tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt chung cư 171c hoàng hoa thám công suất 80m3 ngày đêm

 Các thông số ô nhiễm đầu vào hệ thống xử lý nước thải của căn hộ chung cư 171C Hoàng Hoa Thám không được đo đạc cụ thể, mà chỉ tham khảo theo tính chất chung của nước thải sinh hoạt và

MỤC LỤC

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT VII DANH MỤC BẢNG VIII DANH MỤC HÌNH IX

MỞ ĐẦU 1

1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1

2 MỤC TIÊU CỦA ĐỒ ÁN 1

3 NỘI DUNG CỦA ĐỒ ÁN 1

4 PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN 2

5 GIỚI HẠN CỦA ĐỒ ÁN 2

6 Ý NGHĨA THỰC TIỄN CỦA ĐỒ ÁN 2

CHƯƠNG I 3

TỔNG QUAN VỀ DỰ ÁN CHUNG CƯ 171C HOÀNG HOA THÁM VÀ NƯỚC THẢI SINH HOẠT 3

1.1 TỔNG QUAN VỀ DỰ ÁN CHUNG CƯ 171C HOÀNG HOA THÁM QUẬN TÂN BÌNH 3

1.1.1 Sự cần thiết của dự án 3

1.1.2 Vị trí địa lí 3

1.1.3 Các công trình khác của dự án 4

1.2 TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI SINH HOẠT 5

1.2.1 Nguồn gốc nước thải sinh hoạt 5

1.2.2 Thành phần và đặc tính của nước thải sinh hoạt 6

1.2.3 Tác hại đến môi trường 7

1.2.4 Bảo vệ nguồn nước mặt khỏi sự ô nhiễm do nước thải 7

CHƯƠNG II 8

CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI 8

2.1 PHƯƠNG PHÁP CƠ HỌC 8

2.1.1 Song chắn rác, lưới lọc 8

2.1.2 Bể lắng cát 9

2.1.3 Bể lắng 9

2.1.4 Bể vớt dầu mỡ 10

2.1.5 Bể lọc 11

2.2 PHƯƠNG PHÁP HÓA HỌC 11

2.2.1 Phương pháp trung hòa 12

2.2.2 Phương pháp keo tụ 12

2.2.3 Phương pháp ozon hoá 12

2.2.4 Phương pháp điện hóa học 12

2.3 PHƯƠNG PHÁP HÓA-LÝ 12

2.3.1 Hấp phụ 12

2.3.2 Trích ly 12

2.3.3 Chưng cất 13

2.3.4 Tuyển nổi 13

2.3.5 Trao đổi ion 13

2.3.6 Tách bằng màng 13

2.4 PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC 13

2.5 CÁC CÔNG ĐOẠN XỬ LÝ NƯỚC THẢI 17

2.5.1 Tiền xử lý hay xử lý sơ bộ 17

2.5.2 Xử lý sơ cấp hay xử lý bậc I 17

2.5.3 Xử lý thứ cấp hay xử lý bậc II 17

2.5.4 Khử trùng 17

2.5.5 Xử lý cặn 18

2.5.6 Xử lý bậc III 18

2.6 MỘT SỐ CÔNG TRÌNH XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT THỰC TẾ 18

CHƯƠNG III 20

ĐỀ XUẤT, LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT CHO CHUNG CƯ 171C HOÀNG HOA THÁM QUẬN TÂN BÌNH 20

3.1 CƠ SỞ LỰA CHỌN 20

3.1.1 Đặt tính nước thải đầu vào hệ thống 20

3.1.2 Tiêu chuẩn thải nước đầu ra hệ thống 21

3.1.3 So sánh các thông số nước thải đầu vào và chỉ tiêu nước thải đầu ra 22

3.2 ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ 23

3.2.1 Phương án 1 23

3.2.2 Phương án 2 26

3.3 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ 28

CHƯƠNG IV 29

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ 29

4.1 HỐ THU GOM 29

4.2 BỂ ĐIỀU HÒA 31

4.3 BỂ ANOXIC 33

4.4 BỂ AEROTANK 35

4.5 BỂ LẮNG 43

4.6 BỂ KHỬ TRÙNG 48

4.7 BỂ CHỨA BÙN 49

CHƯƠNG V 50

DỰ TOÁN KINH PHÍ 50

5.1 DỰ TOÁN KINH PHÍ XÂY DỰNG 50

5.2 DỰ TOÁN KINH PHÍ THIẾT BỊ 51

5.3 CHI PHÍ ĐIỆN 52

5.4 CHI PHÍ HÓA CHẤT 53

5.5 CHI PHÍ NHÂN CÔNG 53

5.6 CHI PHÍ 1M3 NƯỚC THẢI 53

KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ 54

TÀI LIỆU THAM KHẢO 55

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

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

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

DO (Dissolved Oxygen) : Hàm lượng oxy hoàn tan

F/M (Food and Microorganism ratio) : ỷ số thức ăn/ vi sinh vật

SS (Suspended Solid) : Hàm lƣợng cặn lơ lửng

MLVSS (Mixed Liquor Volatile Suspended Solid) : Các chất rắn lơ lửng dễ bay hơi của hỗn hợp bùn

MLSS (Mixed Liquor Suspended Solid) : Cặn lơ lửng của hỗn hợp bùn

QCVN : Quy chuẩn kĩ thuật quốc gia

TCVN : Tiêu chuẩn kĩ thuật quốc gia

TPHCM : Thành phố Hồ Chí Minh

DANH MỤC BẢNG

1 Bảng 1.1 Tải lượng chất bẩn tính cho một người trong một ngày

2 Bảng 3.1 Đặc trưng của nước thải vào hệ thống 20

3 Bảng 3.2 Tính chất nước thải đầu ra hệ thống xử lý 21

4 Bảng 3.3 Các thông số đầu vào hệ thống và chỉ tiêu đầu ra của nước

7 Bảng 3.6 So sánh công nghệ Anoxic kết hợp Aerotank với công

10 Bảng 4.3 Các thông số thiết kế bể điều hòa 33

12 Bảng 4.5 Các thông số tính toán bể Aerotank 36

13 Bảng 4.6 Các thông số thiết kế bể aerotank 43

14 Bảng 4.7 Các thông số thiết kế bể lắng đứng 48

15 Bảng 4.8 Các thông số thiết kế bể khử trùng 49

16 Bảng 4.9 Các thông số thiết kế bể chứa bùn 49

11 Hình 3.1 Sơ đồ công nghệ xử lý của phương án 1 23

12 Hình 3.2 Sơ đồ công nghệ xử lý của phương án 2 26

MỞ ĐẦU

1 ĐẶT VẤN ĐỀ

Nhằm đáp ứng nhu cầu đất ở cho một vài bộ phận dân cư trong thành phố Hồ Chí Minh và các vùng lân cận, góp phần tích cực trong việc giải quyết nhu cần về nhà ở, đáp ứng nhu cầu đất đai phù hợp cho các đối tượng nói trên Do đó việc xây dựng căn

hộ chung cư 171C Hoàng Hoa Thám là cần thiết nhằm đáp ứng nhu cầu nhà ở và đây cũng là một dự án mang tính xã hội và khả thi cao

Tuy nhiên, bên cạnh những lợi ích mà căn hộ chung cư 171C Hoàng Hoa Thám, việc tập trung một lượng lớn dân cư sẽ gây ra các tác động tiêu cực tới môi trường nếu không có biện pháp quản lý và xử lý các chất thải phát sinh Trong đó, nước thải là một trong các vấn đề đang được quan tâm nhất hiện nay Nước thải sinh hoạt từ căn hô chung cư chứa các chất hữu cơ, vi sinh vật gây bệnh và cặn lơ lửng… Hàm lượng các chất này cao và với lưu lượng lớn sẽ gây ô nhiễm nguồn tiếp nhận (sông, hồ…) Đặc biệt là khi nguồn tiếp nhận là nguồn cung cấp nước sinh hoạt cho người dân thì nguồn này cần được bảo vệ để không bị ảnh hưởng hoặc ảnh hưởng thấp bởi các chất gây ô nhiễm này Vì vậy đề tài “Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt chung

cư 171C Hoàng Hoa Thám (Carillon 3) công suất 80 m3/ngày” là một việc làm cần thiết và rất cấp bách

2 MỤC TIÊU CỦA ĐỒ ÁN

Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt cho căn hộ chung cư 171C Hoàng Hoa Thám (Carillon 3) công suất 80 m3/ngày tại quận Tân Bình thành phố Hồ Chí Minh trong điều kiện thực tế

3 NỘI DUNG CỦA ĐỒ ÁN

Công việc tính toán và thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho căn hộ chung cư 171C

Hoàng Hoa Thám cần phải thực hiện các nhiệm vụ sau:

 Khảo sát, thu thập tài liệu, số liệu về vị trí địa lý, quy mô diện tích và hạ tầng

kỹ thuật của chung cư

 Thu thập số liệu, tài liệu, đánh giá khả năng gây ô nhiễm môi trường của nước thải sinh hoạt và tổng quan về các công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt đang được áp dụng

 Phân tích, lựa chọn công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt phù hợp với điều kiện của chung cư

 Tính toán và thiết kế kỹ thuật cho hệ thống xử lý nước thải

 Khai toán giá thành và quản lý vận hành hệ thống xử lý nước thải của khu dân

cư

 Các thông số ô nhiễm đầu vào hệ thống xử lý nước thải của căn hộ chung cư 171C Hoàng Hoa Thám không được đo đạc cụ thể, mà chỉ tham khảo theo tính chất chung của nước thải sinh hoạt và dựa theo số liệu khảo sát của các chung

CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ DỰ ÁN CHUNG CƯ 171C HOÀNG HOA THÁM VÀ

NƯỚC THẢI SINH HOẠT

1.1 TỔNG QUAN VỀ DỰ ÁN CHUNG CƯ 171C HOÀNG HOA THÁM QUẬN TÂN BÌNH

1.1.1 Sự cần thiết của dự án

Thành phố Hồ Chí Minh là nơi có vị trí địa lý, điều kiện kinh tế, văn hóa, xã hội rất thuận lợi cho việc phát triển toàn diện như công nghiệp, dịch vụ, thương mại, du lịch Trong chiến lược phát triển chung cả nước, thành phố Hồ Chí Minh được xác định không những là một trung tâm kinh tế mà còn là trung tâm văn hóa, khoa học kĩ thuật, thương mại và giao lưu quốc tế của Việt Nam nói chung và của khu vực nói riêng

Thành phố Hồ Chí Minh là khu vực được đầu tư cơ sở hạ tầng tương đối tốt, có nguồn nhân lực lành nghề, đông đảo và nhạy bén với cơ chế thị trường nên tốt độ đầu tư vào khu vực này ngày càng gia tăng Trong khi đó, quỹ đất xây dựng nhà ở trong nội thành cũng như vùng ven ngày càng hạn hẹp Vì vậy, các khu căn hộ cao tầng là giải pháp thích hợp để đáp ứng nhu cầu thực tiễn nói trên

Căn hộ tọa lạc tại số 171C Hoàng Hoa Thám, Phường 13, Quận Tân Bình….là dự án căn hộ thuộc quy hoạch hỗn hợp Do Công ty CP Địa Ốc Sài Gòn Thương Tín làm Chủ Đầu tư Dự án được thực hiện trên diện tích 1486 m2 với 15 tầng, 154 căn hộ Thừa hưởng nhiều Tiện ích như: Nhà trẻ, siêu thị mini, shophouse, CLB, Thể thao, cafe sân vườn, phòng sinh hoạt cộng đồng, Ban quản lý chung cư công trình thật sự

ấn tượng với phương châm mang lại một môi trường sống tiện nghi cho cư dân

1.1.2 Vị trí địa lí

Dự án Căn hộ tọa lạc tại số 171C Hoàng Hoa Thám là dự án căn hộ thuộc quy hoạch hỗn hợp, Phường 13, Quận Tân Bình, đã được UBND quận Tân Bình phê duyệt đồ án điều chỉnh quy hoạch chi tiết xây dựng tỷ lệ 1/2000

Dự án Căn hộ có 3 mặt tiếp giáp đường nội khu tiếp cận dự án :

+ Phía Tây: Giáp đường Trần Văn Danh

+ Phía Đông: Giáp đường Hoàng Hoa Thám

+ Phía Bắc: Giáp đường Nguyễn Hiến Lê

+ Phía Nam: Giáp khu dân cư hiện hữu

Vị trí xây dựng dự án Căn hộ nằm trên trục đường nhựa hiện hữu với lộ giới là 10m và 14m đều kết nối với đường Hoàng Hoa Thám nên dễ dàng liên hệ với các khu vực lân cận cũng như các khu vực chức năng trong quận Tân Bình

Từ dự án có thể dễ dàng đi ra đường Cộng Hòa là trục đường chính của quận Tân Bình

để kết nối với các Quận, Huyện khác

Tọa lạc ngay trung tâm Quận Tân Bình, dự án thừa hưởng các tiện ích lớn với hệ thống cơ sở hạ tầng và giao thông hoàn chỉnh và một khu dân cư đông đúc:

+ Ngay bên cạnh dự án là Trường THCS Hoàng Hoa Thám và Trường tiểu học Trần Quốc Tuấn được xem là yếu tố thuận lợi trong khu dân cư

+ Rất gần khu văn phòng Etown 1, 2, 3

+ Cách siêu thị Citimart - Etown khoảng 3 phút xe máy và Maximax Cộng Hòa, Big

C Pandora khoảng 5 phút xe máy

+ Cách sân bay Tân Sơn Nhất 3,5 km, khoảng 10 phút đi xe máy

+ Cách trung tâm Thành phố 6 km, khoảng 30 phút đi xe máy

1.1.3 Các công trình khác của dự án

Hệ thống giao thông

Hệ thống giao thông chính tại dự án căn hộ 171C Hoàng Hoa Thám bao gồm 2 phần : giao thông đối nội và giao thông đối ngoại Hệ thống đường nội bộ được xây dựng để phục vụ cho hoạt động đi lại và hoạt động lưu thông cục bộ trong khu vực Hệ thống giao thông đối ngoại của dự án được thực hiện theo quy định của Sở Quy Hoạch Kiến Trúc và có sự kết nối với hệ thống giao thông của khu vực

Hệ thống bưu chính viễn thông

Hệ thống bưu chính viễn thông tại dự án căn hộ Viva Riverside sẽ được lắp đặt hoàn chỉnh bao gồm : hệ thống điện thoại, internet, truyền hình cáp, thông báo công cộng

Hệ thống điện

Hệ thống chiếu sáng khu vực công cộng và chiếu sáng bên ngoài sẽ được kiểm soát bởi bảng kiểm soát chiếu sáng Mức độ chiếu sáng được chọn lọc theo tiêu chuẩn CIBSE Nguồn cung cấp điện cho tòa bộ dự án được lấy từ mạng điện quốc gia

Dự án có trang bị máy phát điện sử dụng khi mất điện hoặc có sự cố về điện Các khu đều lắp đặt máy phát điện dự phòng và được bố trí vận hành theo chế độ tự động khi

có sự cố ngắt điện

Hệ thống cấp nước

Nguồn cung cấp nước cho dự án là hệ thống cấp nước của thành phố Ở mỗi khu đều

có hệ thống cấp nước riêng biệt Nước cấp được xử lý theo quy định trước khi cấp cho toàn bộ khu dự án

Hệ thống thoát nước

Nước thải của toàn bộ khu căn hộ sẽ được xử lý trước khi đưa ra hệ thống thoát nước

Ở mỗi khu sẽ được xây dựng hệ thống thoát nước mưa riêng

Hệ thống xử lý nước thải

Hệ thống xử lý nước thải của dự án căn hộ sẽ được xây dựng gồm một trạm xử lý với công suất đáp ứng nhu cầu của dự án là 80 m3/ngày

Điều hòa không khí và thông gió cơ giới

Hệ thống điều hòa không khí cục bộ sẽ được lắp tại tất cả căn hộ và khu trung tâm thương mại Nguồn điện cung cấp cho hệ thống điều hòa không khí được thiết kế riêng biệt cho từng hệ thống theo từng khu chức năng có thể hoạt động độc lập

Hệ thống thang máy và thang thoát hiểm

Dự án được thực hiện với quy mô cao tầng và số lượng căn hộ tương đối nhiều nên cần phải bố trí thang máy với mật độ dày và phân bố đều Ở mỗi khu đều lắp thang máy và cầu thang bộ, tại trung tâm thương mại cần bố trí thêm thang cuốn phục vụ cho nhu cầu đi lại, mua sắm Hệ thống được lắp đặt nhằm đảm bảo giao thông nhanh chóng và thông suốt đế tất cả các tầng nhà, đáp ứng được nhu cầu và tiêu chuẩn kĩ thuật cũng như tiêu chuẩn dịch vụ cao cấp

Hệ thống phòng cháy chữa cháy

Dự án trang bị hệ thống PCCC để phục vụ cho nhu cầu phòng cháy và cứu hỏa bao gồm : hệ thống chữa cháy tự động, hệ thống chữa cháy họng vách tường và hệ thống chữa cháy màng ngăn nước Các phương tiện chữa cháy như bình chữa cháy xách tay (MFZ4), bình khí (MT3) cho phòng kĩ thuật điện và tại hành lang của mỗi tầng, bình chữa cháy xe đẩy (MFZ35) cho tầng hầm, khu vực để xe

1.2 TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI SINH HOẠT

1.2.1 Nguồn gốc nước thải sinh hoạt

Nước thải sinh hoạt là nước được thải bỏ sau khi sử dụng cho các mục đích sinh hoạt của cộng đồng như 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 một đầu người cũng có sự khác biệt giữa thành thị và nông thôn Nước thải sinh hoạt ở các trung tâm đô thị thường thoát bằng hệ thống thoát nước dẫn ra các sông rạch, còn 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

1.2.2 Thành phần và đặc tính của nước thải sinh hoạt

Thành phần của nước thải sinh hoạt gồm 2 loại:

Nước thải đen: nước thải nhiễm bẩn do chất bài tiết của con người từ các phòng vệ sinh

Nước thải xám: nước thải nhiễm bẩn do các chất thải sinh hoạt như 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 huỷ sinh học, ngoài ra còn có

cả các thành phần vô cơ, vi sinh vật và vi trùng gây bệnh Chất hữu cơ chứa trong nước thải bao gồm các hợp chất như protein (40-50%);hydrat cacbon(40-50%) Nồng

độ chất hữu cơ trong nước thải sinh hoạt dao động trong khoảng 150-450mg/l theo trọng lượng khô Có khoảng 20-40% chất hữu cơ khó bị phân huỷ sinh học Ở những khu dân cư đông đúc, điều 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

Các thành phần chủ yếu trong nước thải sinh hoạt là SS, BOD, COD, N, P, dầu mỡ, chất hoạt động bề mặt Dưới đây là bảng tải trọng chất thải được tính theo đầu người :

Bảng 1.1 Tải lượng chất bẩn tính cho một người trong một ngày đêm

Chỉ tiêu ô nhiễm

Tải trọng chất bẩn (g/người.ngày) Các quốc gia đang phát triển

gần gũi với Việt Nam

Theo tiêu chuẩn Việt Nam

Nguồn : Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp, Lâm Minh Triết

1.2.3 Tác hại đến môi trường

Tác hại đến môi trường của nước thải do các thành phần ô nhiễm tồn tại trong nước thải gây ra

+ COD, BOD: sự khoáng hoá, ổn định chất hữu cơ tiêu thụ một lượng lớn và gây thiếu hụt oxy của nguồn tiếp nhận dẫn đến ảnh hưởng đến hệ sinh thái môi trường nước Nếu ô nhiễm quá mức, điều kiện yếm khí có thể hình thành Trong quá trình phân huỷ yếm khí sinh ra các sản phẩm như H2S, NH3, CH4, làm cho nước có mùi hôi thối và làm giảm pH của môi trường

+ SS: lắng đọng ở nguồn tiếp nhận, gây điều kiện yếm khí

Nhiệt độ: nhiệt độ của nước thải sinh hoạt thường không ảnh hưởng đến đời sống của thuỷ sinh vật nước

+ Vi trùng gây bệnh: gây ra các bệnh lan truyền bằng đường nước như tiêu chảy, ngộ độc thức ăn, vàng da…

+ Ammonia, phospho: đây là những nguyên tố dinh dưỡng đa lượng Nếu nồng độ trong nước quá cao dẫn đến hiện tượng phú dưỡng hoá (sự phát triển bùng phát của các loại tảo, làm cho nồng độ oxy trong nước rất thấp vào ban đêm gây ngạt thở và diệt vong các sinh vật, trong khi đó vào ban ngày nồng độ oxy rất cao do quá trình hô hấp của tảo thải ra)

+ Màu: mất mỹ quan

+ Dầu mỡ: gây mùi, ngăn cản khuếch tán oxy trên bề mặt

1.2.4 Bảo vệ nguồn nước mặt khỏi sự ô nhiễm do nước thải

Nguồn nước mặt như sông hồ, kênh rạch, suối, biển… là nơi tiếp nhận nước thải từ khu dân cư, đô thị , khu công nghiệp Một số nguồn nước trong số đó là nguồn nước ngọt quý giá, sống còn của đất nước, nếu để bị ô nhiễm do nước thải thì chúng ta phải trả giá rất đắt và hậu quả không lường hết Vì vậy, nguồn nước phải được bảo vệ khỏi

sự ô nhiễm do nước thải

Ô nhiễm nguồn nước mặt chủ yếu là do tất cả các dạng nước thải chưa xử lý xả vào nguồn nước làm thay đổi các tính chất hoá lý và sinh học của nguồn nước Sự có mặt của các chất độc hại xả vào nguồn nước sẽ làm phá vỡ cân bằng sinh học tự nhiên của nguồn nước và kìm hãm quá trình tự làm sạch của nguồn nước Khả năng tự làm sạch của nguồn nước phụ thuộc vào các điều kiện xáo trộn và pha loãng của nước thải với nguồn Sự có mặt của các vi sinh vật, trong đó có các vi khuẩn gây bệnh, đe doạ tính

an toàn vệ sinh nguồn nước

Các biện pháp được coi là hiệu quả nhất để bảo vệ nguồn nước là:

+ Hạn chế số lượng nước thải xả vào nguồn nước

+ Giảm thiểu nồng độ ô nhiễm trong nước thải theo qui định bằng cách áp dụng công nghệ xử lý phù hợp đủ tiêu chuẩn xả ra nguồn nước

CHƯƠNG II CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI

Các phương pháp được sử dụng trong hệ thống xử lý nước thải bao gồm :

Hình 2.1 Song chắn rác cơ khí (Nguồn: Internet)

Hình 2.2 Song chắn rác thủ công (Nguồn: Internet)

2.1.2 Bể lắng cát

Bể lắng cát tách ra khỏi nước thải các chất bẩn vô cơ có trọng lượng riêng lớn (như xỉ than, cát…) Chúng không có lợi đối với các quá trình làm trong, xử lý sinh hoá nước thải và xử lý cặn bã cũng như không có lợi đối với các công trình thiết bị công nghệ trên trạm xử lý Cát từ bể lắng cát đưa đi phơi khô ở trên sân phơi và sau đó thường được sử dụng lại cho những mục đích xây dựng

2.1.5 Bể lọc

Bể lọc có tác dụng tách các chất ở trạng thái lơ lửng kích thước nhỏ bằng cách cho nước thải đi qua lớp vật liệu lọc, công trình này sử dụng chủ yếu cho 1 số loại nước thải công nghiệp

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 30-35% 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

Hình 2.6 Bể lọc (Nguồn: Internet)

2.2 PHƯƠNG PHÁP HÓA HỌC

Thực chất của phương pháp xử lý hoá học là đưa vào nước thải chất phản ứng nào đó

để gây tác động với các tạp chất bẩn, biến đổi hoá học và tạo cặn lắng hoặc tạo dạng chất hòa tan nhưng không độc hại, không gây ô nhiễm môi trường Theo giai đoạn và mức độ xử lý, phương pháp hóa học sẽ có tác động tăng cường quá trình xử lý cơ học

hoặc sinh học Những phản ứng diễn ra có thể là phản ứng oxy hóa - khử, các phản ứng tạo chất kết tủa hoặc các phản ứng phân hủy chất độc hại

Phương pháp xử lý hóa học thường được áp dụng để xử lý nước thải công nghiệp Tùy thuộc vào điều kiện địa phương và điều kiện vệ sinh cho phép, phương pháp xử lý hoá học có thể hoàn tất ở giai đoạn cuối cùng hoặc chỉ là giai đoạn sơ bộ ban đầu của việc

xử lý nước thải

2.2.1 Phương pháp trung hòa

Dùng để đưa môi trường nước thải có chứa các axit vô cơ hoặc kiềm về trạng thái trung tính pH=6.5 – 8.5 Phương pháp này có thể thực hiện bằng nhiều cách: trộn lẫn nước thải chứa axit và nước thải chứa kiềm với nhau, hoặc bổ sung thêm các tác nhân hóa học, lọc nước qua lớp vật liệu lọc có tác dụng trung hoà, hấp phụ khí chứa axit bằng nước thải chứa kiềm…

2.2.2 Phương pháp keo tụ

Dùng để làm trong và khử màu nước thải bằng cách dùng các chất keo tụ (phèn) và các chất trợ keo tụ để liên kết các chất rắn ở dạng lơ lửng và keo có trong nước thải thành những bông cặn có kích thước lớn hơn

2.2.3 Phương pháp ozon hoá

Là phương pháp xử lý nước thải có chứa các chất hữu cơ dạng hoà tan và dạng keo bằng ozon Ozon dễ dàng nhường oxy nguyên tử cho các tạp chất hữu cơ

2.2.4 Phương pháp điện hóa học

Thực chất là phá hủy các tạp chất độc hại có trong nước thải bằng cách oxy hoá điện hoá trên cực anôt hoặc dùng để phục hồi các chất quý (đồng, chì, sắt…) Thông thường hai nhiệm vụ phân hủy các chất độc hại và thu hồi chất quý được giải quyết đồng thời

2.3 PHƯƠNG PHÁP HÓA-LÝ

2.3.1 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 hóa học)

2.3.2 Trích ly

Dùng để tách các chất bẩn hoà tan ra khỏi nước thải bằng cách bổ sung một chất dung môi không hoà tan vào nước, nhưng độ hoà tan của chất bẩn trong dung môi cao hơn trong nước

Hình 2.7 Bể tuyển nổi (Nguồn: Internet)

2.3.5 Trao đổi ion

Là phương pháp thu hồi các cation và anion bằng các chất trao đổi ion (ionit) Các chất trao đổi ion là các chất rắn trong tự nhiên hoặc vật liệu nhựa nhân tạo Chúng không hoà tan trong nước và trong dung môi hữu cơ, có khả năng trao đổi ion

2.3.6 Tách bằng màng

Là phương pháp tách các chất tan ra khỏi các hạt keo bằng cách dùng các màng bán thấm Đó là màng xốp đặc biệt không cho các hạt keo đi qua

2.4 PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC

Thực chất của phương pháp này là dựa vào khả năng sống và hoạt động của các vi sinh

để phân hủy – oxy hóa các chất hữu cơ ở dạng keo và hoà tan có trong nước thải Những công trình xử lý sinh học được phân thành 2 nhóm:

+ Những công trình trong đó quá trình xử lý thực hiện trong điều kiện tự nhiên: cánh đồng tưới, bãi lọc, hồ sinh học… thường quá trình xử lý diễn ra chậm

+ Những công trình trong đó quá trình xử lý thực hiện trong điều kiện nhân tạo: bể lọc sinh học (bể Biophin), bể làm thoáng sinh học (bể aerotank),… Do các điều kiện tạo nên bằng nhân tạo mà quá trình xử lý diễn ra nhanh hơn, cường độ mạnh hơn

Các quá trình xử lý sinh học chủ yếu được ứng dụng để xử lý nước thải:

Quá trình hiếu khí:

+ Tăng trưởng lơ lửng: quá trình bùn hoạt tính, hồ làm thoáng, phân hủy hiếu khí… + Tăng trưởng bám dính: lọc nhỏ giọt, tiếp xúc sinh học quay, bể phản ứng tầng vật liệu cố định…

+ Quá trình kết hợp tăng trưởng lơ lửng và tăng trưởng bám dính: lọc nhỏ giọt kết hợp với bùn hoạt tính

Hình 2.8 Bể aerotank trong thực tế (Nguồn: Internet)

Quá trình thiếu khí:

+ Tăng trưởng lơ lửng: tăng trưởng lơ lửng khử nitrat

+Tăng trưởng bám dính: tăng trưởng bám dính khử nitrat

Quá trình kị khí:

+ Tăng trưởng lơ lửng: quá trình kỵ khí tiếp xúc, phân hủy kỵ khí

+ Tăng trưởng bám dính: kỵ khí tầng vật liệu cố định và lơ lửng

+ Bể kỵ khí dòng chảy ngược: xử lý kỵ khí dòng chảy ngược qua lớp bùn (UASB) + Kết hợp: lớp bùn lơ lửng dòng hướng lên/ tăng trưởng bám dính dòng hướng lên

Hình 2.9 Bể UASB (Nguồn: Internet)

Quá trình kết hợp hiếu khí, thiếu khí và kỵ khí:

+ Tăng trưởng lơ lửng: quá trình một hay nhiều bậc, mỗi quá trình có đặc trưng khác nhau

+ Kết hợp: quá trình một hay nhiều bậc với tầng giá thể cố định cho tăng trưởng bám dính

Hình 2.10 Mương oxi hóa (Nguồn: Internet)

Quá trình xử lý trong điều kiện nhân tạo không loại trừ triệt để các loại vi khuẩn, nhất

là vi trùng gây bệnh và truyền nhiễm Bởi vậy, sau giai đoạn xử lý sinh học trong điều kiện nhân tạo cần thực hiện khử trùng nước thải trước khi xả vào môi trường

Trong quá trình xử lý nước thải bằng bất kỳ phương pháp nào cũng tạo nên một lượng cặn bã đáng kể (=0.5 – 1% tổng lượng nước thải) Nói chung các loại cặn giữ lại ở trên

các công trình xử lý nước thải đều có mùi hôi thối rất khó chịu (nhất là cặn tươi từ bể lắng I) và nguy hiểm về mặt vệ sinh

Để giảm hàm lượng chất hữu cơ trong cặn và để đạt các chỉ tiêu vệ sinh thường sử dụng phương pháp xử lý sinh học kỵ khí trong các hố bùn ( đối với các trạm xử lý nhỏ), sân phơi bùn, thiết bị sấy khô bằng cơ học, lọc chân không, lọc ép…( đối với trạm xử lý công suất vừa và lớn) Khi lượng cặn khá lớn có thể sử dụng thiết bị sấy nhiệt

2.5 CÁC CÔNG ĐOẠN XỬ LÝ NƯỚC THẢI

2.5.1 Tiền xử lý hay xử lý sơ bộ

Gồm các công trình và thíêt bị làm nhiệm vụ bảo vệ máy bơm và loại bỏ phần lớn cặn nặng (cát…), vật nổi (dầm mỡ, bọt,…) cản trở cho các công trình xử lý tiếp theo Các thiết bị: song chắn rác, máy nghiền cắt vụn rác, bể lắng cát, bể vớt dầu mỡ, bể lám thoáng sơ bộ, bể điều hòa chất lượng và lưu lượng

Đôi khi còn dùng để khử mùi, khử trùng, tăng cường oxy hoá…

bỏ ra khỏi nước thải

Các công trình và thiết bị chia thành 2 nhóm:

+ Xử lý thứ cấp được thực hiện trong điều kiện tự nhiên

+ Xử lý thứ cấp được thực hiện trong điều kiện nhân tạo (thường có thêm bể lắng đợt

II để chắn giữ các bông bùn và màng vi sinh)

2.5.4 Khử trùng

Mục đích nhằm bảo đảm nước thải trước khi xả vào nguồn tiếp nhận không còn vi trùng, virus gây bệnh và truyền bệnh, khử màu, khử mùi và giảm BOD của nguồn tiếp nhận Công đoạn khử trùng có thể thực hiện sau công đoạn xử lý sơ bộ (nếu yêu cầu vệ sinh cho phép) nhưng thông thường là sau xử lý thứ cấp

Khử trùng: dùng clo, ozon, tiz cực tím

2.5.5 Xử lý cặn

Cặn lắng ở sau các công đoạn xử lý sơ bộ và xử lý thứ cấp còn chứa nhiều nước (thường có độ ẩm 99%) và chứa nhiều cặn hữu cơ còn khả năng thối rửa vì thế cần áp dụng 1 số biện pháp để xử lý tiếp cặn lắng, làm cho cặn ổn định và loại bớt nước để giảm thể tích, trọng lượng trước khi đưa vào nguồn tiếp nhận hoặc sử dụng

Các phương pháp: cô đặc cặn hay nén cặn, ổn định cặn, sân phơi bùn, làm khô bằng cơ học (thiết bị lọc chân không, máy nén ly tâm, máy lọc ép trên băng tải,…), đốt cặn trong lò thiêu

2.5.6 Xử lý bậc III

Thường được tiến hành tiếp sau công đoạn xử lý thứ cấp nhằm nâng cao chất lượng nước thải đã được xử lý để dùng lại hoặc xả vào nguồn tiếp nhận với yêu cầu vệ sinh cao

Các công trình, thiết bị: lọc cát, lọc nổi, lọc qua màng để lọc trong nước, lọc qua than hoạt tính để ổn định chất lượng nước, dùng hồ sinh học để xử lý thêm…

2.6 MỘT SỐ CÔNG TRÌNH XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT THỰC TẾ

Sơ đồ công nghệ hệ thống xử lý nước thải khu dân cư Bình An – Bình Dương (công suất 160m 3 /ngày) :

Nguồn: Khu dân cư Bình An – Bình Dương, internet

Nước thải sinh

Bể điều hòa

Bể chứa bùn

Chlorine

Xe hút bùn

Hệ thống xử lý nước thải khu dân cư Tân Phong – TPHCM

Nguồn: Khu dân cư Tân Phong – TP.HCM

Nước thải sinh

hoạt

Song chắn rác

Bể điều hòa kỵ khí

Bể anoxic

Bể lắng Ngăn khử trùng

Nguồn tiếp nhận

Bể hiếu khí FBR

CHƯƠNG III

ĐỀ XUẤT, LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT CHO CHUNG CƯ 171C HOÀNG HOA THÁM QUẬN TÂN BÌNH

3.1 CƠ SỞ LỰA CHỌN

Đề xuất công nghệ xử lý nước thải dựa vào :

- Công suất của trạm xử lý

- Chất lượng nước thải sau xử lý

- Thành phần và tính chất nước thải sinh hoạt

- Những quy định xả vào cống chung và vào nguồn nước

- Hiệu suất xử lý của các công trình đơn vị

- Chi phí đầu tư, vận hành

- Các chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật khác

3.1.1 Đặt tính nước thải đầu vào hệ thống

Nước thải sinh hoạt từ bể tự hoại của các căn hộ sẽ theo đường ống thoát nước dẫn về

hệ thống xử lý nước thải tập trung của chung cư Các thông số ô nhiễm đầu vào của nước thải sinh hoạt như sau:

Bảng 3.1 Đặc trưng của nước thải vào hệ thống

3.1.2 Tiêu chuẩn thải nước đầu ra hệ thống

Nước thải sinh hoạt của chung cư sau khi qua hệ thống xử lý nước thải phải đạt quy chuẩn QCVN 14:2008/BTNMT (cột A) trước khi thải ra nguồn tiếp nhận Các thông

số trong nước thải đầu ra như sau:

Bảng 3.2 Tính chất nước thải đầu ra hệ thống xử lý

3.1.3 So sánh các thông số nước thải đầu vào và chỉ tiêu nước thải đầu ra

Bảng 3.3 Các thông số đầu vào hệ thống và chỉ tiêu đầu ra của nước thải sinh

hoạt

vào

Đầu ra (QCVN 14:2008/BTNMT – Cột A)

C max = C x K (K = 1)

Trạng thái của chỉ tiêu so với QCVN 14:2008/BTNMT

3000 Vượt 3100 lần

Như vậy, đối với nguồn nước thải sinh hoạt tại chung cư 171C Hoàng Hoa Thám quận Tân Bình thì hệ thống cần xử lý chủ yếu là SS, BOD, N, dầu mỡ và coliform Nước sau khi xử lý đạt QCVN 14:2008/BTNMT – Cột A và thải vào hệ thống cống chung Lựa chọn công nghệ xử lý : Công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt chung cư 171C Hoàng Hoa Thám được chia làm ba giai đoạn : xử lý bậc một, xử lý bậc hai và xử lý bùn

3.2 ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ

3.2.1 Phương án 1

Hình 3.1 Sơ đồ công nghệ xử lý của phương án 1

Nước thải sinh hoạt từ bể tự hoại

Hố thu gom kết hợp vớt dầu mỡ

Bể chứa bùn Máy thổi khí

Nước sau khi tách bùn

Thuyết minh sơ đồ công nghệ phương án 1:

Nước thải từ các bể tự hoại qua đường sẽ đưa thẳng vào bể thu gom Tại đây, bể thu gom được thiết kế với chức năng vớt dầu mỡ Phần dầu mỡ trên bề mặt được vớt thủ công khi váng dầu nổi đầy bề mặt bể

Tiếp đến, nước thải được dẫn sang bể điều hòa sục khí Tại đây, lưu lượng và nồng độ nước thải sẽ được điều hòa ổn định, giúp cho hệ thống phía sau tránh khỏi trường hợp sốc tải, gây ảnh hưởng đến hiệu suất xử lý Hệ thống sục khí tại bể điều hòa được thiết

kế với mục đích tránh sự phân hủy kỵ khí cũng như lắng cặn diễn ra dưới đáy bể Nước ra khỏi bể điều hòa sẽ có lưu lượng và nồng độ ổn định theo thời gian Chuyển sang bể Anoxic tiến hành qua trình xử lý thiếu khí, phần lớn N và một phần nhỏ BOD, COD có trong nước thải sẽ được xử lý tại đây Sau đó, nước thải sẽ qua bể Aerotank

để thực hiện quá trình xử lý hiếu khí và tiếp tục phân hủy các chất hữu cơ còn lại Tại đây, nước thải được trộn đều với bùn hoạt tính và nhờ oxy không khí do máy thổi khí cung cấp, VSV hiếu khí có trong bùn phân hủy các chất hữu cơ còn lại trong nước thải

Nước thải có chứa bùn hoạt tính được dẫn sang bể lắng để lắng bùn Phần bùn sau lắng, một phần sẽ được tuần hoàn trở lại bể Anoxic được gọi là bùn tuần hoàn Phần còn lại được gọi là bùn dư, sẽ được đưa vào bể chứa bùn và hút định kỳ đi xử lý theo quy định Ngoài việc tuần hoàn bùn từ bể lắng sang bể Anoxic, ta còn cần tiến hành phần bùn và nước ở bể Aerotank sang bể Anoxic để cung cấp đầy đủ vi sinh cho quá trình xử lý thiếu khí

Cuối cùng, nước ra khỏi bể lắng sẽ được đưa đến bể khử trùng và dẫn vào hệ thống cống chung Nước thải sau khi xử lý đạt cột A, QCVN 14:2008/BTNMT

Bảng 3.4 : Hiệu suất xử lý của phương án 1 Công trình xử

N đã sử dụng cho tổng hợp tế bào ở bể Aerotank là 5,2 mg/l N dòng ra của bể

Aerotank là 12 – 5,2 = 6,8 mg/l

3.2.2 Phương án 2

Hình 3.2 Sơ đồ công nghệ xử lý của phương án 2

Thuyết minh sơ đồ công nghệ phương án 2:

Nước thải sinh hoạt từ các bể tự hoại của chung cư được thu gom về bể thu gom của

hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt tập trung Từ đây nước thải sẽ được bơm vào bể điều hòa Tại bể điều hòa, nước thải được điều hoà lưu lượng và nồng độ các thành phần trong nước thải Tại đây cũng đặt 2 bơm để bơm luân phiên vào bể SBR hoạt động gián đoạn

Nước thải vào bể SBR dược thực hiện theo 5 giai đoạn kế tiếp nhau: làm đầy nước thải, thổi khí, để lắng tĩnh, xả nước thải và xả bùn dư Trong xử lý nước thải, cần có hai bể SBR để việc xử lý được liên tục

Nước thải sinh hoạt từ bể tự hoại

Hố thu gom kết hợp vớt dầu mỡ

Bể điều hòa

Bể SBR

Bể khử trùng

Nguồn tiếp nhận

Bể chứa bùn Máy thổi khí

Nước sau khi tách bùn

Tiếp tục, nước thải chảy sang bể khử trùng Mục đích của khử trùng là tiêu diệt các loại vi trùng gây bệnh bằng chất oxy hoá trước khi xả thải vào nguồn tiếp nhận Chất khử trùng được dùng là chlorine Nước thải sau khi qua khử trùng đạt QCVN 14:2008/BTNMT (cột A), tiếp tục chảy ra hệ thống cống chung

Bùn dư từ bể SBR được đưa vào bể chứa bùn nhằm phân huỷ chất hữu cơ còn lại trong bùn và cặn lắng để tránh gây mùi hôi đảm bảo vệ sinh và giảm thể tích của bùn Nước

dư từ bể chứa bùn sẽ được đưa về bể điều hòa Bùn dư trong bể chứa bùn theo định kỳ

sẽ được xe hút đi xử lý quy định

Bảng 3.5 Hiệu suất xử lý của phương án 2 Công trình xử

3.3 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ

Cả hai phương án được đưa ra ở trên đều có công trình xử lý sơ bộ tương đối giống nhau Nhìn chung, ở giai đoạn xử lý sơ bộ, sự khác nhau giữa hai phương án là không đáng kể

Do đó, ta sẽ đưa ra bảng so sánh hai công trình chính (công trình xử lý sinh học) của hai phương án trên để đưa ra phương án lựa chọn

Bảng 3.6 So sánh công nghệ Anoxic kết hợp Aerotank với công nghệ SBR

+ Vận hành đơn giản, an toàn

+ Thuận lợi khi nâng cấp công suất đến 20% mà không cần gia tăng thể tích bể

+ Không cần xây dựng bể lắng thậm chí là bể điều hòa

+ Hiệu quả loại bỏ BOD lớn hơn 80%, COD lớn hơn 80%

+ Hiệu quả loại bỏ N, P cao, lớn hơn 80%

+ Giảm chi phí do giảm được nhiều loại thiết bị

Dựa vào sự so sánh ở bảng trên, ta có thể rút ra nhận xét :

+ Hiệu quả loại bỏ BOD, COD, N, P của cả hai công nghệ tương đối như nhau Tuy nhiên, ở công nghệ SBR kiểm soát quá trình rất khó cần phải có các phương tiện điều khiển hiện đại khó khăn cho việc bảo trì bảo dưỡng

+ Tuy công nghệ Anoxic kết hợp Aerotank chiếm diện tích xây dựng lớn hơn công nghệ SBR, tuy nhiên, công suất của hệ thống là tương đối nhỏ, do đó, phần đất dành cho hệ thống vẫn đáp ứng được

Từ một số kết luận nêu trên, có thể đưa ra phương án lựa chọn là sử dụng công nghệ Anoxic kết hợp Aerotank Vậy, phương án lựa chọn sẽ là phương án 1

CHƯƠNG IV TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ

Số liệu đầu vào

Lưu lượng trung bình ngày:

𝑄𝑡𝑏𝑛𝑔à𝑦 = 80 m3/ngày.đêm = 4 m3/h = 0,068 m3/phút = 0,0011 m3/s = 1,1 l/s

(Mỗi ngày hệ thống làm việc 20 giờ)

Bảng 4.1 Hệ số không điều hòa chung

Nguồn: TCVN 7957-2008

Trong đó:

Kngmax: hệ số không điều hòa ngày của nước thải (Điều 4.1.2 – TCXD 7957:2008) Chọn Kngmax = 1,2

Lưu lượng ngày lớn nhất

Qmaxng = Qtbng x Kngmax = 80 x 1,2 = 96 m3/ngày.đêm

Với lưu lượng 1,1 l/s < 5 l/s nên ta được Khmax = 2,5

Lưu lượng giờ lớn nhất: