ĐỀ án tốt NGHIỆP thiết kế hệ thống XLNT sinh hoạt kđt manhattan city 5000 dân

Giới thiệu khu đô thị Manhattan city. Tổng hợp về thành phần, tính chất và đặc trưng nước thải sinh hoạt. Tổng quan các phương pháp xử lý nước thải sinh hoạt. Thu thập số liệu, tài liệu, đánh giá tổng quan về dự án khu đô thị Manhattan city, khả năng gây ô nhiễm môi trường và xử lý nước thải trong khu dự án khu đô thị Manhattan city. Lựa chọn thiết kế công nghệ và thiết bị xử lý nước thải nhằm tiết kiệm kinh phí phù hợp với điều kiện dự án khu đô thị Manhattan city. Xây dựng kế hoạch quản lý và vận hành hệ thống xử lý nước thải. Khai toán sơ bộ chi phí xây dựng công trình: Khai toán kinh phí cho cả 02 phương án bao gồm chi phí đầu tư (chi phí xây dựng, chi phí thiết bị, suất đầu tư cho 1m3 nước thải), chi phí vận hành (hóa chất, điện, nhân công, bảo trì bảo dưỡng, khấu hao). Số bản vẽ ít nhất 7 bản.

MỤC LỤC

DANH SÁCH BẢNG x

DANH SÁCH TỪ VIẾT TẮT xi

PHẦN MỞ ĐẦU xii

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI SINH HOẠT VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ 14

1.1 NƯỚCTHẢISINHHOẠT 14

1.2TÁCHẠICỦACÁCTHÀNHPHẦNTRONGNƯỚCTHẢI 14

1.3 BẢOVỆNGUỒNNƯỚCMẶTKHỎISỰÔNHIỄMDONƯỚCTHẢI 15

1.4 CÁCPHƯƠNGPHÁPXỬLÝ 16

1.4.1 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ CƠ HỌC 16

1.2.2 PHƯƠNG PHÁP HÓA LÝ 24

1.2.3 PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC 26

1.5 CÔNGTRÌNHXỬLÝSINHHỌCHIẾUKHÍ 32

1.5.1 KHỬ TRÙNG NƯỚC THẢI 33

1.5.2 XỬ LÝ CẶN NƯỚC THẢI 33

CHƯƠNG 2 XÁC ĐỊNH LƯU LƯỢNG, THÀNH PHẦN, NỒNG ĐỘ CỦA NƯỚC THẢI SINH HOẠT TẠI KHU ĐÔ THỊ MANHATTAN CITY 39

2.1GIỚITHIỆUKHUĐÔTHỊMANHATTANCITY 39

2.1.1 ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN 39

2.1.2 QUY MÔ DỰ ÁN 40

2.2 CÁCVẤNĐỀCỦAMÔITRƯỜNG 41

2.3 XÁCĐỊNH LƯULƯỢNG,NỒNGĐỘTRONGNƯỚCTHẢISINHHOẠT 43

2.3.1 XÁC ĐỊNH LƯU LƯỢNG 43

2.3.2 NỒNG ĐỘ CỦA NƯỚC THẢI SINH HOẠT TẠI KHU CÔNG NGHIỆP MANHATTAN CITY 46

CHƯƠNG 3 ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ VÀ TÍNH TOÁN 51

3.3 ĐỀXUẤTCÁCPHƯƠNGÁNXỬLÝNƯỚCTHẢI 52

PHƯƠNG ÁN 1 52

PHƯƠNG ÁN 2 55

3.4 TÍNHTOÁNCÁCCÔNGTRÌNHĐƠNVỊ 58

A.TÍNHTOÁNCÔNGTRÌNHĐƠNVỊPHƯƠNGÁN1 58

3.4.1 BỂ LẮNG CÁT KẾT HỢP BỂ VỚT DẦU MỠ 58

3.4.2 BỂ ĐIỀU HÒA SỤC KHÍ 62

3.4.3 BỂ ANOCXIC 68

3.4.5 BỂ AEROTANK 70

3.4.5 BỂ LẮNG ĐỨNG II 79

3.4.6 BỂ KHỬ TRÙNG 85

3.4.7 BỂ NÉN BÙN 86

BTÍNHTOÁNCÔNGTRÌNHĐƠNVỊPHƯƠNGÁN2 90

3.4.8 BỂ SBR 90

CHƯƠNG 4 KHAI TOÁN CHI PHÍ XÂY DỰNG 102

4.1 CHIPHÍXÂYDỰNG 102

4.2 CHIPHÍTHIẾTBỊ 104

4.3 CHIPHÍHÓACHẤT 106

4.4 CHIPHÍNHÂNCÔNG 107

4.5 CHIPHÍXỬLÝ1M3NƯỚCTHẢI 107

CHƯƠNG 5 VẬN HÀNH VÀ BẢO TRÌ BẢO DƯỠNG 109

5.1 KIỂMTRATRƯỚCKHIVẬNHÀNH 109

5.1.1 KIỂM TRA HỆ THỐNG 109

5.1.2 CÁC THÔNG SỐ CẦN KIỂM SOÁT – CHẤT LƯỢNG NƯỚC THẢI VÀO VÀ NƯỚC SAU XỬ LÝ 110

5.2 ANTOÀNVẬNHÀNH 112

5.3 VẬNHÀNHHỆTHỐNG 112

5.4 BẢOTRÌ,BẢODƯỠNGTHIẾTBỊ 117

5.4.1 QUY TRÌNH THỰC HIỆN 117

5.4.2 BẢO TRÌ THIẾT BỊ 118 KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ 119 TÀI LIỆU THAM KHẢO 120

DANH SÁCH HÌNH ẢNH

Hình 1.1 Song chắn rác 16

Hình 1.2 Lưới chắn rác 17

Hình 1.3 Bể tách dầu mỡ 19

Hình 1.4 Bể điều hòa 20

Hình 1.5 Sơ đồ mặt đứng thể hiện 4 vùng trong bể lắng 21

Hình 1.6 Bể lắng ngang 22

Hình 1.7 Bể lắng đứng 23

Hình 1.8 Mương oxy hóa 27

Hình 1.9 Nguyên tắc hoạt động bể SBR 28

Hình 1.10 Nguyên tắc hoạt động của bể MBBR 29

Hình 1.11 Sơ đồ công nghệ hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt doanh nghiệp tư nhân Biển Cát 35

Hình 1.12 Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt công ty TNHH liên doanh Chí Hùng 37

Hình 2.1 Vị trí khu đô thị Manhattan city……….40

Hình 2.2 Phối cảnh tổng thể dự án Manhattan City 40

Hình 3.1 Sơ đồ công nghệ phương án 1………52

Hình 3.2 Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải phương án 2 55

Hình 3.3 Sơ đồ làm việc của hệ thống 71

Bảng 4.1 Chi phí xây dựng cả 2 phương án……… ……….102

Bảng 4.2 Chi phí thiết bị cả 2 phương án 104

Bảng 4.3 Chi phí nhân công của cả 2 phương án 107

Bảng 4.4 So sánh khai toán kinh tế của cả 2 phương án 107

DANH SÁCH BẢNG

Bảng 2.1 Phân loại căn hộ và mức độ tiện nghi 43

Bảng 2.2 Hệ số không điều hòa chung 46

Bảng 2.3 Gía trị các thông số ô nhiễm làm cơ sở tính toán giá trị tối đa cho phép trong nước thải sinh hoạt 47

Bảng 2.4 Gía trị hệ số K ứng với loại hình cơ sở dịch vụ, cơ sở công cộng và chung cư 48

Bảng 2.5 Thành phần nước thải sinh hoạt khu đô thị 49

Bảng 2.6 Thành phần nước thải sinh hoạt 50

Bảng 3.1 Hiệu suất phương án 1 54

Bảng 3.2 Hiệu suất phương án 2 57

Bảng 3.3 Tải trọng thủy lực của bể lắng cát hay độ lớn thủy lực theo đường kính hạt trong nước thải đô thị ở 15oC 58

Bảng 3.4 Tóm tắt thông số tính toán bể lắng cát kết hợp vớt dầu 62

Bảng 3.5 Các dạng khuấy trộn ở bể điều hòa 63

Bảng 3.6 Các thông số cho thiết bị khuếch tán khí 64

Bảng 3.7 Tóm tắt thông số tính toán bể điều hòa sục khí 67

Bảng 3.8 Tóm tắt các thông số thiết kế bể Anoxic 69

Bảng 3.9 Các thông số thiết kế bể Aerotank 79

Bảng 3.10 Tóm tắt thông số bể lắng đứng II 84

Bảng 3 11 Tóm tắt các thông số tính toán của bể khử trùng 86

Bảng 3 12 Các thông số thiết kế bể nén bùn trọng lực 87

Bảng 3.13 Tóm tắt các thông số tính toán của bể nén bùn 90

Bảng 3.14 Tóm tắt thông số tính toán bể điều hòa khuấy trộn 93

Bảng 3.15 Tóm tắt các thông số tính toán của bể SBR 101

DANH SÁCH TỪ VIẾT TẮT

BTNMT: Bộ Tài Nguyên Môi Trường

NXB: Nhà Xuất Bản

QCVN: Quy Chuẩn Việt Nam

TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam

TCXDVN: Tiêu chuẩn Xây Dựng Việt Nam

TP HCM: Thành Phố Hồ Chí Minh

PHẦN MỞ ĐẦU

 Đặt vấn đề

Môi trường và những vấn đề liên quan đến môi trường là đề tài được bàn luận một cách sâu sắc trong kế hoạch phát triển bền vững của bất kỳ quốc gia nào trên thế giới Trái đất – ngôi nhà chung của chúng ta đang bị đe dọa bởi sự suy thoái và cạn kiệt dần tài nguyên Nguồn gốc của mọi sự biến đổi về môi trường trên thế giới ngày nay do các hoạt động kinh tế - xã hội Các hoạt động này, một mặt cải thiện chất lượng cuộc sống con người và môi trường, mặt khác lại mang lại hàng loạt các vấn đề như: Khan hiếm, cạn kiệt tài nguyên thiên nhiên, ô nhiễm và suy thoái chất lượng môi trường khắp nơi trên thế giới

Trong giai đoạn hiện nay, khi mà nền kinh tế của nước ta có những bước phát triển mạnh mẽ và vững chắc, đời sống của người dân ngày càng được nâng cao thì vấn

đề môi trường và các điều kiện vệ sinh môi trường lại trở nên cấp thiết hơn bao giờ hết Trong đó các vấn đề về nước được quan tâm nhiều hơn cả Các biện pháp để bảo

vệ môi trường sống, bảo vệ nguồn nước mặt, nước ngầm không bị ô nhiễm do các hoạt động sinh hoạt và sản xuất của con người là thu gom và xử lý nước thải Nước thải sau

xử lý sẽ đáp ứng được các tiêu chuẩn thải vào môi trường cũng như khả năng tái sử dụng nước sau xử lý

Hiện nay, việc thu gom và xử lý nước thải là yêu cầu không thể thiếu được của vấn đề vệ sinh môi trường, nước thải ra ở dạng ô nhiễm hữu cơ, vô cơ cần được thu gom và xử lý trước khi thải ra môi trường Điều này được thực hiện thông qua hệ thống cống thoát nước và xử lý nước thải đô thị Tuy độc lập về chức năng nhưng cả hai hệ thống này cần hoạt động đồng bộ Nêu hệ thống thu gom đạt hiệu quả nhưng hệ thống xử lý không đạt yêu cầu thì nước sẽ gây ô nhiễm khi được thải trở lại môi trường Trong trường hợp ngược lại, nếu hệ thống xử lý nước thải được thiết kế hoàn chỉnh nhưng hệ thống thoát nước không đảm bảo việc thu gom vận chuyển nước thải thì nước thải cũng sẽ phát thải ra môi trường mà chưa qua xử lý Chính vì thế, việc đồng bộ hóa và phối hợp hoạt động giữa hệ thống thoát nước và hệ thống xử lý nước thải của một đô thị, một khu dân cư là hết sức cần thiết vì hai hệ thống này tồn tại với mối quan hệ hữu cơ mật thiết với nhau

 Mục tiêu đồ án

Lựa chọn công nghệ và thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho khu đô thị Manhattan city, quận Bình Tân, TP.HCM Đảm bảo các yêu cầu về môi trường theo

 Đối tượng và phạm vi thực hiện

Tìm hiểu một số thông tin về nước thải sinh hoạt, thành phần nước thải sinh hoạt,…Sau đó tính toán và thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt cụ thể là nước thải sinh hoạt cho khu đô thị Manhattan City

 Nội dung thực hiện

Lập bảng thuyết minh tính toán gồm:

- Giới thiệu khu đô thị Manhattan city

- Tổng hợp về thành phần, tính chất và đặc trưng nước thải sinh hoạt

- Tổng quan các phương pháp xử lý nước thải sinh hoạt

- Thu thập số liệu, tài liệu, đánh giá tổng quan về dự án khu đô thị Manhattan city, khả năng gây ô nhiễm môi trường và xử lý nước thải trong khu dự án khu đô thị Manhattan city

- Lựa chọn thiết kế công nghệ và thiết bị xử lý nước thải nhằm tiết kiệm kinh phí phù hợp với điều kiện dự án khu đô thị Manhattan city

- Xây dựng kế hoạch quản lý và vận hành hệ thống xử lý nước thải

- Khai toán sơ bộ chi phí xây dựng công trình: Khai toán kinh phí cho cả 02 phương

án bao gồm chi phí đầu tư (chi phí xây dựng, chi phí thiết bị, suất đầu tư cho 1m3 nước thải), chi phí vận hành (hóa chất, điện, nhân công, bảo trì bảo dưỡng, khấu hao)

 Đối tượng và giới hạn

- Khu đô thị Manhattan city

- Quá trình thực hiện đồ án có một số giới hạn sau:

- Nước thải được phân tích qua các chỉ tiêu pH, SS, BOD5,COD, Dầu mỡ, TN, TP

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI SINH HOẠT VÀ CÁC

PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ

1.1 Nước thải sinh hoạt

1.1.1 Nguồn phát sinh 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: 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

- Đặc tính chung của nước thải sinh hoạt thường bị ô nhiễm bởi các chất cặn bã hữu cơ, các chất hữu cơ hòa tan (thông qua các chỉ tiêu BOD5/COD), các chất dinh dưỡng (nito, photpho), các vi trùng gây bệnh (E.Coli, coliform…)

- Mức độ ô nhiễm của nước thải sinh hoạt phụ thuộc vào: lưu lượng nước thải; tải trọng chất bẩn tính theo đầu người

- Tải trọng chất bẩn của nước thải sinh hoạt tính theo đầu người phụ thuộc vào: mức sống, điều kiện sông, tập quán sống và điều kiện địa phương

1.1.2 Thành phần, tính chất nước thải sinh hoạt

Thành phần nước thải sinh hoạt gồm 2 loại:

+ Nước thải nhiễm bẩn do chất bài tiết con người từ các phòng vệ sinh

+ Nước thải nhiễm bẩn do các chất thải sinh hoạt: cặn bã, dầu mỡ từ các nhà bếp, các chất tẩy rửa, chất hoạt động bề mặt từ các phòng tắm, nước rửa vệ sinh sàn nhà + Nước thải sinh hoạt chứa nhiều chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học, ngoài ra còn

có cả các thành phần vô cơ, vi sinh vật và vi trùng gây bệnh rất nguy hiểm 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 hủy sinh học Ở nhưng 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

1.2 Tác hại của các thành phần trong nước thải

- COD, BOD : sự khoáng hóa, ổn định chất hữu cơ tiêu thụ mộ 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 giải yếm khí sinh ra các sản phẩm như H2S, NH3, CH4,…làm cho nước có mùi hôi thúi 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 thủy 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, P : là những nguyên tố dinh dưỡng đa lượng Nếu nồng độ trong nước quá cao dẫn đến hiện tượng phú dưỡng hóa (sự phát triển bùng phát của các loại tảo, làm cho nồng độ oxy trong nước rất thấp vào ban dêm gây ngạc thở và diệt vong các

vi sinh vật, trong khi đó khi 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 lên bề mặt

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

Nguồn nước mặt là song hồ, kênh rạch, suối, biển…nơi tiếp nhận nước thải từ khu dân cư, đô thị, khu công nghiệp hay các xí nghiệp 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 hóa 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 điều kiện xáo trộn và pha loãng của nướ thải với nguồn Sự có mặt của các vị sinh vật, trong đó có các vi khuẩn gây bệnh, đe dọa tính

an toàn vệ sinh nguồn nước 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 quy định bằng cách áp dụng công nghệ xử lý phù hợp đủ tiêu chuẩn xả ra nguồn nước Ngoài ra, việc nghiên cứu

áp dụng công nghệ sử dụng lại nước thải trong chu trình kín có ý nghĩa đặc biệt quan trọng

 Nguyên tắc

Song chắn rác hoặc lưới chắn rác đặt trước trạm bơm trên đường tập trung nước thải chảy vào trạm bơm Song chắn rác thường đặt vuông góc với dòng chảy, song chắn rác gồm các thanh kim loại (thép không rỉ) tiết diện 5 x 20mm đặt cách nhau 20 – 50mm trong một khung thép hàn hình chữ nhật, dễ dàng trượt lên xuống dọc theo haikhe ở thành mương dẫn, vận tốc nước qua song chắn Vmax = 1 m/s ứng với Qmax Lưới chắn rác thường đặt nghiêng 45 – 60o so với phương thẳng đứng, vận tốc qua lưới Vmax≤ 0,6 m/s Khe rộng của mắc lưới thường từ 10 – 20mm Làm sạch song chắn và lưới chắn bằng thủ công hay bằng các thiết bị cơ khí tự động hoặc bán tự động Ở trên hoặc bên cạnh mương đặt song, lưới chắn rác phải bố trí sàn thao tác đủ chỗ để thùng rác và đường vận chuyển Hiệu quả khử SS của lưới chắn rác khoảnh 20%

Khi nước thải chảy qua ở những đoạn này những rác thải có kích thước lớn sẽ

bị chặn lại ở song chắn Nhờ đó dòng nước được làm sạch sơ bộ

Ưu điểm

- Đơn giản gọn nhẹ hơn

- Giá thành thấp

- Ứng dụng rộng rãi, phù hợp với xử lý nước thải sinh hoạt

- Song chắn rác thủ công dễ sản xuất

 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 hóa nước thải và xử lý cặn bã cũng như không có lợi đối các công trình thiết bị công nghiệp 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

Có 3 loại bể lắng cát: bể lắng cát ngang (cả hình vuông và hình chữ nhật), bể lắng cát thổi khí và bể lắng cát dòng xoáy

- Bể lắng cát ngang: dòng chảy đi qua bể theo chiều ngang và vận tốc của dòng chảy được kiểm soát bởi kích thước bể, ống phân phối nước đầu vào và ống thu nước đầu ra Bể lắng cát ngang chỉ ứng dụng cho trạm xử lý có công suất nhỏ nhưng hiệu quả xử lý không cao

- Bể lắng cát thổi khí: bao gồm một bể thổi khí dòng chảy xoắn ốc có vận tốc xoắn được thực hiện và kiểm soát bởi kích thước và lượng khí cấp vào Bể lắng cát thổi khí 4 thành bể tạo nên mô hình dòng chảy xoáy, lực ly tâm và trọng lực làm cho cát được tách ra

Thiết kế bể lắng cát thường dựa trên việc loại bỏ những phân tử có trọng lượng riêng là 2,65 và nhiệt độ nước thải là 15,5oC Tuy nhiên phân tích những dữ liệu tách cát cho thấy rằng trọng lượng riêng thay đổi từ 1,3 – 2,7 (WPCF, 1985)

Nguyên tắc:

- Bể lắng cát thường được đặt phía sau song chắn rác và trước bể lắng sơ cấp Đôi khi người ta đặt bể lắng cát trước song chắn rã, tuy nhiên việc đặt sau song chắn

có lợi cho việc quản lý bể lắng cát dễ hơn

- Trong bể lắng cát các thành phần cần loại bỏ lắng xuống nhờ trọng lượng bản thân của chúng Các hạt cát và các hạt vô cơ cần giữ lại sẽ lắng xuống còn các chất lơ lửng hữu cơ khác trôi đi

Ưu điểm: Hệ thống đơn giản

Nhược điểm:

Hiệu quả thấp

Lấy cát: làm sạch thủ công

Ứng dụng: Nguồn nước mặt có độ đục lớn hơn hoặc bằng 250 mg/l, các hạt cặn lơ

lửng vô cơ có kích thước nhỏ, tỷ trọng lớn hơn nước, cứng

 Bể vớt Dầu mỡ:

Các loại công trình này thường được ứng dụng khi xử lý nước thải công nghiệp, nhằm loại bỏ các tạp chất có khối lượng riêng nhỏ hơn nước, chúng gây ảnh hưởng xấu tới các công trình thoát nước (mạng lưới và các công trình xử lý) Vì vậy, ta phải thu hồi các chất này trước khi đi vào các công trình phía sau Các chất này sẽ bịt kín lỗ hổng giữa các hạt vật liệu lọc trong các bể sinh học và chúng cũng phá hủy cấu trúc bùn hoạt tính trong bể Aerotank, gây khóa khăn trong quá trình lên men cặn

Nguyên tắc: Tách dầu mỡ ra khỏi chất lỏng

Vị trí đặt: Đặt sau bể lắng cát, song chắn rác hay kết hợp với bể lắng cát

Ứng dụng: Khi nước thải có chứa nhiều dầu mỡ hay các chất không tan có khả

năng nổi trên mặt nước, nồng độ từ 20 – 200 mg/l

Hình 1.3 Bể tách dầu mỡ [3]

 Bể điều hòa

Lưu lượng và nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải các khu dân cư, công trình công cộng như các nhà máy xí nghiệp luôn thay đổi theo thời gian phụ thuộc vào các điều kiện hoạt động của các đôi tượng thoát nước này Sự dao động về lưu lượng nước thải, thành phần và nồng độ chất bẩn trong đó sẽ ảnh hưởng không t < Dt đến hiệu quả làm sạch nước thải Trong quá trình lọc cần phải điều hoà lưu lượng dòng chảy, một trong những phương án tôi ưu nhất là thiết kế bể điều hoà lưu lượng

Bể điều hoà làm tăng hiệu quả của hệ thông xử lý sinh học do nó hạn chế hiện tượng quá tải của hệ thông hoặc dưới tải về lưu lượng cũng như hàm lượng chất hữu

cơ giảm được diện tích xây dựng của bể sinh học Hơn nữa các chất ức chế quá trình

xử lý sinh học sẽ được pha loãng hoặc trung hoà ở mức độ thích hợp cho các hoạt động của vi sinh vật

Hình 1.4 Bể điều hòa [1]

Mục tiêu: Ổn định lưu lượng và nồng độ ô nhiễm của nước thải, nâng cao hiệu

suất các công trình phía sau

Nguyên tắc: cố định thể tích bể và cung cấp khí oxy để khử thành phần ô nhiễm

Vị trí đặt: Đặt trước bể lắng 1 khi SS < 400mg/l và đặt sau bể lắng 1 khi SS >

- Trong xử lý hóa học, ổn định tải lượng sẽ dễ dàng điều khiển giai đoạn chuẩn bị

và châm hóa chất => tăng cường độ tin cậy của quá trình xử lý

Nhược điểm

- Diện tích mặt bằng hoặc chỗ xây dựng cần tương đối lớn

- Bể điều hòa ở những nơi gần khu dân cư cần được che kín để hạn chế mùi

- Đòi hỏi phải khuấy trộn và bảo dưỡng

- Chi phí đầu tư tăng

Ứng dụng: khi nước thải có lưu lượng và nồng độ không ổn định

 Bể lắng

Bể lắng tách các chất lơ lửng có trọng riêng khác với trọng lượng riêng của nước thải Chất lơ lửng nặng sẽ từ từ lắng xuống đáy, các chất lơ lửng nhẹ sẽ nổi lên bề mặt Cặn lắng và bọt nổi nhờ các thiết bị cơ học thu gom và vận chuyển lên công trình xử lý cặn

Các bể lắng có thể bố trí nối tiếp nhau Quá trình lắng tốt có thể loại bỏ đến 90 – 95% lượng cặn có trong nước thải Vì vậy, đây là quá trình quan trọng trong quá trình

xử lý nước thải,thường bố trí xử lý ban đầu hay sau xử lý sinh học Để có thể tăng cường quá trình lắng ta có thể thêm vào chất đông tụ sinh học Thông thường trong bể lắng, người ta thường phân ra làm 4 vùng:

- Vùng phân phối nước vào

- Vùng lắng các hạt cặn

- Vùng chứa và cô đặc cặn

- Vùng thu nước ra

Hình 1.5 Sơ đồ mặt đứng thể hiện 4 vùng trong bể lắng [3]

- Bể lắng ngang (có hoặc không có vách nghiêng): Mặt bằng có dạng hình chữ nhật

có thể được làm bằng các loại vật liệu khác nhau như bêtông, bêtông cốt thép, gạch

hoặc bằng đất tùy thuộc vào kích thước và yêu cầu của quá trình lắng và điều kiện

+ Lắng tốt đối với bùn keo tụ

+ Hiệu quả cao đối với lưu lượng lớn

Hình 1.7 Bể lắng đứng [1]

Nguyên tắc hoạt động: Nước thải được đưa và ông phân phối ở tâm bể với vận

tốc không quá 30 mm/s Nước thải chuyển động theo phương thẳng đứng từ dưới lên trên tới vách tràn.Nước trong được tập trung vào mánh thu phía trên, cặn lắng được chứa ở phần hình nón hoặc chóp cụt phía dưới và được xả ra ngoài bằng bơm hay áp lực thủy tĩnh trên l,5m.Trong bể lắng, các hạt chuyển động cùng với nước từ dưới lên trên với vận tốc w và lắng dưới tác động của trọng lực với vận tốc W Do đó các hạt có kích thước khác nhau sẽ chiếm những vị trí khác nhau trong bể lắng Khi W > w, các hạt sẽ lắng nhanh, khi W < w, chúng sẽ bị cuốn theo dòng chảy lên trên

+ Chiều cao xây dựng lớn làm tăng giá thành xây dựng, số lượng bể nhiều, hiệu suất thấp

+ Hiệu quả lắng kém khi lưu lượng cao

+ Khó lắng đối với bông cặn keo tụ tạo bông

1.2.2 Phương pháp hóa lý

Bản chất của quá trình xử lý hóa lý là áp dụng các quá trình vật lý và hóa học để loại bớt chất ô nhiễm ra khỏi nước thải Chủ yếu để xử lý nước thải công nghiệp Giai đoạn xử lý hóa lý có thể là giai đoạn xử lý độc lấp hoặc xử lý cùng với phương pháp

cơ học, hóa học, sinh học tong công nghiệp xử lý nước thải hoàn chỉnh Xử lý hóa lý bao gồm:

 Phương pháp kết tủa tạo bông cặn:

Phương pháp áp dụng một số chất như phèn nhôm, phèn sắt, polymer có tác dụng kết dính các chất khuếch tán trong dung dịch thành các hạt có kích cỡ và tỷ trọng lớn hơn rồi lắng để loại bớt các chất ô nhiễm ra khỏi nước thải

Việc lựa chọn chất tạo bông hay keo tụ phụ thuộc vào tính chất và thành phần của nước thải cũng như các chất khuyết tán cần loại Trong một số trường hợp các chất phụ trợ nhằm chỉnh cho giá trị pH của nước thải tối ưu cho quá trình tạo bông và keo

tụ

Nguyên tắc: Trong một số trường hợp phương pháp loại bớt màu của nước thải nếu kết hợp áp dụng một số chất phụ tợ khác

Các chất keo tụ thường dùng là phèn nhôm (Al2(SO4)3.18H2O, NaAlO2,

Al2(OH)5Cl, KAl(SO4)2.12H2O, NH4Al(SO4)2.12H2O), phèn sắt (Fe2(SO4)3.2H2O,

Fe2(SO4)3.3H2O, FeSO4.7H2O và FeCl3) hoặc các chất keo tụ không phân ly, dạng cao phân tử có nguồn gốc thiên nhiên hoặc tổng hợp Các chất keo tụ cao phân tử cho phép nâng cao đáng kể hiệu quả của quá trình keo tụ và lắng bông cặn sau đó

Ứng dụng: Khi nước có nhiều chất lơ lửng SS hay các ion kim loại (Zn, Cu,

Cr,…) và các chất hòa tan khác dễ bị keo tụ (nhũ tương, phù sa…)

 Phương pháp tuyển nổi:

Mục tiêu: Phương pháp dùng để loại bỏ các tạp chất ra khỏi nước bằng cách tạo

cho chúng có khả năng dễ nỗi lên mặt nước khi bám theo các bọt khí

Nguyên tắc: Bản chất của quá trình tuyển nổi ngược với quá trình lắng và được

lơ lững, dầu mỡ sẽ được nổi lên trên bề mặt của nước thải dưới tác dụng nâng của bọt khí

Các phương pháp tuyển nổi thường áp dụng là:

- Tuyển nổi chân không

- Tuyển nổi áp lực (tuyển nổi khí tan)

- Tuyển nổi cơ giới

- Tuyển nổi điện

- Tuyển nổi sinh học

- Tuyển nổi hóa học

Trong đó tuyển nổi khí tan thường được áp dụng nhiều nhất

Ứng dụng: Phương pháp tuyển nổi thường được áp dụng trong xử lý nước thải

chứa dầu, nước thải công nghiệp thuộc da,

 Quá trình hấp phụ và hấp thụ:

Quá trình hấp phụ và hấp thụ: Là quá trình thu hút một chất nào đó từ môi trường bằng vật thể rắn hoặc lỏng Chất có khả năng thu hút được gọi là chất hấp phụ hay hấp thụ còn chất bị thu hút gọi là chất bị hấp phụ hoặc chất bị hấp thụ

Hấp phụ dùng để tách các chất hữu cơ và khí hòa tan khỏi nước thải bằng cách tương tác giữa các chất bẩn hòa tan với các chất rắn (hấp phụ hóa học)

Phương pháp hấp phụ được áp dụng rộng rãi để làm sạch triệt để chất hữu cơ trong nước thải, nếu nồng độ các chất này không cao và chúng không bị phân hủy bởi

vi sinh hoặc chúng rất độc như thuốc diệt cỏ, phenol, thuốc sát trùng, các hợp chất nitơ vòng thơm, chất hoạt động bề mặt, thuốc nhuộm,

Chất hấp phụ: thường là than hoạt tính, các chất tổng hợp và chất thải của một số ngành sản xuất (tro, xỉ, mạt cưa ), chất hấp thụ vô cơ như đất sét, silicagel, keo nhôm,

 Phương pháp trao đổi ion

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

Phương phấp này được ứng dụng để làm sạch nước thải khỏi các kim loại: Zn,

Cu, Cr, Ni, Mn, Fe… Cũng như các hợp chát của Asen

Ngoài ra còn có phương pháp xử lý nước thải bằng quá trình màng,trích ly

xử lý hoàn toàn các chất hữu cơ có khả năng phân hủy sinh học trong nước thải Công trình xử lý sinh học thường được đặt sau khi nước thải đã được xử lý sơ bộ qua các quá trình xử lý cơ học, hóa học, hóa lý

Căn cứ vào tính chất hoạt động của vi sinh vật có thể chia phương pháp sinh học thành ba nhóm chính sau:

 Các phương pháp hiếu khí (earobic)

Sử dụng nhóm vi sinh vật hiếu khí, hoạt động trong điều kiện cung cấp oxy liên tục Quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp hiếu khí gồm 3 giai đoạn sau:

+ Oxy hóa các chất hữu cơ:

Ứng dụng: Thường phải có công trình xử lý nước thải để khử các chất ô nhiễm

hữu cơ, SS < 150mg/l, COD < 1000mg/l

 Các phương pháp kị khí (anaerobic)

Sử dụng nhóm vi sinh vật kỵ khí hoạt động trong điều kiện không có oxy

Quá trình phân hủy kỵ khí các chất hữu cơ là quá trình sinh hóa phức tạp tạo ra hàng trăm sản phẩm trung gian và phản ứng trung gian Phương trình phản ứng:

Chất hữu cơ CH4 + CO2 + H2 + NH3 + H2S + Tế bào mới

Các quá trình sinh học có thể diễn ra trong điều kiện tự nhiên hoặc nhân tạo

Trong điều kiện tự nhiên việc xử lý xảy ra trên các cánh đồng tưới, cánh đồng lọc

điều kiện khí hậu, nguồn cấp nước, thể tích nước thải công nghiệp và sinh hoạt, thành phần và nồng độ chất ô nhiễm Trong các công trình nhân tạo, các quá trình xử lý ra với vận tốc độ lớn hơn trong điều kiện tự nhiên

 Mương oxy hóa

Là dạng aerotank cải tiến, khuấy trộn hoàn chỉnh, xáo trộn đều bùn hoạt tính

- Vận tốc trong mương: lớn hơn 3m/s, tránh lắng cặn

- Mương oxy hóa có thêt kết hợp quá trình xử lý nito

- Làm thoáng bằng sục khí hay thiết bị cơ học

Mục tiêu: Xử lý COD, BOD kết hợp khử 𝑁 − 𝑁𝑂3− thành 𝑁2 nếu có sục khí và khuấy trộn luân phiên tại bể phản ứng

Nguyên tắc: Dùng các vi sinh vật hiếu khí và kỵ khí để khử các chất hữu cơ,

Hình 1.9 Nguyên tắc hoạt động bể SBR [2]

Mục tiêu:

- Xử lý chất ô nhiễm hữu cơ COD, BOD

- Xử lý COD, BOD kết hợp khử N – NO3- thành N2 nếu có sục khí và khuấy trộn luân phiên tại bể phản ứng

Nguyên tắc: Dùng các vi sinh vật hiếu khí và kị khí khử các chất hữu cơ, thiếu

khí (khử nito)

Vị trí đặt: Đặt sau các công trình hóa lý hay bể UASB, không cần bể lắng 2, bể

anoxic

 Bể hiếu khí có giá thể lơ lửng MBBR

Mục tiêu: Xử lý chất ô nhiễm hữu cơ COD, BOD và xử lý 𝑁 − 𝑁𝑂3− thành 𝑁 2 có trong nước thải

trong nước thải để phát triển thành sinh khối Quần xả vi sinh sẽ phát triển và dày lên rất nhanh chóng, lớp vi sinh phía trong do không tiếp xúc được nguồn thức ăn nên chúng bị chết, khả năng bám dính vật liệu không còn, chúng bị bong ra rơi vào trong nước thải

Ưu điểm:

- Mật độ vi sinh vật xử lý trên một đơn vị thể tích cao, vì vậy tải trọng hữu cơ cao

- Hiệu suất xử lý BOD lên đến 90%

- Không cần tuần hoàn bùn

- Bùn sinh học sinh ra ít hơn và lắng tốt hơn

- Không bị bít tắc trong tầng giá thể

- Toàn bộ thể tích bể cho sinh khối và dễ dàng mở rộng

- Dễ dàng vận hành

- Loại bỏ được nito trong nước thải

- Tiết kiệm được diện tích

Ứng dụng: Ứng dụng cho hầu hết các loại nước thải ô nhiễm chất hữu cơ

- Bể MBBR gồm 2 loại: bể hiếu khí và bể kị khí

Hình 1.10 Nguyên tắc hoạt động của bể MBBR [2]

 Cánh đồng tưới

Đó là khu đất được chuẩn bị riêng biệt để sử dụng đồng thời cho hai mục đích xử

lý nước thải và gieo trồng Xử lý nước thải trong điều kiện tự nhiên diễn ra dưới tác dụng của hệ thực vật dưới đất, mặt trời, không khí và ảnh hưởng của thực vật

Trong cánh đồng tưới có vi khuẩn, men, nấm, rêu tảo, động vật nguyên sinh và động vật không xương sống Nước thải chứa chủ yếu là vi khuẩn Trong lòng đất tích cực xuất hiện sự tương tác phức tạp của các vi sinh vật có bậc cạnh tranh

Số lượng vi sinh vật trong đất cánh đồng tưới phụ thuộc vào thời tiết trong năm Vào mùa đông, số lượng vi sinh vật nhỏ hơn nhiều hơn so với mùa hề Nếu tên các cánh đồng không gieo, trồng cây nông nghiệp và chỉ được dùng xử lý sinh học nước thải thì chúng được gọi là cánh đồng lọc nước Các cánh đồng tưới sau xử lý sinh học nước thải, làm ẩm và bón phân được sử dụng để gieo trồng cây có hạt và cây ăn tươi,

cỏ, rau, cũng như để trồng cây lớn và cây nhỏ

Các cánh đồng tưới có ưu điểm sau so với các aerotank:

+ Giảm chi phí đầu tư và vận hành

+ Không thải nước ra ngoài phạm vi diện tích tưới

+ Bảo đảm được mùa cây nông nghiệp lớn và bền

+ Phục hồi đất bạc màu

 Ao sinh học

Ao sinh học là dãy ao gồm nhiều bậc, qua đó nước thải chảy với vận tốc nhỏ, được lắng trong và xử lý sinh học Các ao được ứng dụng xử lý sinh học và xử lý bổ sung trong tổ hợp các công trình xử lý khác Ao được chia ra với sự thông khí tự nhiên không sâu (0,5 – 1m), được đun nóng bởi mặt trời và được gieo các sinh vật nước

Vi khuẩn sử dụng oxy sinh ra từ rêu, rong, tảo trong quá trình quang hợp cũng như oxy từ không khí để oxy hóa các chất ô nhiễm Rêu tảo đến lượt mình tiêu thụ

CO2, photphat và nitrat amon, sinh ra từ sự phân hủy sinh học các chất hữu cơ Để hoạt động bình thường cần phải đạt giá trị pH và nhiệt đô tối ưu

 Hồ sinh học

Hồ sinh học là hồ chứa không lớn lắm, dùng để xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học chủ yếu dựa vào quá trình tự làm sạch của hồ Trong các công trình xử

lý sinh học tự nhiên thì hồ sinh học được áp dụng rộng rãi nhiều hơn hết Ngoài việc

xử lý nước thải hồ sinh học còn có thể đem lại những lợi ích sau: nuôi trồng thủy sản, nguồn nước để tưới cho cây trồng, điều hòa dòng chảy nước mưa trong hệ thống thoát nước đô thị Căn cứ vào sự tồn tại và tuần hoàn của các vi sinh và cơ chế xử lý mà người ta phân ra ba loại hồ:

+ Hồ kị khí: Dùng để lắng và phân hủy cặn bằng phương pháp sinh hóa tự nhiên

+ Hồ tùy tiện: Trong loại hồ này thường xảy ra hai quá trình song song: quá trình oxy hóa hiếu khí và quá trình oxy hóa kị khí Nguồn oxy cung cấp cho quá trình oxy chủ yếu là oxy do khí trời khuếch tán qua mặt nước và oxy do sự quanh hợp của rong tảo, quá trình này chỉ đạt hiệu quả ở lớp nước phía trên, độ sâu khoảng 1m Quá trình phân hủy kị khí lớp bùn ở đáy hồ phụ thuộc vào điều kiện nhiệt độ Chiều sâu của hồ

có ảnh hưởng lớn đến sự xáo trộn, tới các quá trình oxy hóa và phân hủy của hồ Chiều sâu của hồ tùy tiện thường lấy trong khoảng 0,9 – 1,5m

+ Hồ hiếu khí: Quá trình oxy hóa các chất hữu cơ nhờ các vi sinh vật hiếu khí Người ta phân loại hồ này thành hai nhóm: tự nhiên là loại hồ được cung cấp oxy chủ yếu nhờ quá trình khuếch tán tự nhiên Để đảm bảo ánh sáng có thể xuyên qua, chiều sâu khoảng 30 – 40cm Thời gian lưu nước trong hồ khoảng 3 12 ngày Hồ hiếu khí làm thoáng nhân tạo hoặc máy khuấy cơ học Chiều sâu của hồ khoảng 2 - 4,5m

Vị trí: Đây là công trình độc lập (thường đứng sau mương chắn rác) hay hầm

- Chi phí thấp: do cấu tạo đơn giản nên chi phí xây dựng thấp

- Tính đệm: hồ sinh học ổn đinh nước thải có thể chịu được hàm lượng kim loại nặng cao

- Hiệu quả cao: các hệ thống hồ được thiết kế đúng có thể đạt hiệu suất xử lý theo BOD > 90%, nito từ 70 – 90% và photpho là 30 – 50%

- Có khả năng xử lý các loại sinh vật gây bệnh cao mà không cần sử dụng các biện pháp xử lý bậc cao khác như clo hóa, ozon…

- Kết hợp nuôi cá, trồng tảo mang hiệu quả kinh tế cao

Nhược điểm:

- Hàm lượng các chất lơ lửng trong nước thải ra khỏi hồ cao hơn so với các công trình xử lý sinh học khác do sự xuất hiện tảo trong dòng nước thải ra khỏi hồ

- Phát sinh mùi hôi

- Khó kiểm soát quá trình

1.5 Công trình xử lý sinh học hiếu khí

 Bể aerotank

Việc xử lý nước thải bằng phương pháp sinh hóa trong điều kiện nhân tạo được tiến hành trong các bể thông khí (aerotank) Aerotank là tên gọi của bể bằng bê tông cốt sắt được thông khí Quá trình xử lý trong các bể aerotank diễn ra theo dòng nước thải được sục khí và trộn với bùn hoạt tính

Nước thải sau khi qua bể lắng đợt I có chứa các chất hữu cơ hòa tan và các chất

lơ lửng đi vào bể phản ứng hiếu khí (aerotank) Khi ở trong bể, các chất lơ lửng đóng vai trò là các hạt nhân để vi khuẩn cư trú, sinh sản và phát triển đàn lên thành các bông cặn gọi là bùn hoạt tính Bùn hoạt tính là các bông cặn có màu nâu sẫm chứa các chất hữu cơ hấp thụ từ nước thải và là nơi cư trú và phát triển của vô số các vi khuẩn và vi sinh vật sống khác

Nguyên tắc cấu tạo: Là công trình bê tông cốt thép hình chữ nhật hoặc hình trònở

trong có bố trí hệ thống phân phối khí (Dĩa thổi khí, ống phân phối khí) nhằm tăng cường lượng oxy hòa tan (DO trong nước) Nước thải chảy qua suốt chiều dài bể và được sục khí, khuấy đảo nhằm tăng cường lượng oxy hòa tan (DO) và tăng cường quá

trình oxy hóa chất bẩn hữu cơ có trong nước

Cấu tạo của bể phải thoả mãn 3 điều kiện:

– Giữ được liều lượng bùn cao trong bể

– Cho phép vi sinh phát triển liên lục ở giai đoạn “bùn trẻ”

– Đảm bảo oxy cần thiết cho vi sinh ở mọi điểm của bể

Bể aerotank có chiều cao từ 2,5m trở lên nhằm mục đích khi sục khí vào thì lượng không khí kịp hòa tan trong nước, nếu thấp thì sẽ bùng lên hết không có oxy hòa tan

Nếu ở nơi nào có diện tích nhỏ thì bên trong bể được bố trí thêm giá thể vi sinh, hiện nay trên thị trường cung cấp rất nhiều giá thể dạng tấm,dạng cầu,

PHÂN LOẠI BỂ AEROTANK

1 Aerotank truyền thống

2 Bể Aerotank tải trọng cao nhiều bậc

3 Bể aerotank có ngăn tiếp xúc với bùn hoạt tính đã ổn định

4 Bể aerotank thông khí kéo dài

Ưu điểm

- Hiệu quả xử lý cao và hiệu quả

- Loại bỏ các chất hữu cơ

- Giảm thiểu tối đa mùi hôi

- Nhu cầu oxy sinh hóa lớn (BOD) loại bỏ ô nhiễm cung cấp một dòng nước chất lượng tốt

- Quá trình oxy hóa và nitrat hóa đạt được

- Nitrat hóa sinh học mà không cần thêm hóa chất

- Loại bỏ phốt pho sinh học

- Môi trường xử lý hiếu khí loại bỏ rất nhiều mầm bệnh chứa trong nước thải nông nghiệp

- Ổn định bùn

- Khả năng loại bỏ ~ 97% chất rắn lơ lửng

Nhược điểm

- Nhân viên vận hành có trình độ chuyên môn cao

- Tổn thất năng lượng cung cấp cho khí

1.5.2 Xử lý cặn nước thải

Nhiệm vụ của xử lý cặn (cặn được tạo nên trong quá trình xử lý nước thải) là:

- Làm giảm thể tích và độ ẩm của cặn, Ổn định cặn

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

Rác (gồm các tạp chất hòa tan kích thước lớn: cặn bã thực vật, giấy, giẻ lau, ) được giữ lại ở song chắn rác có thể được chở đến bãi rác (nếu lượng rác không lớn) hay nghiền rác và sau đó dẫn đến bể metan để làm ráo nước và chở đi sử dụng vào mục đích khác.Cặn tươi từ bể lắng cát đợt I dẫn đến bể metan để xử lý

Một phần bùn hoạt tính (vi sinh vật lơ lửng) từ bể lắng đợt II được dẫn trở lại aerotank để tiếp tục tham gia quá trình xử lý (gọi là bùn hoạt tính tuần hoàn), phần conflaij (gọi là bùn hoạt tính dư) được dẫn đến bể nén bùn để làm giảm độ ẩm và thể tích, sau đó được dẫn vào bể metan đểtiếp tục xử lý

Đối với các trạm xử lý nước thải xử dụng bể biophin với sinh vật dính bám, thì bùn lắng được gọi là màng vi sinh được dẫn đến bể metan

Cặn ra khỏi bể metan có độ ẩm 96 – 97% Để giảm thể tích cặn và làm ráo nước

có thể ứng dụng các công trình xử lý trong điều kiện tự nhiên như: sân phơi bùn, hồ chứa bùn, hoặc trong điều kiện nhân tạo: thiết bị lọc chân không, thiết bị lọc ép, thiết

bị li tâm cặn, Độ ẩm của cặn sau xử lý đạt 55 – 57%

Để tiếp tục xử lý cặn có thể thực hiện sấy bằng nhiệt với nhiều thiết bị khác nhau: thiết bị sấy dạng ống, dạng khí nén, dạng băng tải, Sau khi sấy độ ẩm còn 25 – 30% và cặn ở dạng hạt dễ dàng vận chuyển

Đối với các trạm xử lý công suất nhỏ, việc xử lý cặn có thể tiến hành đơn giản hơn: nén và sau đó làm ráo nước ở sân phơi cặn trên nền đất

1.6 Tác động của nước thải sinh hoạt tới môi trường

Trong nước thải sinh hoạt có chứ rất nhiều hóa chất độc hại, từ các vật dụng chúng ta sử dụng hằng ngày như xà bông, nước rửa chén, thuốc tẩy đồ, hay các rác thải rắn khó phân hủy như túi nilong, lọ chai thủy tinh, chai nhựa Những chất này khi xuống nguồn nước mà không thông qua xử

lý thì sẽ gây ô nhiễm nguồn nước, còn kèm theo đó là những mầm bệnh mà

vô tình chúng ta mắc phải tiêu chảy, đau bụng, uốn ván, hay thậm chí nguy hiểm hơn là các bệnh về đường ruột, hay ung thư,…Không những gây ảnh hưởng đến sức khỏe mà việc ô nhiễm nước thải sinh hoạt còn đang hủy hoại dần môi trường, làm ảnh hưởng tới dất làm cho đất không thể trồng trọt, không khí cũng bị đe dọa khi bốc những mùi rất khó chịu

1.7 Các phương pháp xử lý nước thải sinh hoạt hiện nay

Sơ đồ 1

Hình 1.11 Sơ đồ công nghệ hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt doanh nghiệp tư

nhân Biển Cát [2]

Ưu điểm

 Đối với sử dụng bể sinh học hiếu khí:

+ Kết cấu đơn giản và bền hơn

+ Hoạt động dễ dàng và giảm đòi hỏi sức người

+ Thiết kế chắc chắn

+ Có thể lắp đặt từng phần và dễ dàng mở rộng thêm

+ Hiệu quả xử lý chất ô nhiễm cao

+ Cạnh tranh giá cài đặt và vận hành

Nước thải

Bể điều hòa

Bể sinh học hiếu khí dạng mẻ (SBR)

Bể trung gian

Nước sau xử lý

Bể chứa bùn sinh học

+ Khả năng khử được Nitơ và Photpho cao

+ Ổn định và linh hoạt bởi thay đổi tải trọng

+ Tính linh động trong quá trình xử lý

Các điều kiện yếm khí trong giai đoạn nạp nước thải và khuấy trộn sẽ giúp thực hiện quá trình khử nitrate và phân giải photpho Trong giai đoạn sục khí sẽ thực hiện quá trình nitrate hóa và quá trình hấp thụ photpho vào sinh khối Quá trình xử lý photpho trong bể SBR phụ thuộc nhiều vào lượng chất hữu cơ đầu vào và lượng nitrate

có trong bùn được giữ lại từ chu trình làm việc trước đó Các quá trình nitrate hóa, khử nitrate và xử lý photpho đều có liên quan chặt chẽ đến tải lượng hữu cơ thấp đối với hệ thống SBR Nếu hàm lượng chất hữu cơ đầu vào tương đối ổn định, thì tải lượng hữu

cơ sẽ phụ thuộc lớn vào hàm lượng bùn trong bể phản ứng

Nước thải vào

khí

- Dùng các hồ kỵ khí để xử lý nước thải có nồng độ chất hữu cơ và hàm lượng cặn cao Độ sâu của các hồ kỵ khí phải đủ lớn và đạt độ ổn định để quá trình phân hủy xảy

ra nhanh và đạt hiệu quả cao

- Quá trình ổn định nước thải trong hồ kỵ khí xảy ra từquá trình kết tủa và.chuyển hoá chất hữu cơ thành CO2, CH4, các khí khác, các axit hữu cơ và tế bào mới Việc áp dụng các hồ kỵ khí để xử lý nước thải sẽ đạt hiệu quả cao.Việc xử lý nước thải ở bể hiếu khí sẽ có:

+ Hiệu suất xử lý BOD lên đến 90%

+ Loại bỏ được Nitơ trong nước thải

+ Vận hành đơn giản, an toàn

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

Nhược điểm

- Đối với việc sử dụng bể xử lý hiếu khí:

+ Nhân viên vận hành cần được đào tạo kỹ càng về chuyên môn

+ Chi phí vận hành tốn kém

+ Sục khí liên tục trong quá trình vận hành

+ Diện tích thi công – xây dựng lớn

+ Nhược điểm chính của xử lý hiếu khí là tổn thất năng lượng cung cấp cho khí với tốc độ đủ để duy trì nồng độ oxy hòa tan cần thiết để duy trì điều kiện hiếu khí trong nước thải được xử lý cho sự tăng trưởng hiếu khí

- Đối với việc sử dụng bể xử lý kỵ khí:

+ Khởi động lâu, Nuôi cấy bùn kỵ khí khó và thời gian thích nghi lâu (3-4 tháng)

+ Hiệu quả xử lí không ổn định vì đây là quá trinh sinh học xảy ra tự nhiên nên chúng ta không thể can thiệp sâu vào hệ thống

+ Lượng khí sinh ra không ổn định

+ Nước thải được phân bố vào từ đáy bể và đi ngược lên qua lớp bùn sinh học có mật độ vi khuẩn cao Khí thu được trong quá trình này được thu qua phễu tách khí lắp đặt phía trên Cần có tấm hướng dòng để thu khí tập trung vào phễu không qua ngăn lắng Trong bộ phận tách khí, diện tích bề mặt nước phải đủ lớn để các hạt bùn nổi do dính bám vào các bọt khí biogas tách khỏi bọt khí Để tạo bề rộng cần thiết cần có cột chặn nước Dọc theo mô hình có các vòi lấy mẫu (4 – 6 vòi) để đánh giá lượng bùn trong bể thông qua thí nghiệm xác định mặt cắt bùn

CHƯƠNG 2 XÁC ĐỊNH LƯU LƯỢNG, THÀNH PHẦN, NỒNG ĐỘ CỦA NƯỚC THẢI SINH HOẠT TẠI KHU ĐÔ THỊ MANHATTAN CITY

2.1 Giới thiệu khu đô thị Manhattan city

2.1.1 Đặc điểm tự nhiên

 Vị trí địa lý

Manhattan City là một trong những đô thị kiểu mẫu tại phía Tây TP.HCM do Công ty TNHH Xây dựng Thương mại Hoàng Nam làm chủ đầu tư, được xây dựng trên diện tích 116533 ha bao gồm 122 nhà phố và 61 biệt thự với tiện nghi hiện đại Manhattan City là một trong những đô thị kiểu mẫu tại phía Tây thành phố, ngay mặt tiền đại lộ Võ Văn Kiệt với hàng loạt tiện nghi có sẵn bên trong và bên ngoài dự

án chỉ trong bán kính chưa đến 3km, liên kết với Quận 1 chưa đến 10 phút đi xe, hứa hẹn sẽ mang đến cho khách hàng và nhà đầu tư những giá trị sống và đầu tư tốt nhất Tọa lạc tại phía Tây TP.HCM, ngay mặt tiền đại lộ Võ Văn Kiệt, Khu đô thị Manhattan City gần sông Bến Nghé và liên kết với đường Nguyễn Văn Linh, khu đô thị Phú Mỹ Hưng qua đường Hồ Ngọc Lãm

Với vị trí đắc địa trung tâm thành phố và là cửa ngỏ phía Tây, Manhattan Cityđã trở thành trung tâm kết nối với hàng loạt các công trình trọng điểm cấp khu vực như: + Đại lộ Nguyễn Văn Linh: 3km

+ Đường vành đai 2 (Hồ Ngọc Lãm) 100m

+ Quốc lộ 1A: 1 km

+ Cao tốc TP.HCM - Trung Lương: 4km

+ Trạm xe điện mặt đất (Tramway) tuyến số 1 : 1km

+ Bến xe miền Tây: 3km

Hình 2.1 Vị trí khu đô thị Manhattan city.[1]

2.1.2 Quy mô dự án

Manhattan City có tổng diện tích 116533 m2, bao gồm:

- Nhà phố và biệt thự: 122 nhà phố có diện tích từ 100 -126m2, 61 biệt thự có diện tích từ 250 - 540m2 (16025,8 m2), 2 block chung cư cao 18 và 25 tầng hơn

1000 căn hộ với tổng diện tích đất 18153m2

- Khu thương mại dịch vụ: 1538m2

- Trường mẫu giáo: 3521m2

- Trường tiểu học: 7638m2

- Trường THCS: 7591m2

- Công viên cây xanh: 15083m2

 Thông tin nhanh dự án:

Vị trí: Đại lộ Võ Văn Kiệt, phường An Lạc, quận Bình

Tân, TP.HCM

Tổng vốn đầu tư:

Chủ đầu tư: Công ty Xây dựng Hoàng Nam và Công ty

Địa ốc Thế Giới Lê

Năm hoàn thành: Đang thi công hạ tầng

2.2 Các vấn đề của môi trường

 Nước và sinh vật nước:

- Nước ngầm: Ngoài việc các cặn lơ lửng trong nước mặt, các chất thải nặng lắng xuống đáy sông, sau khi phân huỷ, 1 phần lượng chất được các sinh vật tiêu thụ, 1 phần thấm xuống mạch nước bên dưới (nước ngầm) qua đất, làm biến đổi tính chất của loại nước này theo chiều hướng xấu (do các chất chứa nhiều chất hữu cơ, kim loại nặng…)

- Nước mặt: Do nhiều nguyên nhân khác nhau, gây ra sự mất cân bằng giữa lượng chất thải ra môi trường nước (rác thải sinh hoạt, các chất hữu cơ,…) và các sinh vật tiêu thụ lượng chất thải này (vi sinh vật, tảo,…) làm cho các chất hữu cơ, chất rắn lơ lửng,… không được phân huỷ, vẫn còn lưu lại trong nước với khối lượng lớn, dẫn đến việc nước dần mất đi sự tinh khiết ban đầu, làm chất lượng nguồn nước bị suy giảm nghiêm trọng

- Sinh vật nước: Ô nhiễm nước ảnh hưởng trực tiếp đến các sinh vật nước, đặc biệt

là vùng sông, do nước chịu tác động của ô nhiễm nhiều nhất Nhiều loài thuỷ sinh do hấp thụ các chất độc trong nước, thời gian lâu ngày gây biến đổi trong cơ thể nhiều loài thuỷ sinh, một số trường hợp gây đột biến

- Hiện tượng thủy triều đen: Tình trạng chất lượng nước hồ giảm đột ngột nghiêm trọng và tình trạng cá chết hàng loạt

 Không khí: Ô nhiễm môi trường nước không chỉ ảnh hưởng đến con người, đất, nước mà còn ảnh hưởng đến không khí Các hợp chất hữu cơ, vô cơ độc hại trong nước thải thông qua vòng tuần hoàn nước, theo hơi nước vào không khí làm cho mật

độ bụi bẩn trong không khí tăng lên Không những vậy, các hơi nước này còn là giá bám cho các vi sinh vật và các loại khí bẩn công nghiệp độc hại khác

 Hậu quả của ô nhiễm nước thải là làm ảnh hướng rất lớn đến con người:

- Sức khỏe con người: khi nguồn nước mặt, nước ngầm bị ô nhiễm, con người bị ảnh hưởng rất lớn Con người sống ở những khu vực có nguồn nước ô nhiễm rất dễ bị các bệnh ung thư, đột biến gen, các bệnh lây nhiễm do vi khuẩn, bệnh về phổi, …

- Như vậy hậu quả của ô nhiễm nước thải là vô cùng to lớn, do đó mọi người cùng chung tay bảo vệ môi trường là bảo vệ chỉnh sức khỏe của bạn và người thân của bạn

- Quý khách hàng cần tư vấn về xử lý nước thải vui lòng liên hệ với chúng tôi để được tư vấn miễn phí

2.3 Xác định lưu lượng, nồng độ trong nước thải sinh hoạt

2.3.1 Xác định lưu lượng

Theo TCXDVN 323 : 2004 Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam

Bảng 2.1 Phân loại căn hộ và mức độ tiện nghi

Loại căn hộ

Mức độ tiện nghi

Theo điều 6.2.4.13, Bảng 1 của TCXDVN 323 : 2004 Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam

- 122 nhà phố có diện tích từ 100 – 126 m2 có 5 – 6 người ở lấy tối đa 6 người

- 61 biệt thự có diện tích 250 – 540m2 có trên 11 – 12 người ở lấy tối đa 12 người

- Hơn 1000 căn hộ có 2 – 3 người ở lấy tối đa là 3 người

Tổng dân số khu đô thị Manhattan city

122 × 6 + 61 × 12 + 1000 × 3 = 4464 (dân) Lấy số dân tương đương ở khu đô thị Manhattan city là 5000 dân

 Nhu cầu dùng nước sinh hoạt của khu đô thị

 Lưu lượng trung bình để cấp nước cho khu đô thị

N : Dân số của khu đô thị, N = 5000 người

f : Tỷ lệ người dân được cấp nước, lấy f = 1

 Lưu lượng nước sinh hoạt trung bình cấp cho khu thương mại dịch vụ trong khu đô thị

S : Diện tích khu thương mại dịch vụ, S = 1538 m2

 Lưu lượng cấp nước cho trường mẫu giáo

Theo TCVN 3907 – 2011 mục 3.1 trang 6 qui định tối thiểu 50 chỗ cho 1000 dân

 Lưu lượng cấp nước cho trường tiểu

Theo TCVN 8793 – 2011 mục 4.1.5 qui định tiêu chuẩn tối thiểu diện tích khu vực thành phố, thị xã: 6 m2/học sinh

CHÚ THÍCH: Trường hợp học 2 buổi/ngày tiêu chuẩn diện tích tăng thêm 25 % so với quy định trên

 Lưu lượng cấp nước cho trường trung học cơ sở

Theo TCVN 8794 – 2011 mục 4.1.4 qui định tiêu chuẩn diện tích tối thiểu khu vực thành phố, thị xã: 6 m2/học sinh

Stc : Diện tích cây xanh của khu đô thị, Stc = 15083 m2

qtc : Tiêu chuẩn tưới cây cho một lần tưới (lấy theo bảng 3.3 trang 9 TCXD 33 – 2006), chọn qtc = 3,5 (l/m2)

 Tổng lưu lượng cấp nước sinh hoạt cho khu đô thị Manhattan City

𝑄𝑆𝐻 = 𝑄𝑡𝑏𝑛𝑔à𝑦 + 𝑄𝑇𝑀+ 𝑄𝑀𝐺+ 𝑄𝑇𝐻 + 𝑄𝑇𝐻𝐶𝑆+ 𝑄𝑇𝐶

= 1000 + 3,08 + 18,75 + 20,38 + 25,32 + 52,79 = 1121𝑚3/𝑛𝑔à𝑦

 Vậy lưu lượng nước thải cần xử lý cho khu đô thị Manhattan City lấy bằng 100%

lưu lượng nước cấp sinh hoạt (Theo Nghị Định Số 80/2014/NĐ-CP Về Thoát Nước