TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
Tổng quan về nước thải sinh hoạt
1.1.1 Khái niệm nước thải sinh hoạt
Theo QCVN 14:2008/BTNMT, nước thải sinh hoạt là nước thải từ các hoạt động hàng ngày của con người như ăn uống, tắm giặt và vệ sinh cá nhân Nguồn tiếp nhận nước thải thường là nguồn nước mặt hoặc vùng biển ven bờ, với mục đích sử dụng xác định Nước thải sinh hoạt thường chứa các chất ô nhiễm như cặn bã hữu cơ, chất hữu cơ hòa tan (BOD5, COD), dinh dưỡng (Nitơ, Phospho) và vi trùng gây bệnh (E.Coli, coliform) Mức độ ô nhiễm phụ thuộc vào lưu lượng nước thải và tải trọng chất bẩn tính theo đầu người, mà lại bị ảnh hưởng bởi mức sống, điều kiện sống, tập quán và khí hậu.
1.1.2 Phân loại và thành phần nước thải sinh hoạt
Nước thải sinh hoạt được chia làm 2 loại:
Nước đen, hay còn gọi là nước thải từ nhà vệ sinh, chứa nhiều chất ô nhiễm, chủ yếu là các chất hữu cơ, vi sinh vật gây bệnh và cặn lơ lửng.
Nước xám là nước phát sinh từ các quá trình : rửa, tắm, giặt, với thành phần các chất ô nhiễm không đáng kể
Nước thải sinh hoạt chứa nhiều chất hữu cơ dễ phân hủy, cùng với các thành phần vô cơ, vi sinh vật và vi trùng gây bệnh nguy hiểm Ở những khu dân cư đông đúc với điều kiện vệ sinh kém, nước thải không được xử lý đúng cách là nguồn gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng Mức độ tác hại phụ thuộc vào loại và nồng độ chất ô nhiễm, cũng như hiệu quả xử lý Thành phần nước thải sinh hoạt tương đối ổn định, bao gồm 52% chất hữu cơ và 48% chất vô cơ Ngoài ra, nước thải còn chứa nhiều vi sinh vật gây bệnh, chủ yếu là virus và vi khuẩn gây bệnh tả, kiết lỵ và thương hàn.
Thành phần các chất trong nước thải sinh hoạt được trình bày trong hình 1.1 [10]
Hình 1.1: Thành phần các chất trong nước thải sinh hoạt
Bảng 1.1: Nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt
Thông số Đơn vị Mức độ ô nhiễm
Chất rắn lơ lửng (TSS) mg/l 350 220 100
Chất rắn hòa tan (TDS) mg/l 850 500 250
50 – 70% chất hữu cơ Cát Muối Kim loại
Nước thải sinh hoạt ở các vùng khác nhau sẽ có đặc tính khác nhau phụ thuộc vào điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội của từng vùng
Hình 1.2: Tỷ lệ giữa các vùng về tổng lượng các chất ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt
(Nguồn: Tổng cục môi trường, 2012)
Tác hại đến môi trường của nước thải do các thành phần ô nhiễm tồn tại trong nước thải gây ra
COD và BOD là những chỉ số quan trọng liên quan đến sự khoáng hóa và ổn định chất hữu cơ, tiêu thụ một lượng lớn oxy, dẫn đến tình trạng thiếu hụt oxy trong nguồn tiếp nhận Điều này có thể gây ra ảnh hưởng tiêu cực đến hệ sinh thái môi trường nước, và nếu ô nhiễm quá mức, điều kiện yếm khí có thể hình thành Trong quá trình phân hủy yếm khí, các sản phẩm như H2S, NH3, và CH4 được sinh ra, gây ra mùi hôi thối và làm giảm pH của môi trường nước.
SS: lắng động 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 thủy sinh vật nước
N, P là những nguyên tố dinh dưỡng đa lượng, và khi nồng độ của chúng trong nước quá cao, sẽ dẫn đến hiện tượng phú dưỡng hóa Hiện tượng này gây ra sự phát triển bùng nổ của tảo, làm giảm nồng độ oxy trong nước vào ban đêm, gây ngạt thở và diệt vong cho các sinh vật Ngược lại, vào ban ngày, nồng độ oxy lại rất cao do quá trình hô hấp của tảo.
Dầu mỡ: gây mùi, ngăn cản khuếch tán oxy trên bề mặt
Vi trùng gây bệnh: gây ra các bệnh lan truyền bằng đường nước như tiêu chảy, ngộ độc thức ăn…
Ô nhiễm nước gây ra hậu quả nghiêm trọng, làm gia tăng tỷ lệ mắc các bệnh cấp và mạn tính như viêm màng kết, tiêu chảy và ung thư Người dân sống gần khu vực ô nhiễm thường gặp nhiều vấn đề sức khỏe do sử dụng nước bẩn trong sinh hoạt hàng ngày Hơn nữa, ô nhiễm nguồn nước còn ảnh hưởng tiêu cực đến các ngành sản xuất kinh doanh và nghề nuôi trồng thủy sản, gây tổn thất lớn cho người dân.
Nghiên cứu khoa học đã chỉ ra rằng việc tiêu thụ nước nhiễm asen có thể dẫn đến ung thư, đặc biệt là ung thư da Hơn nữa, asen còn gây độc cho hệ thống tuần hoàn khi nồng độ vượt quá 0,1mg/l Do đó, việc xử lý nước nhiễm asen trước khi sử dụng cho sinh hoạt và ăn uống là vô cùng cần thiết.
Người nhiễm chì lâu ngày có nguy cơ mắc các bệnh về thận, thần kinh, và các bệnh liên quan đến Amoni, Nitrat, Nitrit, dẫn đến tình trạng xanh da, thiếu máu và có thể gây ung thư Metyl tert-butyl ete (MTBE), một chất phụ gia trong ngành khai thác dầu, có khả năng gây ung thư cao Nhiễm Natri (Na) có thể dẫn đến cao huyết áp và bệnh tim mạch, trong khi lưu huỳnh gây ra các vấn đề về tiêu hóa Các chất như Kali và Cadimi có thể gây thoái hóa cột sống và đau lưng Ngoài ra, hợp chất hữu cơ, thuốc trừ sâu, thuốc diệt côn trùng, thuốc kích thích tăng trưởng, thuốc bảo quản thực phẩm và phốt pho có thể gây ngộ độc, viêm gan và triệu chứng nôn mửa.
Tiếp xúc lâu dài với các hóa chất độc hại như Xenon peroxide và sodium percarbonate có thể gây ung thư nghiêm trọng cho các cơ quan nội tạng, đồng thời gây viêm đường hô hấp Sự kết hợp của oxalate với calcium tạo ra calcium oxalate, dẫn đến đau thận và sỏi mật Vi khuẩn và ký sinh trùng là nguyên nhân chính gây ra các bệnh về đường tiêu hóa, nhiễm giun và sán Ngoài ra, các kim loại nặng như titan, sắt, chì, cadimi, asen, thủy ngân và kẽm có thể gây tổn thương cho hệ thần kinh, thận, hệ bài tiết, viêm xương và thiếu máu.
Tổng quan các phương pháp xử lý nước thải sinh hoạt
1.2.1.1 Song chắn rác, lưới lọc rác
Song chắn rác: Để chắn giữ rác bẩn, thô (giấy, rác thải ) dùng song chắn rác
Song chắn rác là công trình quan trọng trong việc xử lý sơ bộ nước thải, giúp chuẩn bị điều kiện cho quá trình xử lý tiếp theo Nếu trạm bơm chính đã trang bị song chắn rác với kích thước 16 mm, thì không cần thiết phải lắp đặt thêm ở trạm xử lý, đặc biệt là với các trạm có công suất nhỏ.
Song chắn rác gồm các thanh đan sắp xếp cạnh nhau ở trên mương dẫn nước Khoảng cách giữa cách đan gọi là khe hở (mắt lưới)
Lưới lọc rác: Khử các chất rắn lơ lửng có kích thước nhỏ hoặc các sản phẩm có giá trị [7]
Trong thành phần cặn lắng nước thải thường có cát với độ lớn thủy lực
Các phần tử vô cơ có kích thước và tỷ trọng lớn, với tốc độ lắng 18 mm/s, không độc hại nhưng gây cản trở cho hoạt động của các công trình xử lý nước thải như bể lắng và bể mêtan Chúng làm giảm dung tích và hiệu quả hoạt động của công trình, gây khó khăn trong việc xả bùn cặn và phá hủy quy trình công nghệ của trạm xử lý nước thải Để đảm bảo hoạt động ổn định cho các công trình xử lý sinh học nước thải, cần thiết phải có các thiết bị và công trình hỗ trợ phía trước.
Nhiệm vụ chính là loại bỏ các cặn vô cơ lớn như cát và sỏi với kích thước hạt nhỏ hơn 0,2 mm, nhằm bảo vệ các thiết bị động như bơm khỏi mài mòn Đồng thời, nhiệm vụ này cũng giúp giảm cặn lắng trong ống, mương dẫn và bể phân hủy.
Bể lắng cát được chia thành ba loại chính: bể lắng cát ngang, bể lắng cát thổi cơ khí và bể lắng cát tiếp tuyến Các bể lắng cát chuyển động quay có khả năng lắng cát hiệu quả cao và hàm lượng chất hữu cơ trong cát thấp Trong số đó, bể lắng cát ngang với cấu tạo đơn giản được sử dụng phổ biến nhất Tuy nhiên, trong các điều kiện cần thiết cho việc xử lý nước thải, có thể áp dụng bể lắng cát đứng, bể lắng cát tiếp tuyến hoặc các thiết bị xyclon hở một tầng và xyclon thủy lực.
Cát được lưu giữ trong bể từ 2 đến 5 ngày và thường được sử dụng trong các trạm xử lý nước thải có công suất trên 100 m³/ngày Sau khi lắng, cát sẽ được chuyển ra sân phơi để làm khô bằng phương pháp trọng lực trong điều kiện tự nhiên.
Bể tách dầu mỡ là thiết bị quan trọng dùng để tách và thu gom mỡ động thực vật cũng như các loại dầu trong nước thải Đối với nước thải sinh hoạt có hàm lượng dầu mỡ thấp, quá trình vớt dầu mỡ có thể thực hiện ngay tại bể lắng thông qua thiết bị gạt chất nổi Nếu không được xử lý, các chất này sẽ làm tắc nghẽn lỗ hổng giữa các vật liệu lọc trong bể sinh học và có thể gây hại cho cấu trúc bùn hoạt tính trong bể aerotank Bể tách dầu mỡ thường được lắp đặt trước cửa xả vào cống chung hoặc trước bể điều hòa để đảm bảo hiệu quả xử lý nước thải.
Bể tách dầu mỡ là thiết bị quan trọng được lắp đặt trong bếp ăn của khách sạn, trường học và bệnh viện, nhằm tách dầu mỡ trước khi xả thải ra hệ thống thoát nước Chúng thường được xây dựng bằng gạch, bê tông cốt thép, thép hoặc nhựa composite và được đặt gần các thiết bị thoát nước trong nhà hoặc bên ngoài khu vực bếp ăn.
Bể điều hòa thường được đặt giữa bể lắng cát và bể lắng đợt 1, nhằm điều chỉnh nồng độ và lưu lượng nước thải khi có sự thay đổi về lưu lượng và hàm lượng chất bẩn Để ngăn chặn quá trình lắng của hạt rắn và các chất có khả năng tự phân hủy, bể điều hòa được sục khí hoặc khuấy trộn cơ khí, giúp đồng nhất khối tích nước.
Có 3 loại bể điều hòa:
Bể điều hòa lưu lượng
Bể điều hòa nồng độ
Bể điều hòa cả lưu lượng và nồng độ
Bể lọc là thiết bị quan trọng trong quá trình xử lý nước thải, giúp tách các phần tử lơ lửng và phân tán nhỏ sau bể lắng Nước thải được dẫn qua các vật liệu lọc như cát, thạch anh, than cốc, than bùn, than gỗ và sỏi nghiền nhỏ Bể lọc hoạt động chủ yếu theo hai chế độ: lọc và rửa lọc, đảm bảo hiệu quả trong việc làm sạch nước.
Quá trình này được áp dụng cho các công nghệ xử lý nước thải tái sử dụng, nhằm thu hồi các thành phần quý hiếm có trong nước thải.
Có thể phân loại bể lọc như sau:
Bể lọc với lớp vật liệu lọc dạng hạt
Phương pháp hóa lý trong xử lý nước thải dựa trên các phản ứng hóa học giữa chất ô nhiễm và các chất phụ gia Quá trình này sử dụng các kỹ thuật vật lý và hóa học để chuyển đổi chất bẩn và ô nhiễm thành các dạng cặn hoặc hòa tan, đảm bảo chúng không độc hại và không gây ô nhiễm cho môi trường.
Giai đoạn xử lý hóa lý có thể thực hiện độc lập hoặc kết hợp với các phương pháp khác trong quy trình xử lý nước thải toàn diện.
1.2.2.1 Phương pháp kết tủa tạo bông
Quá trình lắng chỉ có thể tách các hạt chất rắn trong huyền phù chung, nhưng không thể loại bỏ các chất gây ô nhiễm ở dạng keo và hòa tan do kích thước quá nhỏ của chúng Để tách các hạt chất rắn hiệu quả, cần phải tăng kích thước của chúng thông qua sự tương tác giữa các hạt phân tán, giúp chúng liên kết thành các tập hợp lớn hơn, từ đó tăng tốc độ lắng.
Việc khử các hạt keo rắn thông qua phương pháp lắng trọng lượng bắt đầu bằng việc trung hòa điện tích của chúng, sau đó là liên kết các hạt lại với nhau Quá trình trung hòa điện tích được gọi là đông tụ, trong khi quá trình tạo thành các bông lớn hơn từ các hạt nhỏ được gọi là keo tụ.
Tuyển nổi là phương pháp phổ biến được sử dụng để loại bỏ các tạp chất không tan và khó lắng, có khối lượng riêng nhỏ hơn nước Ngoài ra, phương pháp này còn được áp dụng để tách các chất tan như chất hoạt động bề mặt.
MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Mục tiêu
2.1.1 Mục tiêu chung Đề tài góp phần nâng cao hiệu quả xử lý nguồn nước thải sinh hoạt tại thị trấn Vân Đình
Lựa chọn được phương án xử lý nước thải sinh hoạt phù hợp với điều kiện tại thị trấn Vân Đình
Thiết kế được hệ thống xử lý nước thải, đảm bảo các yêu cầu về chất lượng nước thải sinh hoạt theo quy định của Nhà nước
Nội dung
Nghiên cứu hiện trạng nước thải sinh hoạt tại thị trấn Vân Đình cho thấy nhiều vấn đề cần giải quyết để bảo vệ môi trường Việc lựa chọn công nghệ xử lý nước thải phù hợp là rất quan trọng nhằm cải thiện chất lượng nước và đảm bảo sức khỏe cộng đồng Các giải pháp công nghệ tiên tiến cần được áp dụng để xử lý hiệu quả nước thải, góp phần phát triển bền vững cho thị trấn Vân Đình.
Nội dung 3: Tính toán và thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt
Phương pháp
2.3.1 Phương pháp thu thập số liệu
Tiến hành thu thập và kế thừa dữ liệu về dân số, điều kiện tự nhiên, kinh tế và xã hội trong khu vực nghiên cứu nhằm đánh giá hiện trạng và xác định tải lượng ô nhiễm do nước thải sinh hoạt gây ra.
Khóa luận sử dụng một số phương pháp để đánh giá hiện trạng nước thải sinh hoạt tại khu vực nghiên cứu
Lấy mẫu theo TCVN 6663-1:2011, lấy 3 mẫu vào 3 thời điểm khác nhau:
Vào lúc 7 giờ, 11 giờ và 18 giờ trong cùng một ngày, các mẫu nước được thu thập tại cống thải tập trung Sau đó, ba mẫu này sẽ được trộn lại thành một mẫu duy nhất để đánh giá chất lượng nước đầu vào cho hệ thống xử lý.
Các tài liệu cần thiết đề phục vụ lấy mẫu, bảo quản mẫu và phân tích các chỉ tiêu trong phòng thí nghiệm
3 chai nhựa 1lit sạch để chứa mẫu
Các thiết bị đo nhanh tại hiện trường, hóa chất dụng cụ bảo quản mẫu
Băng keo, giấy dán nhãn, bút, nhật kí lấy mẫu
2.3.2.3 Quá trình phân tích mẫu trong phòng thí nghiệm
Đo pH Đo pH bằng phương pháp điện cực, quy trình như sau:
Lắc đều mẫu trước khi đổ ra cốc, đổ ra 100ml để đo
Rửa sạch điện cực bằng nước cất
Bật máy, nhúng điện cực vào mẫu cần đo
Đợi giá trị pH trên máy ổn định, đọc kết quả
Phân tích tổng chất rắn lơ lửng TSS: TCVN 6625:2000
Hàm lượng chất rắn lơ lửng TSS được phân tích theo tiêu chuẩn TCVN 6625:2000
Khối lượng chất rắn lơ lửng có trong 100ml mẫu được tính theo công thức:
m0: khối lượng giấy lọc đã sấy (mg)
m1: khối lượng giấy lọc bám chất rắn lơ lửng sau khi sấy (mg)
V: thể tích mẫu phân tích
Phân tích nhu cầu oxy sinh hóa BOD 5 : TCVN 4566:1988
Chỉ tiêu BOD5 được xác định theo phương pháp pha loãng mẫu theo TCVN 4566:1988, với nguyên tắc rằng sau 5 ngày, 70-80% lượng chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học sẽ được oxy hóa.
Để chuẩn bị nước pha loãng, cần sử dụng chai lớn, miệng rộng và thổi không khí sạch ở nhiệt độ 20°C vào nước cất bằng máy sục khí cho đến khi đạt độ bão hòa oxy Sau đó, thêm vào 1ml dung dịch đệm phosphat với pH 7,2, 1ml MgSO4.6H2O với nồng độ 22,5 g/l, 1ml CaCl với nồng độ 27,5 g/l và 1ml FeCl3 với nồng độ 0,25 g/l vào 1 lít nước đã được sục khí.
Để điều chỉnh pH của mẫu lấy về đạt mức 7, cần sử dụng H2SO4 đặc 1N hoặc NaOH 1N Trong quá trình pha loãng, cần chú ý không để oxy bị cuốn theo nước vào bình Sử dụng máy đo nhanh để xác định giá trị DO0.
Nắp bình bằng nắp có nút nhám, đảm bảo không có khoảng không trong bình, thêm ít nước phân tích vào phần loe miệng trên bình
Mẫu phân tích và mẫu trắng được ủ trong tủ ở 20 o C trong 5 ngày rồi tiếp tục đo DO1.
Mẫu sau khi ủ Nhu cầu oxi sinh hóa được tính theo công thức:
BOD (DO DO ) F (mg/l) Trong đó:
DO0: Hàm lượng oxi hòa tan trong mẫu nước trước khi ủ (mg/l)
DO1: Hàm lượng oxi hòa tan trong mẫu sau khi ủ 5 ngày (mg/l)
Phân tích nhu cầu oxy hóa học COD: TCVN 6491:1999
Chỉ tiêu COD được xác định theo TCVN 6491:1999 (ISO 6060:1989), liên quan đến việc đánh giá chất lượng nước và nhu cầu oxy hóa hóa học Để đảm bảo độ chính xác trong việc xác định thể tích mẫu và hóa chất, ống nung COD cần được làm sạch và rửa kỹ bằng dung dịch H2SO4 20%.
Dung dịch H2SO4 đặc/Ag2SO4 (ml)
Sau khi cho lần lượt các hóa chất, đặt ống nghiệm vào máy COD nung ở
Sau khi nung, để nguội ống nghiệm ở nhiệt độ phòng rồi chuyển dung dịch trong ống nghiệm vào bình tam giác 100ml, tráng ống COD bằng nước cất
Chuẩn độ K2Cr2O7 bằng Fe 2+ và chỉ thị feroin
Tiến hành mẫu trắng song song đồng thời
COD được tính theo công thức:
V1,V2 (ml): thể tích dung dịch Fe 2+ chuẩn dộ mẫu trắng và mẫu thử
Phân tích hàm lượng Amoni N-NH 4 + : TCVN 6179-1:1996
Xác định bằng phương pháp so màu quang điện
Lấy 2ml mẫu phân tích vào bình định mức 50ml, thêm 0,5ml dung dịch Seignetle 50%, 0,5ml dd Netle rồi định mức tới vạch
Tiến hành đo mật độ quang của dung dịch trên máy so màu UV-VIS với đường chuẩn có sẵn
Mẫu trắng được tiến hành song song đồng thời
Công thức tính: pt sm 0
Cpt: Nồng độ NH4 + đo được trên đường chuẩn (mg/l)
Vsm: Thể tích đem so màu (thể tích bình định mức) (mg/l)
V: Thể tích mẫu nước phân tích (ml)
C0: Nồng độ NH4 + trong mẫu phân tích
Phân tích hàm lượng P-PO 4 3- : TCVN 6202:2008
Công thức tính: pt sm 0
Cpt: Nồng độ PO4 3- đo được trên đường chuẩn (mg/l)
Vsm: Thể tích đem so màu (thể tích bình định mức) (mg/l)
V0: Thể tích mẫu nước phân tích (ml)
C: Nồng độ PO4 3- trong mẫu phân tích
Phân tích hàm lượng Nitrit: TCVN 4561:1988
Lấy 10ml mẫu cho vào ống nghiệm Thêm vào 1ml dd Griss A, 1ml dd Griss B sau đó đem so màu trên máy so màu
Phân tích hàm lượng Nitrat: TCVN 4562:1988
Để tiến hành phân tích mẫu nước thải, đầu tiên cho 30ml mẫu vào chén sứ và đun cạn Sau khi đun, thêm 2ml axit disunforphenit vào chén, khuấy đều và chuyển hỗn hợp vào bình định mức 50ml Tiếp theo, bổ sung nước cất đến nửa bình, thêm 6ml dung dịch NH3, rồi định mức đến vạch và tiến hành so màu.
2.3.3 Phương pháp tổng hợp và phân tích số liệu
Phân tích và lựa chọn công nghệ xử lý thích hợp dựa vào hiện trạng nước thải
So sánh ưu khuyết điểm của các công nghệ xử lý để đưa ra giải pháp xử lý chất thải có hiệu quả hơn
Sử dụng các công thức toán học để tính toán các đơn vị công trình trong hệ thống xử lý nước thải, đồng thời xác định chi phí xây dựng và vận hành hệ thống một cách hiệu quả.
Dùng phần mềm Autocad để mô tả kiến trúc công nghệ xử lý nước thải.
TỔNG QUAN KHU VỰC NGHIÊN CỨU
Điều kiện tự nhiên
Thị trấn Vân Đình là trung tâm kinh tế, chính trị, văn hóa của huyện Ứng Hòa với tổng diện tích tự nhiên là 539,31ha
Phía đông thị trấn Vân Đình giáp với xã Phương Tú
Phía Tây giáp đê sông Đáy
Phía nam giáp xã Vạn Thái và Phùng Xá (huyện Mỹ Đức);
Phía bắc giáp xã Liên Bạt
3.1.2 Địa hình Địa hình thuộc dạng địa hình đồng bằng, có độ dốc từ phía Bắc xuống phía Nam, từ phía Tây sang phía Đông Độ cao so với mực nước biển trung bình đạt 1,6m
Thị trấn Vân Đình thuộc tiểu vùng ven sông Đáy cùng với các xã như Viên
An, Viên Nội, Cao Thành, Hòa Xá, Phù Lưu… thích hợp trồng cây công nghiệp ngắn ngày phía ngoài đê và trồng lúa phía trong đê
Tại thị trấn, tài nguyên đất bao gồm các loại đất như đất phù sa được bồi, đất phù sa không được bồi không có tầng glay và loang lổ, cùng với đất phù sa glay.
Đất đai tại thị trấn có độ phì cao, đặc biệt là khu vực ngoài đê, phù hợp cho việc phát triển đa dạng các loại cây lương thực, rau màu và cây ăn quả Khu vực này cũng cho phép ứng dụng nhiều mô hình nông nghiệp hiệu quả, mang lại lợi ích kinh tế cao.
Khí hậu Vân Đình thuộc miền Bắc Việt Nam, mang đặc trưng nhiệt đới gió mùa ẩm Vào mùa đông, thời tiết lạnh và ẩm ướt với mưa phùn, trong khi mùa hè lại nóng bức và có nhiều mưa.
Nhiệt độ: Nhiệt độ trung bình năm là 23,4°C trong đó các tháng 1, 2 nhiệt độ trung bình xuống dưới 20°C Các tháng mùa hè nhiệt độ trung bình trên 25°C
Độ ẩm: Độ ẩm tương đối vào mùa xuân cao trung bình dạt 89% Thời kì khô hanh độ ẩm trung bình xuống dưới 80%
Lượng bốc hơi trung bình nhiều năm trong vùng đạt khoảng 858mm, với mùa khô có lượng bốc hơi bình quân tháng là 61,3mm và mùa mưa đạt 81,5mm.
Vùng này có lượng mưa lớn và phân bố không đều, với mùa mưa kéo dài từ tháng 5 đến tháng 11, chiếm 70-80% tổng lượng mưa hàng năm, tập trung chủ yếu vào ba tháng 7, 8 và 9 Ngoài ra, khu vực còn chịu ảnh hưởng từ bão, dẫn đến những trận mưa lớn với lượng mưa có thể lên tới 400mm, gây ra tình trạng ngập úng.
Khu vực giữa sông Đáy và sông Nhuệ được nối liền bởi kênh tiêu Vân Đình Vào mùa lũ, mực nước của hai con sông này dâng cao, gây ra tình trạng thủy lực bất lợi cho khu vực Sông Đáy không chỉ nhận nước tiêu của khu vực mà còn tiếp nhận nước thải sinh hoạt của thị trấn sau khi đã qua xử lý.
Điều kiện kinh tế, xã hội
Thị trấn có dân số khoảng 13,548 người, được phân bổ trên năm khu phố: Lê Lợi, Quang Trung, Hoàng Văn Thụ, Nguyễn Thượng Hiền, Trần Đăng Ninh và bốn thôn: Hoàng Xá, Thanh Ấm, Vân Đình, Ngọ Xá.
Thị trấn Vân Đình, với dân số đông, hàng ngày thải ra một lượng lớn nước thải và rác thải sinh hoạt Nếu không có biện pháp xử lý chất thải hiệu quả trong những năm tới, môi trường tại đây sẽ đối mặt với nguy cơ ô nhiễm nghiêm trọng.
Kinh tế của thị trấn đã chuyển mình từ nền nông nghiệp truyền thống sang công nghiệp hóa, thu hút nhiều doanh nghiệp đầu tư sản xuất và kinh doanh Sự chuyển dịch này không chỉ nâng cao cơ cấu kinh tế mà còn tạo ra nhiều cơ hội việc làm cho người dân địa phương.
Thị trấn Vân Đình có vị trí giao thông thuận lợi với cả đường bộ và đường thủy Nằm trên quốc lộ 21B, thị trấn kết nối với trung tâm Hà Nội và các huyện lân cận như Thanh Oai, Mỹ Đức, cũng như các tỉnh Hà Nam và Hòa Bình.
Quốc lộ 428 và 429A kết nối quốc lộ 21B với quốc lộ 1A, tạo điều kiện giao thương thuận lợi cho thị trấn Vân Đình Với vị trí gần sông Đáy và sông Hồng, Vân Đình không chỉ thúc đẩy giao lưu kinh tế, văn hóa với các khu vực khác mà còn mang ý nghĩa chiến lược quan trọng về chính trị và quân sự.
Hệ thống điện: 100% các hộ gia đình trên địa bàn thị trấn đã có điện dùng
Hệ thống điện đã được nâng cấp với khả năng chịu tải cao hơn, đồng thời hệ thống đèn cao áp được lắp đặt dọc theo quốc lộ 21B và tại các khu dân cư.
Y tế và giáo dục tại địa phương đang phát triển mạnh mẽ với nhiều trường học đạt chuẩn quốc gia, được trang bị thiết bị hiện đại nhằm nâng cao chất lượng giảng dạy Sự ra đời của nhiều trung tâm tiếng Anh và trung tâm bồi dưỡng năng khiếu cũng góp phần cải thiện kỹ năng cho học sinh Bệnh viện đa khoa thị trấn Vân Đình cùng với các trung tâm y tế và trạm xá luôn cập nhật công nghệ điều trị mới và cải tiến cơ sở vật chất, phục vụ tốt nhất cho việc khám chữa bệnh của người dân.
UBND thành phố Hà Nội đã phê duyệt quy hoạch chung thị trấn Vân Đình đến năm 2030, với mục tiêu xây dựng đô thị sinh thái mật độ thấp, phát triển bền vững Quy hoạch này tập trung vào việc phát triển hạ tầng xã hội và kỹ thuật đồng bộ, hài hòa giữa văn hóa, bảo tồn di sản và phát triển kinh tế, đặc biệt là kinh tế tri thức, đồng thời chú trọng bảo vệ môi trường và đảm bảo quốc phòng an ninh Thị trấn Vân Đình sẽ trở thành đô thị truyền thống, sinh thái và văn minh, khai thác các giá trị xã hội và cảnh quan quy hoạch kiến trúc đặc trưng.
Sông Đáy, kênh Tân Phương và Vân Đình tạo nên một môi trường sống và làm việc lý tưởng cho các làng xóm hiện hữu Khu vực này không chỉ phát triển hiệu quả và hài hòa mà còn cung cấp các cơ hội đầu tư thuận lợi, cùng với chất lượng sinh hoạt giải trí cao.
Bảng 3.1: Cơ cấu quy hoạch sử dụng đất thị trấn Vân Đình
TT Chức năng sử dụng đất
Tổng diện tích đất nghiên cứu quy hoạch 559,87 100
A Đất xây dựng đô thị
1 Đất công cộng đô thị
(cấp huyện) 22,67 12,95 4,05 Đất trường trung học phổ thông 4,53 2,59 0,81 2700 học sinh
2 Đất cây xanh, TDTT đô thị (cấp huyện) 25,01 14,29 4,47
Gồm cả diện tích hồ điều hòa, mương thoát nước
3 Đất giao thông đô thị
4 Đất đơn vị ở (cấp thị trấn) 150,71 86,12 26,92
4.1 Đất công cộng đơn vị ở 5,72 3,27 1,02
4.2 Đất cây xanh, TDTT đơn vị ở 16,61 9,49 2,97 Gồm cả mặt nước trong khu đất
4.3 Đất trường tiểu học, trung học cơ sở 3,64 2,08 0,65 2100 học sinh
4.4 Đất trường mầm non 1,95 1,11 0,35 875 học sinh
4.6 Đất giao thông đơn vị ở 28,12 16,07 5,02
Các loại đất khác trong phạm vi dân dụng
2 Đất cơ quan, trường đào tạo 4,40 0,79
3 Đất di tích, tôn giáo 4,53 0,81
III Đất xây dựng ngoài phạm vi dân dụng 30,32 5,42
1 Đất an ninh quốc phòng 4,52 0,81
2 Đất công trình đầu mối
5 Đất cây xanh cách ly 1,74 0,31
B Đất ngoài phạm vi phát triển đô thị 285,87 51,06
Dân số quy hoạch 17500 người
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
Hiện trạng nước thải sinh hoạt tại thị trấn Vân Đình
4.1.1 Nguồn phát sinh nước thải sinh hoạt
Nước thải vào hệ thống chủ yếu là nước thải sinh hoạt từ các hoạt động như tắm, giặt giũ, tẩy rửa, vệ sinh và nấu ăn Các nguồn gốc của nước thải này phản ánh thói quen sử dụng nước của cộng đồng.
Nước thải nhiễm bẩn do hoạt động tắm rửa, nước xả máy giặt
Nước thải nhiễm bẩn do chất bài tiết của con người từ các phòng vệ sinh
Nước thải chứa dầu mỡ trong bồn rửa bát, phòng bếp
Nước thải sinh hoạt tại thị trấn Vân Đình được phát sinh từ nhiều nguồn khác nhau, mỗi nguồn có lưu lượng và nồng độ ô nhiễm riêng biệt Do đó, việc thiết kế hệ thống cống thải hợp lý là cần thiết để xử lý toàn bộ lượng nước thải, nhằm ngăn ngừa tình trạng xả thải chưa qua xử lý ra môi trường.
4.1.2 Đặc tính nước thải sinh hoạt
Mẫu nước thải thu được tại khu vực nghiên cứu có màu xám đen, mùi hôi thối, có nhiều rác thô, nhiều cặn bẩn
Thành phần, tính chất của nước thải được trình bày trong bảng 4.1
Bảng 4.1: Đặc tính nước thải sinh hoạt tại thị trấn Vân Đình
STT Chỉ tiêu Đơn vị
Cột A1 QCVN 08:2015/BTNMT Cột A C max (K=1)
Giá trị pH của nước thải ảnh hưởng lớn tới các sinh vật sống trong nước
Sự thay đổi pH thường gắn liền với sự hiện diện của các hóa chất kiềm hoặc axit, quá trình phân hủy chất hữu cơ, và sự hòa tan của một số chất.
Kết quả đo được pH của nước thải là 7,3 nằm trong khoảng cho phép pH 5 – 9 của QCVN 14:2008/BTNMT
Nhu cầu oxy sinh hóa (BOD5)
BOD5, được xác định sau 5 ngày, phản ánh mức độ ô nhiễm chất hữu cơ trong nước; giá trị BOD5 cao cho thấy lượng chất hữu cơ có khả năng phân hủy sinh học lớn, đồng nghĩa với mức độ ô nhiễm cao hơn.
BOD5 là chỉ tiêu quan trọng để đánh giá mức độ ô nhiễm do các chất hữu cơ trong nước, đồng thời phản ánh khả năng tự làm sạch của nguồn nước Chỉ số này thể hiện lượng chất hữu cơ có khả năng phân hủy bởi vi sinh vật, từ đó giúp xác định mức độ ô nhiễm và hiệu quả của quá trình xử lý nước.
Kết quả đo BOD5 trong nước thải đạt 165 mg/l, vượt tiêu chuẩn QCVN 14:2008/BTNMT hơn 5 lần Nước thải sinh hoạt từ nhà bếp thường chứa hàm lượng BOD5 cao, với rau xanh và thực phẩm tự nhiên là những chất hữu cơ dễ phân hủy phổ biến.
Nhu cầu oxy hóa học (COD)
COD là lượng oxy cần thiết để oxy hóa chất hữu cơ thành CO2 và nước dưới tác dụng của chất oxy hóa mạnh
Kết quả đo COD đạt 432 mg/l, không nằm trong giới hạn cho phép theo QCVN 14:2008/BTNMT Tuy nhiên, so với QC 08:2015/BTNMT về chất lượng nước mặt, hàm lượng COD này đã vượt quá hàng trăm lần.
Hàm lượng chất rắn lơ lửng (TSS)
Các chất rắn lơ lửng là những chất rắn không tan trong nước, có ảnh hưởng lớn tới đời sống của các sinh vật thủy sinh
Giá trị đo được hàm lượng TSS là 235 mg/l, vượt quá gần 5 lần tiêu chuẩn cho phép
Hàm lượng amoni càng cao, mức độ ô nhiễm càng lớn thì khả năng xuất hiện hiện tượng phú dưỡng càng cao, gây ảnh hưởng tới sinh vật thủy sinh
Kết quả đo nồng độ amoni đạt 37 mg/l, cao gấp 7 lần so với tiêu chuẩn cho phép Trong khi đó, các chỉ tiêu phosphat, nitrit và nitrat đều nằm trong giới hạn quy chuẩn; cụ thể, nồng độ phosphat là 5,2 mg/l, thấp hơn mức quy định 6 mg/l, và nitrat chỉ đạt 0,77 mg/l, thấp hơn nhiều so với tiêu chuẩn.
Kết quả phân tích nước thải sinh hoạt tại khu vực nghiên cứu cho thấy hầu hết các chỉ số đều vượt quá quy chuẩn, trong đó amoni vượt 7 lần và TSS vượt 5 lần so với mức cho phép.
Nguồn nước này bị ô nhiễm nghiêm trọng và không đạt tiêu chuẩn để xả thải trực tiếp vào hệ thống thoát nước chung Nếu không qua xử lý, việc xả thải nguồn nước này sẽ gây tác động tiêu cực đến chất lượng nước mặt và làm giảm mỹ quan môi trường.
Cần thiết phải xây dựng hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt nhằm đảm bảo nguồn nước thải đạt tiêu chuẩn trước khi xả ra môi trường.
Lựa chọn công nghệ xử lý nước thải phù hợp với thị trấn Vân Đình
Dựa vào tính chất và thành phần của nước thải sinh hoạt, cũng như yêu cầu về mức độ xử lý, bài viết đề xuất hai phương án xử lý nước thải Cả hai phương án đều tương đồng trong các công trình xử lý sơ bộ, nhưng khác biệt chủ yếu nằm ở công trình xử lý sinh học.
Hình 4.1: Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải phương án 1
Bể khử trùng Hóa chất: Clorine
Bể điều hòa Máy thổi khí
Hút bùn dư định kì
Nước thải sinh hoạt từ các hộ gia đình, sau khi trải qua quá trình xử lý sơ bộ tại bể tự hoại, sẽ được thu gom và chuyển đến hệ thống xử lý nước thải tập trung.
Cặn rác thô lớn như bao nylon, vải vụn, cành cây và giấy được giữ lại tại song chắn rác để tránh hư hại hoặc tắc nghẽn bơm và các công trình tiếp theo Rác thu hồi sẽ được xử lý, trong khi nước thải sau khi qua song chắn sẽ tiếp tục được dẫn vào bể thu gom Nước thải sau đó chảy qua bể điều hòa, nơi có hệ thống sục khí giúp điều hòa lưu lượng và nồng độ, ngăn ngừa quá tải vào giờ cao điểm, từ đó giúp hệ thống xử lý hoạt động ổn định và giảm kích thước của các công trình tiếp theo Trong bể điều hòa, hai bơm chìm hoạt động luân phiên để bơm nước vào bể keo tụ, nơi chất trợ lắng được bổ sung, giúp các chất cặn lơ lửng kết tạo bông và lắng xuống dưới, nước sau đó sẽ chảy sang bể lắng 1.
Sau khi nước chảy vào bể lắng 1, nó tiếp tục vào bể Aerotank, nơi diễn ra quá trình sinh học hiếu khí kết hợp với bùn hoạt tính Tại đây, các chất hữu cơ hòa tan và không hòa tan được chuyển hóa thành bông bùn sinh học có khả năng lắng dưới tác động của trọng lực Nước thải được đưa liên tục vào bể sinh học, trong đó khí được cung cấp để xáo trộn với bùn hoạt tính, cung cấp oxy cho vi sinh vật phân hủy chất hữu cơ Vi sinh vật sử dụng chất hữu cơ làm thức ăn, từ đó sinh trưởng và tạo thành bông bùn Hỗn hợp bùn hoạt tính và nước thải, gọi là dung dịch xáo trộn, sẽ chảy sang bể lắng 2, nơi thực hiện nhiệm vụ lắng và tách bùn hoạt tính ra khỏi nước thải Một phần bùn sau khi lắng sẽ được tuần hoàn trở lại bể sinh học.
Để duy trì mật độ vi sinh vật ổn định và thúc đẩy quá trình phân hủy nhanh chất hữu cơ, cần giữ lưu lượng từ 25% đến 75% Bể lắng bao gồm các thiết bị như ống trung tâm phân phối nước, hệ thống thanh gạt bùn và máng răng cưa thu nước Độ ẩm của bùn hoạt tính thường dao động từ 98,5% đến 99,5%, và lưu lượng bùn dư sẽ được hút bỏ hàng ngày.
Nước thải từ máng tràn được xử lý qua bể khử trùng, nơi bổ sung hóa chất clo không chỉ để khử trùng mà còn giúp giảm mùi hôi Sau quá trình khử trùng, nước thải đạt tiêu chuẩn QCVN 14:2008 cột A trước khi thải vào nguồn tiếp nhận.
Hình 4.2: Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải phương án 2
Bể khử trùng Hóa chất: Clorine
Máy thổi khí Bể chứa bùn
Bể điều hòa Máy thổi khí
Quy trình xử lý nước thải bắt đầu từ việc nước thải đi qua song chắn rác và tiếp tục đến bể thu gom, bể điều hòa, bể keo tụ và bể lắng, tương tự như phương án 1 Điểm khác biệt là bể aerotank sẽ được thay thế bằng bể SBR trong quy trình này.
SBR (Sequential Batch Reactor) là công nghệ xử lý sinh học nước thải bằng bùn hoạt tính, trong đó diễn ra các quá trình thổi khí, lắng bùn và gạn nước thải Bùn hoạt tính, bao gồm các vi sinh vật, khi được trộn với nước thải và oxy sẽ phân hủy các chất hữu cơ, tạo cặn lắng xuống bể SBR Nước trong bể SBR sẽ được gạn ra bằng thiết bị thu nước bề mặt, và trước khi xả ra nguồn tự nhiên, nước sẽ được đưa vào bể khử trùng để đảm bảo an toàn.
Sau khi đi qua bể SBR, nước thải được chuyển thẳng đến bể khử trùng bằng Chlorine mà không cần qua bể lắng Nước thải sau khi được khử trùng sẽ đạt tiêu chuẩn QCVN 14:2008/BTNMT, cột A, và được thải ra nguồn tiếp nhận.
Bùn cần xử lý được đưa vào bể chứa và nén bùn để giảm độ ẩm cao của nó Bể nén bùn thực hiện quá trình lắng (nén) cơ học nhằm đạt độ ẩm thích hợp từ 94 – 96% cho việc xử lý bùn sau này Công nghệ này sử dụng phương pháp nén bùn trọng lực, trong đó bùn được phân phối vào ống ở trung tâm bể Dưới tác động của trọng lực, bùn lắng và kết chặt lại, sau đó được tháo ra ở đáy bể Nước tách ra từ bùn sẽ được đưa trở lại ngăn tiếp nhận.
Bùn từ bể nén được chuyển đến máy ép, nơi bùn được ép thành bánh Sau đó, bùn bánh này sẽ được chôn lấp Nước thải từ quá trình ép bùn sẽ được thu gom và tái xử lý.
4.2.3.1 So sánh 2 phương án đề xuất
Cả hai phương án đều khác nhau ở phương pháp xử lý sinh học, với phương án 1 sử dụng bể Aerotank và phương án 2 áp dụng bể SBR Mỗi phương án đều có những ưu điểm và nhược điểm riêng, cần được xem xét kỹ lưỡng.
Bảng 4.2: Bảng so sánh bể Aerotank với bể SBR
Bể Aerotank Bể SBR Ưu điểm
Dễ xây dựng và vận hành
Giảm thiểu tối đa mùi hôi
Môi trường xử lý hiếu khí loại bỏ rất nhiều mầm bệnh trong nước thải
Sử dụng nhiều trong các ngành có hàm lượng chất hữu cơ cao
Sử dụng rộng rãi, thích hợp với nhiều loại nước thải
Có khả năng nâng cấp công suất mà không cần gia tăng thể tích bể
Xử lý nước thải có hàm lượng chất hữu cơ và nito cao
Chi phí đầu tư và vận hành thấp
Do phải sử dụng bơm để tuần hoàn ổn định lại nồng độ bùn hoạt tính ở trong bể nên khi vận hành tốn nhiều năng lượng
Tốn nhiều diện tích xây dựng
Cần cung cấp không khí thường xuyên cho vi sinh vật hoạt động
Công suất xử lý nhỏ do SBR xử lý theo mẻ
Kiểm soát quá trình khó, đòi hỏi hệ thống quan trắc các chỉ tiêu tinh tế, hiện đại
Bảo dưỡng các thiết bị khó khăn do SBR sử dụng phương tiện hiện đại
Cần có trình độ kỹ thuật cao cho công tác quản lý vận hành bể
Do bùn trong SBR không rút hết nên hệ thống thổi khí có khả năng bị tắc nghẽn
Khi xả tốc độ dòng chảy rất lớn sẽ làm ảnh hưởng đến các hệ thống xử lý phía sau
Có thể xảy ra quá trình khử nitrat trong pha lắng nếu như thời gian lưu bùn dài
Từ bảng phân tích ưu, nhược điểm của 2 phương án thì cả 2 phương án đều là những mô hình hợp lý để xử lý nước thải sinh hoạt
Hàm lượng N và P trong nguồn nước đầu vào không cao, và do sự phức tạp trong hoạt động của bể SBR yêu cầu đội ngũ vận hành có trình độ chuyên môn cao, cùng với nhiều nhược điểm khác, nên đề tài đã chọn phương án 1 làm cơ sở thiết kế và tính toán hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt cho thị trấn Vân Đình.
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải
4.3.1 Xác định thông số đầu vào
Các thông số nước thải: pH = 7,3; BOD5 = 165 mg/l; COD = 432 mg/l; amoni = 37 mg/l; phosphat = 5,2 mg/l; TSS = 235 mg/l; nitrit = 0,14 mg/l; nitrat
4.3.2 Xác định thông số tính toán
Lưu lượng nước thải trung bình ngày đêm (Q tb ngay ) được tính theo công thức q × Ntb 160 ×13548
qtb: Tiêu chuẩn thoát nước trung bình, qtb = 160 (l/người/ngày đêm)
N: Số dân tại thị trấn Vân Đình, N = 13548 người
Lưu lượng nước thải trung bình 1 giờ (Q tb gio )
Lưu lượng nước thải trung bình giây (Q tb giay )
Lưu lượng lớn nhất ngày (Q max ngay ) max
Q ngay = Q tb ngay K max 2200 1,9 4180(m 3 /ngày đêm)
Lưu lượng lớn nhất trên giây (Q max giay ) max 4180
(m 3 /s) Lưu lượng nhỏ nhất trên giây (Q min giay ) min Q Kmin 2200 0,5
Trong đó: K là hệ số không điều hòa chung lấy theo bảng 3-1 TCVN 51:2008, phụ thuộc lưu lượng trung bình Chọn Kmax = 1,9; Kmin = 0,5
Bảng 4.3: Hệ số không điều hòa chung
Hệ số không điều hòa chung K 0
Lưu lượng nước thải trung bình (l/s)
4.3.3 Xác định mức độ cần thiết xử lý nước thải
Mức độ cần thiết xử lý hàm lượng TSS v r v
TSSv: Hàm lượng chất rắn lơ lửng nước thải đầu vào (mg/l)
TSSr: Hàm lượng chất rắn lơ lửng trong nước cho phép xả thải vào môi trường (mg/l)
Mức độ cần thiết xử lý hàm lượng BOD5 v r
BOD v 5 : Hàm lượng BOD5 nước thải đầu vào (mg/l)
BOD 5 r : Hàm lượng BOD5 trong nước cho phép xả thải vào môi trường (mg/l)
4.3.4 Tính toán các công trình đơn vị
Bảo vệ các công trình phía sau, cản các vật lớn đi qua có thể gây tắc nghẽn trong các hệ thống khác nhau
Việc tách và tháo gỡ các vật lớn trôi nổi trong nước thô là rất quan trọng, vì chúng có thể gây hại cho hiệu quả xử lý tiếp theo và làm phức tạp thêm quy trình xử lý nước.
Lựa chọn các thông số tính toán
Chiều rộng thiết kế Bs = 0,7m
Số khe hở SCR được tính theo công thức
Chọn n = 25 khe hở, tổng số thanh của SCR là: 25 – 1 = 24 thanh
Vận tốc dòng chảy trong mương V(m/s) s s
Trong đó Vs là tốc độ nước chảy qua SCR, chọn Vs = 0,8 m/s
Tổn thất áp lực qua SCR được tính bằng h s V 2 k
k: Hệ số tính đến sự tăng tổn thất do vướng mắc rác ở song chắn k = 2÷3 [10] Chọn k=3.
: Hệ số tổn thất cục bộ
α: góc nghiêng đặt song chắn theo mặt ngang, chọn α = 45°
β: hệ số phụ thuộc vào hình dạng song chắn, chọn β = 2,42 [10]
Vậy tổn thất áp lực h s 0,5 0,57 2 3 0,025
Góc mở của buồng đặt SCR lấy bằng 20°, chiều dài đoạn mở rộng trước SCR tính bằng: 1 B s B k 0,7 0,5 l 0,3
Trong đó chọn chiều rộng mương dẫn nước tới và ra khỏi song chắn Bk = 0,5m Chiều dài đoạn thu hẹp sau SCR: l 2 0,5 l 1 0,5 0,3 0,15(m)
Chiều dài phần mương đặt song chắn rác: ls = 1,2 (m)
Chiều dài xây dựng mương đặt SCR:
Chiều cao xây dựng mương đặt SCR
H = h + hs + hbv = 0,3 + 0,025 + 0,2 = 0,525 (m), chọn H = 0,5 (m) Trong đó:
h: Chiều sâu lớp nước trước SCR, h = 0,3m
hs: Tổn thất áp lực của SCR, hs = 0,025m
hbv: chiều cao bảo vệ, hbv = 0,2m
Lượng rác lấy ra từ song chắn: r tt a N 8 13548
a: lượng rác lấy ra từ SCR tính cho 1 người Theo bảng 20, TCVN 7957:2008 với chiều rộng khe hở của song chắn rác là 20 mm thì a = 8 l/ng.năm
Ntt: dân số tính toán
Hiệu suất xử lý BOD qua SCR là 4 – 5%, chọn H = 5% nên hàm lượng BOD còn lại: L 1 165 (1 0,05) 156,8 (mg/l)
Hàm lượng chất rắn lơ lửng còn lại là: C 1 235 (1 0,05) 223,3(mg/l)
Các thông số tính toán song chắn rác được trình bày trong bảng 4.4 và bản vẽ chi tiết trình bày trong phụ lục 1
Bảng 4.4: Các thông số thiết kế mương và song chắn rác
STT Tên thông số Số liệu Đơn vị
6 Bề dày thanh song chắn (s) 0,008 m
Tập trung toàn bộ nước thải, đảm bảo lượng nước thải cho bơm hoạt động bình thường
Thể tích bể thu gom V b Q max gio t 174 0,167 29m 3
Trong đó t là thời gian lưu nước, t = 10 ÷ 30 phút, chọn t = 10 phút = 0,167h Chọn chiều sâu hữu ích h = 2,5m
Chọn chiều cao an toàn hf = 0,5m
Chiều sâu tổng cộng H = h + hf = 2,5 + 0,5 = 3m
Diện tích bề mặt tiếp nhận V b 29
Các thông số tính toán bể thu gom được trình bày trong bảng 4.5 và bản vẽ chi tiết trình bày trong phụ lục 2
Bảng 4.5: Các thông số bể thu gom
TT Thông số Số liệu Đơn vị
Nhiệm vụ Ổn định lưu lượng và nồng độ nước thải
Thể tích bể V dh Q max gio t 174 3 522 m 3
Trong đó t là thời gian lưu của nước trong bể điều hòa t = 2 ÷ 6h, chọn t = 3h Chọn chiều cao hữu ích của bể là h1 = 4m
Chọn chiều cao an toàn là h2 = 0,5m
Chiều cao toàn phần của bể H = h1 + h2 = 4 + 0,5 = 4,5 m
Tiết diện bể là dh dh
Chọn bể có tiết diện hình chữ nhật F = L × B = 13m × 10m
Thể tích thực của bể là V L B H 13 10 4,5 = 585 m 3
Cấp khí cho bể điều hòa
Lượng khí nén cần cho vào khuấy trộn
Trong đó: R là tốc độ nén, R = 0,01÷0,015 (m 3 /m 3 phút), chọn R = 0,015 Lượng khí cần thiết để chọn máy thổi khí
Qkk = f × Qk = 2 × 470 = 940 (m 3 /h) = 15666 (l/phút) Trong đó f là hệ số an toàn cho máy, f = 1,5 ÷ 2 Chọn f = 2
Tính toán thiết bị phân phối khí
Chọn thiết bị phân phối khí dạng ống khuếch tán Plastic xốp cứng có lưu lượng phân phối của đĩa Z = 68 ÷ 113 l/phút Chọn Z = 113 l/phút
Số đĩa phân phối cẩn thiết
Công suất yêu cầu của máy thổi khí
P: công suất yêu cầu của máy thổi khí, Kw
G: trọng lượng của dòng khí, kg/s
R: hằng số không khí R = 8,314 (KJ/Kmol°K)
T1: nhiệt độ tuyệt đối của không khí đầu vào T1 = x + 273, chọn x = 27℃
P1: áp suất tuyệt đối không khí đầu vào P1 = 1atm
P2: áp suất tuyệt đối của không khí đầu ra
Với Pm là áp lực thủy lực của máy thổi khí tính theo atm
e: hiệu suất máy thổi khí, E = 0,7 ÷ 0,9 Chọn e = 0,7 Đường kính ống phân phối khí chính [7]
Chọn ống dẫn khí làm bằng sắt tráng kẽm có đường kính 20cm, độ dày 3mm Lượng khí qua mỗi ống nhánh
Chọn số ống nhánh là n = 4 khi kk
(m 3 /h) Đường kính ống nhánh dẫn khí khi khi
khi là vận tốc khí trong ống nhánh, khi = 10 ÷ 15 m/s, chọn khi m/s
Các thông số đầu ra bể điều hòa
Sau bể điều hòa, hàm lượng chất rắn lơ lửng không đổi, hàm lượng BOD giảm 3 – 5%, vậy hàm lượng BOD còn lại phải xử lý
L2 = L1× (1 - 0,04) = 156,8 × 0,96 = 150,5 mg/l Các thông số tính toán song chắn rác được trình bày trong bảng 4.6 và bản vẽ chi tiết trình bày trong phụ lục 3
Bảng 4.6: Thông số thiết kế và kích thước bể điều hòa
STT Thông số Kí hiệu Đơn vị Số liệu
4 Đường kính ống phân phối khí nhánh d mm 70
5 Đường kính ống phân phối khí chính D mm 200
Sử dụng năng lượng từ cánh khuấy trong nước giúp tạo ra sự xáo trộn dòng chảy hiệu quả Quá trình keo tụ tạo bông là phương pháp cần thiết để tách các hạt cặn siêu nhỏ mà các phương pháp vật lý thông thường như lắng, lọc hay tuyển nổi không thể thực hiện được.
Thể tích bể trộn VQ giay max t 0,048 30 1,5 m 3
Q max giay là lưu lượng tính toán m 3 /s
T là thời gian khuấy trộn, chọn t = 30s
Chọn chiều cao bể trộn h = 1m Diện tích bể trộn F = 1,5 m 2 Đường kính bể trộn D 4 F 4 1,5 1, 4
Chọn chiều cao bảo vệ hbv = 0,2m
Chiều cao tổng cộng bể trộn H = h + hbv = 1 + 0,2 = 1,2m
Dùng máy khuấy 2 cánh, chọn đường kính cánh khuấy dk = 0,4m
Cánh khuấy đặt cách đáy bể một khoảng H = 0,3m
Chiều rộng bản cánh khuấy b = 0,08m
Tốc độ khuấy trộn n = 50 ÷ 500 vòng/phút [7] Chọn n = 150 vòng/phút
Năng lượng cần thiết của cánh khuấy
K: hệ số sức cản của nước, phụ thuộc kiểu cánh khuấy, K = 1,7 [7]
: khối lượng riêng của chất lỏng, = 1000 kg/m 3
dk: đường kính cánh khuấy
n: số vòng quay của cánh khuấy, n = 2,5 v/s
K: hệ số dự trữ công suất, K = 1,1 ÷ 1,5, chọn K = 1,2
Bảng 4.7: Thông số thiết kế và kích thước ngăn trộn
Kích thước bể Đường kính, D (m) 1,4
Máy khuấy Số lượng (chiếc) 1
Thể tích bể VQ max phut t 2,9 20 58m 3
Chia bể thành 3 ngăn bằng các vách ngăn hướng dòng nước theo phương thẳng đứng, khoảng cách giữa các ngăn l = 20cm Dung tích mỗi ngăn là L B H 3m 2,5m 2,5m = 18,75m 3
Mỗi ngăn trong bể phản ứng cần được trang bị một máy khuấy, giúp đảm bảo quá trình khuấy hiệu quả Năng lượng khuấy sẽ giảm dần theo từng ngăn, đồng thời kích thước bông bùn tăng lên, dẫn đến giá trị gradient tốc độ khuấy cũng giảm theo.
Công suất tiêu thụ của máy khuấy
à: độ nhớt động học của nước, à = 0,9.10 -3 N.s/m 2 ứng với t = 25℃
V: thể tích mỗi ngăn trộn, m 3
Công suất tiêu thụ cần thiết của máy khuấy bậc 1
P = 70 2 0,9.10 -3 18,75 = 82,7W Công suất tiêu thụ cần thiết của máy khuấy bậc 2
P = 50 2 0,9.10 -3 18,75 = 42,2W Công suất tiêu thụ cần thiết của máy khuấy bậc 3
Tính toán đường ống dẫn nước vào bể lắng 1
Nước được dẫn từ bể phản ứng sang bể lắng 1 theo chế độ tự chảy max
Trong đó là vận tốc nước, = 0,15 – 0,3m/s (Trịnh Xuân Lai, Cấp nước, trang 144)
Bảng 4.8: Thông số thiết kế và kích thước ngăn tạo bông
STT Thông số Đơn vị Số liệu
4 Đường kính ống dẫn nước (D) m 0,45
Bản vẽ chi tiết bể keo tụ được trình bày trong phụ lục 4
Thực hiện quá trình lắng để tách rời các bông cặn ra khỏi nước thải, chọn bể lắng ngang
Chọn 2 bể lắng, kích thước mỗi bể là
Diện tích bề mặt max ngay 0
Trong đó U0 là tải trọng bề mặt, U0 = 30 ÷ 50 m 3 /m 2 ngày [13], chọn U0 = 50 Chiều rộng bể F = B × L = B × 4B = 42 m 2
Tính được B = 3,5 , L = 14, kiểm tra lại U0 = 45, nằm trong giới hạn cho phép Chọn chiều cao vùng lắng h = 3m
Chiều cao chứa cặn hc = 0,3m
Chiều cao bảo vệ hbv = 0,2m
Chiều cao tổng cộng bể lắng H = h + hc + hbv = 3,5m
Tiết diện ướt của máng phân phối nước bun max gio max
Trong đó V là vận tốc nước tự chảy trong máng V = 0,5 ÷ 0,7 (m/s) [10], chọn V
Chọn 1 máng thu nước nằm ngang ở cuối bể cách thành cuối bể 0,3m có kết cấu bằng bê tông, gắn răng cưa hai bên Nước chảy vào hai bên thành răng cưa của máng chảy vào máng sang bể aerotank nhờ ống inox
Tiết diện ướt của máng thu nước max
Thời gian lưu nước trong vùng lắng max gio
Hiệu suất lắng của bể lắng ngang có sự hỗ trợ của chất keo tụ, hàm lượng TSS giảm 65%, hàm lượng BOD giảm 50 – 65%, chọn 55% [13]
Hàm lượng các chất còn lại sau khi xử lý qua bể lắng 1
COD = 432 × (1 – 70) = 129,6 (mg/l) Lượng bùn sinh ra mỗi ngày tính theo hàm lượng TSS max 3 bun TSS v ngay
ETSS: hiệu suất xử lý TSS bể lắng 1, %
TSSv: hàm lượng TSS vào bể lắng 1, kg/ngày
Thể tích bùn sinh ra mỗi ngày bun bun
Trong đó C là hàm lượng chất rắn trong bùn, C = 40 – 120 kg/m 3 , chọn C = 80
Bảng 4.9: Thông số thiết kế và kích thước bể lắng 1
STT Thông số Đơn vị Số liệu
Bể xử lý sinh học hiếu khí bằng bùn hoạt tính lơ lửng đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao hiệu quả xử lý nước thải, do phần lớn chất ô nhiễm tồn tại dưới dạng lơ lửng Chức năng chính của bể sinh học hiếu khí là loại bỏ các tạp chất hữu cơ hòa tan có khả năng phân hủy sinh học thông qua quá trình vi sinh vật lơ lửng hiếu khí Sau khi nước thải đi qua bể Aerotank, hàm lượng BOD và SS giảm tới 80 – 90%.
Các thông số đầu vào
Bảng 4.10: Các thông số đầu vào bể aerotank
T Thông số Giá trị trước xử lý
Yêu cầu cột A QCVN 14:2008/BTNMT
Dựa vào nguồn [7] ta chọn các thông số thiết kế bể aerotank như sau
Bảng 4.11: Bảng thông số thiết kế bể aerotank
STT Thông số Kí hiệu Đơn vị Giá trị
1 Hệ số chuyển đổi giữa BOD5 và BOD20 f 0,6
2 Nồng độ bùn hoạt tính X mg/l 3000
4 Thời gian lưu bùn c Ngày 10
5 Hệ số năng suất sử dụng chất nền cực đại Y 0,5
6 Hệ số phân hủy nội bào Kd Ngày -1 0,05
7 Lượng bùn hoạt tính trong nước thải đầu vào X0 mg/l 0
8 Tổng nồng độ muối mg/l 500
Xác định hiệu quả xử lý
Lượng cặn hữu cơ trong nước ra khỏi bể lắng 2 b = 0,65 × 50 = 32,5 mg/l
Lượng cặn hữu cơ tính theo COD được xác định bằng công thức c = 1,42 × b × (1-z), với b là 32,5 và z là 0,3, cho kết quả là 32,3 mg/l Từ đó, lượng BOD5 có trong cặn ra khỏi bể lắng 2 được tính bằng d = f × c, với f là 0,6, dẫn đến lượng BOD5 là 19,39 mg/l.
S = BOD5cho phép - d = 30 ̶ 19,38 = 10,62 mg/l Hiệu quả xử lý tính theo COD vao ra
Hiệu quả xử lý tính theo BOD5 hòa tan
Hiệu quả xử lý tính theo BOD5 tổng cộng
Xác định kích thước bể
Chọn chiều cao h = 3,5m, chiều cao bảo vệ hbv = 0,5m
Thời gian lưu nước trong bể
Tốc độ tăng trưởng của bùn hoạt tính b c d
Lượng bùn hoạt tính sinh ra trong 1 ngày
P Y Q (S S)0,33 2200 (78 10,62) 10 49 kg/ngày Tổng cặn lơ lửng sinh ra theo độ tro của cặn z = 0,3 xl x
Lượng cặn dư hàng ngày phai xả đi tính theo SS kg/ngày
Trong đó SSra là nồng độ BOD5 đầu ra theo tiêu chuẩn
Lưu lượng bùn sinh ra tính theo nồng độ bùn hoạt tính tối đa trong bể aerotank r r c xa
Xr: nồng độ bùn hoạt tính trong nước đã lắng, Xr = (1-z) × b = 22,75 mg/l
XT: nồng độ bùn hoạt tính lấy từ đáy bể lắng để tuần hoàn lại,
Thời gian tích lũy cặn x
Thời gian tích lũy cặn trong bể tuần hoàn thường kéo dài từ 30 đến 40 ngày Khi nồng độ bùn không đạt yêu cầu, hiệu quả xử lý sẽ giảm và lượng bùn sinh ra cũng sẽ thấp Nồng độ bùn cần duy trì ở mức 3000 mg/l để đảm bảo quá trình xử lý đạt hiệu quả tối ưu.
X: nồng độ bùn hoạt tính ở bể aerotank, X = 3000 mg/l
Xu: nồng độ bùn hoạt tính trong bùn tuần hoàn, Xu = 8000 mg/l
X0: hàm lượng bùn hoạt tính đầu vào, X0 thường rất nhỏ nên có thể cho
Lượng bùn tuần hoàn r r xa xa u
Kiểm tra tải trọng thể tích LBOD
Kiểm tra giá trị của tốc độ sử dụng chất nền (BOD) của 1g bùn hoạt tính trong 1h
Lượng oxy cần thiết trong điều kiện chuẩn
Lượng oxy cần thiết trong điều kiện thực
Cs: lượng oxy bão hòa trong nước, Cs = 9,08 mg/l
Cd: lượng oxy cần duy trì trong bể, Cd = 2 – 3 mg/l, chọn Cd = 2
: hệ số điều chỉnh lượng oxy vào nước thải, = 0,6 – 0,94, chọn = 0,7
Lượng không khí cần thiết k 1 a
fa: hệ số an toàn, fa = 1,5 – 2, chọn fa = 1,5 [13]
OU: công suất hòa tan oxy vào nước thải của thiết bị phân phối tính theo gam oxy cho 1m 3 không khí OU = Ou × h
Ou phụ thuộc hệ thống phân phối khí Chọn hệ thống phân phối bọt khí nhỏ và mịn Ou = 7 (gO2/m 3 m) [13]
h: đô ngập nước của thiết bị phân phối khí, chọn h = 3,5m
m 3 /ngày Áp lực không khí là 10,33 H ct 10,33 4
atm với Hct là chiều cao ngập nước
Công suất máy nén khí
qk: lưu lượng không khí, k Q k 16836 q 0,19
n: hiệu suất máy nén, chọn n = 0,85
Bố trí hệ thống sục khí
Chọn hệ thống sục khí gồm 2 ống chính chạy dọc trên hành lang bể, các ống nhánh đặt ngang đáy bể có các van khí mỗi nhánh
Chọn dạng đĩa xốp, đường kính 200 mm, diện tích bề mặt F = 0,03m 2 , cường độ khí v = 187,5 l/phút.đĩa = 3,1 l/s
Số đĩa phân phối trong bể là k
đĩa, chọn 64 đĩa Đường kính ống chính dẫn khí
Với V là vận tốc khí trong ống chính, V = 10 – 15 m/s, chọn V = 15
Chọn ống tráng kẽm đường kính 130mm Đường kính ống dẫn nước thải nt v
Qv: lưu lượng nước thải = Q + Qr = 2200 + 9,6 = 2209,6 m 3 /ngày = 0,026 m 3 /s
v: vận tốc nước thải, chọn v = 1m/s
Lượng BOD5 và SS còn lại sau khi xử lý ở bể aerotank
BOD = 67,7 × (1 – 0,85) = 10,2 (mg/l) TSS = 78 × (1 – 70) = 23,4 (mg/l) Các thông số tính toán song chắn rác được trình bày trong bảng 4.12 và bản vẽ chi tiết trình bày trong phụ lục 5
Bảng 4.12: Tổng hợp tính toán bể aerotank
STT Thông số Kí hiệu Đơn vị Số liệu
4 Số đĩa khuếch tán khí Chiếc 64
5 Đường kính ống dẫn khí chính D mm 130
6 Đường kính ống nhánh dẫn khí dn mm 65
7 Đường kính ống dẫn nước thải Dnt mm 200
Chắn giữ các bông bùn hoạt tính đã xử lý ở bể aerotank và các thành phần không hòa tan chưa được giữ lại ở bể lắng 1
Diện tích tiết diện ướt ống trung tâm của bể lắng 2: [7] tb giay tt
Q tb giay : lưu lượng nước thải trung bình giây, m 3 /s
Vtt: tốc độ chuyển động của nước trong ống trung tâm, lấy không lớn hơn 30mm/s (0,03m/s), Điều 6.5.9 TCXD 51-84
Diện tích tiết diện ướt của bể lắng đứng trong mặt phẳng tb giay 1
Trong đó V là tốc độ chuyển động của nước trong bể lắng đứng, V = 0,5 –
0,8 mm/s, chọn V = 0,8 mm/s = 0,0008 m/s Điều 6.5.4 TCXD 51 – 06
Diện tích tổng cộng của bể F = F1 + f = 32,5 + 0,87 = 33,37 m 2 Đường kính của bể
m Đường kính ống trung tâm tt
m Đường kính phần loe của ống trung tâm dL = 1,35 × Dtt = 1,35 × 1 = 1,35m Đường kính tấm chắn dòng
Dc = 1,3 × dL = 1,3 × 1,35 = 1,75m Chiều cao tính toán của vùng lắng htt = v × t = 0,0005 × 2 × 3600 = 3,6m Chiều cao ống trung tâm h = 0,6 × htt = 0,6 × 3,6 = 2,2m
v : tốc độ chuyển động của nước thải trong bể lắng, v = 0,0005 m/s (điều 6.5.6 – TCXD 51 – 84)
Chiều cao tổng cộng của bể
htt: chiều cao vùng lắng
hn: chiều cao phần chóp đáy bể có độ dốc 10% bán kính bể, hn = 10% × 3,25 = 0,33m
hbv: chiều cao bảo vệ, chọn hbv = 0,5m
Máng thu nước Đường kính máng Dm = 0,8× D = 0,8 × 6,5 = 5,2m
Chiều rộng máng thu Bm = (D – Dm)/2 = (6,5 – 5,2)/2 = 0,65m
Chọn chiều cao máng Hm = 0,2m
Diện tích mặt cắt ngang của máng Fm = Bm × Hm = 0,65 × 0,2 = 0,13m 2
Chiều dài máng thu Lm = Dm = 3,14 × 5,2 = 16m
Tải trọng thu nước trên 1m chiều dài của máng [7]
(m 3 /ngày) Đường kính ống thu nước [7] t
Q: lưu lượng nước thải trung bình tính theo giây, Q = 0,025 m 3 /s
v: vận tốc máng thu, v = 0,3 – 0,9 m/s, chọn v = 0,5 m/s
Chọn máng rang cưa xẻ khe thu nước chữ V với góc 90°, chiều cao khe 50mm và bề rộng mỗi khe 100mm Khoảng cách giữa 2 khe kế tiếp là 150mm, tổng số khe là 107 khe Chiều cao của máng thu là 100mm và bề dày máng là 5mm.
Tính ống dẫn nước thải, ống dẫn bùn
Ống dẫn nước thải: Đường kính ống dẫn nước thải lấy bằng đường kính ống dẫn ra từ bể aerotank là 200mm
Chọn vận tốc bùn trong ống là v = 1m/s Đường kính ống dẫn bùn
: hiệu suất chung của bơm từ 0,72 – 0,93, chọn = 0,8
: khối lượng riêng của nước, = 1000kg/m 3
Các thông số tính toán song chắn rác được trình bày trong bảng 4.13 và bản vẽ chi tiết trình bày trong phụ lục 6
Bảng 4.13: Tổng hợp thông số tính toán bể lắng 2
Thông số Kí hiệu Đơn vị Số liệu Đường kính bể D m 6,5 Đường kính ống trung tâm Dtt m 1
Chiều cao vùng lắng htt m 3,6
Chiều cao ống trung tâm h m 2,2 Đường kính máng thu nước Dm m 5,2
Chiều dài máng thu Lm m 16
Sau các giai đoạn xử lý cơ học và sinh học, nồng độ chất ô nhiễm được giảm xuống đạt tiêu chuẩn quy định, đồng thời số lượng vi trùng cũng giảm đáng kể từ 90-95% Tuy nhiên, lượng vi trùng vẫn còn cao, vì vậy bể khử trùng đóng vai trò quan trọng trong việc xử lý nước thải trước khi thải ra nguồn tiếp nhận.
Lượng clo hoạt tính cần thiết khử trùng nước thải tb a Qgio 3 92
Trong đó a là liều lượng clo hoạt tính lấy theo điều 6.20 TCXD 51 – 84, a = 3 g/m 3
Thể tích bể khử trùng tb
VQgio t 92 0,5 46m 3 Trong đó t là thời gian tiếp xúc của clo với nước thải, chọn t = 0,5h [10]
Các thông số tính toán song chắn rác được trình bày trong bảng 4.14 và bản vẽ chi tiết trình bày trong phụ lục 7
Bảng 4.14: Tổng hợp thông số bể khử trùng
Thông số Kí hiệu Đơn vị Số liệu
Bùn từ bể lắng được chuyển vào bể chứa bùn hai ngăn, trong đó một phần bùn sẽ được bơm tuần hoàn để duy trì nồng độ bùn hoạt tính, trong khi phần bùn dư sẽ được hút định kỳ.
Bùn từ đáy bể được chuyển vào bể chứa bùn gồm hai ngăn: ngăn chứa bùn tuần hoàn và ngăn chứa bùn dư Mỗi ngày, lượng bùn đến ngăn chứa bùn tuần hoàn là 9,6 m³, trong khi lượng bùn bơm sang bể chứa bùn là 7,6 m³ từ bể lắng 1 và 16 m³ từ bể lắng 2.
Thể tích ngăn chứa bùn tuần hoàn
Với t1 là thời gian lưu bùn tại ngăn chứa bùn tuần hoàn, t1 = 30 phút
Thể tích ngăn chứa bùn dư
Với t2 là thời gian lưu bùn tại ngăn chứa bùn thải, t2 = 24h
Chọn kích thước ngăn chứa bùn tuần hoàn B L H = 0,5m 1m 0,5m Kích thước ngăn chứa bùn thải B L H = 3m 3m 2,5m
4.3.5 Các hạng mục xây dựng
Bảng 4.15 Chi phí hạng mục xây dựng
TT Hạng mục xây dựng Số lượng Đơn giá (đồng) Thành tiền
Bảng 4.16 Chi phí hạng mục thiết bị
TT Tên thiết bị Số lượng Đơn giá
2 Bơm nước thải hầm bơm 2 7.000.000 14.000.000
3 Bơm nước thải bể điều hòa 2 7.000.000 14.000.000
6 Hệ thống khuấy trộn keo tụ 3 12.000.000 36.000.000
7 Hệ thống khuấy trộn cơ khí 1 6.500.000 6.500.000
9 Bơm bùn bể chứa bùn 2 6.500.000 13.000.000
Hệ thống tấm chắn dòng, máng răng cưa, ống trung tâm
12 Hệ thống tủ điện, tủ điều khiển 1 35.000.000 35.000.000
Bảng 4.17 Tổng hợp chi phí xây dựng và thiết bị
TT Chi phí đầu tư Cách tính Thành tiền
Chi phí vận chuyển, lắp đặt, vận hành, chuyển giao công nghệ
4 Chi phí thiết kế Ctk = 2,5%Cxd + 2,1%tb 28.300.00
Tổng C = Cxd + Ctb + Ck + Ctk 1.294.350.000
4.3.6 Chi phí quản lý và vận hành
Số lượng công nhân: 2 người
Lương công nhân: 100.000 đồng/người/ngày
Chi phí nhân công: Cnc = 200.000 đồng/ngày
Chi phí hóa chất Chc = 2.000.000 đồng/ngày
4.3.6.3 Chi phí điện năng (1 ngày)
Bảng 4.18: Công suất tiêu thụ điện trong 1 ngày
TT Tên thiết bị Số lượng
Tổng thời gian hoạt động (h)
1 Bơm nước thải hầm bơm
Bơm nước thải bể điều hòa
Hệ thống khuấy trộn cơ khí
4 Hệ thống khuấy trộn bể keo tụ N = 0,14kW 3 20 60 8.4
8 Bơm bùn bể chứa bùn
9 Bơm định lượng hóa chất
Tổng công suất tiêu thụ trong 1 ngày (N,kW) 1904.15 Đơn giá điện Gd = 1.300 đồng/kW
Chi phí sử dụng điện mỗi ngày Cd = N × Gd = 1904.15 × 1300 = 2.400.000 đồng
4.3.6.4 Chi phí khấu hao của hệ thống
Chi phí khấu hao phần xây dựng trong 1 năm
Ckxd = 2% × 699.000.000 = 13.980.000 đồng Chi phí khấu hao phần thiết bị trong 1 năm
Cktb = 6% × 515.500.000 = 30.930.000 đồng Chi phí khấu hao trong 1 năm
Chi phí khấu hao trong 1 ngày
4.3.6.5 Chi phí vận hành hệ thống mỗi ngày
C = Cnc + Chc + Cd + Ckh = 200.000 + 2.000.000 + 2.400.000 + 123.000 4.723.000 đồng
4.3.6.6 Chi phí xử lý 1m 3 nước thải
Chi phí xử lý 1m 3 nước thải C 4723000