Thiết kế hệ thống XLNT khu tái định cư và dân cư bàu bàng tại xã bình châu huyện xuyên mộc tỉnh bà rịa vũng tàu công suất 400m3 ngày đêm

Theo thành phần hoá học: Biểu thị dạng các chất bẩn trong nước thải có các tính chất hoá học khác nhau, được chia thành 2 nhóm:  Thành phần vô cơ: cát, sét, xỉ, axit vô cơ, các ion của

Tôi xin cam đoan rằng đây là công trình tính toán của tôi, có sự hỗ trợ của giáo viên hướng dẫn là TS Lê Hoàng Nghiêm Các nội dung tính toán và kết quả trong đề tài này là trung thực Những số liệu trong các bảng biểu phục vụ cho việc phân tích, nhận xét, tính toán được chính tôi thu thập từ các nguồn khác nhau có ghi trong phần tài liệu tham khảo Ngoài ra, đề tài còn sử dụng một số nhận xét, đánh giá cũng như số liệu của các tác giả, cơ quan tổ chức khác và cũng như được thể hiện trong phần tài liệu tham khảo

Nếu phát hiện có bất kỳ sự gian lận nào tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm trước Hội đồng, cũng như kết quả luận văn của mình

TP Hồ Chí Minh, ngày 17 tháng 07 năm 2013

Hồ Thanh Tùng

biết ơn của mình đến những người đã giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn này cũng như trong suốt quá trình học tập

Lời cám ơn đầu tiên tôi xin dành cho gia đình của tôi, những người đã luôn ủng hộ, chăm lo và là nguồn động viên to lớn nhất cho tôi trong suốt khoảng thời gian vừa qua

Tiếp theo tôi xin gửi lời cám ơn đến quý Thầy Cô khoa Môi trường và Công nghệ Sinh học, những người đã tận tình giảng dạy, truyền đạt và trang bị cho tôi những kiến thức chuyên môn quý báu và thiết thực cho công việc mai sau Em xin chân thành cảm ơn thầy Lê Hoàng Nghiêm đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo em trong suốt quá trình thực hiện luận văn

Cám ơn các bạn lớp 09DMT1,2 đã góp ý, giúp đỡ và động viên nhau, cùng nhau chia sẻ mọi khó khăn trong học tập cũng như trong đời sống sinh viên

Trong suốt quá trình học tập và thực hiện luận văn, mặc dù đã cố gắng nhưng tôi cũng không thể tránh khỏi những thiếu sót Rất mong được sự góp ý tận tình và

sự thông cảm của tất cả mọi người

Một lần nữa, tôi xin chân thành cám ơn tất cả mọi người

TP Hồ Chí Minh, ngày 17 tháng 07 năm 2013

Hồ Thanh Tùng

MỤC LỤC iii

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT vi

DANH MỤC BẢNG vii

DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ, ĐỒ THỊ, SƠ ĐỒ, HÌNH ẢNH viii

CHƯƠNG 1 1

MỞ ĐẦU 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục tiêu đề tài 2

1.3 Nội dung đề tài 2

1.4 Ý nghĩa của đề tài 2

CHƯƠNG 2 3

TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI SINH HOẠT VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT 3

2.1 Tổng quan về nước thải sinh hoạt 3

2.1.1 Nguồn gốc nước thải sinh hoạt 3

2.1.2 Thành phần và đặc tính nước thải sinh hoạt 4

2.1.3 Tác hại của nước thải sinh hoạt đến môi trường nước: 5

2.2 Tổng quan về các phương pháp xử lý nước thải sinh hoạt 7

2.2.1 Xử lý cơ học 7

2.2.2 Xử lý hoá học 9

2.2.3 Phương pháp hoá lý 10

2.2.4 Phương pháp sinh học 12

2.2.5 Xử lý cặn 17

CHƯƠNG 3 19

PHÂN TÍCH VÀ ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT KHU TÁI ĐỊNH CƯ BÀU BÀNG 19

3.1.2 Tổng mức đầu tư 20

3.1.3 Giải pháp thực hiện 20

3.2 Cơ sở lựa chọn công nghệ xử lý 20

3.3 Nguồn nước thải 21

3.4 Yêu cầu tính chất nước thải sau xử lý 22

3.5 Vị trí xây dựng Trạm xử lý nước thải 23

3.6 Đề xuất công nghệ xử lý 23

3.6.1 Phương án 1: 24

3.6.2 Phương án 2: 26

3.7 So sánh 2 phương án xử lý 28

CHƯƠNG 4 29

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ 29

4.1 Xác định các thông số tính toán 29

4.2 Tính toán phương án 1 30

4.2.1 Song chắn rác 30

4.2.2 Bể lắng cát 31

4.2.3 Hố thu 33

4.2.4 Bể điều hoà 35

4.2.5 Bể lắng 1 – Lắng ly tâm 39

4.2.6 Bể SBR 44

4.2.7 Bể trung gian 53

4.2.8 Bồn lọc áp lực 55

4.2.9 Bể khử trùng 63

4.2.10 Bể nén bùn 65

4.3 Tính toán chi tiết phương án 2 69

4.3.1 Bể Anoxic 69

4.3.2 Bể Aerotank 73

4.3.5 Máy ép bùn băng tải 90

CHƯƠNG 5 91

DỰ TOÁN TỔNG KINH PHÍ ĐẦU TƯ XÂY DỰNG VÀ QUẢN LÝ VẬN HÀNH TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI 91

5.1 Dự toán giá thành từng hạn mục công trình 91

5.1.1 Phương án 1 91

5.1.2 Phương án 2 93

5.2 Chi phí quản lý và vận hành 95

5.2.1 Chi phí xây dựng 95

5.2.2 Chi phí nhân công (N) 95

5.2.3 Chi phí điện năng (D) 95

5.2.4 Chi phí sửa chữa (S) 96

5.2.5 Chi phí hoá chất (H) 96

5.2.6 Chi phí xử lý 1m3 nước thải: 96

5.2.7 Lựa chọn công nghệ xử lý 97

CHƯƠNG 6 98

KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ 98

6.1 Kết luận 98

6.2 Kiến nghị 98

TÀI LIỆU THAM KHẢO 100

BTCT : Bê tông cốt thép

BTNMT : Bộ Tài Nguyên Môi Trường

COD : Chemical Ôxygen Demand : Nhu cầu ôxy hóa học

DO : Dissolved Ôxygen : Nồng độ ôxy hòa tan

F/M : Food – Microganism Ratio : Tỉ lệ thức ăn cho vi sinh vật HTXLNT : Hệ thống xử lý nước thải

MLSS : Mixed Liquor Suspended Solid : Chất rắn lơ lửng trong bùn

lỏng, mg/l MLVSS : Mixed Liquor Volatile spended Solid : Chất rắn lơ lửng bay hơi NTSH : Nước thải sinh hoạt

pH : Chỉ tiêu dùng để đánh giá tính axit hay bazơ

QCVN : Quy chuẩn Việt Nam

SS : Suspended Solid : Chất rắn lơ lửng trong bùn

lỏng, mg/l SVI : Sludge Volume Index : Chỉ số thể tích bùn, ml/g TCVN : Tiêu Chuẩn Việt Nam

TCXD : Tiêu chuẩn xây dựng

VS : Volatile Solid : Chất rắn bay hơi, mg/l

Bảng 2.2 Các quá trình sinh học dùng trong xử lý nước thải 15

Bảng 3.1 Mức đầu tư dự án 20

Bảng 3.2 Ước tính hiệu suất xử lý của HTXLNT tập trung KDC Bàu Bàng 22

Bảng 3.3 So sánh 2 phương án xử lý 28

Bảng 4.1 Các thông số lưu lượng dùng trong thiết kế 29

Bảng 4.2 Thông số thiết kế song chắn rác 30

Bảng 4.3 Thông số thiết kế bể lắng cát ngang 33

Bảng 4.4 Thông số thiết kế sân phơi cát 33

Bảng 4.5 Tổng hợp tính toán hố thu 35

Bảng 4.6 Bảng tóm tắt kết quả tính toán bể điều hòa 39

Bảng 4.7 Các thông số cơ bản thiết kế cho bể lắng đợt I 39

Bảng 4.8 Tóm tắc các thông số thiết kế bể lắng I 43

Bảng 4.9 Hệ số động học bùn hoạt tính ở 20o C 47

Bảng 4.10 Thông số kích thước bể SBR 52

Bảng 4.11 Bảng tóm tắt các thông số thiết kế bể trung gian 55

Bảng 4.12 Các chỉ tiêu về vật liệu lọc và tốc độ lọc của bể lọc áp lực 55

Bảng 4.13 Tính toán chụp lọc bể lọc áp lực 59

Bảng 4.14 Các thông số vật liệu lọc bể lọc áp lực 61

Bảng 4.15 Thông số kích thước bồn lọc áp lực 62

Bảng 4.16 Tóm tắt các thông số thiết kế bể khử trùng 64

Bảng 4.17 Tổng hợp tính toán bể nén bùn 68

Bảng 4.18 Thông số bể Anoxic 72

Bảng 4.19 Các kích thước điển hình của bể Aerotank xáo trộn hoàn toàn 75

Bảng 4.20 Tóm tắt các thông số thiết kế bể Aerotank 82

Bảng 4.21 Thông số thiết kế bể lắng 2 87

Bảng 4.22 Tổng hợp tính toán bể nén bùn 90

Bảng 5.4 Vốn đầu tư cho từng thiết bị phương án 2 93 Bảng 5.5 Thống kê điện năng sử dụng 96

DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ, ĐỒ THỊ, SƠ ĐỒ, HÌNH ẢNH

Hình 3.1 Sơ đồ quy trình công nghệ phương án 1 24 Hình 3.2 Sơ đồ quy trình công nghệ phương án 2 26

CHƯƠNG 1

MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề

Cũng như nhiều vấn đề khác về môi trường, thực trạng nước thải tại Việt Nam, nhất là các khu đô thị lớn như Hà Nội và TP Hồ Chí Minh đang trong tình trạng báo động Hầu hết nước thải được xả thẳng ra cống, ra sông hồ, đặc biệt là nước thải sinh hoạt từ các khu dân cư Sự ô nhiễm ở hệ thống sông ngòi của các thành phố hiện nay là minh chứng cho điều này Không cần phải lấy mẫu xét nghiệm, chỉ cần nhìn bằng mắt thường cũng thấy được sự ô nhiễm đang ở mức trầm trọng Nếu vấn nạn ô nhiễm nước thải không sớm được giải quyết, nó sẽ ảnh hưởng trực tiếp tới sức khỏe của người dân Đó là rau không sạch bởi được tưới bằng nước sông ô nhiễm, là nguồn nước mặt bị ô nhiễm… Nước thải cũng ảnh hưởng tới nhiều mặt của đời sống xã hội, của nhiều ngành nghề kinh tế

Từ trước và đến gần đây, vấn đề xử lý nước thải từ các tòa nhà, khu dân cư

bị xem nhẹ, mang tính chất đối phó Nước thải từ khu dân cư phát sinh từ các nguồn thải như tắm giặt, nấu nướng, nước thải nhà vệ sinh,… Các thông số ô nhiễm như BOD, COD, TSS, Nitơ, Phospho và Coliform khá cao nên cần được xử lý trước khi thải ra môi trường nhằm giảm thiểu ô nhiễm môi trường sống của chúng ta

Dự án Khu dân cư, tái định cư Bàu Bàng có diện tích 14.84ha, gồm 341 căn

hộ trong đó 64 căn biệt thự nhà vườn và 277 căn nhà liên kế sẽ giải quyết được nhu cầu Tái định cư cho 270 – 300 hộ dân với dân số khoảng 1364 người sẽ thải ra môi trường khoảng 400 m3

nước thải mỗi ngày

Tại cuộc họp ngày 26 tháng 10 năm 2011 tại UBND huyện Xuyên Mộc, Chủ đầu tư đã đề nghị đơn vị tư vấn nghiên cứu, bổ sung Cụm xử lý nước thải sinh hoạt tập trung trước khi thải ra cống thoát nước chung để đảm bảo vệ sinh môi trường Ngoài ra, Dự án khu tái định cư Bàu Bàng nằm ven biển Bình Châu, là nơi tập trung nhiều dự án du lịch, vì vậy toàn bộ nước thải sinh hoạt sẽ được thu gom, xử đạt quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về môi trường theo quy định trước khi thải ra môi trường bên ngoài

1.2 Mục tiêu đề tài

Dựa trên những thông số dự kiến của nước thải đầu vào tính toán, thiết kế trạm xử lý nước thải mới trước khi xây dựng khu tái định cư, đảm bảo tiêu chuẩn xả thải ra theo QCVN 14:2008/BTNMT - cột B

1.3 Nội dung đề tài

Nội dung đồ án tập trung thực hiện các công việc sau:

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

- Tính toán thiết kế các công trình đơn vị của hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt cho khu tái định cư & dân cư Bàu Bàng tại xã Bình Châu, huyện Xuyên Mộc, tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu

- Thể hiện các bản vẽ kỹ thuật

1.4 Ý nghĩa của đề tài

- Xây dựng trạm xử lý nước thải đạt tiêu chuẩn môi trường giải quyết được vấn đề ô nhiễm môi trường do nước thải sinh hoạt

- Góp phần nâng cao ý thức về môi trường cho người dân cũng như Ban quản

lý Khu tái định cư

- Khi trạm xử lý hoàn thành và đi vào hoạt động sẽ là nơi để các doanh nghiệp, sinh viên tham quan, học tập

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI SINH HOẠT VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ

LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT 2.1 Tổng quan về nước thải sinh hoạt

2.1.1 Nguồn gốc nước thải sinh hoạt

Nước thải sinh hoạt (NTSH) phát sinh từ các hoạt động sống hàng ngày của con người như tắm rửa, bài tiết, chế biến thức ăn… Ở Việt Nam lượng nước thải này trung bình khoảng 120 - 260 lít/người/ngày NTSH được thu gom từ các căn hộ,

cơ quan, trường học, bệnh viện, khu dân cư, cơ sở kinh doanh, chợ, các công trình công cộng khác và ngay chính trong các cơ sở sản xuất NTSH 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

Khối lượng nước thải của một cộng đồng dân cư phụ thuộc vào:

- Quy mô dân số

- Tiêu chuẩn cấp nước

- Khả năng và đặc điểm của hệ thống thoát nước

Mức độ ô nhiễm của nước thải sinh hoạt phụ thuộc vào:

- Lưu lượng nước thải

- Tải trọng chất bẩn tính theo đầu người

Mà tải trọng chất bẩn tính theo đầu người phụ thuộc vào:

- Mức sống, điều kiện sống và tập quán sống

- Điều kiện khí hậu

Nước thải sinh hoạt gồm 2 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 khác như: cặn từ nhà bếp, các chất thối rữa, kể cả từ làm vệ sinh sàn nhà

2.1.2 Thành phần và đặc tính nước thải sinh hoạt

Thành phần và tính chất của nước thải sinh hoạt phụ thuộc rất nhiều vào nguồn gốc nước thải Đặc điểm chung của nước thải sinh hoạt là thành phần của chúng tương đối ổn định Các thành phần này bao gồm 52% chất hữu cơ, 48% chất

vô cơ, ngoài ra nước thải sinh hoạt còn chứa nhiều các vi sinh vật gây bệnh và các độc tố của chúng Phần lớn các vi sinh vật trong nước thải là các vi khuẩn và vi-rút gây bệnh như: các vi khuẩn gây bệnh tả, lỵ, thương hàn…

Thành phần nước thải được phân chia như sau:

Theo thành phần vật lý: Biểu thị dạng các chất bẩn có trong nước thải ở các

ở dạng ion hoặc phân tử

Theo thành phần hoá học: Biểu thị dạng các chất bẩn trong nước thải có các

tính chất hoá học khác nhau, được chia thành 2 nhóm:

 Thành phần vô cơ: cát, sét, xỉ, axit vô cơ, các ion của muối phân ly…(khoảng 42% đối với nước thải sinh hoạt );

 Thành phần hữu cơ: Các chất có nguồn gốc từ động vật, thực vật, cặn bã bài tiết…(chiếm khoảng 58%)

- Các chất chứa Nitơ:Urê, protêin, amin, acid amin…

- Các hợp chất nhóm hydrocacbon: mỡ, xà phòng, cellulose…

- Các hợp chất có chứa phosphor, lưu huỳnh

Thành phần sinh học: nấm men, nấm mốc, tảo, vi khuẩn…

Bảng 2.1 Thành phần đặc trưng của nước thải sinh hoạt

dưỡng (nitơ phospho), các vi trùng gây bệnh (Ecoli, coliform…)

2.1.3 Tác hại của nước thải sinh hoạt đến môi trường nước:

Tác hại đến môi trường của nước thải sinh hoạt là do các thành phần tồn tại trong nước thải gây ra

- Nhu cầu oxy hóa học(COD) và nhu cầu oxy sinh hóa (BOD): Sự khoáng hóa, 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 hủy 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

- Chất rắn lơ lửng (SS): Lắng đọng ở nguồn tiếp nhận, gây điều kiện yếm khí

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

- Nitơ, Phốt pho: Đây là những nguyên tố dinh dưỡng đa lượng Nếu nồng độ trong nước quá cao sẽ 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 đêm gây ngạt thở

và diệt vong các vi sinh vật, trong khi đó nồng độ oxy ban ngày rất cao do quá trình

hô hấp của tảo thải ra)

- Màu: gây mất mỹ quan

- Dầu mỡ; gây mùi, ngăn cản khuếch tán oxy trên bề mặt

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 Sự có mặt của các vi sinh vật, trong đó có các vi khuẩn gây bệnh, đe dọa tính

an toàn vệ sinh của 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

Việc xây dựng trạm xử lý nước thải nói chung và nước thải sinh hoạt nói riêng là cần thiết đối với hầu hết các nguồn thải, nhằm làm sạch nước trước khi đưa trở lại môi trường Tuỳ theo điều kiện nội tại của mỗi địa phương sẽ có những yêu cầu khác nhau về mức độ xử lý Tuy nhiên, tối thiểu phải đảm bảo khi nước thải trở

ra môi trường thì nguồn tiếp nhận phải có khả năng hồi phục, nghĩa là môi trường

có khả năng tự trở lại trạng thái cân bằng tự nhiên, có thể đồng hoá lượng chất ô

nhiễm có trong nước thải được thải vào Trong mọi trường hợp cần cân nhắc khả năng tự làm sạch của các nguồn tiếp nhận trong điều kiện tự nhiên để quyết định mức độ cần xử lý Xét về khía cạnh môi trường, để duy trì cân bằng sinh thái bảo vệ môi trường thì việc xử lý nước thải ô nhiễm là hết sức cần thiết nhằm tránh những hậu quả tiêu cực đối với môi trường Đó chính là mục đích chính yếu mà hệ thống

xử lý nước thải cần đạt được

2.2 Tổng quan về các phương pháp xử lý nước thải sinh hoạt

Có thể phân loại các phương pháp xử lý nước thải theo đặc tính của quy trình

xử lý như: xử lý cơ học, xử lý hóa học, xử lý sinh học

2.2.1 Xử lý cơ học

Trong nước thải thường có các loại tạp chất rắn cỡ khác nhau bị cuốn theo, như rơm cỏ, gỗ mẫu, bao bì chất dẻo, giấy, giẻ, dầu mỡ nổi, cát, sỏi, vv… Ngoài ra còn có các loại hạt lơ lửng ở dạng huyền phù rất khó lắng Xử lý cơ học nhằm loại

bỏ các tạp chất không hoà tan và một phần các chất ở dạng keo ra khỏi nước thải nhằm nâng cao chất lượng và hiệu quả của các bước xử lý tiếp Phương pháp cơ học được thực hiện ở các công trình xử lý sau

2.2.1.1 Song chắn rác, lưới chắn rác

Song chắn hoặc lưới chắn rác đặt trước trạm bơm trên đường tập trung nước thải chảy vào hầm bơm

Song chắn rác dùng để giữ lại các tạp chất thô như giấy, rác, túi nilon, vỏ cây

và các tạp chất có trong nước thải nhằm đảm bảo cho máy bơm, các công trình và thiết bị xử lý nước thải hoạt động ổn định

Song chắn rác là các thanh đan xếp kế tiếp nhau với các khe hở từ 16 đến 50mm, các thanh có thể bằng thép, inox, nhực hoặc gỗ Tiết diện của các thanh này

là hình chữ nhật, hình tròn hoặc elip Bố trí song chắn rác trên máng dẫn nước thải Các song chắn rác đặt song song với nhau, nghiêng về phía dòng nước chảy để giữ rác lại Song chắn rác thường đặt nghiêng theo chiều dòng chảy một góc 50 đến 900

Lưới chắn rác thường đặt nghiêng 45 - 60o so với phương thẳng đứng, vận tốc qua lưới vmax 0,6m/s Khe rộng của mắt lưới thường từ 10-20mm Làm sạch song chắn

và lưới chắn bằng thủ công, hay bằng các thiết bị cơ khí tự động hay bán tự động

2.2.1.2 Bể lắng cát

Được thiết kế trong quy trình xử lý nước thải nhằm tách các tạp chất vô cơ không tan có trọng lượng riêng và kích thước lớn từ 0,2 đến 2mm ( như cát, sỏi, xỉ than…) ra khỏi nước thải, do các tạp chất này không có lợi đối với các quá trình làm trong, xử lý sinh hoá nước thải và xử lý cặn cũng như không có lợi đối với các thiết bị công nghệ trong quy trình do có khả năng gây tắc nghẽn hệ thống Cát từ bể lắng cát đưa đi phơi khô ở sân phơi sau đó có thể tận dụng lại cho những mục đích xây dựng

2.2.1.3 Bể điều hoà

Lưu lượng và chất lượng nước thải từ cống thu gom chảy về trạm xử lý nước thải, đặc biệt đối với dòng thải công nghiệp và dòng thải sinh hoạt thường xuyên dao động theo thời gian trong ngày Khi xây dựng bể điều hoà có thể đảm bảo cho các công trình xử lý tiếp theo làm việc ổn định và đạt được giá trị kinh tế cao

Có 2 loại bể điều hòa:

- Bể điều hòa lưu lượng và chất lượng nằm trực tiếp trên đường chuyển động của dòng chảy

- Bể điều hòa lưu lượng là chủ yếu, có thể nằm trực tiếp trên đường vận chuyển của dòng chảy hoặc nằm ngoài đường đi của dòng chảy

2.2.1.4 Bể lắng đợt 1, đợt 2

Bể lắng có nhiệm vụ lắng các hạt cặn lơ lửng có sẵn trong nước thải (bể lắng 1) hoặc các bông cặn được tạo ra từ quá trình keo tụ tạo bông hay từ quá trình xử lý sinh học (bể lắng 2) Theo chiều dòng chảy bể lắng được chia thành 2 loại là bể lắng đứng bể lắng ngang

Trong bể lắng đứng, nước thải chuyển động theo phương thẳng đứng từ dưới lên đến vách tràn với vận tốc 0,5 - 0,6 m/s và thời gian lưu nước trong bể dao động trong khoảng 4 - 120 phút

Trong bể lắng ngang, nước thải chảy theo phương ngang qua bể với vận tốc không lớn hơn 0,01m/s và thời gian lưu nước từ 1,5- 2,5 giờ Bể lắng ngang thường được dùng với lưu lượng nước thải lớn hơn 15.000m3/ngàyđêm

2.2.1.5 Bể lọc

Được ứng dụng để tách các tạp chất phân tán có kích thước rất nhỏ mà không thể loại được bằng phương pháp lắng ra khỏi nước

Để lọc nước thải, người ta có thể sử dụng nhiều loại bể lọc khác nhau Các thiết bị lọc có thể được phân loại theo nhiều cách khác nhau: theo đặc tính như lọc gián đoạn và lọc liên tục; theo áp suất trong quá trình lọc như lọc áp lực, lọc chân không, hay lọc dưới áp lực thủy tĩnh của cột chất lỏng …

Trong các hệ thống xử lý nước thải công suất lớn, không cần sử dụng các lọc

áp suất cao mà dùng các bể lọc với vật liệu lọc dạng hạt Vật liệu lọc có thể là cát thạch anh, sỏi nghiền, than cốc, than nâu hoặc than ghỗ… Việc lựa chọn vật liệu lọc phụ thuộc vào loại nước thải và điều kiện địa phương

Phương pháp xử lý nước thải bằng cơ học có thể loại bỏ khỏi nước thải 60% tạp chất không hoà tan và 20% BOD, và thường thì xử lý cơ học giữ vai trò xử lý sơ

bộ trước khi qua các giai đoạn xử lý sinh học, hoá học

2.2.2 Xử lý hoá học

2.2.2.1 Trung hoà

Dùng để đưa môi trường nước thải có chứa các axid vô cơ hoặc kiềm về dạng trung tính có pH = 6,5 – 7,5 Phương pháp này có thể thực hiện bằng nhiều cách: trộn lẫn nước thải có tính acid với nước thải có tính bazơ; bổ sung thêm các tác nhân hoá học; lọc qua lớp vật liệu lọc có tác dụng trung hoà, hấp phụ khí chứa axid bằng nước thải chứa kiềm,…

Để trung hòa nước thải chứa axit, có thể sử dụng các tác nhân hóa học như: NaOH, KOH, dung dịch amoni NH4OH, đôlômit (CaCO2.MgCO3), … Xong tác nhân rẻ nhất là vôi sữa 5-10% Ca(OH)2, tiếp đó là soda và NaOH ở dạng phế thải

Để trung hòa nước thải có chứa kiềm, có thể dùng khí axit (chứa CO2, SO2,

NO2, … ) Việc sử dụng khí axit không những có thể trung hòa được nước thải mà còn làm giảm chính khí thải khỏi các cấu tử độc hại

2.2.2.2 Ôxy hoá khử

Để làm sạch nước thải, có thể sử dụng các tác nhân oxy hóa như clo ở dạng khí và hóa lỏng, dioxyt clo, clorat canxi, hypoclorit canxi và natri, permanganat kali, bicromat kali, peroxy hydro (H2O2), oxy của không khí, ozone Quá trình oxy hóa sẽ chuyển các chất độc hại trong nước thải thành các chất ít độc hại hơn và tách khỏi nước Quá trình này tiêu tốn nhiều hóa chất nên thường chỉ sử dụng khi không thể xử lý bằng những phương pháp khác

2.2.3 Phương pháp hoá lý

Bản chất của quá trình xử lý hoá lý là áp dụng các quá trình vật lý và hoá học

để loại bớt chất ô nhiễm ra khỏi nước thải Giai đoạn xử lý hoá lý có thể là giai đoạn

xử lý độc lập hoặc xử lý cùng với phương pháp cơ học, hoá học, sinh học trong công nghệ xử lý nước thải hoàn chỉnh Xử lý hoá lý bao gồm:

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

Trong một số trường hợp phương pháp keo tụ loại bớt màu của nước thải nếu kết hợp áp dụng một số chất phụ trợ khác

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

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

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

2.2.3.2 Hấp phụ

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

Hấp phụ dùng để tách các chất hữu cơ và khí hoà tan khỏi nước thải bằng cách tập trung những chất đó trên bề mặt chất rắn (chất hấp phụ) hoặc bằng cách tương tác giữa các chất bẩn hoà tan với các chất rắn (hấp phụ hoá học)

Phương pháp hấp phụ được áp dụng rộng rãi để làm sạch triệt để chất hữu cơ trong nước thải, nếu nồng độ các chất này không cao và chúng không bị phân huỷ bởi vi sinh hoặc chúng rất độc như thuốc diệt cỏ, phenol, thuốc sát trùng, các hợp chất nitơ vòng thơm, chất hoạt động bề mặt, thuốc nhuộm…

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

2.2.3.3 Tuyển nổi

Phương pháp dùng để loại bỏ các tạp chất ra khỏi nước bằng cách tạo cho chúng có khả năng dễ nổi lên mặt nước khi bám theo các bọt khí

Đây là phưong pháp được áp dụng tương đối rộng rãi nhằm loại các chất rấn

lơ lững mịn, dầu mỡ ra khỏi nước thải Phương pháp tuyển nổi thường được áp dụng trong xử lý nước thải chứa dầu, nước thải công nghiệp thuộc da…

Bản chất của quá trình tuyển nổi ngược với quá trình lắng và được áp dụng trong trường hợp qúa trình lắng diễn ra rất chậm hoặc rất khó thực hiện Các chất lơ lững, dầu, mỡ sẽ được nổi lên trên bề mặt của nước thải dưới tác dụng nâng của các bọt khí

Các phương pháp tuyển nổi thường áp dụng là:

+Tuyển nổi chân không

+Tuyển nổi áp lực (tuyển nổi khí tan)

+Tuyển nổi cơ giới

+Tuyển nổi với cung cấp không khí qua vật liệu xốp

+Tuyển nổi điện

+Tuyển nổi sinh học

+Tuyển nổi hoá học

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

2.2.4 Phương pháp sinh học

Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học là dựa vào khả năng sống và hoạt động của các vi sinh vật có tác dụng phân hóa những chất hữu cơ trở thành nước, những chất vô cơ và những chất khí đơn giản

Nước thải được xử lý bằng phương pháp sinh học sẽ được đặc trưng bởi chỉ tiêu BOD hoặc COD Để có thể xử lý bằng phương pháp này nước thải sản xuất cần không chứa các chất độc và tạp chất, các muối kim loại nặng, hoặc nồng độ của chúng không được vượt quá nồng độ cực đại cho phép và có tỷ số BOD/COD  0,5

Các công trình sinh học có thể được chia làm các công trình sinh học hiếu khí và kỵ khí, hoặc có thể được phân loại thành các công trình sinh học trong điều kiện tự nhiên và nhân tạo

2.2.4.1 Công trình xử lý sinh học trong điều kiện tự nhiên

Cơ sở của phương pháp này là dựa vào khả năng tự làm sạch đất và nước, việc xử lý nước thải được thực hiện trên các công trình: cánh đồng tưới, bãi lọc, hồ sinh học…

 Cánh đồng tưới và bãi lọc

Cánh đồng tưới và cánh đồng lọc được xây dựng ở những nơi có độ dốc tự nhiên 0,02, cách xa khu dân cư về cuối hướng gió, và thường được xây dựng ở những nơi đất cát, acát…

Cánh đồng tưới và bãi lọc là những ô đất được san phẳng hoặc dốc không đáng kể, và được ngăn cách bằng những bờ đất Nước thải được phân phối vào các

ô nhờ hệ thống mạng lưới tưới, bao gồm: mương chính, mương phân phối và hệ thống mạng lưới tưới trong các ô Kích thước của các ô phụ thuộc vào địa hình, tính chất của đất và phương pháp canh tác

- Nguồn nước để tưới cho cây trồng

- Điều hòa dòng chảy nước mưa trong hệ thống thoát nước đô thị

Căn cứ theo đặc tính tồn tại và tuần hoàn của các vi sinh và sau đó là cơ chế

xử lý, người ta phân loại làm 3 loại hồ: Hồ kỵ khí, hồ hiếu kỵ khí (Facultativ) và hồ hiếu khí

- Hồ kỵ khí: Dùng để lắng và phân hủy cặn lắng bằng phương pháp sinh hóa

tự nhiên dựa trên cơ sở sống và hoạt động của vi sinh vật kỵ khí Loại hồ này thường được dùng để xử lý nước thải công nghiệp có độ nhiễm bẩn lớn, còn ít dùng

để xử lý nước thải sinh hoạt, vì nó gây ra mùi hôi thối khó chịu Hồ kỵ khí phải cách xa nhà ở và xí nghiệp thực phẩm 1,5 – 2 km

- Hồ hiếu kỵ khí (facultativ): Loại hồ này thường được gặp trong điều kiện tự nhiên, trong hồ thường xảy ra hai quá trình song song: quá trình ôxy hóa hiếu khí chất nhiễm bẩn hữu cơ và quá trình phân hủy mêtan cặn lắng Đặc điểm của loại hồ này xét theo chiều sâu có thể chia làm 3 phần: lớp trên mặt là vùng hiếu khí, lớp giữa là vùng trung gian, còn lớp dưới là vùng kỵ khí

- Hồ hiếu khí: Quá trình ôxy hóa các chất hữu cơ bằng vi sinh vật hiếu khí Được phân làm hai nhóm: hồ làm thoáng tự nhiên và hồ làm thoáng nhân tạo

Hồ làm thoáng tự nhiên: ôxy cung cấp cho quá trình ôxy hóa chủ yếu do

sự khuyếch tán không khí qua mặt nước và qua quá trình quanh hợp của các thực vật nước

Hồ hiếu khí làm thoáng nhân tạo: nguồn cung cấp ôxy cho quá trình sinh hóa là bằng các thiết bị như bơm khí nén hoặc máy khuấy cơ học

2.2.4.2 Công trình xử lý sinh học trong điều kiện nhân tạo

Bể biôphin được phân loại dựa theo nhiều đặc điểm khác nhau, nhưng trên thực tế bể được phân làm hai loại:

- Biôphin nhỏ giọt: dùng để xử lý sinh hóa nước thải hoàn toàn Đặc điểm riêng của bể là kích thước của các hạt vật liệu lọc không lớn hơn 25 – 30mm, và tải trọng nước nhỏ 0,5 – 1,0 m3

/m2, nên chỉ thích hợp cho trường hợp lưu lượng nhỏ từ 20 – 1000 m3/ngày đêm

- Biôphin cao tải: khác với biôphin nhỏ giọt là chiều cao của bể công tác và tải trọng tưới nước cao hơn, vật liệu lọc có kích thước 40 – 60 mm Nếu ở

bể biôphin nhỏ giọt thoáng gió là nhờ tự nhiên thì ở bể biôphin cao tải lại

là nhân tạo Bể có thể được dùng để xử lý nước thải bằng sinh học hoàn toàn hoặc không hoàn toàn

 Bể Aeroten

Bể Aeroten là công trình là bằng bê tông, bê tông cốt thép, với mặt bằng thông dụng là hình chữ nhật, là công trình sử dụng bùn hoạt tính để xử lý các chất ô nhiễm trong nước

Bùn hoạt tính là loại bùn xốp chứa nhiều vi sinh có khả năng ôxy hóa và khoáng hóa các chất hữu cơ có trong nước thải

Để giữ cho bùn hoạt tính ở trạng thái lơ lửng, và để đảm bảo ôxy dùng cho quá trình ôxy hóa các chất hữu cơ thì phải luôn luôn đảm bảo việc làm thoáng gió

Số lượng bùn tuần hoàn và số lượng không khí cần cấp phụ thuộc vào độ ẩm và mức độ yêu cầu xử lý nước thải

Bể được phân loại theo nhiều cách: theo nguyên lý làm việc có bể thông thường và bể có ngăn phục hồi; theo phương pháp làm thoáng là bể làm thoáng bằng khí nén, máy khuấy cơ học, hay kết hợp; …

Ngoài 2 công trình xử lý sinh học nhân tạo trên còn có các công trình khác: Mương ôxy hóa, bể UASB, bể lắng hai vỏ…

Bảng 2.2: Các quá trình sinh học dùng trong xử lý nước thải

Loại Tên chung Ap dụng

Quá trình hiếu khí

Sinh trưởng lơ

lửng

Quá trình bùn hoạt tính Thông thường( dòng đẩy) Xáo trộn hoàn toàn

Làm thoáng theo bậc Oxi nguyên chất

Bể phản ứng hoạt động gián đoạn

Ổn định tiếp xúc Làm thoáng kéo dài Kênh oxy hoá

Bể sâu

Bể rộng- sâu Nitrat hoá sinh trưởng lơ lửng

Hồ làm thoáng Phân huỷ hiếu khí Không khí thông thường

Khử BOD chứa cacbon (nitrat hoá)

Nitrat hoá Khử BOD – chứa cacbon (nitrat hoá)

Ổn định, khử BOD – chứa

Oxi nguyên chất cacbon

Lọc trên bề mặt xù xì Đĩa tiếp xúc sinh học quay Bể phản ứng với khối vật liệu Quá trình lọc sinh học hoạt tính

Lọc nhỏ giọt- vật liệu rắn tiếp xúc

Quá trình bùn hoạt tính- lọc sinh học

Quá trình lọc sinh học- bùn hoạt tính nối tiếp nhiều bậc

Khử BOD chứa cacbon- nitrat hoá

Khử BOD chứa cacbon Khử BOD chứa cacbon- nitrat hoá

Khử BOD chứa cacbon- nitrat hoá

Hai bậc Quá trình tiếp xúc kị khí Lớp bùn lơ lửng kị khí hướng lên (USAB)

Ổn định, khử BOD chứa cacbon

Khử BOD chứa cacbon

Ổn định chất thải – khử nitrat hoá

Quá trình một bậc hoặc nhiều bậc

Khử BOD chứa cacbon- nitrat hoá, khử nitrat hoá, khử phospho

Khử BOD chứa cacbon- nitrat hoá,khử nitrat hoá, khử phospho

Khử BOD chứa cacbon Khử BOD chứa cacbon (ổn định chất thải- bùn

2.2.5 Xử lý cặn

Trong các trạm xử lý thường có khối lượng cặn lắng tương đối lớn từ song chắn rác, bể lắng đợt một, đợt hai… Trong cặn chứa rất nhiều nước (độ ẩm từ 97% – 99%), và chứa nhiều chất hữu cơ có khả năng, do đó cặn cần phải được xử lý để giảm bớt nước, các vi sinh vật độc hại trước khi thải cặn ra nguồn tiếp nhận

Các phương pháp xử lý cặn gồm:

2.2.5.1 Cô đặc cặn bằng trọng lực

Là phương pháp để bùn lắng tự nhiên, các công trình của phương pháp này

là các bể lắng giống như bể lắng nước thải: bể lắng đứng, bể ly tâm…

2.2.5.2 Cô đặc cặn bằng tuyển nổi

Lợi dụng khả năng hòa tan không khí vào nước khi nén hỗn hợp khí nước ở

áp lực cao, sau đó giảm áp lực của hỗn hợp xuống áp lực của khí quyển, khí hòa tan lại tách ra khỏi nước dưới dạng các bọt nhỏ dính bám vào hạt bông cặn, làm cho tỷ trọng hạt bông cặn nhẹ hơn nước và nổi lên trên bề mặt Các công trình sử dụng phương pháp này gọi là bể tuyển nổi có hình chữ nhật hoặc hình tròn

2.2.5.3 Ổn định cặn

Là phương pháp nhằm phân hủy các chất hữu cơ có thể phân hủy bằng sinh học thành CO2, CH4 và H2O, giảm vấn đề mùi và loại trừ thối rữa của cặn, đồng thời giảm số lượng vi sinh vật gây bệnh và giảm thể tích cặn Có thể ổn định cặn hóa chất, hay bằng phương pháp sinh học hiếu khí hay kỵ khí Các công trình được

sử dụng trong ổn định cặn như: bể tự hoại, bể lắng hai vỏ, bể mêtan…

2.2.5.4 Làm khô cặn

Có thể sử dụng sân phơi, thiết bị cơ học (máy lọc ép, máy ép băng tải, máy lọc chân không, máy lọc ly tâm…), hoặc bằng phương pháp nhiệt Lựa chọn cách nào để làm khô cặn phụ thuộc vào nhiều yếu tố: mặt bằng, điều kiện đất đai, yếu tố thủy văn, kinh tế xã hội…

CHƯƠNG 3 PHÂN TÍCH VÀ ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH

HOẠT KHU TÁI ĐỊNH CƯ BÀU BÀNG 3.1 Giới thiệu chung về dự án xây dựng khu tái định cư Bàu Bàng

3.1.1 Vị trí và hạng mục

Khu dân cư và tái định cư Bàu Bàng thuộc địa phận xã Bình Châu, có vị trí địa lý như sau:

+ Phía Bắc giáp hồ Thanh Bình (Bàu Bàng);

+ Phía Đông giáp khu dân cư hiệ hữu đường Bàu Sen;

+ Phía Nam giáp khu dân cư hiện hữu đường ven biển;

+ Phía Tây giáp khu dân cư và nhà ở cao cấp Thanh Bình diện tích khu đất theo thoả thuận địa điểm 15.27ha Diện tích khu đất xây dựng là 14.84ha (phần dân

cư hiện hữu và chùa cây đa giữ nguyên hiện trạng)

Loại và cấp công trình:

+ Loại công trình: công trình hạ tầng kỹ thuật đô thị;

+ Cấp công trình: công trình cấp IV, thuộc nhóm B;

HTKT: khu dân cư và tái định cư Bàu Bàng được xây dựng bao gồm các hạng mục như sau:

+ San nền toàn bộ khu đất;

+ Nền, mặt đường, kè gia cố;

+ Hệ thống thoát nước mưa, nước thải;

+ Vỉa hè, dải phân cách (tuỳ từng tuyến);

Lập thiết kế BVTC và đấu thầu xây lắp: 4 tháng;

Thi công xây lắp: 20 tháng

3.2 Cơ sở lựa chọn công nghệ xử lý

Với thành phần ô nhiễm là các tạp chất nhiễm bẩn có tính chất khác nhau, từ các loại chất không tan đến các chất ít tan và cả những hợp chất tan trong nước, việc

xử lý nước thải sinh hoạt là loại bỏ các tạp chất đó, làm sạch nước và có thể đưa nước vào nguồn tiếp nhận hoặc đưa vào tái sử dụng Việc lựa chọn phương pháp xử

lý thích hợp thường được căn cứ trên đặc điểm của các loại tạp chất có trong nước thải Nguyên tắc lựa chọn công nghệ xử lý nước thải phụ thuộc vào:

- Thành phần và tính chất nước thải;

- Mức độ cần thiết xử lý nước thải;

- Lưu lượng và chế độ xả thải;

- Đặc điểm nguồn tiếp nhận;

- Qui chuẩn xả nước thải vào nguồn tiếp nhận QCVN 14:2008/BTNMT

- Điều kiện mặt bằng và địa hình khu vực dự kiến xây dựng trạm xử lý nước thải;

- Điều kiện địa chất thuỷ văn, khí hậu tại khu vực dự kiến xây dựng;

- Điều kiện cơ sở hạ tầng (cấp điện, cấp nước, giao thông,…);

Tuy nhiên nước thải sinh hoạt sau khi xử lý cục bộ bằng bể tự hoại vẫn còn hàm lượng các chất ô nhiễm khá cao Vì vậy nước thải này phải đưa về Trạm xử lý nước thải tập trung để xử lý đạt tiêu chuẩn cho phép theo QCVN 14:2008/BTNMT (cột B) trước khi thải ra hệ thống thoát nước chung của khu vực

Đặc trưng của nước thải sinh hoạt là hàm lượng chất hữu cơ lớn (từ 50 đến

55%), chứa nhiều vi sinh vật, trong đó có vi sinh vật gây bệnh Đồng thời trong

nước thải còn có nhiều vi khuẩn phân huỷ chất hữu cơ, cần thiết cho các quá trình chuyển hoá chất bẩn trong nước Trong nước thải đô thị còn có vi khuẩn gây bệnh phát triển, tổng số coliform từ 106 đến 109 MPN/100ml, fecal coliform từ 104 đến

107 MPN/100ml

Như vậy nước thải sinh hoạt của đô thị, các khu dân cư và các cơ sở dịch vụ, công trình công cộng có khối lượng lớn, hàm lượng chất bẩn cao, nhiều vi khuẩn gây bệnh là một trong những nguồn gây ô nhiễm chính đối với môi trường nước

3.4 Yêu cầu tính chất nước thải sau xử lý

Nước thải sau khi qua hệ thống xử lý, được lấy mẫu phân tích phải đạt theo Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải sinh hoạt (QCVN 14:2008/BTNMT, B)

Do nguồn tiếp nhận nước thải sau xử lý là vùng biển dọc theo đường ven biển Láng Hàng – Bình Châu nên chất lượng nước mặt ở khu vực này phải tương đương với cột B1, B2 theo QCVN 08:2008/BTNMT Tuy nhiên, hiệu suất xử lý của

hệ thống xử lý nước thải tập trung tương đối cao (tham khảo bảng dưới) nên chất lượng nước thải sau xử lý thấp hơn so với QCVN 14:2008/BTNMT, cột B rất nhiều Kết hợp với sự pha loãng và tác động của thuỷ triều biển nên chất lượng nước mặt tại khu vực này là tương đối tốt

Bảng 3.2: Ước tính hiệu suất xử lý của HTXLNT tập trung KDC Bàu Bàng

lý (%)

Nước thải sau

xử lý

QCVN 14:2008/BTNMT Cột B

3.5 Vị trí xây dựng Trạm xử lý nước thải

Trạm xử lý nước thải sinh hoạt tập trung, công suất 400 m3/ng.đ nằm trên phần đất của công trình tại vị trí giao nhau giữa đường nội bộ D1 và D5, với tổng diện tích 1.344 m2

Vị trí đặt trạm xử lý nước thải cách bờ biển khoảng 300m, trong đó có con đường ven biển Láng Hàng – Bình Châu

Trạm xử lý nước thải tập trung sẽ tiếp nhận tất cả nước thải sinh hoạt từ Khu dân cư và Tái định cư Bàu Bàng từ 2 hướng là đường D1 và đường D5, xử lý đạt tiêu chuẩn theo QCVN 14:2008/BTNMT, cột B trước khi thải ra nguồn tiếp nhận là

hệ thống thoát nước chung của khu vực

Do khu vực xây dựng Khu dân cư và tái định cư Bàu Bàng nằm ven biển nên

có cao trình thấp dần về phía biển nên khi đặt Hệ thống xử lý nước thải tập trung tại

vị trí trên sẽ thuận lợi cho việc thu gom nước thải từ các hộ gia đình theo độ dốc tự nhiên Ngoài ra, từ vị trí này có thể đầu nối nước thải sau xử lý vào hệ thống thoát nước mưa khu vực dọc theo đường ven biển Láng Hàng – Bình Châu thuận lợi

Về mặt mỹ quan và ảnh hưởng môi trường xung quanh, Trạm xử lý nước thải tập trung được xây dựng riêng biệt, có diện tích cây xanh cách ly với khu dân cư xung quanh theo tiêu chuẩn

3.6 Đề xuất công nghệ xử lý

Dựa trên việc phân tích lưu lượng, thành phần nước thải, yêu cầu mức độ xử

lý, điều kiện kinh tế, kỹ thuật, đề xuất 2 phương án xử lý nước thải cho khu tái định

cư như sau:

Nguồn tiếp nhận QCVN 14:2008/BTNMT, Cột B Hình 3.1: Sơ đồ quy trình công nghệ phương án 1

Hoá chất khử trùng

Bơm

Bơm

Bơm Bơm

Polyme

Chôn lấp

3.6.1 Phương án 1:

 Thuyết minh sơ đồ công nghệ:

Nước thải từ các điểm sử dụng nước theo các hố ga thoát nước bẩn được tập trung về hố thu gom của hệ thống xử lý nước thải tập trung sau khi được chảy qua

bể lắng cát để loại bỏ các chất vô cơ không hoà tan với công suất xử lý 400m3/ngày.đêm Trước khi vào bể gom, nước thải được dẫn qua thiết bị lọc rác thô

để loại bỏ cặn rắn có kích thước lớn hơn 10mm ra khỏi dòng thải

Từ hố thu, nước thải được bơm lên bể điều hòa Bể điều hòa có nhiệm vụ điều hòa lưu lượng và các thành phần (BOD, COD…) của nước thải Bể điều hòa được bố trí hệ thống sục khí nhằm tạo sự xáo trộn tránh hiện tượng lắng cặn và phân hủy kỵ khí trong bể này, đồng thời tạo môi trường đồng nhất cho dòng thải trước khi qua các bước xử lý tiếp theo

Trong bể SBR (Sequencing Batch Reactor) ta bố trí hệ thống phân phối khí trên khắp diện tích bể Bể hoạt động gồm 4 pha thực hiện nối tiếp nhau: pha làm đầy (Fill), pha phản ứng (React), pha lắng (Settle), pha tháo nước sạch (Decant)

Thải bỏ bùn không nằm trong các hoạt động của bể SBR vì không có thời gian định cho quá trình thải bỏ Bùn thường được thải bỏ trong pha lắng hoặc pha chờ Khối lượng bùn và tầng số thải bùn được quy định dựa vào hiệu quả xử lý mong muốn Do quá trình sục khí và lắng diễn ra trong cùng một bể nên không có bùn chết trong quá trình phản ứng và không cần phải tuần hoàn bùn để duy trì nồng

độ bùn trong bể phản ứng Bùn được xả hút định kỳ về bể nén bùn để giảm lượng

ẩm có trong bùn đến mức cho phép trước khi qua máy ép bùn băng tải Còn phần nước trong được thu bằng một thiết bị đặc biệt dùng cho bể SBR chảy về bể chứa trung gian Từ bể chứa trung gian nước được bơm lên bể lọc áp lực để tách các cặn

lơ lửng còn lại trong nước thải rồi từ đây được dẫn sang bể khử trùng, tiếp xúc với clorine trong một thời gian nhất định, nước thải đạt tiêu chuẩn đối với nguồn thải loại B theo QCVN 14:2008 và có thể xả ra nguồn tiếp nhận

Nguồn tiếp nhận QCVN 14:2008/BTNMT, Cột B Hình 3.2: Sơ đồ quy trình công nghệ phương án 2

Hoá chất khử trùng

Bơm

Polyme

Bơm Bơm Bơm SCR

 Thuyết minh sơ đồ công nghệ:

Toàn bộ lượng nước từ các bể tự hoại của các căn hộ trong khu dân cư sẽ được thu gom theo hệ thống thoát nước thải dẫn về trạm xử lý nước thải sinh hoạt tập trung, với công suất xử lý 400m3/ngày.đêm Nước thải được tập trung về hệ thống, trước hết sẽ qua bể lắng cát để loại bỏ các chất vô cơ không hoà tan, rồi sau

đó chảy qua hố thu Tại đây sẽ đặt song chắn rác nhằm lược bỏ các loại rác có kích thước lớn Nước thải từ hố thu được luân phiên bơm bằng 2 bơm chìm vào bể điều hoà Bể điều hoà có nhiệm vụ điều hoà lưu lượng và nồng độ chất thải trong nước thải đi vào trạm xử lý Bể điều hoà được lắp đặt hệ thống sục khí để khuấy trộn và giảm một phần BOD Nước thải từ bể điều hoà được bơm qua bể lắng 1 bằng 2 bơm chìm Bể lắng 1 được thiết kế là bể lắng ly tâm, tại đây các cặn lơ lửng được tách ra khỏi nước thải nhờ trọng lực Phần cặn lắng này được đưa vào bể nén bùn, phần nước được thu nhờ vào máng răng cưa đặt trên mặt bể rồi đi vào bể Anoxic Bể Anoxic có tác dụng khử nitrat cho đầu ra đạt chuẩn và thường không bị trào bùn ở lắng 2 Bể Aerotank (bể sinh học hiếu khí) với bùn hoạt tính lơ lửng Nhờ lượng oxy được đưa vào dưới dạng đĩa phân phối khí, các chất hữu cơ sẽ bị Oxy hoá bởi bùn hoạt tính (các chủng vi sinh vật hiếu khí) tạo thành các chất vô hại (CO2 +

H2O) Trong bể Aerotank, không khí được cấp vào liên tục nhằm cung cấp oxy cho quá trình phân huỷ sinh học hiếu khí để phân huỷ các chất hữu cơ còn lại trong nước thải thành các chất nhờ các chủng vi sinh vật hiếu khí có tác dụng nitrat hoá

và oxi hoá các thành phần hữu cơ thành hyrocacbon để phân huỷ nhằm làm giảm hàm lượng COD và BOD5

Nước sau xử lý chảy qua bể lắng 2 với nhiệm vụ lắng các bông bùn hoạt tính Bùn lắng sẽ được thu ở dưới đáy bể vào bể chứa bùn và một phần bùn sẽ được tuần hoàn lại bể aerotank Nước sau lắng sẽ chảy tràn qua máng răng cưa và tự chảy qua

bể khử trùng, tiếp xúc với clorine trong một thời gian nhất định, nước thải đạt tiêu chuẩn đối với nguồn thải loại B theo QCVN 14:2008 và có thể xả ra nguồn tiếp nhận

Ưu điểm - Quy trình xử lý đơn giản, ổn

định không bị ảnh hưởng nhiều khi lưu lượng thay đổi đột ngột

- Không cần hệ thống bơm tuần hoàn

- Không cần bể lắng II

- Giảm diện tích đất xây dựng

và chi phí đầu tư

- Có khả năng khử được một phần các hợp chất chứa N, P

- Bể Aerotank phù hợp sử dụng trong trường hợp nước thải có lưu lượng bất kì

- Hệ thống được điều khiển hoàn toàn tự động, vận hành đơn giản, ít sửa chữa

- Dễ khống chế các thông số vận hành

- Hiệu quả xử lý BOD, COD khá cao

Nhược điểm - Công nghệ sinh học - bể SBR

đòi hỏi sự ổn định tính chất nước thải trước xử lý

- Người vận hành phải có kinh nghiệm và thường xuyên theo dõi chặt chẽ các giai đoạn XLNT của bể SBR

Nhận xét: Sau khi so sánh ưu, nhược điểm 2 công nghệ xử lý thấy rằng:

Phương án 1 có nhiều ưu điểm phù hợp với yêu cầu thiết kế cho trạm xử lý nước thải khu tái định cư về quy mô, quản lý, vận hành

CHƯƠNG 4 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ

cư, lấy k = 1,15 ÷ 1,3 Chọn k = 1,2 (điều 3.2 TCXDVN 51:2008)

Bảng 4.1 Các thông số lưu lượng dùng trong thiết kế

Lưu lượng giờ trung bình QTB (m3/h) 13,625

Lưu lượng giờ lớn nhất Qh,max (m3/h) 16,67

81,75 kg/ngày Tổng Nitơ = x TN/1000 = 327x60/1000

 Nhiệm vụ: Giỏ chắn rác giữ lại các tạp chất có kích thước lớn hơn 5mm

 Tính toán: Do công suất nhỏ và lượng rác không nhiều, nên chọn giỏ chắn rác

thủ công dạng giỏ chứa Khung gia công bằng V3 inox 304, lưới bao bằng inox 304

lỗ 3 - 5 li

Bảng 4.2 Thông số thiết kế song chắn rác

4.2.2 Bể lắng cát

 Nhiệm vụ: loại bỏ các tạp chất vô cơ không hoà tan như cát, sỏi, xỉ và các vật

liệu rắn khác có vận tốc lắng (hay trọng lượng riêng) lớn hơn các chất hữu cơ có thể phân huỷ trong nước thải

Diện tích mặt cắt ướt của bể tính theo công thức:

Trong đó:

+ Qmax = 0,00463 m3/s: lưu lượng lớn nhất tổng cộng của nước thải; + N = 1: số đơn nguyên làm việc trong trạm xử lý nước thải;

Chiều ngang tổng cộng của bể lắng cát

Chọn bể lắng cát ngang gồm 1 đơn nguyên, chiều ngang b = 0,5 (m)

Thể tích phần nén cặn của bể lắng cát ngang được tính theo công thức sau

Trong đó:

+ P: lượng lượng cát giữ lại trong bể lắng cát cho 1 người trong một ngày đêm (theo điều 7.34 TCXDVN 51:2008) ứng với hệ thống thoát nước riêng hoàn toàn chọn P = 0,02 (l/người.ngđ);

+ T: chu kỳ xả cát, T ≤ 2 ngày đêm để đảm bảo cho cặn cát không kịp phân hủy, chọn T = 1 ngày đêm;

+ Nll: dân số tính toán theo chất lơ lửng N = 6.000 (người)

Chiều cao lớp cát trong bể lắng cát ngang trong một ngày đêm

Chiều cao xây dựng của bể lắng ngang

Hxd = H + hc + hbv = 0,25 + 0,06 + 0,5 = 0,81 (m), chọn Hxd = 1(m) Trong đó:

+ H = 0,25 (m): chiều cao tính toán;

+ hbv = 0,5 (m): khoảng cách từ mực nước đến thành bể

Tính toán sân phơi cát

Cát sau khi ra khỏi bể lắng cát ngang có chứa một lượng nước đáng kể, do đó cần làm ráo cát (tách nước ra khỏi cát) để dễ dàng vận chuyển đi nơi khác Quá trình này được diễn ra tại sân phơi cát

Diện tích sân phơi cát được tính theo công thức

Trong đó:

+ P: lượng cát tính theo đầu người, P = 0,02 (l/người.năm), (Trần Thị

Mỹ Diệu, 2008);

+ Nll: dân số tính toán theo chất lơ lửng;

+ h: chiều cao lớp bùn cát trong năm, h = 45 (m/năm), (Trần Thị Mỹ

Diệu, 2008)

Kích thước ô trong mặt bằng: 2,5 (m) × 4 (m)

Hàm lượng chất lơ lửng (SS) và BOD của nước thải sau khi qua song chắn rác giảm 5%, còn lại: