THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI KHU BIỆT THỰ VƯỜN CHÁNH MỸ CÔNG SUẤT 165 M3NGÀY.ĐÊM

 Tính khả thi cao: như vận hành theo chương trình nên có thể linh hoạt cho nhiều hệ thống XL khác nhau, dễ nâng cấp hệ thống XL vì dùng công nghệ xây dựng theo kiểu lắp ráp Module, có t

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TPHCM

KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN



KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI

KHU BIỆT THỰ VƯỜN CHÁNH MỸ

SINH VIÊN THỰC HIỆN : TRẦN QUANG MINH LỚP: DH08MT

MSSV: 08127083 NGÀNH: KĨ THUẬT MÔI TRƯỜNG KHÓA: 2008 – 2012

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TPHCM

KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN



KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHO KHU BIỆT THỰ VƯỜN CHÁNH MỸ

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN SINH VIÊN THỰC HIỆN :

TH.S HUỲNH NGỌC ANH TUẤN TRẦN QUANG MINH

LỚP: DH08MT MSSV: 08127083

LỜI CẢM ƠN

Sau thời gian bốn năm học tập để thực hiện báo cáo thực tập tốt nghiệp cũng như khóa luận tốt nghiệp, tôi luôn nhận được sự quan tâm, động viên và giúp đỡ nhiệt tình của các thầy cô, người thân, bạn bè và các cơ quan, tổ chức

Đầu tiên, tôi xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến công ơn sinh thành và dưỡng dục của ba, mẹ cùng sự giúp đỡ và dìu dắt của anh chị tôi, tất cả mọi người trong gia đình luôn là chỗ dựa tinh thần và là nguồn động lực để tôi vượt qua khó khăn để hoàn thành tốt nhiệm vụ của mình

Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Th.S Huỳnh Ngọc Anh Tuấn, thầy đã dành nhiều thời gian tận tình giúp đỡ và truyền đạt kiến thức và nhiều kinh nghiệm thực tế hướng dẫn tôi hoàn thành bài báo cáo thực tập tốt nghiệp này

Tôi xin gửi lời cảm ơn tri ân đến tất cả các thầy cô Khoa Môi Trường & Tài Nguyên, trường Đại học Nông Lâm TP.HCM đã tận tình dạy dỗ, truyền đạt cho tôi kiến thức chuyên môn, kinh nghiệm thực tế trong suốt bốn năm vừa qua

Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến các anh trong Ban quản lý dự án Khu biệt thự vườn Chánh Mỹ, đặc biệt là anh Tòng và anh Mẫn dù rất bận rộn với công việc của mình nhưng đã dành thời gian để hướng dẫn tận tình và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong thời gian tìm hiểu dự án để làm khóa luận tốt nghiệp

Cuối cùng tôi xin chân thành cảm ơn đến tập thể các bạn lớp DH08MT là những người bạn đã luôn giúp đỡ và chia sẽ trong suốt bốn năm học vừa qua

Mặc dù rất cố gắng nhưng không thể tránh những sai sót, rất mong nhận được ý kiến đóng góp của thầy cô và bạn bè

Một lần nữa xin chân thành cảm ơn!

Bình Dương, ngày 15 tháng 04 năm 2012

Sinh viên thực hiện Trần Quang Minh

TÓM TẮT KHÓA LUẬN

Cùng với sự phát triển kinh tế và quá trình hội nhập với nền kinh tế thế giới trong bối cảnh hiện nay, hàng loạt các KCN – KCX đã được đầu tư và mở rộng trên địa bàn tỉnh Bình Dương Đồng hành với sự phát triển đó là vấn đề gia tăng dân số cơ học và các vấn đề về nhà ở của công nhân, của các cán bộ quản lý trong các doanh nghiệp, để đáp ứng nhu cầu đó thì hàng loạt các khu dân cư, khu chung cư cũng như các khu biệt thự được quy hoạch và xây dựng Đồng hành với sự phát triển đó thì vấn đề môi trường

bị ô nhiễm nghiêm trọng, trong đó ô nhiễm do nước thải đang là vấn đề cấp bách hiện nay Trong tình hình đó, dự án Khu biệt thự vườn Chánh Mỹ đã đầu tư xây dựng hệ thống xử lý nước thải tập trung cho khu biệt thự

Đề tài “Thiết kế hệ thống xử lý nước thải Khu biệt thự vườn Chánh Mỹ công suất

165 m 3 /ngày.đêm” được thực hiện nhằm đáp ứng nhu cầu trên

 Nước thải sinh hoạt chứa nhiều chất hữu cơ dễ bị phân hủy sinh học, ngoài ra còn có cả các thành phần vô vơ, vi sinh vật và vi trùng gây bệnh rất nguy hiểm

Do đó nước thải sinh hoạt trước khi thải ra nguồn tiếp nhận cần phải đạt QCVN 14:2008/BTNMT, cột A

Trong khóa luận tốt nghiệp này, đề xuất 2 phương án với những công nghệ tham khảo từ các hệ thống XLNT đang vận hành với hiệu quả xử lý đạt QCVN 14:2008/BTNMT

 Phương án 1: Nước thải → rổ chắn rác → hầm tiếp nhận → bể điều hòa sục

khí → bể Biofor → bể lắng đứng → bể khử trùng → Nguồn tiếp nhận

 Phương án 2: Nước thải → rổ chắn rác → hầm tiếp nhận → bể điều hòa → bể

SBR → bể khử trùng → Nguồn tiếp nhận

Qua tính toán, phân tích về mặt kỹ thuật, kinh tế và vận hành đã chọn phương án 1 với lý do:

 Đảm bảo nước thải sau xử lý đạt QCVN 14:2008/BTNMT, cột A

 Vận hành đơn giản tiết kiệm diện tích mặt bằng

 Tính khả thi cao: như vận hành theo chương trình nên có thể linh hoạt cho nhiều

hệ thống XL khác nhau, dễ nâng cấp hệ thống XL (vì dùng công nghệ xây dựng theo kiểu lắp ráp Module), có thể xử lý hiệu quả hệ thống nước thải quy mô vừa

và nhỏ, lượng bùn thải ra ít, không phải hoàn lưu bùn và đặc biệt là không cần phải thường xuyên theo dõi kiểm tra, không cần nhân công trình độ cao (đây chính là điểm ưu thế hơn nhiều so với SBR)

 Chi phí xử lý cho 1m3 nước thải : 5.878 (VND/m3 nước thải)

MỤC LỤC

MỤC LỤC iii

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT v

DANH MỤC HÌNH vi

DANH MỤC BẢNG vii

CHƯƠNG I MỞ ĐẦU 1

1.1 Tính cấp thiết của đề tài 1

1.2 Mục tiêu đề tài 1

1.3 Nội dung khóa luận 1

1.4 Phương pháp thực hiện 2

1.5 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài 2

1.6 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 2

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN 3

2.1 Tổng quan dự án khu biệt thự vườn Chánh Mỹ 3

2.1.1 Vị trí và đặc điểm điều kiện tự nhiên 3

2.1.2 Quy hoạch 4

2.1.3 Quy hoạch hệ thống môi trường 8

2.1.4 Tổng hợp kinh phí đầu tư 9

2.2 Tổng quan về các phương pháp xử lý nước thải sinh hoạt qui mô vừa và nhỏ 9 2.2.1 Đặc trưng của nước thải sinh hoạt 9

2.2.2 Công trình xử lí sinh học kị khí 11

2.2.2 Công trình xử lí sinh học hiếu khí 12

2.2.3 Một số quy trình XLNT sinh hoạt phổ biến hiện nay 19

CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ 23

3.1 Cơ sở lựa chọn phương án thiết kế hệ thống xử lý 23

3.1.1 Lưu lượng nước thải của khu biệt thự 23

3.1.2 Nồng độ các chất ô nhiễm 23

3.1.3 Xác định mức độ xử lí nước thải cần thiết 26

3.1.4 Diện tích xây dựng khu xử lý 27

3.1.5 Dự đoán hiệu suất xử lý qua từng công trình 27

3.2 Đề xuất phương án thiết kế 30

3.2.1 Phương án 1 (Dùng BIOFOR ) 30

3.2.2 Phương án 2 ( Dùng SBR ) 32

3.3 Tính toán thiết kế 34

3.3.1 Phương án 1 34

3.3.2 Phương án 2 38

3.4 Tính toán kinh tế 41

3.4.1 Dự toán chi phí phương án 1 41

3.4.2 Dự toán chi phí phương án 2 41

3.5 So sánh lựa chọn phương án khả thi 43

CHƯƠNG 4 KẾT LUẬN - KIẾN NGHỊ 44

4.1 Kết luận 44

4.2 Kiến nghị 44

TÀI LIỆU THAM KHẢO 45

PHỤ LỤC 46

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

BOD : Nhu cầu oxy sinh hóa (Biochemical Oxygen Demand)

COD : Nhu cầu oxy hóa học (Chemical Oxygen Demand)

F/M : Tỷ số thức ăn/ vi sinh vật (Food and microorganism ratio)

MLSS : Chất rắn lơ lửng trong hỗn dịch (Mixed Liquor Suspended Solids)

SS : Cặn lơ lửng (Suspended Solids)

QCVN : Quy chuẩn Việt Nam

KCN : khu công nghiệp

KCX : khu chế xuất

HTXLNT : Hệ thống xử lý nước thải

XLNT : Xử lý nước thải

VSV : Vi sinh vật

SBR : Bể xử lý sinh học thiếu khí theo mẻ (Sequencing Batch Reactor)

VSS : Hàm lượng chất rắn bay hơi

GVHD : Giáo viên hướng dẫn

KLTN : Khóa luận tốt nghiệp

DANH MỤC HÌNH

Hình 2.1 Quy hoạch không gian Khu biệt thự vườn Chánh Mỹ 3

Hình 2.2 Sơ đồ vị trí khu vực quy hoạch 3

Hình 2.3 Vị trí khu xử lý nước thải tập trung 7

Hình 2.4 Sơ đồ cấu tạo bể tự hoại 2 ngăn (trên) và 3 ngăn (dưới) 11

Hình 2.5 Sơ đồ cấu tạo giếng thấm 12

Hình 2.6 Sơ đồ hoạt động pha của mô hình UNITANK 15

Hình 2.7 Các giai đoạn hoạt động của bể SBR 16

Hình 2.8 Sơ đồ bể lọc sinh học có lớp vật liệu ngập nước 18

Hình 2.9 Sơ đồ xử lý nước thải sinh hoạt công suất 300m3/ngày.đêm 19

Hình 2.10 Sơ đồ xử lý nước thải khu dân cư Phương Anh, 1000m3/ngày.đêm 20

Hình 2.11 Sơ đồ xử lý nước thải khu nghỉ mát Sinh Hương, 260 m3/ngày.đêm 21

Hình 2.11 Sơ đồ xử lý nước thải sinh hoạt công suất 5000m3/ngày 22

Hình 3.1 Sơ đồ quy trình công nghệ phương án 1 (dùng BIOFOR) 31

Hình 3.1 Sơ đồ quy trình công nghệ phương án 2 (dùng SBR) 32

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1 Bảng cân bằng đất đai 5

Bảng 2.2 Bảng tổng hợp đường giao thông 5

Bảng 2.2 Bảng thống kê nhu cầu dùng nước 6

Bảng 2.3 Bảng dự kiến chi phí đầu tư hạ tầng kỹ thuật 9

Bảng 2.4 Thành phần nước thải sinh hoạt khu dân cư 10

Bảng 3.1 Tính chất nước thải khu dân cư Phú Hòa, TX.TDM, Bình Dương 24

Bảng 3.2 Tính chất nước thải khu dân cư Chánh Nghĩa, TX.TDM, Bình Dương 24

Bảng 3.4 Lượng chất bẩn một người trong một ngày xả vào hệ thống thoát nước với một người sử dụng 150 l/người.ngày (theo TCXDVN 51:2008) 25

Bảng 3.5 Nồng độ chất bẩn tính toán theo bảng 4.1 25

Bảng 3.6 So sánh chất lượng nước thải sinh hoạt của khu biệt thự sau khi qua bể tự hoại với tiêu chuẩn xả ra nguồn theo QCVN 14:2008 cột A 26

Bảng 3.7 Bảng dự đoán hiệu suất xử lý qua từng công trình phương án 1 27

Bảng 3.8 Bảng dự đoán hiệu suất xử lý qua từng công trình phương án 2 29

Bảng 3.9 Bảng tóm tắt thông số thiết kế các công trình phương án 1 34

Bảng 3.10 Bảng tóm tắt thông số thiết kế các công trình phương án 2 38

Bảng 3.11 Khái quát dự toán kinh tế phương án 1 41

Bảng 3.12 Khái quát dự toán kinh tế phương án 2 41

Bảng 3.13 So sánh lựa chọn phương án thiết kế 43

CHƯƠNG I MỞ ĐẦU

1.1 Tính cấp thiết của đề tài

Trong những năm gần đây, Bình Dương được biết đến như là một trong những tỉnh có tốc độ tăng trưởng kinh tế cao, phát triển công nghiệp năng động của cả nước Cùng với sự phát triển năng động đó là sự tăng dân số cơ học ngày càng cao và nhiều khu dân cư chung cư được quy hoạch để đáp ứng sự phát triển đó Bên cạnh những mặt tích cực thì cũng tồn tại những mặt tiêu cực về môi trường đó là sự ô nhiễm nguồn nước nghiêm trọng đặc biệt là nguồn nước mặt do chưa được xử lý mà chủ yếu xả vào

hệ thống thoát nước và đổ ra sông Cùng với sự xuất hiện của các dự án quy hoạch khu dân cư, khu đô thị, chung cư cao tầng trên địa bàn tỉnh Bình Dương thì dự án Khu Biệt thự vườn Chánh Mỹ là một trong những dự án được coi là nổi bật phù hợp với xu thế phát triển hiện đại và thân thiện với môi trường

Hiện nay, Khu biệt thự vườn Chánh Mỹ đang được xây dựng nhưng các biện pháp bảo vệ môi trường vẫn chưa được quan tâm, chưa có triển khai xây dựng hệ thống

xử lý nước thải tập trung cho Khu Biệt thự

Đồng thời, nhằm chấp hành nghiêm chỉnh Nghị định số 80/2006/NĐ-CP ngày 09/08/2006 của Chính phủ về việc qui định chi tiết và hướng dẫn thi hành một

số điều Luật bảo vệ môi trường Và quyết định số 22/2006/QĐ-BVMT ngày 22/03/2006 của Bộ Tài Nguyên và Môi Trường về bắt buộc áp dụng các tiêu chuẩn Việt Nam về môi trường Việt Nam

Do đó, việc xây dựng hệ thống xử lý nước thải cho khu biệt thự vườn Chánh Mỹ

là việc hết sức cần thiết Trên cơ sở đó đề tài “ Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho

Khu biệt thự vườn Chánh Mỹ” đã được thực hiện

1.2 Mục tiêu đề tài

 Xác định lưu lượng, thành phần, tính chất nước thải phát sinh từ dự án

 Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho khu biệt thự vườn Chánh Mỹ đạt QCVN 14:2008/BTNMT, cột A

1.3 Nội dung khóa luận

 Tổng quan về sự phát triển của các dự án khu biệt thự và biệt thự vườn

 Tổng quan về khu biệt thự vườn Chánh Mỹ

 Nguồn phát sinh nước thải, lưu lượng, thành phần, tính chất nước thải

 Tổng quan các phương án xử lý nước thải sinh hoạt

 Xác định các chỉ tiêu chất lượng nước thải đầu vào của hệ thống xử lý nước thải

 Phân tích, đề xuất công nghệ xử lý phù hợp và tính toán thiết kế hệ thống xử

lý nước thải cho khu biệt thự

 Tính toán thiết kế các công trình đơn vị

 Tính toán kinh tế xây dựng, lập bản vẽ thiết kế hệ thống xử lý nước thải

1.5 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài

 Đối tượng: nước thải sinh hoạt của các hộ dân trong khu biệt thự

 Phạm vi nghiên cứu:

o Chỉ xử lý nước thải phát sinh trong dự án không xử lý các thành phần ô nhiễm khác

o Chỉ xây dựng hệ thống xử lý nước thải dựa vào quy hoạch của dự án

o Nước thải sau khi xử lý đạt loại A theo QCVN 14:2008 BTNMT

1.6 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

 Môi trường : Nước thải sau khi xử đạt chuẩn xả thải, đảm bảo vệ sinh môi trường cho khu biệt thự góp phần bảo vệ sức khỏe người dân

 Kinh tế : Tiết kiệm tài chính cho công ty hơn việc phải nộp phạt về phí môi trường, đồng thời môi trường đảm bảo cũng là một yếu tố cần thiết đối với khách hàng khó tính trong và ngoài nước

 Thực tiễn: Đáp ứng nhu cầu xây dựng mới các khu dân cư, khu biệt thự vườn thì cần phải xây dựng hệ thống xử lý nước thải mới để đảm bảo tuân theo quy định của pháp luật

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN

2.1 Tổng quan dự án khu biệt thự vườn Chánh Mỹ [1]

2.1.1 Vị trí và đặc điểm điều kiện tự nhiên

2.1.1.1 Vị trí, giới hạn khu đất

Khu đất đầu tư xây dựng có vị trí tại xã Chánh Mỹ, thị xã Thủ Dầu Một, tỉnh Bình Dương, tiếp giáp đường Nguyễn Văn Cừ, qua cầu Rạch Trầu khoảng 500m, với

tứ cận như sau:

o Bắc giáp: Đường Nguyễn Văn Cừ

o Nam giáp: Sông Sài Gòn

o Đông giáp: Đường đất đỏ đi vào

nhà máy nước thị xã Thủ Dầu Một

o Tây giáp: Đất dân cư hiện hữu

(Khu dự án Đô thị sinh thái Chánh

Mỹ)

Tổng diện tích khu đất là: 127.575,20 m²

Hình 2.1 Quy hoạch không gian Khu biệt thự vườn Chánh Mỹ

Hình 2.2 Sơ đồ vị trí khu vực quy hoạch

2.1.1.2 Địa hình

Địa hình khu đất nói chung khá bằng phẳng, có cao độ (giả định) thay đổi từ +0,25m đến +1,25m, độ dốc ít, hướng dốc chủ đạo từ Bắc về Nam (từ trục đường Nguyễn Văn Cừ hiện hữu ra phía bờ sông Sài Gòn) Độ dốc tự nhiên địa hình trung bình khoảng 0,2%, thuận lợi việc thoát nước

2.1.1.3 Địa chất thủy văn, địa chất công trình

 Địa chất thủy văn:

- Khu đất nằm trong vùng Đông Nam Bộ, có khí hậu nhiệt đới gió mùa, nắng ẩm mưa nhiều, phân biệt 2 mùa mưa nắng rõ rệt: Mùa nắng từ tháng 5 đến tháng 10; mùa mưa từ tháng 4 đến tháng 11

- Nhiệt độ trung bình năm: 26,5ºC-33ºC

- Lượng mưa trung bình là: 1773mm

- Độ ẩm tương đối trung bình: 80%

- Tốc độ gió trung bình: khoảng 0,5 m/s

- Hướng gió chính: Tây Nam Tháng 10,11,12: Hướng gió: Bắc và Đông Bắc

- Số giờ nắng: 2.443 giờ /năm

- Bức xạ nhiệt không lớn lắm: khoảng 3400 kcal/h

 Địa chất công trình:

Khu vực chưa có tài liệu khảo sát địa chất công trình Tuy nhiên theo các số liệu lấy từ các công trình khu vực lân cận thì nền đất khu vực có độ chịu lực trung bình từ 0,5-1,0 Kg/cm²

2.1.1.4 Cảnh quan thiên nhiên

Khu đất nằm trong vùng cảnh quan đặc biệt quan trọng của thị xã Thủ Dầu Một, trong khu vực định hướng quy hoạch khu ở sinh thái, xung quanh có nhiều mảng xanh Trong thiết kế quy hoạch cần lưu ý về tầm nhìn, cảnh quan cũng như về định hướng không gian cho khu vực, đảm bảo đáp ứng yêu cầu của một khu ở cao cấp, là điểm nhấn về cảnh quan trên bờ sông Sài Gòn

2.1.2 Quy hoạch

2.1.2.1 Quy mô dân số và dự kiến cơ cấu dân số

- Với tiêu chuẩn 50-70 m²/người, dự kiến có thể bố trí được 1.800 - 2.500 người

- Với tiêu chuẩn 4người/hộ, dự kiến có thể bố trí được 625-450 hộ

- Dự báo quy mô dân số cho khu vực vào khoảng 1.792 người

- Dự báo số hộ trong khu vực khoảng 448 hộ

2.1.2.2 Quy hoạch sử dụng đất

Bảng 2.1 Bảng cân bằng đất đai

STT THÀNH PHÂN

TÍCH (m²)

MĐ XD (%)

DTXD (m²)

TẦNG CAO

TIÊU BQ(m²)

SỐ CĂN HỘ

A ĐẤT DÂN DỤNG 118,657.4 100.00% 66.2

1 ĐẤT NHÀ Ở 54,715.0 46.11% 62% 33,871.3 30.5 448

NHÀ BIỆT THỰ VƯỜN 24,925.0 21.01% 60% 14,955.0 2.5 80

NHÀ Ở BIỆT THỰ SONG LẬP 10,513.0 8.86% 70% 7,359.1 3.0 52

NHÀ Ở LIỀN KỀ (tái định cư) 8,702.0 7.33% 80% 6,961.6 3.0 58

NHÀ Ở CHUNG CƯ CAO TẦNG 6,919.0 5.83% 40% 2,767.6 12.0 130

NHÀ Ở CHUNG CƯ THẤP TẦNG 3,656.0 3.08% 50% 1,828.0 7.0 128

2 ĐẤT CÔNG TRÌNH DV CÔNG CỘN 7,116.0 6.00% 40% 2,846.4 4.0 4.0

3 ĐẤT CÔNG VIÊN CÂY XANH 10,890.8 9.18% 15% 6.1

CÂY XANH TẬP TRUNG 4,614.0 3.89%

CÂY XANH PHÂN TÁN 6,276.8 5.29%

4 ĐẤT HẠ TẦNG KỸ THUẬT 967.6 0.82% 0.5

TRẠM XỬ LÝ TẬP TRUNG 447.0 0.38%

HÀNH LANG KỸ THUẬT SAU NHÀ 520.6 0.44%

5 ĐẤT GIAO THÔNG 44,968.0 37.90% 25.1

B ĐÁT NGOÀI DÂN DỤNG 8,917.8 6.99%

ĐẤT HLBV SÔNG 8,917.8

TỔNG CỘNG A+B 127,575.2 100.00%

DÂN SỐ DỰ KIẾN: 1,792 NGƯỜI

TỈ LỆ (%)

93.01%

2.1.2.3 Quy hoạch giao thơng

Bảng 2.2 Bảng tổng hợp đường giao thơng

Ghi chú: Diện tích theo bảng thống kê là chưa trừ các khoảng chồng nhau và chưa tính đến bán kính độ cong bĩ vỉa

STT

CHỈ GIỚI ĐƯỜNG ĐỎ

CHỈ GIỚI XÂY DỰNG

DIỆN TÍCH

1 ĐƯỜNG D1 283.0 4-4 5.0 14.0 9.00 5.0 33.0 8.5 11,50-14,50 6,792.0

2 ĐƯỜNG D2 308.0 3-3 5.0 7.0 - 5.0 17.0 8.5 8,50-14,50 5,236.0

3 ĐƯỜNG D3 104.0 2-2 3.0 6.0 - 3.0 12.0 6.0 9,00-12,00 1,248.0

4 ĐƯỜNG HT MỞ RỘNG 265.0 3-3 5.0 7.0 - 5.0 17.0 8.5 11,5-12,50 4,505.0

5 ĐƯỜNG N1 172.0 2-2 3.0 6.0 - 3.0 12.0 6.0 9,00-12,00 2,064.0

6 ĐƯỜNG N2 294.0 3-3 5.0 7.0 - 5.0 17.0 8.5 9,00-14,00 4,998.0

7 ĐƯỜNG N2A 103.0 2-2 3.0 6.0 - 3.0 12.0 6.0 9,00-12,00 1,236.0

8 ĐƯỜNG N3 335.0 3-3 5.0 7.0 - 5.0 17.0 8.5 12.50 5,695.0

9 ĐƯỜNG N4 363.0 3-3 5.0 7.0 - 5.0 17.0 8.5 12.50 6,171.0

10 ĐƯỜNG N5 432.0 3A-3A 6.0 7.0 - 5.0 18.0 9.0 13.50 7,776.0

11 ĐƯỜNG NGUYỄN VĂN CỪ 290.0 1-1 6.5 15.0 4.00 6.5 32.0 10.3 13,25-16,25 8,120.0

TỔNG 2,949.0 53,841.0

MẶT CẮT NGANG (mèt)

2.1.2.4 Quy hoạch hệ thống cấp nước

 Tiêu chuẩn cấp nước và nhu cầu dùng nước:

Bảng 2.2 Bảng thống kê nhu cầu dùng nước

Với K ngày,max = 1,3 : Hệ số dùng nước không điều hòa ngày

Lưu lượng cần thiết (làm tròn) Qct = 500 m³/ngày

 Nguồn nước và hệ thống cấp nước sinh hoạt:

Nguồn nước cấp cho khu quy hoạch lấy từ đường ống hiện hữu Ф200 trên đường Nguyễn văn cừ Đường ống cấp nước trục chính của khu chạy dọc theo đường

HT và đường D1, D2, Ф150, Ф100 Các ống rẽ nhánh Ф76, Ф60

Mạng lưới đường ống này chỉ phục vụ cho quy mô quy hoạch khu biệt thự vườn Chánh Mỹ, không dự kiến mở rộng ra xung quanh, mạng lưới cấp nước này bao gồm:

 Các tuyến chuyển tải Ф76, Ф60 cho từng lô nhà trong toàn khu

 Các tuyến nhánh cụt, tuyến nội bộ từng lô đường kính Ф60

 Nhánh rẽ cấp nước cho từng nhà Ф42

 Hệ thống cấp nước chữa cháy:

Dựa vào các tuyến ống cấp nước chính cho cả khu quy hoạch, bố trí 09 trụ lấy nước chữa cháy Ф150 ở các điểm thuận tiện lấy nước với khoảng cách trung bình giữa

2 trụ là 150m Ngoài ra khi có sự cố cháy, cần phải gọi xe chữa cháy chuyên dụng để

hỗ trợ

2.1.2.5 Quy hoạch hệ thống thoát nước thải và môi trường

 Thoát nước thải:

- Lưu lượng nước tính toán cho mạng lưới cống thoát nước thải được tính bằng 80% lượng nước cấp

STT CÁC YẾU TỐ TÍNH TOÁN DÂN SỐ

(người) TIÊU CHUẨN

5 Tổng lượng nước trên ∑Q 1+2+3+4 351.00

8 Lưu lượng cần thiết Qct Qm x 1,3 474.55

- Công suất của nhà máy xử lý nước thải tính bằng 75% lưu lượng nước chảy vào mạng cống dẫn, do trong quá trình vận chuyển trên mạng lưới cống dẫn, chủ yếu là cống HDPE, nước bị thấm, rò rỉ dọc theo tuyến dẫn

- Công suất trạm xử lý nước thải:

Qxl = 0,8 x 0,75 x Qsh = 0,6Qsh= 0,6 x 270 = 162 m³/ngày

Trong đó: Q sh : Lưu lượng cấp nước sinh hoạt = 270m³/ngày

- Chọn trạm có công suất xử lý nước thải là 165 m³/ngày

- Nước thải sinh hoạt trước khi đổ vào hệ thống đường cống gom phải được xư lý cục bộ trong từng căn hộ Tất cả các khu vệ sinh đều phải có bể tự hoại 3 ngăn, xây đúng theo quy cách, để xử lý sơ bộ tránh ô nhiễm môi trường và làm tắt nghẽn hệ thống cống dẫn

- Nước sinh hoạt từ các căn hộ được đấu nối vào các hố ga, sử dụng ống PVC

- Lưu lượng nước thải được chia về trạm để xử lý

- Trạm xử lý nước thải đặt tại khu đất hạ tầng kỹ thuật, vị trí giao nhau giữa đường D7a và đường N3

Hình 2.3 Vị trí khu xử lý nước thải tập trung

Khu xử lý nước thải tập trung

 Giải pháp thoát nước

- Giải pháp được chọn cho hệ thống thoát nước sinh hoạt - thoát nước mưa khu dân cư Chánh Mỹ là hệ thống thoát nước riêng

- Phương án chọn cho thoát nước mưa là cống tròn BTCT ly tâm Ф600- Ф800- Ф1000, đấu nối bằng phương pháp xảm Hệ thống thoát nước mưa sử dụng hệ thống cống tròn BTCT ly tâm, kết hợp với giếng thu, thu nước triệt để, tránh ngập úng cục bộ Cống thoát nước mưa được bố trí dưới vỉa hè đi bộ và có tim cống cách lề 1,5m Độ sâu chôn cống BTCT ly tâm ban đầu 0.9-1m, giếng thu được bố trí khoảng (20-25m)/cái có nhiệm vụ thu nước mưa

- Phương án chọn cho thoát nước thải là cống tròn HDPE 2 vách Ф300- Ф400- Ф600 đấu nối bằng phương pháp hàn co nhiệt Nước thải sinh hoạt (sau khi xử

lý cục bộ) được thu gom vào các hố ga, đưa về trạm xử lý nước thải bằng hệ thống cống HDPE 2 vách Độ sâu chôn cống HDPE ban đầu 1m (tính đến đáy)

Độ sâu chôn cống lớn nhất 3,0m (hố ga vào trạm xử lý) Độ dốc nhỏ nhất

imin=1/d Vận tốc nước chảy lớn nhất: 3m/s

- Nước thải được làm sạch đạt tiêu chuẩn loại A - QCVN 14-2008/BTNMT rồi

 Khói bụi

Không được thường xuyên xả khói, khí thải gây khó chịu cho cư dân xung quanh Miệng xả ống khói, ống thông hơi không được hướng ra đường phố, nhà xung quanh Ống thoát hơi có đường kính tối thiểu 160 mm, vị trí miệng ống thoát hơi phải đặt phía sau nhà, cách vị trí cao nhất của mái nhà tối thiểu 1,0 m

 Cây xanh

Bố trí công viên cây xanh tập trung và bổ sung diện tích cây xanh cho khu quy hoạch bằng cây xanh dọc các trục đường, bao gồm:

 Mảng cây xanh tập trung: 10.890,8m²

 Cây xanh đường phố: 2.949 mét dài

2.1.4 Tổng hợp kinh phí đầu tư

Tổng cộng chi phí đầu tư hạ tầng kỹ thuật: 39.435.850.000 đồng

(Ba mươi chín tỷ, bốn trăm ba mưoi lăm triệu, tám trăm năm mươi ngàn đồng)

 Nguồn vốn đầu tư

Nguồn vốn đầu tư: Vốn của Tổng Công ty Thương mại Xuất nhập khẩu Thanh

Lễ - Trách nhiệm hữu hạn Một thành viên

2.2 Tổng quan về các phương pháp xử lý nước thải sinh hoạt qui mô vừa và nhỏ

2.2.1 Đặc trưng của nước thải sinh hoạt [9]

Nước thải sinh hoạt là nước được thải bỏ sau khi sử dụng cho các mục đích sinh hoạt của cộng đồng: tắm, giặt giũ, tẩy rửa, vệ sinh cá nhân…Chúng thường được thải

ra từ các căn hộ, cơ quan, trường học, bệnh viện, chợ và các công trình công cộng khác Lượng nước thải sinh hoạt của một khu dân cư phụ thuộc vào dân số, vào tiêu chuẩn cấp nước và đặc điểm của hệ thống thoát nước Tiêu chuẩn cấp nước sinh hoạt cho một khu dân cư phụ thuộc vào khả năng cung cấp nước của các nhà máy nước hay các trạm cấp nước hiện có Các trung tâm đô thị thường có tiêu chuẩn cấp nước cao hơn so với các vùng ngoại thành và nông thôn, do đó lượng nước thải sinh hoạt tính trên đầu người cũng có sự khác biệt giữa thành thị và nông thôn Nước thải sinh hoạt ở các trung tâm đô thị thường được thoát bằng hệ thống thoát nước dẫn ra các sông rạch, còn ở các vùng ngoại thành và nông thôn do không có hệ thống thoát nước nên nước thải thường được tiêu thoát tự nhiên vào các ao hồ hoặc thoát bằng biện pháp tự thấm

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 vơ, vi sinh vật và vi trùng gây bệnh rất nguy hiểm Chất

hữu cơ chứa trong nước thải sinh hoạt bao gồm các hợp chất như protein(4050%);

hydratcarbon(4050%) gồm tinh bột, đường và xenlulo; cà các chất béo(510%)

Nồng độ chất hữu cơ trong nước thải sinh hoạt dao động trong khoảng 150450 mg/l

theo trọng lượng khô Có khoảng 2040% chất hữu cơ khó phân hủy sinh học Ở

những khu dân cư đông đúc, điêu kiện vệ sinh thấp kém, nước thải sinh hoạt không

được xử lý thích đáng là một trong những nguồn gây ô nhiễm môi trường nghiêm

trọng Đặc điểm quan trọng của nước thải sinh hoạt là thành phần của chúng tương đối

ổn định

Bảng 2.4 Thành phần nước thải sinh hoạt khu dân cư

STT Các thông số ô nhiễm Đơn vị Giá trị ô nhiễm

350-1200 250-850 100-350

4 Tổng Nitơ

Nito hữu cơ Nito amoni Nito Nitrit Nito Nitrat

mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l

20-85 8-35 12-50 0-0,1 0,1-0,4

2.2.2 Công trình xử lí sinh học kị khí [10]

Quá trình xử lí dựa trên cơ sở phân huỷ các chất hữu cơ giữ lại trong công trình nhờ sự lên men kị khí Đối với các công trình qui mô nhỏ và vừa người ta thường dùng công trình kết hợp giữa việc tách cặn lắng với sự phân huỷ kị khí các chất hữu cơ trong pha rắn và pha lỏng Các công trình thường được ứng dụng là: các loại bể tự hoại, giếng thấm

2.2.2.1 Bể tự hoại

Bể tự hoại là công trình xử lí nước thải bậc I (xử lí sơ bộ) đồng thời thực hiện hai chức năng: lắng nước thải và lên men cặn lắng Bể tự hoại có dạng hình chữ nhật hoặc hình tròn trên mặt bằng được xây dựng bằng gạch, bê tông cốt thép, hoặc chế tạo bằng vật liệu composite Bể chia làm 2 hoặc 3 ngăn Do phần lớn cặn lắng trong ngăn thứ nhất nên dung tích ngăn này chiếm 50-75% dung tích toàn bể

Các ngăn bể tự hoại được chia làm hai phần: phần lắng nước thải (phái trên) và phần lên men cặn lắng (phía dưới) Nước thải vào với thời gian lưu nước trong bể từ 1 đến 3 ngày Do vận tốc trong bể bé nên phần lớn cặn lơ lửng được lắng lại Hiệu quả lắng cặn trong bể tự hoại có thể đạt từ 40-60% phụ thuộc vào nhiệt độ, chế độ quản lí

và vận hành bể Qua thời gian từ 3-6 tháng, cặn lắng lên men yếm khí Quá trình lên men chủ yếu diễn ra trong giai đoạn đầu là lên men axit Các chất khí tạo nên trong quá trình phân giải (CH4, CO2, H2S …) nổi lên kéo theo các hạt cặn khác có thể làm cho nước thải nhiễm bẩn trở lại và tạo nên một lớp váng nổi trên mặt nước

Để dẫn nước thải vào và ra khỏi bể người ta phải nối ống bằng phụ kiện Tê với đường kính tối thiểu là 100mm với một đầu ống đặt dưới lớp màng nổi, đầu kia được nhô lên phía trên để tiện việc kiểm tra, tẩy rửa và không cho lớp cặn nổi trong bể chảy

ra đường cống Cặn trong bể tự hoại được lấy theo định kì Mỗi lần lấy phải để lại khoảng 20% lượng cặn đã lên men lại trong bể để làm giống men cho bùn cặn tươi mới lắng, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình phân huỷ cặn

Hình 2.4 Sơ đồ cấu tạo bể tự hoại 2 ngăn (trên) và 3 ngăn (dưới)

2.2.1.2 Giếng thấm:

Giếng thấm là công trình trong đó nước thải được xử lí bằng phương pháp lọc qua lớp cát, sỏi và oxy hoá kị khí các chất hữu cơ được hấp phụ trên lớp cát sỏi đó Nước thải sau khi xử lí được thấm vào đất Do thời gian nước lưu lại trong đất lâu nên các loại vi khuẩn gây bệnh bị tiêu diệt hầu hết

Để đảm bảo cho giếng hoạt động bình thường, nước thải phải được xử lí bằng phương pháp lắng trong bể tự hoại hoặc bể lắng hai vỏ

Giếng thấm cũng chỉ được sử dụng khi mực nước ngầm trong đất sâu hơn 1.5m

để đảm bảo được hiệu quả thấm lọc cũng như không gây ô nhiễm nước dưới đất Các loại đất phải dễ thấm nước từ 208l/m2.ngày Do đó, khi sử dụng giếng thấm cần khảo sát địa chất nơi muốn xây dựng giếng thấm

Hình 2.5 Sơ đồ cấu tạo giếng thấm 2.2.2 Công trình xử lí sinh học hiếu khí [10]

Quá trình xử lí nước thải dựa trên sự oxy hoá các chất hữu cơ có trong nước thải nhờ oxy tự do hoà tan Các công trình xử lí sinh học hiếu khí trong điều kiện tư nhiên thường được tiến hành trong hồ (hồ hiếu khí, hồ kị khí) hoặc trong đất ngập nước Tuy nhiên, các công trình này cần có diện tích mặt bằng lớn nên thường không được áp dụng trong các trạm xử lí có mặt bằng giới hạn Để khắc phục tình trạng thiếu mặt bằng thì có các công trình xử lí sinh học hiếu khí nhân tạo được dựa trên nguyên tắc hoạt động của bùn hoạt tính hoặc quá trình màng sinh vật Các công trình thường dùng:

bể aerotank , kênh oxy hoá, bể lọc sinh học, đĩa lọc sinh học

2.2.2.1 Bể Aerotank

Bể aerotank là loại bể sử dụng phương pháp bùn hoạt tính Nước thải sau khi xử

lí sơ bộ còn chứa phần lớn các chất hữu cơ ở dạng hoà tan cùng các chất lơ lửng di vào aerotank Các chất lơ lửng này là một số chất rắn và có thể là các hợp chất hữu cơ chưa phải là dạng hoà tan Các chất lơ lửng làm nơi vi khuẩn bám vào để cư trú, sinh sản và phát triển dần thành các hạt cặn bông Các hạt này dần to và lơ lửng trong nước Chính

vì vậy, xử lí nước thải ở aerotank được gọi là quá trình xử lí với sinh trưởng lơ lửng của quần thể vi sinh vật Các bông cặn này cũng chính là bông bùn hoạt tính Bùn hoạt tính là các bông cặn màu nâu sẫm, chứa các hợp chất hữu cơ hấp phụ từ nước thải và là nơi cư trú cho các vi khuẩn cùng các vi sinh vật bậc thấp khác sống và phát triển Trong nước thải có các hợp chất hữu cơ hoà tan – loại chất dễ bị vi sinh vật phân huỷ nhất Ngoài ra, còn có loại hợp chất hữu cơ khó bị phân huỷ hoặc loại hợp chất chưa hoà tan hay khó hoà tan ở dạng keo – các dạng hợp chất này có cấu trúc phức tạp cần được vi khuẩn tiết ra enzim ngoại bào, phân huỷ thành những chất đơn giản hơn rồi sẽ thẩm thấu qua màng tế bào và bị oxy hoá tiếp thành sản phẩm cung cấp vật liệu cho tế bào hoặc sản phẩm cuối cùng là CO2 và nước Các hợp chất hữu cơ ở dạng hoà keo hoặc ở dạng các chất lơ lửng khó hoà tan là các hợp chất bị oxy hoá bằng vi sinh vật khó khăn hoặc xảy ra chậm hơn

Hiệu quả làm sạch của bể Aerotank phụ thuộc vào: đặc tính thuỷ lực của bể hay còn gọi là hệ số sử dụng thể tích của bể, phương pháp nạp chất nền vào bể và thu hỗn hợp bùn hoạt tính ra khỏi bể, kiểu dáng và đặc trưng của thiết bị làm thoáng nên khi thiết kế phải kể đến ảnh hưởng trên để chọn kiểu dáng và kích thước bể cho phù hợp

Các loại bể Aerotank truyền thống thường có hiệu suất xử lí cao Tuy nhiên trong quá trình hoạt động của bể cần có thêm các bể lắng I (loại bớt chất bẩn trước khi vào bể) và lắng II( lắng cặn, bùn hoạt tính) Trong điều kiện hiện nay, diện tích đất ngày càng hạn hẹp Vì thế càng giảm được thiết bị hay công trình xử lí là càng tốt Để khắc phục tình trạng trên thì có các bể đáp ứng được nhu cầu trên : aerotank hoạt động từng mẻ, bể Unitank

2.2.2.2 Bể Unitank

Unitank là công nghệ hiếu khí xử lí nước thải bằng bùn hoạt tính, quá trình xử lí liên tục và hoạt động theo chu kì Nhờ quá trình điều khiển linh hoạt cho phép thiết lập chế độ xử lí phù hợp với nước thải đầu vào cũng như mở rộng chức năng loại bỏ Phospho và Nitơ khi cần thiết Việc thiết kế hệ thống Unitank dưa trên một loạt các nguyên tắc và qui luật riêng, khác với các hệ thống xử lí nước thải bùn hoạt tính truyền thống

Về cấu trúc, Unitank là là một khối bể hình chữ nhật được chia làm 3 khoang thông nhau qua bức tường chung Hai khoang ngoài có thêm hệ thống máng răng cưa nhằm thực hiện hai chức năng: vừa là bể sục khí để vi sinh vật oxy hoá các chất hữu

cơ gây bẩn vừa là bể lắng II tách bùn ra khỏi nước đã xử lí Hệ thống đường ống đưa nước thải vào Unitank được thiết kế để đưa nước thải vào từng khoang tuỳ theo từng pha Nước thải sau xử lí theo máng răng cưa ra ngoài bể chứa nước sạch, bùn sinh học

dư cũng được đưa ra khỏi hệ thống Unitank từ hai khoang ngoài Cũng giống như các

hệ thống xử lí sinh học khác, Unitank xử lí nước thải với dòng vào và dòng ra liên tục theo chu kì, mỗi chu kì gồm hai pha chính và hai pha phụ Thời gian của pha chính là

ba giờ và thời gian của pha phụ là một giờ ( có thể điều chỉnh được) Thời gian của pha

chính và pha phụ được tính toán và chương trình hoá dựa vào lưu lượng, tính chất nước thải đầu vào và tiêu chuẩn chất lượng nước thải xử lí đầu ra

Toàn bộ hệ thống Unitank được điều khiển tự động bởi bộ PLC đã được máy tính lập trình sẵn theo tính chất đặc trưng của nước thải và theo số liệu thực nghiệm

Chu kì Unitank hoạt động như sau: gồm hai pha chính và hai pha phụ

 Pha chính thứ nhất: Nước thải được đưa vào ngăn bên trái ngoài cùng ( ngăn A) lúc này đang được sục khí Nước thải mới được đưa vào được trộn lẫn với bùn hoạt tính Các hợp chất hữu cơ, tác nhân gây bẩn cho nước bị hấp phụ và bị phá vỡ một phần bởi bùn hoạt tính (quá trình tích luỹ) Từ ngăn A hỗn hợp bùn nước liên tục chảy vào ngăn B cũng đang được sục khí Tại đây vi sinh tiếp tục phá huỷ các chất hữu cơ

đã được đưa vào và được hấp phụ ở ngăn A (quá trình tái sinh) Cuối cùng, hỗn hợp bùn nước được chuyển sang ngăn C lúc này ngăn C không sục khí cũng không khuấy trộn mà đóng vai trò như một bể lắng, tạo điều kiện yên tĩnh cho bùn sa lắng dưới tác dụng của trọng lực Từ ngăn C, nước thải đã được trào qua máng răng cưa vào kênh nước sạch, bùn dư cũng lấy ở đây, tại ngăn C

 Pha phụ thứ nhất: Hết pha chính thứ nhất là đến pha phụ thứ nhất kéo dài trong một giờ Trong suốt thời gian pha phụ thứ nhất, chức năng ngăn A thay đổi Hệ thống sục khí của ngăn A ngưng hoạt động để bùn trong ngăn này có thể lắng được dưới tác dụng của trọng lực để chuẩn bị cho pha chính thứ hai (khi đầu ra sẽ được lấy từ ngăn này) Ngăn B vẫn được sục khí như ở pha trước cũng như ngăn C vẫn đóng vai trò làm

bể lắng và dòng ra lấy tại đây Trong pha phụ, nước thải được đưa vào ngăn giữa (ngăn B) và tại đây vi sinh vật thực hiện chức năng oxy hoá và phân huỷ các chất hữu cơ gây bẩn Sau đó, hỗn hợp nước thải và bùn được chuyển sang ngăn C và được lắng tại đây

Từ ngăn C, nước thải đã được xử lí trào qua máng răng cưa vào kênh nước sạch, bùn

dư cũng được lấy từ đây

 Pha chính thứ hai: Tương tự pha chính thứ nhất, duy chỉ có đổi chiều ngược lại Nước thải được đua vào ngăn C dang sục khí Nước thải mới vào được trộn lẩn với bùn hoạt tính Các hợp chất hữu cơ bị hấp phụ và bị phà vỡ Từ ngăn C hỗn hợp bùn nước

sẽ liên tục chảy vào ngăn B cũng đang đang được sục khí Tại đây vi sinh vật sử dụng nguồn oxy được cấp vào để oxy hoá và tiếp tục phân huỷ chất hữu cơ Cuối cùng, hỗn hợp bùn nước được đưa sang ngăn A không sục khí không khuấy trộn đóng vai trò là lắng bùn dưới tác dụng của trọng lực Từ ngăn A, nước thải đã được xử lí qua máng răng cưa vào kênh nước sạch Bùn dư cũng được lấy ra tại đây

 Pha phụ thứ hai: Hết pha chính thứ hai là đến pha phụ thứ hai kéo dài trong một giờ.Tương tự trong pha phụ thứ nhất nhưng trong pha này, ngăn C ngưng hoạt động để bùn lắng xuống để chuẩn bị cho pha chính thứ nhất Còn ngăn A đóng vai trò làm bể lắng và dòng ra được lấy tại đây Sau khi pha phụ thứ hai kết thúc cũng là lúc kết thúc một chu kì và bắt đầu một chu kì mới với pha chính thứ nhất, nước thải được đưa vào ngăn A

Hình 2.6 Sơ đồ hoạt động pha của mô hình UNITANK

Ưu điểm của Unitank:

+ Cấu trúc chắc gọn, là một khối bê tông liền nhau, chi phí xây dựng và vật liệu xây dựng giảm Tổng diện tích mặt bằng cho xây dựng chỉ cần khoảng 50% so với công nghệ bùn hoạt tính thông thường Trong giới hạn về mặt bằng của khách sạn thì đây là một trong những ưu điểm nổi bật của Unitank

+ Quá trình xử lí linh hoạt theo chương trình và có thể điều chỉnh nên rất phù hợp với các loại nước thải có tính chất đầu vào và lưu lượng thay đổi

+ Unitank có cấu trúc modun nên rất dễ dàng nâng công suất bằng cách ghép các modun liền nhau, tận dụng phần xây dựng đã có

+ Unitank vận hành tự động đảm bảo chất lượng ổn định của nước thải đã xử lí dẫn đến chi phí vận hành thấp

+ Unitank kết hợp chức năng oxy hoá và lắng tách bùn trong cùng một bể nên không cần công đoạn hoàn lưu bùn, giảm gọn phần đường ống và bơm hoàn lưu

2.2.2.3 Bể Aerotank hoạt động gián đoạn theo mẻ: (SBR)

Bể Aerotank hoạt động gián đoạn theo mẻ là một dạng công trình xử lí sinh học nước thải bằng bùn hoạt tính Trong đó tuần tự diễn ra các quá trình thổi khí, lắng bùn

và gạn nước thải Do hoạt động gián đoạn nên số ngăn tối thiểu là 2 để có thể xử lí liên tục

Trong bể quá trình thổi khí và quá trình lắng được thực hiện trong cùng một bể phản ứng do đó có thể bỏ qua bể lắng II Quá trình hoạt động diễn ra trong một ngăn

và gồm 5 giai đoạn:

 Pha làm đầy: Có thể vận hành với 3 chế độ làm đầy tĩnh, làm đầy hoà trộn và làm đầy sục khí nhằm tạo môi trường khác nhau cho các mục đích khác nhau Thời gian pha làm đầy có thể chiếm từ 25 – 30%

 Pha phản ứng (sục khí): Ngừng đưa nước thải vào Tiến hành sục khí Hoàn thành các phản ứng sinh hoá có thể được bắt đầu từ pha làm đầy Thời gian phản ứng chiếm khoảng 30% chu kì hoạt động

 Pha lắng: Điều kiện tĩnh hoàn toàn được thực hiện (không cho nước thải vào, không rút nước ra, các thiết bị khác đều tắt) nhằm tạo điều kiện cho quá trình lắng Thời gian chiếm khoảng từ 5 – 30% chu kỳ hoạt động

 Pha tháo nước sạch:

 Pha chờ: Áp dụng trong hệ thống có nhiều bể phản ứng, có thể bỏ qua trong một

số thiết kế

Hình 2.7 Các giai đoạn hoạt động của bể SBR

Thời gian hoạt động có thể tính sao cho phù hợp với từng loại nước thải khác nhau và mục tiêu xử lí Nồng độ bùn trong bể thường khoảng từ 1500 – 2500 mg/l Chu kỳ hoạt động của bể được điều khiển bằng rơle thời gian Trong ngăn bể có thể bố trí hệ thống vớt váng, thiết bị đo mức bùn…

Ưu điểm của bể Aerotank hoạt động gián đoạn:

+ Bể có cấu tạo đơn giản, dễ vận hành

+ Hiệu quả xử lí cao do các quá trình hoà trộn nước thải với bùn, lắng bùn cặn … diễn

ra gần giống điều kiện lí tưởng BOD5 của nước thải sau xử lí thường thấp hơn 20mg/l, hàm lượng cặn lơ lửng từ 3-25mg/l và N-NH3 khoảng từ 0.3-12mg/l

+ Sự dao động lưu lượng nứơc thải ít ảnh hưởng đến hiệu quả xử lí

+ Bể làm việc không cần lắng II Trong nhiều trường hợp, có thể bỏ qua bể điều hoà và

bể lắng I Đây là một ưu điểm lớn của bể aerotank hoạt động gián đoạn trong điều kiện đất đai bị giới hạn trong thành phố do tiết kiệm được công trình

Nhược điểm chính của bể: Công suất xử lí nhỏ và để bể hoạt động có hiệu quả

thì người vận hành phải có trình độ và theo dõi thường xuyên các bước xử lí nước thải

2.2.2.4 Bể lọc sinh học hiếu khí:

Bể lọc sinh học hiếu khí hoạt động dựa vào sự sinh trưởng bám dính của vi sinh vật Bể lọc sinh học (hay còn gọi là biophin) thường phân biệt làm hai loại : bể biophin với lớp vật liệu lọc không ngập nước (bể biophin nhỏ giọt, bể biophin cao tải) và bể biophin với lớp vật liệu lọc ngập trong nước

Để tránh hiện tượng tắc nghẽn trong hệ thống phun, trong khe rỗng lớp vật liệu, trước bể nhỏ giọt phải thiết kế song chắn rác, lưới chắn, lắng đợt I nước sau bể lọc có nhiều bùn lơ lửng do các màng sinh học tróc ra nên phải xử lí tiếp bằng lắng II Yêu cầu chất lượng nước thải trước khi vào biophin là hàm lượng BOD5 không quá 220mg/l (theo điều 6.14.12 TCXD-51-84) và hàm lượng chất lơ lửng cũng không quá 150mg/l

Vì cần có các công trình trước đó nhằm làm giảm lượng chất bẩn để biophin làm việc

có hiệu quả

Vật kiệu lọc tốt nhất là vật liệu có diện tích mặt tiếp xúc trong một đơn vị thể tích thể tích lớn, độ bền cao theo thời gian, giá rẻ và không bị tắc nghẽn Có thể chọn vật liệu lọc là than đá cục, đá cục, cuội sỏi lớn, đá ong có kích thước trung bình 60-100mm Nếu kích thước vật liệu nhỏ sẽ giảm độ rỗng gây tắc nghẽn cục bộ Nếu kích thước vật liệu lớn thì diện tích mặt tiếp xúc bị giảm nhiều, làm giảm hiệu suất xử lí Chiều cao lớp vật liệu khoảng 1.5-2.5m Ngày nay, vật liệu lọc thông thường được thay bằng những tấm nhựa đúc lượn sóng, gấp nếp và các dạng khác nhau của quả cầu nhựa Các loại này có đặc điểm là nhẹ, dễ lắp đặt và tháo dỡ nên chiều cao bể tăng dẫn đến diện tích mặt bằng của bể lọc

Bể thường được sử dụng trong trường hợp lưu lượng nước thải không lớn, từ 20-1000m3/ngày

 Bể biophin với lớp vật liệu lọc ngập nước:

Phạm vi áp dụng của bể là BOD5 vào không quá 500mg/l và tốc độ lọc không quá 3m/h

Hình 2.8 Sơ đồ bể lọc sinh học có lớp vật liệu ngập nước

Trong bể lọc sinh học có lớp vật liệu lọc ngập trong nước: nước thải vào bể lọc

sẽ được trộn đều với không khí cấp từ ngoài vào qua dàn ống phân phối Hỗn hợp nước thải đi cùng chiều từ dưới lên qua lớp vật liệu lọc Trong lớp vật liệu lọc xảy ra quá trình khử BOD5, và chuyển hoá NH4+ thành NO3-, lớp vật liệu lọc có khả năng giữ lại cặn lơ lửng Khi tổn thất trong lớp vật liệu lọc đến 0.5m thì xả bể lọc Nước xả rửa lọc được dẫn về bể lắng kết hợp đông tụ sinh học để tạo điều kiện thuận lợi cho lọc sinh học này Bể lọc sinh học dùng vật liệu nổi có khả năng giữ được trong khe rỗng các vẫy tróc của màng vi sinh vật bám quanh hạt, nên mặc dầu cường độ thổi gió lớn nhưng hàm lượng cặn lơ lửng trong nước thải ở đầu ra không vượt quá 20mg/l Do đó

khí-có thể không cần bể lắng đợt II ,chỉ cần đưa đến bể khử trùng

Để chọn được phương pháp xử lí sinh học hợp lí cần phải biết hàm lượng chất hữu cơ (BOD,COD) trong nước thải.Các phương pháp lên men kị khí thường phù hợp khi nước thải có hàm lượng chất hữu cơ cao Đối với nước thải hàm lượng chất hữu cơ thấp và tồn tại chủ yếu dưới dạng chất keo và hoà tan thì cho chúng tiếp xúc với màng

vi sinh vật là hợp lí

Cơ sở chọn lựa các phương pháp xử lí sinh học nước thải :

Hàm lượng BOD5 của

nước thải Chất hữu cơ không hoà tan Chất hữu cơ dạng keo Chất hữu cơ hoà tan

Trung bình(300-500mg/l) Xử lí sinh học bằng bùn hoạt tinh

Thấp (< 300mg/l) Xử lí sinh học bằng bùn hoạt tính

Xử lí sinh học bằng màng sinh vật

2.2.3 Một số quy trình XLNT sinh hoạt phổ biến hiện nay

2.2.3.1 Công nghệ SBR [7]

Hình 2.9 Sơ đồ xử lý nước thải sinh hoạt công suất 300m 3 /ngày.đêm

 Ưu điểm của hệ thống:

- Hệ thống đơn giản, tiết kiệm được diện tích mặt bằng

- Hiệu suất xử lý cao về BOD, Nitơ, SS đầu ra thấp

- Hệ thống linh hoạt có thể xử lý nhiều loại nước thải với nồng độ ô nhiễm dao động lớn

 Nhược điểm của hệ thống:

- Do hệ thống SBR xử lý theo từng mẻ nên công suất xử lý không lớn

- Hoạt động từng mẻ nên có nhiều thiết bị hoạt động đồng thời với nhau và vận hành phức tạp

Máy nén khí

Hố thu gom

SCR Tinh

2.2.3.2 Công nghệ sử dụng bể lọc sinh học nhỏ giọt [7]

Hình 2.10 Sơ đồ xử lý nước thải khu dân cư Phương Anh, 1000m 3 /ngày.đêm

 Ưu điểm của hệ thống:

- Hiệu suất xử lý cao về BOD, Nitơ, SS đầu ra thấp

- Chi phí đầu tư thấp

 Nhược điểm của hệ thống:

- Công suất xử lý nhỏ, tốn diện tích mặt bằng

2.2.3.2 Công nghệ sử dụng Mương oxi hóa [7]

Hình 2.11 Sơ đồ xử lý nước thải khu nghỉ mát Sinh Hương, 260m 3 /ngày.đêm

 Ưu điểm của hệ thống:

- Hiệu suất xử lý cao về BOD, Nitơ, SS đầu ra thấp

- Lượng bùn dư thấp, được ổn định tương đối

2.2.3.2 Công nghệ sử dụng bể Unitank [8]

Hình 2.11 Sơ đồ xử lý nước thải sinh hoạt công suất 5000m 3 /ngày

 Ưu điểm của hệ thống:

- Sử dụng công nghệ bùn hoạt tính hiếu khí

- Công nghệ đơn giản, dể vận hành

 Nhược điểm của hệ thống:

- Tốn nhiều năng lượng

Nước thải chung

CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ

3.1 Cơ sở lựa chọn phương án thiết kế hệ thống xử lý

3.1.1 Lưu lượng nước thải của khu biệt thự

- Số dân của khu biệt thự: (trung bình 4 người/ căn, tổng số nhà : 448 căn)

4 người/căn x 448 căn = 1.792 người (làm tròn 1800 người)

- Lượng nước sử dụng của khu biệt thự là:

Q sh = 1.800 x 150l = 270m³/ngày Theo TCXD 33:2006 thì tiêu chuẩn dùng nước tính bình quân đầu người tính cho đến 2020 , thuộc đô thị loại II và III là: 150l/người.ngày

- Tiêu chuẩn thoát nước = 80% Qsh và Công suất xử lý = 75% lượng nước thải chảy vào hệ thống xử lý:

Qxl= 80% x 70% Qsh= 0,6 Qsh= 0,6 x 270 =162m³/ngày

Chọn thiết kế trạm xử lý có công suất xử lý 165m³ ngày/đêm

- Lưu lượng trung bình ngày đêm : Q tb,nngd= 165 m3 /ng.đ

- Lưu lượng thải trung bình giờ: 6,875

24

16524

, ,  tb ngd  

h tb

, ,  tb h  

s tb

Q

- Lưu lượng lớn nhất ngày đêm : Qmax,ngd Q tb,ngd K ngd 1651.3214.5m3/ngđ

Trong đó: K ngđ - hệ số dùng nước không điều hoà ngày, K ngày,max = 1.3

ngd tb

Q , - lưu lượng thải trung bình ngày đêm, Q tb,ngd =165 m 3 /ngđ

- Lưu lượng thải lớn nhất giờ của khu biệt thự :

3.1.2.1 Kết quả phân tích nước thải sinh hoạt ở một số nơi

Bảng 3.1 Tính chất nước thải khu dân cư Phú Hòa, TX.TDM, Bình Dương

3.1.2.2 Tính chất nước thải Khu biệt thự vườn Chánh Mỹ

Do khu biệt thự đang trong quá trình xây dựng chưa có nước thải nên các chỉ

tiêu ô nhiễm được dựa trên các số liệu của các khu dân cư trong vùng và theo

TCXDVN 51:2008 để tính toán và được lấy như sau:

Bảng 3.4 Lượng chất bẩn một người trong một ngày xả vào hệ thống thoát nước với

một người sử dụng 150 l/người.ngày (theo TCXDVN 51:2008)

- Hàm lượng BOD5 của nước thải đã lắng: 30.103/150 = 200 mg/l

- Hàm lượng Nitơ của nước thải: 8.103/150 = 53,3 mg/l

Bảng 3.5 Nồng độ ô nhiễm tính toán theo bảng 4.1

Khu biệt thự vườn Chánh Mỹ được xây dựng hoàn chỉnh các bể tự hoại 3 ngăn,

nước thải được xử lí sơ bộ tại các bể tự hoại 3 ngăn này Do vậy, nồng độ bẩn của nước

thải được tính như sao:

Với hiệu suất xử lí của bể tự hoại 3 ngăn như sau:

 Hiệu quả khử BOD5 khoảng 20 - 30 %, chọn hiệu quả đạt 25%

 Hiệu quả lắng cặn trong bể tự hoại từ 40-60% (trang 110 Xử lí nước thải

đô thị- Trần Đức Hạ), chọn hiệu quả đạt 50%

 Sau khi xử lí sinh học bình thường, 30-40% lượng Nito và khoảng 30% lượng Photpho được khử Ngoài ra, một lượng dầu mỡ trong nước sinh hoạt cũng bị phân hủy bởi các vi khuẩn kị khí, cho nên nước thải đầu vào

hệ thống xử lí, hàm lượng dầu mỡ rất thấp

Vì vậy, hàm lượng các chất bẩn trong nước thải sau khi được xử lí sơ bộ bằng

bể tự hoại như sau (lấy nồng độ dao động lớn nhất đế tính toán):

Bảng 3.6 So sánh chất lượng nước thải sinh hoạt của khu biệt thự sau khi qua bể

tự hoại với tiêu chuẩn xả ra nguồn theo QCVN 14:2008 cột A

STT Chất ô nhiễm Đơn vị Giá trị ô nhiễm Giới hạn cho phép loại A (QCVN 14:2008)

3.1.3 Xác định mức độ xử lí nước thải cần thiết

Mức độ cần thiết xử lí nước thải thường được xác định theo:

 Hàm lượng chất lơ lửng (phục vụ tính toán công nghệ xử lí cơ học)

 Hàm lượng BOD5 (phục vụ cho việc tính toán các công trình và công nghệ xử lí sinh học)

Để lựa chọn phương pháp, công nghệ xử lí nước thải thích hợp và xử lí đạt

QCVN 14-2008/BTNMT, cột A thì có các chỉ tiêu yêu cầu cơ bản như sau:

 Hàm lượng chất lơ lửng: không vượt quá 50 mg/l

 BOD5 : không vượt quá 30 mg/l

Mức độ cần thiết xử lí nước thải theo chất lơ lửng được tính theo công thức:

Trong đó: m: hàm lượng chất lơ lửng của nước thải sau xử lí, m = 50 mg/l

C SS : hàm lượng chất lơ lửng trong nước thải, C SS = 200 mg/l

Mức độ cần thiết xử lí nước thải theo BOD5:

Trong đó: L tc : hàm lượng BOD của nước thải sau xử lí, L tc = 30 mg/l

L BOD : hàm lượng BOD của nước thải, L BOD = 160 mg/l

Kết quả tính toán về mức độ xử lí cần thiết xử lí nước thải của phương án đang

xét cho thấy cần thiết xử lí sinh học hoàn toàn

3.1.4 Diện tích xây dựng khu xử lý

Diện tích xây dựng khu xử lý là 447m2

3.1.5 Dự đoán hiệu suất xử lý qua từng công trình

3.2 Đề xuất phương án thiết kế

Dựa vào cơ sở lựa chọn tác giả đề xuất 2 phương án xử lý như sau:

3.2.1 Phương án 1 (Dùng BIOFOR )

3.2.1.1 Sơ đồ khối:

Hình 3.1 Sơ đồ quy trình công nghệ phương án 1 (dùng BIOFOR)

3.2.1.2 Thuyết minh công nghệ:

Nước thải từ bể tự hoại ở từng hộ sẽ theo hệ thống đường ống thu gom nước thải

có độ sâu chôn công sâu nhất là -3m chảy vào hầm tiếp nhận của hệ thống được thiết

kế với 3 ngăn: ngăn tiếp nhận, ngăn lắng cát và ngăn bơm Đầu tiên nước được tách các vật thể lớn bằng rổ chắn rác thô (khoảng cách giữa 2 song là 5 mm) ngay sau miệng cống nhằm loại bỏ rác lớn Sau đó nước thải chảy qua ngăn lắng cát và ngăn bơm với 2 bơm chìm bơm lên bể điều hòa sục khí có thể tích lớn Tại đây, kết hợp với sự sục khí chống cặn lắng, nước thải sẽ đạt được độ ổn định về chất lượng cũng như khối lượng nhằm tránh trường hợp biến động đến các khâu xử lý tiếp theo Do nước thải sinh hoạt

ổn định pH nên không cần bể trung hòa pH Về cơ bản nước thải đã đạt pH thích hợp cho quá trình xử lý sinh học kế tiếp

Bùn dư Nước tuần hoàn