Thiết kế hệ thống thoát nước cho khu đô thị mới Thủ Thiêm, quận 2, thành phố Hồ Chí Minh

MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN DANH MỤC BẢNG DANH MỤC VIẾT TẮT MỞ ĐẦU 1 1. Đặt vấn đề 1 2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài 2 3. Nội dung nghiên cứu 2 4. Đề xuất phương pháp nghiên cứu 2 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, ĐẶC ĐIỂM KINH TẾ XÃ HỘI CỦA KHU ĐÔ THỊ MỚI THỦ THIÊM 3 1.1 Điều kiện tự nhiên 3 1.1.1. Vị trí địa lý 3 1.1.2. Địa hình, địa chất 3 1.1.3. Khí hậu thủy văn 3 1.2. Điều kiện kinh tế xã hội 4 1.3. Định hướng phát triển cấp thoát nước khu đô thị mới Thủ Thiêm 5 1.3.1. Nước sinh hoạt 5 1.3.2. Nước thải 6 1.3.3. Thoát nước mưa và san lấp 6 CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC THẢI 7 2.1. Số liệu thiết kế 7 2.1.1. Dân số tính toán 7 2.1.2. Xác định lưu lượng tính toán 7 2.2. Vạch tuyến mạng lưới thoát nước 8 2.2.1. Đề xuất phương án vạch tuyến thoát nước 9 2.2.2. Xác định lưu lượng tính toán từng ô 9 2.2.3. Xác định lưu lượng tuyến cống 9 2.2.4. Tính toán thủy lực tuyến cống 9 2.2.5. Hệ thống giếng thăm nước thải 9 2.2.6. Khái toán kinh tế mạng lưới thoát nước 9 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI TẬP TRUNG 10 3.1. Xác định các thông số cơ bản 10 3.2. Lưu lượng nước thải tính toán 10 3.3. Nồng độ chất bẩn trong hỗn hợp nước thải 11 3.4. Sơ đồ dây chuyền công nghệ của trạm xử lý 13 3.4.1. Bậc xử lý 13 3.4.2. Quy trình xử lý nước thải 14 3.4.3. Dây chuyền công nghệ 14 3.5. Tính toán thiết kế công trình xử lý nước thải 21 3.5.1. Tính toán, thiết kế trạm xử lý theo phương án 1 21 3.5.2 Tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải phương án 2 45 3.6. Khái toán kinh tế trạm xử lý 61 3.7. Cao trình nước và cao trình bùn 62 3.7.1. Tính toán cao trình các công trình đơn vị theo mặt cắt nước 62 3.7.2. Tính toán cao trình các công trình đơn vị theo mặt cắt bùn 64 KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ 66 KIẾN NGHỊ: 67 TÀI LIỆU THAM KHẢO 68

LỜI CAM ĐOAN

Tôi tên là: Nguyễn Thị Thu Huyền

Tôi xin chịu trách nhiệm về nghiên cứu của mình

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Thị Thu Huyền

LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên của đồ án tốt nghiệp này em xin trân trọng gửi đến quý Thẩy Côlời cảm ơn chân thành nhất!

Đề tài: “Thiết kế hệ thống thoát nước cho khu đô thị mới Thủ Thiêm, quận

2, thành phố Hồ Chí Minh”, được hoàn thành tại Trường Đại Học Tài Nguyên và

Môi Trường Hà Nội.

Em xin đặc biệt gửi lời cảm ơn chân thành tới ThS Mai Quang Tuấn vàTS.Vũ Phương Thảo đã tận tâm chỉ bảo và truyền đạt những kiến thức thiết thực để

em hoàn thành đồ án Bên cạnh đó, em cũng xin gửi lời cảm ơn đến quý thầy cô đãquan tâm dành thời gian phản biện khoa học cho đề tài này

Em xin cảm ơn Ban lãnh đạo khoa, các thầy cô khoa Môi Trường, Trường ĐạiHọc Tài Nguyên và Môi Trường Hà Nội đã tạo điều kiện, dạy bảo em trong suốtquá trình học tập tại trường và thực hiện đề tài

Sau cùng em xin cảm ơn gia đình đã tạo những điều kiện thuận lợi và là chỗdựa cho em trong suốt những năm dài học tập Đồng thời cũng xin gửi lời cảm ơnsâu sắc tới tất cả những bạn bè đã gắn bó cùng nhau học tập và giúp đỡ nhau trongsuốt thời gian qua, cũng như đã có những ý kiến đóng góp bổ ích cho em trong suốtquá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp này

Do kinh nghiệm và kĩ năng của em còn nhiều hạn chế Em rất mong được sựchỉ bảo, góp ý của các thầy cô giáo và các bạn

Em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, Ngày 30 tháng 5 năm 2017

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Thị Thu Huyền

DANH MỤC VIẾT TẮT

BOD : Nhu cầu oxi sinh học

BTNMT : Bộ tài nguyên môi trườngNTSH : Nước thải sinh hoạt

TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam

TCXDVN : Tiêu chuẩn xây dựng Việt NamTỔNG N : Tổng số Nitơ

TỔNG P : Tổng số Photpho

MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN

LỜI CẢM ƠN

DANH MỤC BẢNG

DANH MỤC VIẾT TẮT

MỞ ĐẦU 1

1 Đặt vấn đề 1

2 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài 2

3 Nội dung nghiên cứu 2

4 Đề xuất phương pháp nghiên cứu 2

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, ĐẶC ĐIỂM KINH TẾ - XÃ HỘI CỦA KHU ĐÔ THỊ MỚI THỦ THIÊM 3

1.1 Điều kiện tự nhiên 3

1.1.1 Vị trí địa lý 3

1.1.2 Địa hình, địa chất 3

1.1.3 Khí hậu thủy văn 3

1.2 Điều kiện kinh tế - xã hội 4

1.3 Định hướng phát triển cấp thoát nước khu đô thị mới Thủ Thiêm 5

1.3.1 Nước sinh hoạt 5

1.3.2 Nước thải 6

1.3.3 Thoát nước mưa và san lấp 6

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC THẢI 7

2.1 Số liệu thiết kế 7

2.1.1 Dân số tính toán 7

2.1.2 Xác định lưu lượng tính toán 7

2.2 Vạch tuyến mạng lưới thoát nước 8

2.2.1 Đề xuất phương án vạch tuyến thoát nước 9

2.2.2 Xác định lưu lượng tính toán từng ô 9

2.2.3 Xác định lưu lượng tuyến cống 9

2.2.4 Tính toán thủy lực tuyến cống 9

2.2.5 Hệ thống giếng thăm nước thải 9

2.2.6 Khái toán kinh tế mạng lưới thoát nước 9

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI TẬP TRUNG 10

3.1 Xác định các thông số cơ bản 10

3.2 Lưu lượng nước thải tính toán 10

3.3 Nồng độ chất bẩn trong hỗn hợp nước thải 11

3.4 Sơ đồ dây chuyền công nghệ của trạm xử lý 13

3.4.1 Bậc xử lý 13

3.4.2 Quy trình xử lý nước thải 14

3.4.3 Dây chuyền công nghệ 14

3.5 Tính toán thiết kế công trình xử lý nước thải 21

3.5.1 Tính toán, thiết kế trạm xử lý theo phương án 1 21

3.5.2 Tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải phương án 2 45

3.6 Khái toán kinh tế trạm xử lý 61

3.7 Cao trình nước và cao trình bùn 62

3.7.1 Tính toán cao trình các công trình đơn vị theo mặt cắt nước 62

3.7.2 Tính toán cao trình các công trình đơn vị theo mặt cắt bùn 64

KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ 66 KIẾN NGHỊ: 67 TÀI LIỆU THAM KHẢO 68

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1 Bảng tổng hợp lưu lượng nước thải từ khu dân cư 8

Bảng 3.1 Bảng tổng hợp lưu lượng tính toán đặc trưng của nước thải 11

Bảng 3.2 Nồng độ chất bẩn có trong hỗn hợp nước thải 12

Bảng 3.3 Bảng tổng hợp các thông số tính toán thiết kế 13

Bảng 3.4 Bảng tổng hợp kích thước bể lắng ly tâm đợt I 24

Bảng 3.5 Bảng tổng hợp kích thước ngăn anoxic 28

Bảng 3.6 Bảng tổng hợp kích thước ngăn Aeroten 33

Bảng 3.7 Bảng tổng hợp kích thước bể lắng ly tâm đợt II 37

Bảng 3.8 Bảng tổng hợp kích thước bể nén bùn ly tâm 39

Bảng 3.9 Bảng tổng hợp kích thước bể mêtan 42

Bảng 3.10 Bảng tổng hợp kích thước sân phơi bùn 45

Bảng 3.11 Bảng tổng hợp kích thước bể lắng ngang đợt 1 48

Bảng 3.12 Bảng tổng hợp kích thước bể Aeroten 52

Bảng 3.14 Bảng tổng hợp kích thước bể nén bùn ly tâm 57

Bảng 3.15 Bảng tổng hợp kích thước bể mêtan 60

Bảng 3.16.Bảng tổng hợp khái toán kinh tế trạm xử lý nước thải 62

MỞ ĐẦU

1 Đặt vấn đề

Sau đổi mới, nhu cầu tăng trưởng và mở cửa cho các nhà đầu tư nước ngoài đãkéo theo sự phát triển về xây dựng và đẩy giá bất động sản tăng cao Thành phố HồChí Minh đã chủ trương tái quy hoạch khu vực nội thành và xây dựng các thành phố

vệ tinh với các khu đô thị hiện đại như Phú Mỹ Hưng, Thủ Thiêm Dự án này nhưmột tín hiệu cho các nhà đầu tư nước ngoài, các doanh nghiệp quốc tế lớn cho thấythành phố Hồ Chí Minh có khả năng trở thành một trung tâm kinh tế tài chính quốc

tế hấp dẫn

Khu đô thị mới Thủ Thiêm tọa lạc bên bờ Đông sông Sài Gòn đối diện Quận

1 Khu đô thị mới Thủ Thiêm được quy hoạch với các chức năng chính là trung tâmtài chính, thương mại, dịch vụ cao cấp của thành phố, khu vực và có vị trí quốc tế,

là trung tâm văn hóa, nghỉ ngơi, giải trí Thủ Thiêm được quy hoạch là một khu đôthị mới bền vững kết hợp chặt chẽ với các điều kiện cảnh quan tự nhiên của vùngđất Thủ Thiêm; đồng thời, tạo ra nhiều không gian mở, các tiện ích, công trình côngcộng phục vụ cho cuộc sống cư dân và người lao động Song song với sự phát triểnkèm theo đó là hàng loạt các vấn đề ô nhiễm môi trường trong đó vấn đề đang đượcquan tâm nhiều nhất là môi trường nước

Tuy nhiên, hiện nay chưa thực hiện xây dựng hệ thống thoát nước hoàn chỉnhcho khu đô thị này Để giải quyết các vấn đề khó khăn về ô nhiễm môi trường thìviệc quy hoạch một hệ thống thoát nước có hiệu quả là rất cấp thiết, đáp ứng nhucầu của mỗi người dân.Vì vậy, việc tìm và đưa ra một phương pháp xử lý nước thảivừa đảm bảo mang lại hiệu quả tối ưu đồng thời vừa tiết kiệm chi phí cho các đơn

vị, cơ quan doanh nghiệp thuộc khu đô thị Thủ Thiêm, quận 2, thành phố Hồ ChíMinh trở thành một trong số những vấn đề cần thiết và quan trọng hàng đầu cầnđược giải quyết ngay từ bây giờ

Xuất phát từ thực tế trên, tôi đã lựa chọn đề tài “Thiết kế hệ thống thoát nước cho khu đô thị mới Thủ Thiêm, quận 2, thành phố Hồ Chí Minh” để đảm bảo môi

trường nước không bị ô nhiễm và đảm bảo chất lượng nước cho người dân

1 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài

Xây dựng phương án, tính toán: thiết kế hệ thống thoát nước cho khu đô thịmới Thủ Thiêm, quận 2, thành phố Hồ Chí Minh; phù hợp với quy hoạch kinh tế -

xã hội

2 Nội dung nghiên cứu

-Thu thập tài liệu về khu đô thị mới Thủ Thiêm: Dân số, hạ tầng cơ sở, thuyếtminh quy hoạch, bản vẽ quy hoạch…

-Thiết kế 2 phương án hệ thống mạng lưới thoát nước cho khu đô thị mới ThủThiêm

-Tính toán, thiết kế 2 phương án nhà máy xử lý nước thải

-Khái toán kinh tế cho 2 phương án

2 Đề xuất phương pháp nghiên cứu

-Phương pháp thu thập số liệu: Thu thập số liệu về khu dân cư, tìm hiểu thànhphần, tính chất nguồn nước thải và số liệu cần thiết khác

-Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Tìm hiểu những công nghệ xử lý nướcthải sinh hoạt cho khu đô thị qua các tài liệu chuyên ngành và các công nghệ hiệnđang áp dụng tại Việt Nam

-Phương pháp so sánh: So sánh ưu nhược điểm của công nghệ xử lý hiện có

và đề xuất công nghệ xử lý nước thải phù hợp

-Phương pháp toán học: Sử dụng công thức toán học để tính toán các côngtrình đơn vị trong hệ thống xử lý nước thải, dự toán chi phí xây dựng theo TCVN7957:2008 thoát nước - mạng lưới và công trình bên ngoài

-Phương pháp đồ họa: Dùng phần mềm AutoCad để mô tả các mạng lưới,công trình đơn vị trong hệ thống xử lý nước thải

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, ĐẶC ĐIỂM KINH

TẾ - XÃ HỘI CỦA KHU ĐÔ THỊ MỚI THỦ THIÊM

1.1 Điều kiện tự nhiên

1.1.1 Vị trí địa lý

Khu đô thị mới Thủ Thiêm tọa lạc bên bờ Đông sông Sài Gòn đối diện Quận

1, với tổng diện tích 657 ha Khu đô thị mới Thủ Thiêm được quy hoạch là mộttrung tâm mới, hiện đại và mở rộng của thành phố Hồ Chí Minh, với các chức năngchính là trung tâm tài chính, thương mại, dịch vụ cao cấp của thành phố, khu vực và

có vị trí quốc tế, là trung tâm văn hóa, nghỉ ngơi, giải trí Thủ Thiêm được quyhoạch là một khu đô thị mới bền vững kết hợp chặt chẽ với các điều kiện cảnh quan

tự nhiên của vùng đất Thủ Thiêm Đồng thời, tạo ra nhiều không gian mở, các tiệních, công trình công cộng phục vụ cho cuộc sống cư dân và người lao động

Theo quy hoạch 1/2000 được duyệt, khu trung tâm đô thị mới Thủ Thiêmthuộc địa bàn các phường An Khánh, Thủ Thiêm, An Lợi Đông và một phầnphường Bình An, Bình Khánh Khu trung tâm đô thị mới Thủ Thiêm được chia làm

5 khu vực chính gồm Khu vực “Lõi Trung tâm” chính, Khu dân cư phía Bắc, Khudân cư dọc Đại lộ Mai Chí Thọ, Khu dân cư phía Đông, Khu Châu thổ phía Nam.Hơn một nửa diện tích của khu đô thị sẽ được dành cho cây xanh và giao thông.Đây là khu đô thị sinh thái đậm chất Nam Bộ với hệ thống kênh rạch, ao hồ đượcnạo vét và giữ nguyên

1.1.2 Địa hình, địa chất

Khu đô thị mới Thủ Thiêm tọa lạc bên bờ Đông sông Sài Gòn đối diện Quận

1, địa hình bằng phẳng, hướng nền dốc thoải từ Bắc xuống Nam Địa hình khu đôthị tại các khu vực đã xây dựng tương đối bằng phẳng, cao độ các khu không chênhlệch nhau nhiều, đều ở độ cao +2.5m

1.1.3 Khí hậu thủy văn

a) Khí hậu

Khu vực quy hoạch thuộc vùng khí hậu thành phố Hồ Chí Minh là khu vực khíhậu nhiệt đới gió mùa cận xích đạo, trong năm có hai mùa tương phản nhau rõ rệt: -Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11.

-Mùa khô từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau

Khí hậu tương đối ổn định, diễn biến thay đổi từ năm này qua năm khác nhỏ.Không có thiên tai do khí hậu, không gặp thời tiết quá lạnh hay quá nóng (thấp nhấtkhoảng 13oC và cao nhất khoảng 40oC), không có gió Tây khô nóng, ít trường hợpmưa quá lớn (lượng mưa cực đại không quá 200 mm) Hầu như không có bão

-Chế độ gió: Có 02 hướng gió chính:

+ Từ tháng 01 đến tháng 06 là gió Đông - Nam với tần suất 20% - 40%, gióĐông ( 20% ) và gió Nam ( 37%)

+ Từ tháng 07 đến tháng 12 hướng gió thịnh hành là gió Tây - Nam Đây làthời kỳ có tốc độ gió mạnh nhất trong năm, tốc độ gió trung bình là 2-3m/s, lớn nhất

-Chế độ mưa: Lượng mưa trung bình hàng năm từ 1.800 - 2.000mm, với số

ngày có mưa là 120 ngày Tháng mưa nhiều nhất là tháng 9, trung bình 335mm,năm cao nhất có khi lên đến 500mm, tháng ít mưa nhất là tháng 1, trung bình dưới50mm và nhiều năm trong tháng này không có mưa

b) Thủy văn

Khu quy hoạch chịu ảnh hưởng của chế độ thủy văn sông Sài Gòn Sông SàiGòn chịu ảnh hưởng dao động triều bán nhật của biển Ðông Mỗi ngày, nước lênxuống hai lần, theo đó thủy triều thâm nhập sâu vào các kênh rạch, gây nên tác độngkhông nhỏ đối với sản xuất nông nghiệp và sinh hoạt của người dân trong khu vực

1.2 Điều kiện kinh tế - xã hội

Dân số và sự phân bố dân cư

Khu đô thị mới Thủ Thiêm được chia thành 8 khu chức năng Mỗi khu chứcnăng có đặc điểm riêng về công năng sử dụng hỗn hợp, mật độ xây dựng riêng, cáckhông gian công cộng và các công trình điểm nhấn

-Khu chức năng số 1: là khu trung tâm thương mại dịch vụ đa chức năng mật

độ cao, tọa lạc tại một nửa phía bắc Khu Lõi Trung tâm Dân số cư trú thườngxuyên: 14.900 người

-Khu chức năng số 2: nằm ở phía Nam của Khu Lõi Trung tâm, là một khu

phức hợp mật độ cao với các chức năng thương mại, dân cư đa chức năng và thểthao giải trí Dân số cư trú thường xuyên: 32.600 người

-Khu chức năng số 3: khu thương mại đa chức năng cao tầng được bố trí dọc

tuyến Đại lộ Vòng cung Dân số cư trú thường xuyên : 30.300 người

-Khu chức năng số 4: khu dân cư hỗn hợp nằm ở phía Bắc Thủ Thiêm Dân số

cư trú thường xuyên : 23.800 người

-Khu chức năng số 5: bao gồm Khu công trình công cộng phía Bắc đại lộ

Đông Tây và khu dân cư mật độ thấp phía Nam đại lộ Đông Tây với các công trìnhthương mại đa chức năng bố trí dọc theo tuyến đại lộ Đông Tây và đường Bắc –Nam Dân số cư trú thường xuyên : 10.400 người

-Khu chức năng số 6: khu vực nằm dọc theo Đại lộ Đông Tây và giữa các

kênh rạch tự nhiên của bán đảo Thủ Thiêm Dân số cư trú thường xuyên : 9.400người

-Khu chức năng số 7: khu chức năng ở cực Đông của Thủ Thiêm Dân số cư

trú thường xuyên : 24.000 người

-Khu chức năng số 8: khu ngập nước phía Nam, là khu vực phát triển sinh thái

đa dạng nhất tại Thủ Thiêm

-Quy mô dân số cư trú thường xuyên khoảng 145.400 người [4].

1.3 Định hướng phát triển cấp thoát nước khu đô thị mới Thủ Thiêm

1.3.1 Nước sinh hoạt:

Nhu cầu cấp nước bình quân đầu người vào năm 2020 được dự phòng là 250lít/người/ngày Đường ống cấp nước hiện hữu ở đường Trần Não sẽ được kéo dàisang khu Thủ Thiêm với trục ống chính có đường kính 500 mm Trục ống chính này

sẽ đi xuyên qua khu này dọc theo Đại lộ Vòng cung và Đường Tiếp cận Châu thổ.Trục ống cấp nước chính này sẽ được chia thành hai (02) nhánh nhỏ hơn Cuốicùng, đường ống sẽ được nối sang Quận 7 Hệ thống phân phối nước với đường ốngnhỏ hơn được bố trí theo cấu hình vòng cung bên trong mỗi khu vực

1.3.2 Nước thải:

Nước thải sẽ được thu gom thông qua hệ thống chảy tự nhiên (thế năng) và trạm bơm, cuối cùng đổ vào nhà máy xử lý nước thải dự kiến Nước thải từ khuLõi, khu dân cư phía bắc và khu đa chức năng Đại lộ Đông-Tây thông qua cống lớn

và đường ống chảy tự nhiên (thế năng), và sau đó chảy về trạm bơm đặt ở phía namcủa Đại lộ Đông-Tây Từ trạm bơm này, nước thải được bơm chạy dọc theo Đại lộĐông-Tây qua một miệng cống vào đường ống chảy tự nhiên đặt tại giao điểm củaĐại lộ Đông-Tây và đường tiếp cận của khu dân cư phía Đông Nước thải từ khudân cư phía Đông được thu gom và cho chảy vào cùng miệng cống và đường ốngchảy tự nhiên này

1.3.3 Thoát nước mưa và san lấp:

Quy hoạch áp dụng thiết kế cao trình san lấp 2,5 mét Độ dốc tối thiểu 0,5% vàtối đa 3% Hệ thống thu gom nước mưa cho thấy một mạng lưới dày đặc rạch thoátnước và đường ống thoát nước Nước mưa được thu gom và cho chảy vào vùng đấttrũng nằm dọc theo mỗi vùng hứng nước bao gồm Sông Sài Gòn, kênh rạch nội hạt,

hồ và khu Cảnh quan Châu thổ Những đường ống thoát nước có đường kính lớnthường được đặt bên trong những khu vực có mật độ cao hơn, như Khu Lõi và Đại

lộ Đông-Tây, còn những đường ống nhỏ hơn sẽ được đặt trong các khu dân cư

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC THẢI

2.1 Số liệu thiết kế

2.1.1 Dân số tính toán

Dân số toàn khu đô thị dự kiến [4]:

-Số dân cư trú thường xuyên: 145.400 người

-Khu đô thị Thủ Thiêm thuộc loại khu đô thị đặc biệt, đô thị loại I

-Tiêu chuẩn thải của khu đô thị Thủ Thiêm là 200 (l/ng.ngđ)

2.1.2 Xác định lưu lượng tính toán

Lưu lượng nước thải trung bình ngày - Q m 3 /ngđ

0 1000

N q

Trong đó:

-N: Dân số tính toán của khu đô thị, người

-q0: Tiêu chuẩn thải nước của khu vực, l/ng.ngđ

s

Q

Từ lưu lượng trung bình giây nội suy theo[1, Bảng 2, trang 8] ta có hệ số

không điều hòa Kch = 1,54

Lưu lượng nước thải giây lớn nhất - qsmaxl/s

max tb

s s ch

q q K

Trong đó:

-qsmax: Lưu lượng nước thải giây lớn nhất (l/s)

-qstb: Lưu lượng nước thải giây trung bình (l/s)

-Kch: Hệ số không điều hoà chung

Toàn khu đô thị:

max 336,8 1,54 518,7

s

Bảng 2.1 Bảng tổng hợp lưu lượng nước thải từ khu dân cư

Diện tích Số dân Tiêu chuẩn thải

nước, q o

2.2 Vạch tuyến mạng lưới thoát nước

Hệ thống thoát nước được lựa chọn là hệ thống thoát nước riêng hoàn toàn.Tuy nhiên về cơ bản, các tuyến cống thu gom nước thải cũng được đặt theo cáctuyến đường nhằm thu gom được toàn bộ lượng nước thải trong đô thị Các tuyếnthu gom nước thải phải đảm bảo đặt gần nhà dân nhất, có chiều dài tới trạm bơmngắn nhất Các tuyến cống thu gom sẽ tập trung về các tuyến cống chính sau đóđược đưa về trạm xử lý

Đây là bước quan trọng để đánh giá một phương án có tính hiệu quả, khả thihay không Vạch tuyến mạng lưới quyết định đến khả năng thoát nước, công nghệthực hiện, hiệu quả kinh tế hay giá thành của mạng lưới thoát nước

Nguyên tắc vạch tuyến mạng lưới thoát nước:

- Triệt để lợi dụng địa hình, đảm bảo lượng nước thải lớn nhất tự chảy theocống, tránh đào đắp, tránh đặt nhiều trạm bơm lãng phí

- Đặt cống đường phố thật hợp lý để tổng chiều dài là ngắn nhất, tránh trườnghợp nước chảy vòng vo, tránh đặt cống sâu

- Các cống góp chính vạch theo hướng về trạm xử lý và cửa xả nguồn tiếpnhận, trạm xử lý đặt ở phía thấp so với địa hình khu vực, nhưng không bị ngập lụt,cuối hướng gió chính vào mùa hè, cuối nguồn nước, đảm bảo khoảng cách vệ sinh,

xa khu dân cư và xí nghiệp là 500m

- Giảm tới mức tối thiểu cống chui qua sông hồ, cầu phà, đê đập, đường sắt,đường ôtô và các công trình ngầm khác

- Việc bố trí cống thoát nước phải kết hợp với các công trình ngầm khác đểđảm bảo cho việc xây dựng, khai thác sử dụng được thuận lợi

Thực tế, thường không đồng thời thỏa mãn các yêu cầu đặt ra ở trên Tuynhiên, cần đảm bảo các nguyên tắc chủ yếu khi vạch sơ đồ và đảm bảo hợp lý nhất

có thể

2.2.1 Đề xuất phương án vạch tuyến thoát nước

Dựa vào các nguyên tắc trên, ta đề xuất 2 phương án vạch tuyến như sau:Phương án I: Xây dựng tổ chức thoát nước tập trung Tám khu chức năngđược chia làm hai lưu vực thoát nước và đổ ra một tuyến cống chính duy nhất Khuvực 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8 có 1 tuyến cống chính nằm dọc theo đường vành đai trung tâmgom nước thải của khu vực 1, 2, 3, 4, 5, 6 Một tuyến ống nằm dọc theo ranh giớikhu chức năng 7, thu gom nước thải của khu chức năng số 7 còn lại Nửa phía Tâycủa khu vực 2 được gom xuống đường ống chung nằm dọc theo đường ven hồ trungtâm, nửa phía Đông gom nước thải xuống vùng nằm dọc theo ranh giới của khu đôthị Toàn bộ nước thải của khu đô thị được gom ra ống chính nằm dọc theo đườngven hồ trung tâm và thu gom về một trạm xử lý duy nhất ở phía thấp nhất của địahình và thải vào sông Sài Gòn

Phương án II: Về cơ bản phương án II tuyến cống chính thứ 2 cũng tương tựphương án I chỉ có một số điểm khác như sau: tuyến cống chính thứ 1 chạy dọc theođại lộ vòng cung Nhưng về cơ bản thay đổi không nhiều so với phương án 1

2.2.2 Xác định lưu lượng tính toán các ô

Tính toán chi tiết xem tại Phụ lục 1

2.2.3 Xác định lưu lượng tuyến cống

Tính toán chi tiết xem tại Phụ lục 2

2.2.4 Tính toán thủy lực tuyến cống

Tính toán chi tiết xem tại Phụ lục 3

2.2.5 Hệ thống giếng thăm nước thải

Tính toán chi tiết xem tại Phụ lục 4

2.2.6 Khái toán kinh tế mạng lưới thoát nước

Tính toán chi tiết xem tại Phụ lục 5

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI TẬP TRUNG

3.1 Xác định các thông số cơ bản

Từ các số liệu trong nhiệm vụ thiết kế, cần phải tính toán một số các thông số:-Lưu lượng nước thải tính toán

- Nồng độ chất bẩn có trong hỗn hợp nước thải:

 Hàm lượng cặn lơ lửng, nồng độ BOD5

 Nồng độ N – NH4 , nồng độ PO4

3- Dân số tính toán

3.2 Lưu lượng nước thải tính toán

-Lưu lượng nước thải sinh hoạt của toàn khu đô thị là: Qsh = 29100 m3/ngđ

Lấy Q = 29100m 3 /ngđ để tính toán thiết kế trạm xử lý.

- Lưu lượng trung bình giờ:

29100

1212,5

24 24

TB h

Nội suy theo [1, mục 4.1.2, trang 8] 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

= 1,2, hệ số không điều hòa chung giờ lớn nhất là k1=1,54, giờ nhỏ nhất k2=0,63

- Lưu lượng nước thải ngày lớn nhất :

518,7

h s

Q

0,519m 3 /s

- Lưu lượng giờ nhỏ nhất:

212, 2

h s

Q

l/s = 0,212m 3 /s

Bảng 3.1 Bảng tổng hợp lưu lượng tính toán đặc trưng của nước thải

Lưu lượng nước thải giây lớn nhất

Lưu lượng nước thải giờ nhỏ nhất

Lưu lượng nước thải giây nhỏ nhất

29100

(m3/ngđ)

1867,3(m3/h)

0,519(m3/s)

763,9(m3/h)

0,212(m3/s)

3.3 Nồng độ chất bẩn trong hỗn hợp nước thải

3.3.1 Hàm lượng cặn lơ lửng

Hàm lượng chất cặn lơ lửng trong nước thải sinh hoạt

1000

ss SH o

a C q

o

a L

35

1000 175 200

-a: là hàm lượng N - NH4 tiêu chuẩn tính theo đầu người, a = 6 – 8

g/ng.ngày[ 1, mục 8.1.7, trang 36] Chọn a = 8 g/ng.ngày.

-q0: là tiêu chuẩn thải nước tính theo đầu người , q0 = 200 l/ng.ngày

8

1000 40 200

mg/l

3.3.4 Hàm lượng tổng Nitơ có trong nước thải sinh hoạt

Trong nước thải sinh hoạt, hàm lượng Nitơ theo amoni (N-NH4) thường chiếm95% hàm lượng tổng Nitơ (TN) Vậy hàm lượng TN có trong nước thải sinh hoạt là:

40,95

N SH

NH N

toán

Theo QCVN 14:2008/

BTNMT loại A

Bảng 3.3 Bảng tổng hợp các thông số tính toán thiết kế

-Xử lý bậc 1: Bao gồm các quá trình xử lý sơ bộ để tách các chất rắn lớn hơn

như rác, lá cây, xỉ, cát… có thể ảnh hưởng đến hoạt động của các công trình xử lýtiếp theo và làm trong nước thải đạt đến mức độ yêu cầu bằng phương pháp cơ họcnhư chắn rác, lắng trọng lực, lọc… Đây là bước bắt buộc đối với tất cả các dâychuyền công nghệ xử lý nước thải Hàm lượng cặn trong nước thải sau xử lý ở giai

đoạn này phải nhỏ hơn 150 mg/l, nước thải được xử lý sinh học tiếp tục nhỏ hơn

quy định nêu trong các tiêu chuẩn môi trường liên quan nếu xả nước thải trực tiếpvào nguồn nước mặt

Với hàm lượng cặn có trong hỗn hợp nước thải là 300mg/l, việc xử lý bậc 1 là cần thiết, đảm bảo nước thải sau khi xử lý ở giai đoạn này nhỏ hơn 150 mg/l Với

mức độ xử lý cao 83,3%, sử dụng các công trình xử lý cơ học như song chắn rác, bểlắng cát…

- Xử lý bậc 2: (xử lý sinh học) Được xác định trên cơ sở tình trạng sử

dụng và quá trình tự làm sạch của nguồn tiếp nhận nước thải Trong bướcnày chủ yếu là xử lý các chất hữu cơ dễ oxy hóa (BOD) để khi xả ra nguồnnước thải không gây thiếu hụt oxy và mùi hôi thối

Hàm lượng BOD có trong hỗn hợp nước thải là 175mg/l, trong khi đó hàm

lượng BOD5 cho phép khi xả nước thải vào nguồn là 30 mg/l tương ứng với mức độ

xử lý 82,9%, xử lý sinh học không hoàn toàn

- Xử lý bậc 3: Loại bỏ các hợp chất nitơ và photpho khỏi nước thải.

Nồng độ N – NH4 , PO43-không thỏa mãn, do đó phải xử lý N – NH4và PO43-.Một phần Nitơ amoni, Phosphat được xử lý cùng với quá trình xử lý sinh họckhông hoàn toàn, được xử lý bậc 3 với mức độ xử lý N – NH4 là 87,5% và

PO43- là 63,6%

- Xử lý bùn cặn trong nước thải: Cặn lắng được phát sinh trong các quá

trình xử lý như song chắn rác, bể lắng đợt 1, xử lý sinh học… được thu vềcác khối công trình xử lý bùn cặn, tại đây các loại cát được phơi khô và đổsan nền, rác được nghiền nhỏ hoặc vận chuyển về bãi chôn lấp rác, bùn cặnsau xử lý còn có thể được sử dụng để làm phân bón

- Khử trùng: Là yêu cầu bắt buộc đối với 1 số loại nước thải hoặc 1 số

dây chuyền công nghệ xử lý trong điềukiện nhân tạo

3.4.2 Quy trình xử lý nước thải

-Quy trình xử lý được thực hiện theo các bước:

+ Xử lý sơ bộ: Đảm bảo hàm lượng cặn có trong nước thải sau khối công trìnhnày nhỏ hơn 150 mg/l, nếu không đảm bảo có thể sử dụng các biện pháp làm thoáng

sơ bộ trước lắng, để nâng cao hơn nữa hiệu quả xử lý có thể thêm bùn hoạt tính Ởquá trình này, hàm lượng BOD5 không giảm

+ Xử lý sinh học: Được thực hiện sau quá trình xử lý sơ bộ, quá trình này làquá trình xử lý BOD5 Tùy thuộc vào người thiết kế, có thể xử lý bằng màng sinhhọc hoặc bùn hoạt tính để phù hợp với tính chất từng công trình thiết kế.Sử dụng sơ

đồ xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học trong điều kiện nhân tạo

+ Các công trình xử lý bùn cặn: Sau khi đã lựa chọn được các công trình xử lý

sơ bộ, xử lý sinh học, ta xác định được ở những công trình nào phát sinh được bùncặn, từ đó xác định được khối tích công trình xây dựng, tính chất của bùn cặn cần

xử lý

+ Khử trùng nước: Thông thường là dùng clo hơi, đối với công suất nhỏ hơn

1000m 3 /ngđ dùng clorua vôi.

3.4.3 Dây chuyền công nghệ

- Việc lựa chọn dây chuyền công nghệ được dựa trên cơ sở: Quy mô(công suất) và đặc điểm của đối tượng thoát nước, đặc điểm nguồn tiếp nhậnnước thải và khả năng tự làm sạch của nó; …

- Với trạm xử lý có:

+ Công suất thiết kế trạm xử lý Q = 29100m 3 /ngđ

+ Mức độ xử lý theo hàm lượng cặn lơ lửng: ESS = 83,3 %

+ Mức độ xử lý theo BOD5: EBOD5 = 82,9 %

+ Mức độ xử lý theo NH4+ - N: EN – NH4 = 87,5 %

+ Mức độ xử lý theo PO43-: EPO43- = 63,6 %

Phân tích lựa chọn dây chuyền công nghệ:

Quy mô, đặc điểm đối tượng thoát nước: Khu vực thiết kế có công suất tương

đối lớn Q = 29100m 3 /ngđ Đặc điểm nguồn tiếp nhận: Nguồn tiếp nhận là sông Sài

Gòn với nguồn A QCVN 08 : 2008/BTNMT Điều kiện tự nhiên của khu vực: Nằmtrong khu vực có khí hậu nhiệt đới nóng ẩm thích hợp sử dụng công nghệ sinh học

để xử lý nước thải triệt để

Điều kiện để cung cấp nguyên vật liệu để xử lý nước thải tại địa phương: Cóđược nguyên vật liệu xây dựng sẵn có tại địa phương làm giảm chi phí xây dựng vàquản lý và không tốn chi phí vận chuyển Khả năng sử dụng nước thải cho mục đíchkinh tế tại địa phương Nước thải sau khi xử lý có thể tận dụng dùng để nuôi cá,tưới ruộng, giữ mực nước tạo cảnh quan đô thị…

Diện tích và đất đai sử dụng để xây dựng trạm XLNT: Trạm xử lý nước thảiđược đặt ở nơi có địa hình thấp, tuy nhiên diện tích đất trống nhiều, phù hợp bố trícác công trình xử lý sinh học nhân tạo Các công trình này không những phù hợp về

kỹ thuật, lại có lợi về mặt kinh tế, không gây ảnh hưởng tới các yếu tố môi trườngkhác như nước ngầm, đất, không khí… Và đặc biệt không ảnh hưởng tới người dântrong khu vực

Nguồn tài chính và điều kiện kinh tế khác: Công nghệ càng hiện đại thì chi phíxây dựng càng lớn, tùy thuộc vào nguồn tài chính của địa phương mà ta có thể lựachọn được dây chuyền công nghệ phù hợp và đạt hiệu quả cao Đồng thời, cần cónhiều công nhân có tay nghề cao, hiểu biết về xử lý nước thải, vận hành các thiết bịtrong trạm xử lý

Ta xác định được 2 phương án dây chuyền công nghệ:

QCVN 14 : 2008/BTNMT

Máng trộn

Bể tiếp xúc

Bể MêtanSân phơi bùn

Phục vụ cho nông nghiệp hoặc chôn lấp

Cl

o Trạm cấp

Clo

Bùn tuần hoàn

Nước tách bùn Bùn

Bể nén bùn

Bùn dư

THUYẾT MINH PHƯƠNG ÁN 1

Nước thải được thu gom từ mạng lưới thoát nước đưa về ngăn tiếp nhận bằngđường ống áp lực Từ ngăn tiếp nhận nước thải có thể tự chảy sang các công trìnhđơn vị tiếp theo trong trạm xử lý

Đầu tiên nước thải được dẫn qua mương dẫn có đặt song chắn rác Tại đây, rác

và cặn có kích thước lớn được giữ lại, sau đó được thu gom, đưa về máy nghiền rác.Sau khi qua song chắn rác, nước thải được tiếp tục đưa vào bể lắng cát

Bể lắng cát ngang với hệ thống sục khí nén làm cho nước thải đi qua chuyểnđộng vừa quay vừa tịnh tiến, tạo nên chuyển động xoắn ốc, lượng cát sẽ được giữlại ở đáy bể, các hạt cặn và các chất vô cơ sẽ được tách ra khỏi nước thải Cát saukhi lắng sẽ được đưa ra khỏi bể bằng thiết bị nâng thủy lực và vận chuyển đến sânphơi cát

Nước thải chảy vào bể điều hòa, bể có nhiệm vụ điều hòa lưu lượng và nồng

độ nước thải phù hợp với các công trình xử lý tiếp theo, góp phần làm tăng hiệu quả

xử lý và giảm kích thước các công trình phía sau

Nước thải tiếp tục chảy vào bể lắng ly tâm đợt I Tại đây các chất hữu cơkhông hòa tan trong nước thải được giữ lại Cặn lắng được đưa đến bể mêtan để lênmen Nước thải tiếp tục đi vào ngăn Anoxic của bể AO

Trong ngăn Anoxic, nước thải sinh hoạt tồn tại một lượng nitơ chủ yếu tồn tạidưới dạng hợp chất hữu cơ, amoniac và phosphat Tại đây các vi khuẩn trong môitrường yếm khí sẽ sử dụng các chất dinh dưỡng trong hợp chất hữu cơ làm thức ăn

để tăng trường và phát triển, đồng thời với quá trình đó là quá trình khử muối nitrat

và nitrit bằng cách lấy oxy từ chúng và giải phóng ra nitơ tự do và polyphốtphattrong bùn dư và nước Nước thải tiếp tục đi vào ngăn Aeroten

Tại ngăn Aeroten, các vi khuẩn sẽ phân hủy các hợp chất hữu cơ có trongnước thải trong điểu kiện sục khí liên tục Quá trình phân hủy này sẽ làm sinh khốibùn hoạt tính tăng lên, tạo thành lượng bùn hoạt tính dư Sau đó nước thải đượcchảy qua bể lắng ngang đợt II, phần bùn trong hỗn hợp bùn - nước sau ngănAeroten sẽ được giữ lại, một phần sẽ được bơm tuần hoàn trở lại ngăn Anoxic nhằm

ổn định nồng độ bùn hoạt tính trong bể AO, phần còn lại sẽ đưa về bể nén bùn đểgiảm độ ẩm và ổn định bùn hoạt tính dư, sau đó đưa qua bể mêtan.

Sau khi xử lý sinh học và lắng đợt II, hàm lượng cặn và nồng độ BOD5 trongnước thải giảm đáng kể, đảm bảo đạt yêu cầu chất lượng đầu ra nhưng nồng độ vikhuẩn (điển hình là coliform) vẫn còn một lượng khá lớn do đó yêu cầu phải tiếnhành khử trùng nước thải trước khi xả vào nguồn tiếp nhận Nước thải được khửtrùng bằng hệ thống clo hơi bao gồm máng trộn và bể tiếp xúc Nước thải sau khi

xử lý sẽ được thải ra sông Sài Gòn

Bùn sau khi được nén sẽ đưa vào bể mêtan để lên men ổn định yếm khí Nhờ

sự khuấy trộn, sấy nóng sơ bộ bùn cặn nên sự phân hủy chất hữu cơ ở bể mêtan diễn

ra nhanh hơn Lượng khí thu được trong bể mêtan có thể được dự trữ trong bể khíhoặc sử dụng trực tiếp làm nhiên liệu Bùn sau khi lên men sẽ được chuyển ra sânphơi bùn, cuối cùng được đem đi phục vụ cho mục đích nông nghiệp hoặc chôn lấp

Phục vụ cho nông nghiệp hoặc chôn lấp

Cl

o Trạm cấp

Clo

Bùn tuần hoàn

Nước tách bùn Bùn

Bể nén bùn

Bùn dư

Nguồn tiếp nhậnĐạt tiêu chuẩn loại A

QCVN 14 : 2008/BTNMT

Máng trộn

Bể tiếp xúc

PHƯƠNG ÁN 2

THUYẾT MINH PHƯƠNG ÁN 2

Nước thải chảy vào song chắn rác, bể lắng cát ngang và bể điều hòa tương tựphương án 1

Nước thải tiếp tục chảy vào bể lắng ngang đợt I Tại đây các chất hữu cơkhông hòa tan trong trong nước thải được giữ lại Cặn lắng được đưa đến máy nénbùn Nước thải tiếp tục đi vào bể Aeroten

Tại bể Aeroten, các vi khuẩn sẽ phân hủy các hợp chất hữu cơ có trong nướcthải trong điểu kiện sục khí liên tục Quá trình phân hủy này sẽ làm sinh khối bùnhoạt tính tăng lên, tạo thành lượng bùn hoạt tính dư Sau đó nước thải được chảyqua bể lắng ngang đợt II, phần bùn trong hỗn hợp bùn - nước sau bể Aeroten sẽđược giữ lại, một phần sẽ được bơm tuần hoàn trở lại bể Aeroten nhằm ổn địnhnồng độ bùn hoạt tính trong bể Aeroten, phần còn lại sẽ đưa về bể nén bùn để giảm

độ ẩm và ổn định bùn hoạt tính dư, sau đó đưa qua bể mêtan

Bể lắng ngang đợt II: Bể này có nhiệm vụ giữ lại các màng vi sinh vật lại bểdưới dạng cặn lắng Nước thải sau lắng được đưa vào các công trình khử trùng bằngClo, còn bùn lắng được dẫn tới công trình xử lý bùn

Máng trộn, bể tiếp xúc: Nước sau bể lắng 2 được dẫn về máng trộn, bể tiếpxúc, tại đây nước thải được khử trùng bằng clo (tương tự như phương án 1)

Các công trình xử lý bùn: Bùn được thu từ bể lắng ngang đợt 2 dẫn qua bể nénbùn để làm giảm độ ẩm của bùn tiếp tục được dẫn về bể mê tan cùng với bùn từ bểlắng ngang đợt I Lượng bùn sau đó được dẫn sang máy nén bùn Bùn ép được thugom và làm phân bón

3.5 Tính toán thiết kế công trình xử lý nước thải

3.5.1 Tính toán, thiết kế trạm xử lý theo phương án 1

a Ngăn tiếp nhận nước thải( tính toán chi tiết xem tại Phụ lục 6)

b Mương dẫn nước thải( tính toán chi tiết xem tại Phụ lục 6)

c Song chắn rác( tính toán chi tiết xem tại Phụ lục 6)

d Bể lắng cát ngang( tính toán chi tiết xem tại Phụ lục 6)

e Sân phơi cát( tính toán chi tiết xem tại Phụ lục 6)

f Bể điều hòa( tính toán chi tiết xem tại Phụ lục 6)

g Bể lắng ly tâm đợt I

- Bán kính bể lắng ly tâm

3, 6

tb o

Q R

 Q: là lưu lượng tính toán của nước thải, m 3 /h

 H: là chiều sâu tính toán của vùng lắng, Chọn H = 3m[1, Bảng 34, trang

46]

 K: là hệ số phụ thuộc loại bể lắng và cấu tạo của thiết bị phân phối nước

Đối với bể lắng ly tâm K = 0,45 [1, Bảng 44, trang 62]

 Uo: là độ lớn thủy lực của hạt cặn

 N: là số bể lắng ly tâm công tác, chọn N = 2 bể

0, 05 1,14 0,85 1030, 72 1, 29

K H U

K H t

  : là hệ số kể tới ảnh hưởng của nhiệt độ của nước đối với độ nhớt lấy

theo [1, Bảng 31, trang 45] Với T = 27o

  0,85

 : là thành phần thẳng đứng của tốc độ của nước thải trong bể lấy theo [1,

Bảng 32, trang 45]v = 10mm/s  0,05 mm s /

 T: là thời gian lắng, lấy theo [1, Bảng 33, trang 45], chọn hiệu quả lắng của

bể lắng ly tâm đợt I là E = 60% Với Chh = 273,6mg/l bằng phương pháp nội suy ta xác định được t = 1030,72s = 17,2phút

Q R

Tỉ lệ D/H = 7 ( 6 < 7 < 12 ) thỏa mãn yêu cầu

-Diện tích tiết diện của 1 bể lắng ly tâm:

-Kiểm tra lại tốc độ thực tế trong bể lắng:

h tb

Giá trị này nằm trong khoảng cho phép: 1,5 ÷ 2,5

Vậy các giá trị đã chọn ở trên là thích hợp

-Vận tốc nước chảy trong ống trung tâm 0, 7 1,1 m/s, chọn v = 0,9m/s Đường

kính ống dẫn nước vào bể lắng:

 H1 : Chiều cao vùng lắng của bể lắng , H1= 3,0 m

 h1 : Chiều cao lớp nước trung hòa, h1 = 0,3m

 h2 :Khoảng cách từ mực nước đến thành bể, h2 = 0,35m

 h3 : Chiều cao phần chứa cặn, h3 = 0,35m

-Tốc độ lắng của hạt cặn lơ lửng trong bể lắng :

-Tính toán máng thu nước thải của bể lắng ly tâm

Chọn máng thu nước răng cưa Máng thu nước được đặt vòng tròn có đườngkính bằng 0,8 đường kính bể

-Đường kính bố trí máng thu nước: D   m 0,8 21 16,8m

Chọn máng răng cưa hình chữ V, góc đỉnh 90o để điều chỉnh cao độ mép

máng Chiều cao hình chữ V là 5cm, đáy chữ V là 10cm, mỗi 1 m dài có 5 khe chữ

tb S

m

Q L

1, 28.10264

o

q q n



m 3 /s

- Chiều cao mực nước qua khe chữ V:

3 2,5 2,5 2,51, 28.10

1, 4 1, 4

o o

C Q E tW

 C1: là hàm lượng chất lơ lửng của nước thải sau bể lắng cát, C1 = 273,6mg/l

 Q: là lưu lượng tính toán, Qtt = 1212,5m 3 /h.

 E: là hiệu suất lắng, E = 60%

 T: là thời gian tích lũy cặn, t = 8h

 P: là độ ẩm của cặn tươi, P = 95% nếu xả cặn bằng tự chảy, theo [1, mục

Hiệu suất lắng thực tế ứng với tốc độ lắng của hạt cặn lơ lửng và hàm lượng

ban đầu của bể có thể lấy theo[7, Bảng 3-10, trang 128].

Ứng với U = 0,52mm/s và với CSSvào = 273,6mg/l thì hiệu suất lắng khoảng

50%

Tốc độ thanh gạt bùn từ 2 – 3 vòng/h, chọn 3 vòng/h[8]

Hệ thống thu và phân phối nước chuyển động 3 – 4 vòng/h Hệ thống để bùn

tự trượt, chọn độ dốc i = 0,01 Bùn cặn xả ra khỏi bể bằng thiết bị xả thủy tĩnh

Hiệu quả loại bỏ các chất bẩn trong nước thải trong bể lắng đợt I sẽ tăng lênkhoảng 10-15% khi sử dụng bể làm thoáng sơ bộ.

- Hàm lượng chất lơ lửng (SS) sau khi lắng ly tâm đợt I với hiệu suất 50% là :

BOD5 × (100 – 25)% = 153,2 × 75% = 114,9mg/l

h Bể AO

Các thông số thiết kế

- Lưu lượng nước thải: Q = 29100m 3 /ngđ

- Nhiệt độ nước thải: 27oC

- Hàm lượng BOD5 đầu vào: 114,9mg/l

- Cặn lơ lửng SS đầu vào: 136,8mg/l

- Hàm lượng N – NH4 : 40mg/l

- Hàm lượng tổng P: 16,5mg/l

Tiêu chuẩn đầu ra nước thải sau xử lý đạt loại A, QCVN 14:2008

- Hàm lượng BOD5 đầu ra BOD5 = 30mg/l.

- Hàm lượng N – NH4 đầu ra N – NH4 = 5mg/l.

- Hàm lượng tổng P đầu ra tổng P = 6mg/l.

Xác định thể tích của ngăn thiếu khí (Anoxic)

Tỉ lệ tuần hoàn bùn độ ẩm 99% từ bể lắng thứ cấp về ngăn Anoxic: R = 0,32

- Hàm lượng N-NH4 (NH4hh) trong hỗn hợp nước thải và bùn tuần hoàn đi vàongăn anoxic được xác định:

 N,max: tốc độ tăng trưởng riêng cực đại của vi khuẩn nitrat hóa ở 15oC ,x

1 ,ma 0, 45



10,35

2, 20,16

N N

ngày K

Y  K

   Trong đó:

 Kd = 0,04 ngày -1[10, Bảng 5-4, trang 80]

 Y = 0,16[10, Bảng 5-4, trang 80]

11

- Xác định thành phần hoạt tính của vi khuẩn nitrat hóa trong bùn hoạt tính sẽ

khử

XN = fN x XTrong đó:

v r N

N N

N N V

v N

Chọn chiều cao ngăn thiếu khí HAnoxic = 4 m.

- Chiều cao xây dựng ngăn thiếu khí: Hxd = HAnoxic + hbv = 4 + 0,5 = 4,5 m.

Chọn 2 bể làm việc đồng thời

- Diện tích mỗi bể là: F1-bể=

W

N H =

5377, 7

672, 2

2 4   m 2

Chọn kích thước cho ngăn thiếu khí: BxL = 15,5 x43,5m

-Năng lượng khuấy trộn:

P = µ x G2 x N x V = 0,8937.10-3 x 50 x 2 x 5377,7 = 480,6 (W)

 N: số bể anoxic làm việc, N = 2 bể

 V: thể tích làm việc của bể anoxic, m3

-Công suất motor

P_m=P/η=480,6/0,7 = 686,5 W= 0,6865(kW)

Chọn 2 máy khuấy chìm có: công suất 0,37(kW), 0,5 (Hp),hãng: PentaxModel MR-4-4D1,8 m3/phút

Bảng 3.5 Bảng tổng hợp kích thước ngăn anoxic

Xác định thể tích của ngăn hiếu khí (Aeroten)

Do BOD5 đầu vào là 114,9mg/l cùng với BOD5 đầu ra được xử lý là 50mg/l

nên lựa chọn loại bể Aeroten đẩy không có ngăn tái sinh bùn [1, mục 8.16.1 và 8.16.3, trang 63, 64].

Các đại lượng tính toán

-Do BOD5 của nước thải đưa đi xử lí La = 114,9mg/l< 150 mg/l nên không cần

phải tái sinh bùn hoạt tính

-Tốc độ oxy hóa riêng đối với các chất hữu cơ trong nước thải sinh hoạt được

xác đinh theo [1, công thức 63, trang 65]

max

11