / 24 =

24

61,2299

%

80 × = 76,65 m3/h

Lưu lượng nước thải công nghiệp trung bình giây:

Qtb_scn = Qtb_hcn / 3,6 = 763,,665= 21,29 l/s

Bảng 1.1 Thống kê lưu lượng nước thải trong ngày.

Nước thải bệnh viện Lưu lượng tổng cộng

22,225

= 62,56 l/s

1.2 Xác định hàm lượng chất bẩn trong nước thải.

3

Hàm lượng chất bẩn trong nước thải công nghiệp được lấy theo cột B bảng 1 của QCVN40:2011.

 Hàm lượng chất lơ lửng (SS) trong nước thải sinh hoạt:

 Hàm lượng oxy sinh hóa (BOD) trong nước thải sinh hoạt:

C

BODsh = (a

BOD

x N)/Q

ngtb = (35 x 120578)/ 14469,36 = 241,67 mg/l

∑N

x N)/Q

ngtb = (8 x 120578)/ 14469,36 = 66,67 mg/l

Trong đó :

x N)/Q

ngtb = (3,3 x 120578)/ 14469,36 = 27,5 mg/l

P : Tải lượng chất bẩn theo P của NTSH tính cho một người trong ngày đêm theo TCXDVN 7957: 2008 a

P

= 3,3 g/ng.ngđ

1.3 Xác định mức độ cần thiết phải xử lý nước thải

 Tính chất nước thải đầu vào :

Bảng 1.2 Tính chất nước thải sinh hoạt và công cộng đầu vào.

STT Các chỉ tiêu phân tích Đơn vị tính Kết quả

 Yêu cầu chất lượng nước thải đầu ra

Nước thải sau quá trình xử lý được xả vào nguồn tiếp nhận loại B, yêu cầu chất lượng nước thải trước khi xả vào nguồn tiếp nhận phải đảm bảo có các giá trị nồng

độ chất ô nhiễm nhỏ hơn hoặc bằng các giá trị quy định tại cột B, QCVN 14 : 2008/BTNMT ứng với hệ số k = 1

Bảng 1.3 Tính chất nước thải sinh hoạt và công cộng đầu ra (QCVN 14:2008,cột

STT Các chỉ tiêu phân tích Đơn vị tính Kết quả

 Vậy mức độ tối thiểu cần xử lý nước thải là 85%

1.4 Lựa chọn dây chuyền công nghệ xử lý

 Ph¬ng ¸n I

Khö trïng

điểm của bể lắng ngang chuyển động vòng chiếm ít diện tích xây dựng hơn bể lắng ngang thông thờng

để giảm khối tích xây dựng công trình mà vẫn đảm bảo hiệu quả lắng cát và các cặn lớn.Lấy cát ra khỏi bể lắng có thể bằng thủ công nếu lợng cát W<0.5m3/ngđ và bằng cơ giới nếu lợng cát W>0.5m3/ngđ Sau một thời gian, cát lắng từ bể lắng cát đợc đa đến sân phơi cát

Nớc sau khi qua bể lắng cát đợc đa đến bể lắng ly tâm đợt 1( nớc chảy từ trung tâm ra quanh thành bể), tại đây các chất thô không hoà tan trong nớc thải nh chất hữu cơ, đợc giữ lại Cặn lắng đợc đa đến bể Mêtan còn nớc sau lắng đợc đa tiếp đến bể Aeroten

Bể Aeroten là công trình làm bằng bê tông hoặc bêtông cốt thép …thông dụng nhất là hình chữ nhật Hỗn hợp bùn và nớc thải cho chảy qua suất chiều dài của bể, nớc thải với bùn hoạt tính tuần hoàn sau khi qua bể Aeroten cho qua bể lắng đợt 2 ở đây bùn lắng một phần đa trở lại bể Aeroten, phần khác đa tới bể nén bùn Do lợng ta phải

sử lý sinh hóa hòa toàn lên ta chọn bể Aeroten đẩy để hiệu quả làm việc tốt hơn, dễ

điều khiển và tận dụng hết thể tích của bể

Để chắn dữ bùn hoạt tính sau bể Aeroten ta dùng bể lắng ly tâm đợt 2

Quá trình xử lý sinh học trong điều kiện nhân tạo không loại trừ hết các loại vi khuẩn, nhất là vi trùng gây bệnh Bởi vậy sau giai đoạn xử lý sinh học trong điều kiện nhân tạo cần thực hiện giai đoạn khử trùng nớc thải trớc khi xả vào nguồn, trong quá trình xử lý nớc thải bằng bất kỳ phơng pháp nào cũng tạo nên một lợng cặn đáng kể, nói chung các loại cặn đều có mùi hôi thối khó chịu nhất là cặn tơi và nguy hiểm về mặt vi sinh Do vậy nhất thiết phải xử lý cặn thích đáng, để giảm hàm lợng chất hữu cơ trong cặn và để đạt chỉ tiêu vi sinh thờng áp dụng phơng pháp xử lý sinh học kỵ khí trong bể Mêtan

trạm khử trùng, máng trộn, bể tiếp xúc…là những công trình khử trùng nớc trớc khi xả ra nguồn

Phơng án đảm bảo hiệu quả xử lý

Phục vụ nông nghiệp

Nguồn tiếp nhận Biển

Ngăn tiếp nhận

Bể tiếp xúc Máng trộn

Bể lắng ngang đợt II

Bể BIOPHIN Cao tải

Bể lắng ngang đợt I

Bể lắng cát ngang Song chắn rác Ngăn tiếp nhận

Khử trùng Thổi khí

Thuyết minh phơng án II

Trong phơng án này, nớc thải từ hệ thống thoát nớc đờng phố đợc máy bơm ở trạm bơm nớc thải bơm đến trạm xử lý bằng ống dẫn có áp đến ngăn tiếp nhận Qua song chắn rác có đặt máy nghiền rác, rác nghiền đợc đa đến bể Mêtan để lên men còn nớc thải đã đợc tác loại các rác lớn tiếp tục đợc đa đến bể lắng cát ở đây ta thiết kế bể lắng cát ngang để giảm khối tích xây dựng công trình mà vẫn đảm bảo hiệu quả lắng cát và các cặn lớn.Lấy cát ra khỏi bể lắng có thể bằng thủ công nếu lợng cát W<0.5m3/ngđ và bằng cơ giới nếu lợng cát W>0.5m3/ngđ Sau một thời gian, cát lắng từ bể lắng cát đợc

đa đến sân phơi cát

Nớc sau khi qua bể lắng cát đợc đa đến bể lắng ly tâm đợt 1( nớc chảy từ trung tâm ra quanh thành bể), tại đây các chất thô không hoà tan trong nớc thải nh chất hữu cơ, đợc giữ lại Cặn lắng đợc đa đến bể Mêtan còn nớc sau lắng đợc đa tiếp đến bể Biophin cao tải

Sau bể Biophin cao tải, hàm lợng cặn và BOD trong nớc thải đã đảm bảo yêu cầu xử lý xong vẫn còn chứa một lợng nhất định các vi khuẩn,… gây hại nên ta phải khử trùng trớc khi xả ra nguồn Toàn bộ hệ thống thực hiện nhiệm vụ này gồm trạm khử trùng, máng trộn, bể tiếp xúc Sau các công đoạn đó nớc thải đợc xả ra nguồn tiếp nhận

Toàn bộ lợng bùn cặn của trạm xử lý sau khi đợc lên men ở bể lắng hai vỏ đợc

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

Bể Biophin có cấu tạo đơn giản, quản ly thuận tiện, thích hợp với nơi có nhiệt độ không khí cao, trình độ công nghiệp cha phát triển, bể này áp dụng với những trạm xử

lý có công suất nhỏ và trung bình Nhng bể Biophin có nhợc điểm là tốn vật liệu lọc,

do đó giá thành xây dựng và quản lý đắt Ngoài ra bể biôphin cao tải làm việc bình ờng thì phải :

th-+ Thờng xuyên thau rửa bể để các màng vi sinh vật không làm trít kín các lớp vật liệu lọc

+ Phải sử lý sơ bộ nớc thải trớc khi đa vào

+ Đảm bảo nồng độ BOD không đợc vợt quá 150 – 200 mg/l

+ ngoài ra trong công trình này chỉ áp dụng cho lu lợng nớc thải nhỏ và trung bình

1.5 Tớnh toỏn cụng trỡnh đơn vị phương ỏn I

Kớch thước của ngăn tiếp nhận, mm

1000 - 1400 300 2000 2300 2000 1600 750 750 600 1000 1200

Bảng 1.5 Thủy lực mương dẫn nước thải sau ngăn tiếp nhận.

Cỏc thụng số thủy lực Lưu lượng tớnh toỏn (l/s)

qtb S= 174,08 qSmax= 284,48 qminS = 62,56Vật liệu BTCT

Chiều cao xõy dựng mương: H = hmax + hbv

trong đú: hmax – Chiều cao lớp nước trong mương lớn nhất hmax = 0,8 x 0,6 = 0,48m hbv – Chiều cao bảo vệ mương hbv = 0,3 m

Vậy chiều cao xõy dựng mương: H= 0,48 + 0,3 =0,78 m

1.5.2 Song chắn rỏc.

11

Hình 1.1 Sơ đồ cấu tạo song chắn rác.

Chiều sâu lớp nước ở song chắn rác lấy bằng độ đầy tính toán của mương dẫn ứng với qmax:

h1 = hmax = 0,48 m

Số khe hở của song chắn rác được tính theo công thức :

) ( 40 05 ,1.

7, 016 ,0.

92 ,0

393 ,0 1

max

khe K

hl v

Q

Trong đó :

- n : là số khe hở

- Qmax : lưu lượng lớn nhất của nước thải Qmax= 1024,11m3/h= 0,284(m3/s)

- v: vận tốc nước chảy trong song chắn rác, theo mục 8.2.2 TCVN 7957:2008, vận tốc nước chảy qua khe hở song chắn rác cơ giới là v = 1 m/s

- l : khoảng cách giữa các khe hở, l=20mm = 0,02m

- K: hệ số tính đến mức độ cản trở của dòng chảy do hệ thống cào rác, K =1,05.Vậy song chắn rác có số khe hở là:

05,148,002

- s : bề dày của thanh song chắn rác lấy s = 0,005 m

Kiểm tra vận tốc dòng chảy ở phần mở rộng của mương trước song chắn rác ứng với qmin = 62,56 l/s = 0,0626 m3/s

148,0.min

min

x h B

Q V s

g

v

h s 3 ,0 082 2,

81 ,9.

2

92 ,0 63 ,0 2

2 1

2

=

Trong đó :

- Vmax: vận tốc của nước thải trước song chắn rác ứng với chế độ qmax v=1,16m/s

- k1: hệ số tính đến sự tăng tổn thất do vướng mắc rác ở song chắn rác, theo TCVN 7957:2008 - k1= 3

- ξ: hệ số sức cản cục bộ của song chắn :

m m l

s ) sin 60o ,0 6289 ,0 63

016 0

005 ,0 (

83 ,1 sin ) ( 4 / 3 = 4 / 3 = =

= β αξ

- β : hệ số phụ thuộc vào tiết diện ngang của thanh song chắn rác và lấy theo bảng 3-7 trang 115 sách tính toán thiết kế các công trình XLNT sinh hoạt và công nghiệp Lâm Minh Triết chọn kiểu song chắn rác hình một đầu vuông, một đầu tròn β = 1,83

- α :góc nghiêng của song chắn rác so với hướng dòng chảy, α=60o

Vậy tổn thất áp lực qua song chắn rác là: hs = 0,09(m)

Chiều dài phần mở rộng trước thanh chắn rác L1:

m tg

tg

B B

L s m ,056

20.2

6,1

1= − = − ≈ρ

Trong đó :

- Bs : chiều rộng của song chắn rác Bs =0,77 m

- Bm: chiều rộng của mương dẫn, Bm=0,6 m

- ρ : góc nghiêng chỗ mở rộng, lấy ρ=200

 L1 = 0,23 m

Chiều dài phần mở rộng sau song chắn rác :

L2 = L1 /2 = 0,12 mChiều dài phần mương lắp đặt song chắn :

L = L1 + L2 + Ls = 0,23+ 0,12 + 1,28 = 1,5 m

Trong đó :

- Ls : chiều dài phần mương đặt song chắn rác : chọn Ls =1,15 m

Chiều sâu phần mương đặt song chắn rác:

h = hmax + hs + 0,51 = 0,48 + 0,09 + 0,51 = 1,08 m

Trong đó :

13

1 4

3

1

2 5

2 1-Mương dẫn nước vào

2-Mương dẫn nước ra 3-Hố thu cặn 5-Mương thu nước 4-Mương phân phối

- hmax : độ đầy ứng với chế độ Qmax

- 0,51 - khoảng cỏch giữa cốt sàn nhà đặt song chắn rỏc và mực nước cao nhất (mục 8.2.5 TCVN 7957:2008)

- hs : tổn thất ỏp lực qua song chắn rỏc hs=0,09 m

Lượng rỏc giữ lại sau song chắn rỏc

ngđ m N

a

W ,4 16 /

1000 365

189141 8 1000 365

- a: lượng rỏc tớnh cho một người trong 1 năm lấy theo điều 7.2.12 trang 29 TCVN

7957-2008 với chiều rộng khe hở của cỏc thanh là từ 16-20mm thỡ a =8l/ng.năm.

- N : số người hệ thống xử lý phục vụ : N= 120578 người

 W1 = 2,643 m

3/ngd

1.5.3 Bể lắng cỏt ngang.

Hỡnh 1.2 Sơ đồ bể lắng cỏt ngang.

Diện tớch tiết diện ướt của bể :

2

max ,19652.1,0

393,0

- Qmax_s : lưu lượng lớn nhất của nước thải Qmax_s= 0,284 ( m3/s)

- n : số bể hoặc số đơn nguyờn làm việc đồng thời Chọn n = 2

- v : vận tốc của nước trong bể (m/s) Chọn theo bảng 28 TCVN 7957:2008 ta chọn v= 0,3 m/s.

 F = 0,47 m2

Chiều dài bể lắng cỏt ngang được tớnh toỏn như sau:

m m v

U

H K

L tt 1, ,9 01 0,

7, 18

81 ,0.

1000 08 ,2 1000 0

 L: chiều dài của bể (m)

 Htt : chiều sõu tớnh toỏn của bể lắng cỏt ngang Theo điều 8.3.4a, chiều cao tớnh toỏn bằng 0,25 đến 1m → chọn Htt = 0,8 m

 Uo : độ lớn thủy lực của hạt cỏt, mm/s lấy theo bảng 27 TCVN 7957:2008 ứng với đường kớnh hạt cỏt d=0,25 mm ta cú U0= 24,2 mm/s

 K : là hệ số thực nghiệm lấy theo bảng 27 TCVN 7957:2008 ứng với đường kớnh d= 0,25mm và với U0= 24,2 mm/s ta cú K = 1,3

ngđ m T

N

W c 567, /

1000

118914103,01000

 N: Dõn số tớnh toỏn của thành phố N = 120578 người

 P: lượng cỏt cú thể giữ lại tớnh cho 1 người trong 1 ngày đờm Bảng 28 TCVN 7957:2008 P = 0,03 l/ng.ngđ

 T: thời gian giữa 2 lần xả cặn trong bể T = 1 ngày

 Wc = 3,6 m3

Chiều cao tối đa lớp cỏt trong bể lắng cỏt:

hc = Wc /(B x L x n) =0,5783ì,613ì2= 0,24mChiều cao bảo vệ hbv=0,47 m

Chiều cao xõy dựng của bể lắng cỏt ngang:

Hxd = Htt + hc + hbv = 0,8 + 0,24 + 0,56 = 1,6 m

1.5.4 Bể lắng ngang đợt 1.

- Chiều dài bể lắng ngang đợc tính theo công thức sau :

Trong đó :

v = 5 mm /s tốc độ dòng chảy lấy theo quy phạm

H = 3 m : Chiều cao công tác của bể TCVN 7957 – 2008

K : Hệ số phụ thuộc vào loại bể lắng K = 0,5

15

0K.Uv.H

U0 : Độ thô thủy lực hạt cặn đợc tính theo công thức :

h

K.Ht

α

HK1000

α : - Hệ số tính đến ảnh hởng của nhiệt độ nớc thải

Theo bảng 31 TCVN 7957-2008 , với nhiệt độ nớc thải là t = 250 C ,

ta có α = 0,9

t – thời gian lắng của nớc thải trong hình trụ với chiều sâu lớp nớc h đạt hiệu quả lắng bằng hiệu quả lắng tính toán và đợc lấy theo bảng 33 TCVN 7957-2008 Với Chh = 297,92 mg / l Vậy nội suy ta có t = 680(s) E = 60 %

Trị số

nh

30,51000

35U

*0,005

L = V ì t (m).

Trong đó : V - Là vận tốc tính toán trung binh của vùng lắng v = 5 mm / s

t – Thời gian lắng t = 2 ( giờ )

Vậy chiều dài bể lắng xây dựng là L = 0,005 * 7200 = 36 (m)

ω

B= = = 18,93 (m)

Trong đó : H = 3 m : chiều cao công tác của bể

Chọn số đơn nguyên của bể lắng n = 4 khi đó chiều rộng mỗi đơn nguyên là

18,93n

B

- Thời gian lắng thực tế ứng với kích thớc đã chọn là :

99,11024,11

393,1836Q

HBLQ

W

max

h max

3t

100

E100C

TEC

Chh – Hàm lợng chất lơ lửng trong hỗn hợp nớc thải ban đầu

E - Hiệu suất lắng của bể lắng ngang E = 60 %

+

ì

(m)F1 : Diện tích đáy hố thu cặn F1 = 0,5 x 0,5 = 0,25 (m2 )

F2 : Diện tích miệng hố thu cặn , F2 = 4,73 x 4,73 = 22,4 m2

17

Vậy: H1=F 3F WB b

2 1

c1

ì++

ì

5,073,44,2225,0

78,83

=

ì++

ì

(m)

- Bể lắng đợc xây dựng có độ dốc i = 0,01 về phía hố thu cặn , chiều cao rừ mép trên

hố thu cặn đến lớp nớc trung hòa là :

H2=(L-B)x0,01=(36 – 4,73) *0,01=0,313 (m)

Chiều cao xây dựng bể :

HXD = Hbv + H + Hth + H1+H2

Hbv – Chiều cao bảo vệ : Hbv = 0,4 (m)

H – Chiều cao công tác của bể : H = 3 m

Hđh – Chiều cao lớp nớc trung hòa của bể Hđh= 0,5 (m)

Vậy Hxd = 0,4 + 0,5 + 3+ 1,05 + 0,313 = 5,263 (m)

1.5.5 Bể lọc sinh học (BIOPHIN cao tải) loại thụng giú nhõn tạo.

chi tiết bể biophin cao tải

14

15 4

mặt bằng

2 8

Hệ dây treo ống phân phối Cột trung tâm

Lớp vật liệu lọc Sàn thu nước dày

Dầm đỡ sàn thu nước Ngăn thu nước Rãnh thu nước

Hố tập trung nước Tấm chắn thuỷ lực Mương dẫn nước ra ống dẫn khí vào bể 15

4

a12

12 14 13 11 10 9

7 8 6

4 5 3 ống dẫn nước vào bể ống dẫn nước chínhghi chú:

11 87

1 2

6 4

Xác dịnh hệ số k :

Lt : - BOD5 Của nớc thải đã đợc làm sạch Lt = 50

Chọn tải trọng thủy lực q0 = 30 m3 / m2 g.đ

Lu lợng không khí đa vào : B = 8 m3 / m3 nớc

Với H = 2m

Tra bảng 44 TCVN 7957-2008 với nhiệt độ trung bính 250 C ta đợc

k1 = 4,709 so sánh ta thấy k > k1vậy không phải tuần hoàn nớc

- Diện tích của bể BIOPHIN

1010 = 505(m2 )

hcv : - Là chiều cao bảo vệ chọn hbv = 0,5 m

H : - Là chiều cao công tác của bể H = 2 m

hs : - Chiều dầy của sàn thu nớc hs = 1

h : - Chiều cao không gian dới vật liệu lọc h = 0,6

Vậy chiều cao tông cộng cần xây dựng của bể là : H xd = 0,5 + 2+ 0,1 + 0,6 = 3,2 m

1.5.5.2 Kích thớc vật liệu lọc.

Đối với bể lọc sinh học cao tải kích thớc lớp vật liệu lọc ( đá dăm là ) : 40 – 70

mm Trong đó % theo của trọng lợng vật liệu lọc đợc dữ lại trên sàn có đờng kính lỗ là

d = 70 mm là 0 – 5% , d = 55 mm là 40 – 70 % và d = 40 mm là 95 – 100 % lớp vật liệu đỡ ở đáy bể có đờng kính 70 – 100 mm , có chiều dầy 0,2 m

Lợng không khí cần làm thoáng :

Công thức : A = Q*B (m3/ng đ)

Trong đó :

Q – lu lợng tính toán của nớc thải thành phố Q = 15040,5 (m3 / ng.đ )

B – Là lợng không khí đa vào bể tính cho 1 m3 nớc B = 8 (m3 khí / m3 nớc )

1,3922

*4

* 4

q

*

mm

Trong đó : v – là vận tốc chuyển động của chất lỏng ở đầu đoạn ống v = 0,6 – 1 ( m/s ) chọn v = 0,8 m/s

q0 Lu lợng nớc thải tính toán trên : q0 = 0,284/4 = 0,071 Vậy thay số ta có đờng kính của ống chung tâm :

D = 0,336m 336 mm

8,0

*14,3

*

4

284,0

Đờng kính các ống nhánh là :

Dnh =

8,0

*14,3

*4

0,071

*4

1)

D

80(1

1

1

2 2

2

DT

mmTrong đó :

i : - Là số thứ tự của lỗ cách trục của hệ thống tới : Vậy

r1 =

158

1.2

25160

= 12580 mmVậy số vòng quay của hệ thống tới trong một phút :

T 2

6qDdm

q1 – là lu lợng nớc bình quân cho một ống tới lấy với qsmâx

q1 = 284,48/4 = 71,12 (l/s)

21

Vậy : n = 71,12

2516015

158

1034,82

6 2

4

6 2

1

10K

D294D

1081m

d

10256q

Trong đó : K - là mô đun lu lựong lấy theo bảng 7 -5 , giáo trình sử lý nớc thái

- Lâm Minh Triết Với Dô = 50 ta có : K = 6 l /sec

d : đờng kính lỗ d = 15 mm

m : - Số lỗ của mỗi ống tới

Dô : - đờng kính ống trong hệ thống tới D0 = 50 mm

Dt : - Đờng kính của hệ thống tới

25160294

50

108115815

1025612

,

1.5.6 Bể lắng ngang đợt 2.

+ Tính toán theo mục 8.5.6 TCVN 7957-2008

+ Xác định tải trọng tính toán của bể lắng ngang đợt II Sau bể Biophinn theo công thức sau :

q=Ks x Uo x 3,6 (m3/m2.h)

Trong đó :

Ks : - Hệ số sử dụng thể tích bể với lắng ngang Ks = 0,4

U0 : - Độ lớn thủy lực của máng sinh vật U0 = 1,4 mm /s

q = 0,4 x1,4 x 3,6 = 2,02 (m3/m2.h)

+ Diện tích mặt thoáng của bể lắng : 2,02 507

1024,11q

Q

(m2)Chọn vận tốc nớc chảy trong bể là : v = 5 mm/ s = 0,005 m/s

+ Diện tích mặt cắt ớt của bể :

2 maxx

h

36000,005

1024,113600

B= 1 = = Chọn số đơn nguyên là n = 4

Chiều rộng một đơn nguyên : 4,75

4

19n

F

+ Thời gian nớc lu lại trong bể lắng ngang đợt II là :

1,53600

*0,005

100a

a: Tiêu chuẩn màng vi sinh vật d sau Biophin cao tải theo TCVN 7957-2008

F2 : Diện tích miệng hố thu cặn , F2 = 4,75 x 4,75 = 22,56 m2

5,075,456,2225,

0

1,213

=

ì++

Hbv – Chiều cao bảo vệ : Hbc = 0,4 (m)

H – Chiều cao công tác của bể: H = 3 m

Hđh – Chiều cao lớp nớc trung hòa của bể Hđh= 0,5 (m)

Trong đó:

Pb - Độ tăng sinh khối của bùn từ bể Biophin

Pb=αB - 0,3La

α - hệ số lấy bằng 1,3 khi làm sạch hoàn toàn

B1 - Hàm lợng chất lơ lửng trôi ra khỏi bể lắng đợt I; B = 119,17(mg/l)

La – BOD20 nớc thải Ta có BOD20 = 0,68 BOD5 = 0,68 x 291,67 = 198,33 mg/l

5,150405

,11424

max max

C

Q P

100 P

P P

−

−

P1: độ ẩm ban đầu của bùn P1=99%

P2: độ ẩm của bùn sau khi nén P2=98%

qx=17,9 x 100 98

9899

−

− = 8,95 (m 3/h)

Vậy F1 = =

ì36000001,0

95,8

24,86 (m2)

Diện tích của ống trung tâm:

3600.V

qF

2 max

2 =

037,25

100 P

P P

−

−. n

52,124

4π

177,04

4 2

n

F d

tg

h =Với d là đờng kính đáy bể: d = 0,5 m

tg

- Chiều cao bùn hoạt tính đã nén đợc tính theo công thức:

25

hb = h2 - h3 - hth (m).

Trong đó:

h3 - Khoảng cách từ đáy ống loe tới tấm chắn, h3 = 0,5 (m)

hth - Chiều cao lớp nớc trung hoà hth = 0,3 (m)

⇒ hb = 1,75 - 0,5 - 0,3 = 0,95 (m)

- Chiều cao tổng cộng của bể nén bùn:

H = h1 + h2 + hbvTrong đó:

hbv - chiều cao bảo vệ bể, hbv= 0,3 (m)

10P100

KEQCW

CHH : Hàm lợng chất lơ lửng trong hỗn hợp nớc thải ban đầu; CHH = 541,67(mg/l)

,297

1000 1000 ) 3 , 97 100 (

50 79 , 26146 ] 8 , 25 100 2 , 1 ) 69 100 ( 25 , 147 [

100 1000 1000 ) 100 (

50 ] 100 ) 100 ( [

m W

P

Q C E

C W

b

tr tc

Trong đú :

 Q : lưu lượng điều hũa của nước thải Qđh = 1024,11 m3/ngđ

 Ctc: hàm lượng chất lơ lửng trong hỗn hợp nước thải Ctc = 297,92 mg/l

 E: hiệu suất lắng cú làm thoỏng sơ bộ E = 60%

 α: hệ số tớnh đến khả năng tăng trưởng khụng điều hũa của bựn hoạt tớnh trong

quỏ trỡnh xử lý sinh học α= 1,1ữ1,2( lấy α=1,2) Trang 158, sỏch Tớnh toỏn thiết kế cụng trỡnh xử lý nước thải đụ thị và cụng nghiệp của GS-TS Lõm Minh Triết

 P: độ ẩm của bựn hoạt tớnh sau khi nộn P = 97,3%

 Ctr: hàm lượng bựn hoạt tớnh theo nước ra khỏi bể lắng đợt II Ctr = 45 mg/l

 Cll: hàm lượng chất lơ lửng vào Aerotan Cll = 119,17mg/l

 Wb = 1,86 m3/h

Lượng rỏc ở song chắn rỏc :

Rỏc thụ được giữ lại ở song chắn rỏc và được nghiền nhỏ qua mỏy nghiền rỏc từ

độ ẩm ban đầu P1= 80% đến độ ẩm sau khi nghiền P2=94,5%

Lượng rỏc sau khi được nghiền nhỏ được xỏc định theo cụng thức:

ngđ m P

P W

W r ,8 32 /

94 100

80 100 12 ,3 100

 W1: lượng rỏc trong một ngày đờm, W1 = 2,643 m3/ngđ

 P1: độ ẩm ban đầu của rỏc P1=80%

 P2: độ ẩm của rỏc sau khi nghiền nhỏ P2=94,5%

HH

++

−

ì

=Trong đó : C

k : - Lợng chất khô trong cặn

100

9510042,2100

P100

P100

Rk = [Wr(100 - P)]/100 = 0,53 m

3/ngđ

53,66

0,530,0562,11

1100

lờn men Số bể

Đường kớnh d

Dung tớch bể h1Chiều cao thiết kế (m)h h2

1.5.9 Máng trộn vách ngăn có lỗ.

Để xáo trộn nuớc thải với Clo ta dùng máng trộn vách ngăn có lỗ với thời gian xáo trộn

đợc thực hiện trong vòng 1 ữ 2 phút

Máng trộn vách ngăn có lỗ thờng gồm 2, 3 vách ngăn với các lỗ có đờng kính từ

20ữ100 (mm) Chọn máng trộn hai vách ngăn với đờng kính lỗ là 90 mm

- Số lỗ trong một vách ngăn đợc tính:

vd

q4

max s

ì

ìπ

ì

=Trong đó:

284,04

- Chiều cao lớp nớc trớc vách ngăn thứ hai là:

H2 = H1 + h (m)Trong đó:

h: Tổn thất áp lực qua lỗ ở vách ngăn thứ nhất

13,081,92)62,0(

1g

Với à: hệ số lu lợng, à = 0,62

⇒ H2 = 1,62 + 0,13 = 1,75 (m)

Chiều cao xây dựng: Hxd=H2+Hbv=1,75+0,25=2m

- Khoảng cách giữa các tâm các lỗ theo chiều đứng của vách ngăn thứ hai là:

l = 0,2

9

75,19

,0

05,49,062,1max

1 max

Thời gian tiếp xúc của Clo với nớc thải trong bể tiếp xúc và trong máng dẫn ra sông là 30 phút

- Thời gan tiếp xúc riêng trong bể tiếp xúc là:

24,8

608,0

25030

60V

l30

8,2411,1024

3,

65,2111

Trong đó:

H1: chiều cao công tác của bể H = 3 (m).(chọn )

- Đờng kính của bể tiếp xúc:

)(5,914,3

455,70

- Độ ẩm của cặn ở bể tiếp xúc 96%, cặn từ bể tiếp xúc dẫn đến sân phơi bùn

- Thể tích cặn ở bể tiếp xúc trong 1 ngày đợc xác định:

W =

1000

12057802

,01000

ì

=

ìN tt a

= 2,41 (m3)Với a - Lợng cặn lắng trong bể tiếp xúc; a = 0,02 (l/ng _ngđ)

Ntt- Dân số tính toán theo hàm lợng cặn lơ lửng; Ntt = 120578 (ngời)

1.5.11 Tính toán sân phơi bùn.

Thể tớch cặn ở bể tiếp xỳc :

WTX =2,41 m3Thể tớch cặn từ bể Mờtan : WM = 496,2 (m3/ngđ)

Thể tớch bựn tổng cộng dẫn đến sõn phơi bựn :

Wsp = WM + WTX = 496,2 + 2,41 = 498,61 (m3/ngđ)Diện tớch hữu ớch của sõn phơi bựn được tớnh theo cụng thức :

F = (Wsp x 365)/(n x q0) = (498,61 x 365)/(2,7 x 2) = 33702,3 m2

Trong đú :

 q0 : Tải trọng cặn lờn sõn phơi bựn, lấy theo bảng 4.17 trang 166 sỏch xử lý nước thải đụ thị và cụng nghiệp tớnh toàn thiết kế cụng trỡnh của GSTS Lõm Minh Triết – NXB ĐH Quốc Gia TP HCM -2008 Với nền nhõn tạo cú ống rỳt nước, cặn tươi và bựn hoạt tớnh đó lờn men ta cú q0 = 2 (m3/m2.năm)

 n : Hệ số phụ thuộc vào điều kiện khớ hậu, đối với cỏc tỉnh phớa Bắc n = 2,2ữ2,8 Chọn n = 2,7 (trang 165, xử lý nước thải đụ thị và cụng nghiệp tớnh toàn thiết kế cụng trỡnh của GSTS Lõm Minh Triết – NXB ĐH Quốc Gia TP HCM -2008)

Chọn số sõn phơi bựn là 10 Diện tớch mỗi sõn theo tớnh toỏn :

f = F / 4 = 33702,3 /10= 3370,23(m2)

Chọn kớch thước thiết kế hữu ớch mỗi ụ : f = a x b = 65ì52 = 3380(m2)

Diện tớch thiết kế hữu ớch của sõn phơi bựn : Ftk = 3380 ì10= 33800 (m2)

Diện tớch phụ của sõn phơi bựn : đường xỏ, mương mỏng

F2 = 20% x Ftk = 0,2ì33800 = 6760(m2)

Diện tớch tổng cộng sõn phơi bựn

F = F1 + F2 = 5440 + 6760 =40560(m2)Lượng bựn phơi từ độ ẩm 96% đến độ ẩm 80% trong 1 năm sẽ là :

4, 3040 ) 75 100 (

) 96 100 ( 365 06 , 52 ) 100 (

) 100 ( 365 2

Trong đó :

 P1 – độ ẩm trung bình của cặn khi lên men ở bể Mêtan, P1 = 96÷97% Chọn P1=96%

 P2 – độ ẩm sau khi phơi, P2 = 75÷80% Chọn P2 = 80%.

Chu kỳ xả bùn vào sân phơi bùn dao động từ 20÷30 ngày Chu kỳ này phụ thuộc vào nhiều yếu tố như : Tính chất của bùn dẫn vào sân phơi bùn; Khả năng thấm của đất; Mùa nắng hay mùa mưa trong năm

Bảng 2.15 Bảng thông số thiết kế sân phơi bùn:

Tên công trình Số ô phơi bùn Kích thước mỗi ô

1.5.12 Tính toán sân phơi cát.

Sân phơi cát có nhiệm vụ làm ráo nước trong hỗn hợp cát Thường sân phơi cát được xây dựng gần bể lắng cát, chung quanh được đắp đất cao Nước thu từ sân phơi cát được dẫn trở về trước bể lắng cát

Lượng cát lắng trong bể lắng cát có thổi khí trong một ngày đêm :

ngđ m T

N

W c 567, /

1000

118914103,01000

2 22, 414 5 1000

365 141 189 03.

0 1000

365

m h

N P

 h: là chiều cao lớp cát trong một năm h= 4-5 m/năm Chọn h = 5m

 Ntt: dân số tính toán (người), Ntt =120578 người

 F = 520 m2

Chọn số sân phơi cát là 2 Diện tích 1 sân phơi cát là :

f = F/2 = 520/2 = 260 m

2

Chọn kích thước sân phơi cát là : 19m x 14m = 266m2

Bảng 2.16 Bảng thông số thiết kế sân phơi cát :

• Tổn thất qua song chắn rác: đã được xác định theo thiết kế song chắn rác: hs=30cm

• Tổn thất qua các kênh dẫn: lấy từ 5 – 50 cm chọn 10cm

a Mực nước đầu tiên tại ống xả ra biển :

ztx đ = 3,1 + 0,5= 3,6 (m) ( chọn 0,5: chiều cao bảo vệ)

- Cao trình đáy bể tiếp xúc:

ztx đ = 3,6 – 3 = 0,6 (m) (chiều cao công tác của bể tiếp xúc 3m).

- Cao trình mực nước ở bể biophin:

Trước bể BIOPHIN sử dụng máy bơm với cột áp H =3m,

Q =567,77m3/h = 0,1577m3/s Công suất bơm:

381,910001577,0

5,8 Kw = 7,82 Hp

Trong đó:

η : Hiệu suất chung của bơm từ 0,72 – 0,93, chọn η= 0,8

ρ: Khối lượng riêng của nước 1000 kg/m 3

SCR+ hscr = 4,26 +0,3= 4,56 (m)

35

Từ bể metan sang sân phơi bùn có bơm với cột áp H = 2m

Cao trình bùn trong bể mêtan

Từ ngăn chứa bùn sang bể mêtan có bơm với cột áp 10m

Cao trình bùn trong ngăn chứa bùn

znc = - 1,0 m

Cao trình bùn trong bể nén bùn đứng

znbd = 2,37 m

Cao trình đáy bể nén bùn:

zđáy nbd = znbd – hb = 2,37 – 0,77 = 1,6 m

Cao trình đỉnh bể nén bùn:

zđỉnh nbd = z đáy nbd + Hnbd =1,6 + 5,47 = 7,07 m

Từ bể lắng ngang 2 sang bể nén bùn có dùng bơm

Cao trình bùn trong bể lắng ngang 2:

zln2=0,2m

37

CHƯƠNG II TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI

CÔNG NGHIỆP

2.1 Phân tích lựa chọn công nghệ.

2.1.1 Đặc tính nguồn nước thải trước khi xử lý.

Giới hạn thông số các chất ô nhiễm trong nước thải theo QCVN 40-2011,

cột B, với K q = 1, K f = 1

Đầu vào Đầu ra

24 Clorua (Cl) mg/l 1000 600

2.1.2 Đề xuất và lựa chọn công nghệ xử lý.

2.1.2.1 Phương án 1: Hóa lý – Thiếu khí – Hiếu khí – Khử trùng

SÂN PHƠI BÙN

B.BÙN HÓA LÝ

B BÙN S.HỌC

DAS.G

TB6(Thuộc da)

LẮNG 1

LẮNG 2

HG MỚI

NT Thuộc da Hào Dương

NGUỒN-RẠCH DINH ÔNG

BỂ KEO

TỤ TẠO BÔNG

KHUẤY 1KHUẤY 2KHUẤY 3KHUẤY 4

BỂ KHỬ TRÙNG

B ĐIỀU HÒA

HỒ ỔN ĐỊNH

MÁY

ÉP BÙN

SÂN PHƠI BÙN

B.BÙN HÓA LÝ

B BÙN S.HỌC

DAS.G

TB6(Thuộc da)

LẮNG 1

LẮNG 2

HG MỚI

NT Thuộc da Hào Dương

NGUỒN-RẠCH DINH ÔNG

BỂ KEO

TỤ TẠO BÔNG

KHUẤY 1

KHUẤY 2

KHUẤY 3

KHUẤY 4

BỂ KHỬ TRÙNG

 Thuyết minh công nghệ phương án 1:

Nước thải được dẫn về hố gom nước thải qua các trạm bơm trên hệ thống thu gom, tại các trạm bơm này có lắp Song chắn rác thô, kích thước mắc lưới khoảng 3cm Trạm bơm này đảm nhiệm luôn vai trò tách cát Nước thải từ hố gom sẽ được bơm lên bể điều hoà qua máy chắn rác tinh để tách rác có kích thước >2 mm Từ máy lược rác nước thải tự chảy xuống bể điều hòa Bể điều hoà lưu lượng có nhiệm vụ tiếp nhận và điều hoà lượng nước thải đã được thu gom Sau đó nước thải được bơm lên bể khuấy trộn tạo bông Bể phản ứng cơ khí và tạo bông gồm 4 ngăn, tại mỗi ngăn có bố trí thiết

bị khuấy trộn hoá chất với mục đích hoà trộn hoá chất với nước thải tạo điều kiện tốt cho việc keo tụ các hạt cặn lơ lửng và kết tủa các kim loại nếu có trong nước thải