Tình toán thiết kế trạm xử lý nước thải tập trung cho thành phố hội an tỉnh quảng nam

Phát triển du lịch - dịch vụ còn nặng về lưu trú, thiếu các điểm vui chơi giải trí có chất lượng; liên kết vùng để phát triển du lịch còn yếu; cộng đồng tham gia và hưởng lợi từ du lịch

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 4

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ THÀNH PHỐ HỘI AN _TỈNH QUẢNG NAM 5

1.1 Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội 5

1.1.1 Vị trí địa lý 5

1.1.2 Diện tích 5

1.1.3 Khí hậu 6

1.1.4 Quy mô dân số 7

1.1.5 Hạ tầng xã hội 9

1.1.6 Đặc điểm địa chất công trình 10

1.1.7 Đặc điểm địa chất thuỷ văn 10

1.2 Lịch sử hình thành, hiện trạng môi trường sinh thái tự nhiên - nhân văn, dự báo dân cư và khả năng phát triển không gian đô thị 11

1.2.1 Lịch sử hình thành 12

1.2.2 Hiện trạng môi trường sinh thái tự nhiên - nhân văn 12

1.2.3 Dự báo về dân cư và khả năng phát triển không gian đô thị 15

CHƯƠNG II:TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT 17

2.1 Nguồn gốc nước thải sinh hoạt 17

2.2 Phân loại nước thải sinh hoạt 17

2.3 Các phương pháp xử lý nước thải sinh hoạt 17

2.3.1 Phương pháp cơ học 17

2.3.2 Phương pháp hóa học 19

2.3.3 Phương pháp hóa lý 20

2.3.4 Phương pháp sinh học 21

CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI TẬP TRUNG

CHO THÀNH PHỐ HỘI AN_QUẢNG NAM(ĐẾN 2020) 23

3.1 Nhiệm vụ thiết kế và số liệu cơ sở 23

3.2 Xác định các lưu lượng tính toán của trạm xử lý nước thải 24

3.2.1 Lưu lượng nước thải sinh hoạt 24

3.2.2 Lưu lượng nước thải bệnh viện 26

3.2.3 Lưu lượng tổng cộng của nước thải thành phố 27

3.3 Xác định nồng độ chất bẩn của nước thải 29

3.3.1 Xác định hàm lượng chất lơ lửng 29

3.3.2 Xác định hàm lượng chất hữu cơ theo BOD5 trong nước thải 30

3.4 Mức độ cần thiết làm sạch của nước thải 31

3.4.1 Mức độ làm sạch tính theo hàm lượng chất lơ lửng 31

3.4.2 Mức độ làm sạch tính theo hàm lượng chất hữu cơ theo BOD5 31

3.5 Sơ đồ dây chuyền công nghệ 31

3.5.1 Lựa chọn dây chuyền xử lý 31

3.5.2 Sơ đồ công nghệ của trạm xử lý nước thải tập trung cho thành phố Hội An 33 3.5.3 Thuyết minh dây chuyền công nghệ xử lý 35

CHƯƠNG IV: TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH TRONG TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI 38

4.1 Ngăn tiếp nhận 38

4.2 Song chắn rác 38

4.3 Bể lắng cát ngang 42

4.4 Bể điều hòa 45

4.5 Bể lắng ngang đợt 46

4.6 Bể Aerotank 49

4.7 Bể lắng ngang đợt II 58

4.8 Bể nén bùn 60

4.9 Bể Metank 63

4.10 Sân phơi bùn 67

4.11 Khử trùng nước 69

4.12 Tính toán công trình xả nước ra nguồn tiếp nhận 73

4.13 Bố trí mặt bằng trạm xử lý 74

Kết luận 76

Tài liệu tham khảo 77

Với đề tài là thiết kế một trạm xử lí nước thải, thể hiện bản vẽ thiết kế, sau một thời gian hướng dẫn của thầy cô bộ môn, đồ án về cơ bản đã được hoàn thành Dưới đây là bản thuyết minh về trạm xử lí nước thải tập trung cho thành Phố Hội An tỉnh Quảng Nam

CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ THÀNH PHỐ HỘI AN _TỈNH QUẢNG NAM

Phố Hội An được xếp hạng là di sản văn hoá thế giới và cũng là một di sản văn hoá của Việt Nam nói chung và của tỉnh Quảng Nam nói riêng Hiện nay Hội An là một nơi hấp dẫn du khách về nhiều phương diện, là trung tâm du lịch lớn, Hội An có vai trò lịch sử riêng, mang những đặc điểm riêng, tạo nên dáng vẻ lịch sử văn hoá Trong việc bảo vệ sự trường tồn của di sản, cùng với sự phát triển kinh tế - du lịch, dịch vụ hàng hoá, thì cơ sở hạ tầng kỹ thuật cần phải được đặc biệt lưu ý để phục vụ tốt nhân dân sở tại và du khách bốn phương

1.1 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ, XÃ HỘI

1.1.1 Vị trí địa lý

Thành phố Hội An thuộc tỉnh Quảng Nam Toạ độ địa lý: nằm ở 15o15’26’’ đến

15o55’15’’ vĩ Bắc và từ 108o17’08” đến 108o23’10’’ kinh Đông Phía Bắc, phía Tây giáp huyện Điện Bàn; phía Đông Bắc giáp biển Đông; phía Nam giáp huyện Duy Xuyên

1.1.2 Diện tích

Tổng diện tích tự nhiên của thành phố : 6.171,25 ha

Trong đó :

* Phân loại theo đơn vị hành chính :

- Diện tích tự nhiên của 09 phường : 2.693,08 ha

- Diện tích tự nhiên của 04 xã : 3.478,17 ha

* Phân loại theo chức năng sử dụng :

- Đất sản xuất nông nghiệp : 1.188,24 ha

- Đất lâm nghiệp : 796,20 ha

- Đất nông nghiệp khác : 273,01 ha

- Đất ở đô thị: 482,75 ha

- Đất sông suối và mặt nước chuyên dùng : 1.143,78 ha

- Đất phi nông nghiệp khác: 217,90 ha

- Đất chưa sử dụng : 1.177,50 ha

Tuy diện tích khá khiêm tốn nhưng địa hình, địa mạo Hội An hết sức đa dạng với

hệ cồn - bàu, vùng cửa sông - ven biển, vừa bị chia cắt bởi hệ thống nhiều sông rạch, vừa có dải bờ biển với nhiều bãi tắm đẹp; có biển, có đảo với núi, rừng Cù Lao Chàm kết nối với vùng ngập mặn Cửa Đại thành khu dự trữ sinh quyển thế giới vừa được công nhận

1.1.3 Khí hậu

Hội An nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa

Nhiệt độ :

+ Nhiệt độ trung bình năm 25,60C

+ Nhiệt độ cao nhất trung bình 29,80C

+ Nhiệt độ trung bình thấp nhất 22,70C

+ Ngày nóng nhất nhiệt độ đạt tới 40,90C

Gió :

+ Hướng gió toàn năm : Đông Nam

+ Hướng gió thịnh hành mùa hè từ tháng 4 đến tháng 9 : Đông

+ Hướng gió mùa đông từ tháng 10 đến tháng 3 : Bắc và Tây Bắc

Mưa :

+Lượng mưa trung bình năm 2066 (mm)

+Số ngày mưa trung bình là 147 (ngày)

1.1.4 Quy mô dân số

Dân số dự báo theo quy hoạch đô thị đến 2020 :101.400 người

Đất đai : Diện tích đất toàn đô thi: 6.068ha Diện tích đất xây dựng đô thị : 1.000ha, trong đó : Đất dân dụng : 570ha, đất ngoài dân dụng : 430ha

Bảng II.3 : Dự báo dân số khu vực dự án

Số

TT Đô thị

Hiện trạng 12/2002

Dân số hiện trạng tính theo niên giám thống kê năm 2003 là 82.282 người với tỉ

lệ tăng dân số nội thị là 4%, và ngoại thị 1,1% dân số đô thị hoá đến năm 2010 là 90.800 người Tỉ lệ tăng dân số chung dài hạn khu đô thị là 3-4%, dân số toàn đô thị đến năm 2020 vào khoảng 101.400 người

1.1.5 Hạ tầng xã hội

Nhà ở :

Hiện khu vực nội thị chủ yếu là nhà kiên cố ( Phường Cẩm Phô phần lớn là nhà

cổ, chiếm 2/3 tổng số di tích và mật độ xây dựng cao) Tổng diện tích nhà ở 575.085m2

sàn, trong đó nhà kiên cố 324.348m2 chiếm dến 56,4%, nhà bán kiên cố 219.682m2

chiếm 38,2% và nhà tạm 31.055m2 chiếm 5,4% (chủ yếu tập trung ở phường Thanh

Hà - Khu tái định cư vùng lũ) Số di tích trên địa bàn : 1.107 công trình, trong đó số công trình cần trùng tu nâng cấp khẩn cấp là 73 tập trung chủ yếu ở khu phố cổ phường Cẩm phổ

Cơ sở y tế :

Thành phố có 2 bệnh viện, bệnh viện đa khoa 300 giường và và bệnh viện Thái Bình dương 200 giường 13 phường xã đều có trạm y tế với 30 giường bệnh Số y bác

sĩ : 3 thạc sĩ, 20 chuyên khoa cấp I,II, 50 bác sĩ 13 dược sĩ, 100 y sĩ Có 50 cơ sở y tế

tư nhân với 51 giường bệnh, 1 nhà hộ sinh 5 giường Ngành y tế đã có cố gắng chăm sóc tốt sức khoẻ cho nhân thị xã, đã hạn chế được các bệnh thông thường

Văn hoá - Thể dục thể thao:

Trên địa bàn có 1 thư viện với 31.000 đầu sách, 46.180.000 bản sách; 60 đầu tạp chí, 72.000 bản; 18 phòng đọc sách ở tại các xã phường

Thành phố có 1 trung tâm triển lãm, tong năm 2003 có 05 cuộc triển lảm thu hút

4 triệu lượt khách; 03 bảo tàng; 21 di tích đã được xếp hạng thêm trong năm 2003

Thành phố có 02 trung tâm văn hoá thể thao, trong đó có 1 trung tâm dành cho thiếu nhi và 01 dành cho thi đấu và luyện tập : Bóng đá, điền kinh, bóng bàn, cầu lông

Thành phố có 5 chợ lớn nhỏ trong đó có 1 chợ kiên cố là chợ Hội An

Thành phố có 2 trường Cao Dẳng: Thuỷ lợi và Điện

Khu trung tâm hành chính của thành phố nằm ở phường Sơn Phong và phường Minh an

1.1.6 Đặc điểm địa chất công trình

Qua các kết quả đo về bản đồ địa chất tỉ lệ 1:50.000 đoàn 206 thực hiện năm 1990-1995 cho thấy khu vực chủ yếu thành tạo nguồn gốc biển có độ tuổi cuối pleitocen ( mQ1-2 III), các thành tạo nguồn gốc biển tuổi Holoxen sớm giữa (mQ1-2 IV), các thành tạo nguồn gốc biển tuổi Holoxen giữa muộn (amQ2-3 Iv) cấu trúc các thành tạo theo tầng khảo sát cũng khác nhau : Cát hạt trung nhỏ lẫn bột sét, cát bột màu xám đen giầu hữu cơ và bột sét, cát bột màu vàng xám, cát đen

1.1.7 Đặc điểm địa chất thuỷ văn

Sông ngòi và nguồn nước mặt

Có hai dòng sông có thể sử dụng để làm nguồn nước mặt cấp cho Hội An đó là sông Thu Bồn và sông Vĩnh Điện

Sông Hội An ( là đoạn cuối của sông Thu Bồn) chảy qua Hội An từ Tây sang Đông ra biển tại cửa Đại Sông Thu Bồn là sông rất lớn có lưu lượng lũ max Qmax= 7.660 m3/s (30/10/1983), Qmin=14,6m3/s (17/08/1977), Sông Thu Bồn phần chảy qua thị xã Hội An bị nhiễm mặn hoàn toàn Độ nhiễm mặn trung bình đo được ở Hội An là 12% rất ảnh hưởng tới sinh hoạt của nhân dân Do vậy nước ngọt ở Hội An là rất cần

+ Lưu lượng kiệt nhất : Qmin=14,6m3/s

+ Mực nước ứng với lưu lượng bình quân : + 0,76

+ Mực nước bình quân mùa lũ : +2,48

+ Mực nước ứng với lưu lượng kiệt : +0,19

Sông Vĩnh Điện được nối với sông Hàn ở phía Bắc và sông Thu Bồn ở phía Nam Đây là nguồn nước sinh hoạt của thị xã Hội An và thị trấn Vĩnh Điện, đồng thời

là nguồn nước tưới cho các vùng nông nghiệp Tuy nhiên sông Vĩnh Điện bị nhiễm mặn khá sâu lên gần đến thị trấn Vĩnh Điện, và cạn về mùa kiệt, Sông Vĩnh Điện có Qmin = 3,88(m3/s)

Sông Cổ Cò - Đế Võng vốn là một lòng sông cổ nối Đà Nẵng và Hội An Do ảnh hưởng của thuỷ triều, dòng sông này đã bị bồi lấp nhiều đoạn và từ năm 1943 đã bị tắc, trở thành một dòng sông chết Đoạn phía Bắc là nguồn nước tưới cho vùng lúa xung quanh khu vực Non nước ( Đà Nẵng), đoạn phía Nam chảy ra Cửa Đại - Hội An Nguồn nước dưới đất

Theo tài liệu nghiên cứu địa chất thủy văn của khu vực thị xã Hội An của Công

ty nước ngầm II thuộc Bộ Nông Nghiệp và Phát triển Nông thôn đã được hội đồng đánh giá trữ lượng Quốc gia phê chuẩn :

- Tầng A : Q=3.670 m3/ngày

- Tầng B : Q=3.127 m3/ngày

- Tầng C : Q=1.054 m3/ngày

Như vậy trữ lượng khai thác cấp nước là 6.797 m3/ngày

Biển chịu ảnh hưởng của chế độ bán nhật triều lên xuống 2 lần trong ngày, biên

độ 0,6m Mùa khô biển xâm nhập vào sâu trong đất liền, ảnh hưởng nhiễm mặn tới nguồn nước Bờ biển có hiện tượng xói lở do sóng biển, đặc biệt là vùng bãi biển Cẩm

An

1.2 LỊCH SỬ HÌNH THÀNH, HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG SINH THÁI TỰ NHIÊN- NHÂN VĂN,DỰ BÁO DÂN CƯ VÀ KHẢ NĂNG PHÁT TRIỂN KHÔNG GIAN ĐÔ THỊ

Thị xã Hội An chính thức được Tỉnh ủy Quảng Nam có Quyết định thành lập vào ngày 3/9/1945 Sau 1954 đến năm 1975, ngụy quyền Sài Gòn vẫn lấy Hội An làm tỉnh

lỵ của Quảng Nam Sau ngày miền Nam hoàn toàn giải phóng, Hội An là thị xã thuộc tỉnh Quảng Nam - Đà Nẵng Từ 1997 đến nay, Hội An thuộc tỉnh Quảng Nam

Năm 2006, thị xã Hội An được công nhận là đô thị loại 3 và đến đầu năm 2008, được nâng cấp lên thành phố trực thuộc tỉnh Quảng Nam Đến nay, thành phố Hội An

có 9 phường (Minh An, Sơn Phong, Cẩm Phô, Thanh Hà, Tân An, Cẩm Châu, Cẩm

An, Cửa Đại, Cẩm Nam) và 04 xã (Cẩm Thanh, Cẩm Hà, Cẩm Kim và Tân Hiệp) 1.2.2 Hiện trạng môi trường sinh thái tự nhiên - nhân văn

a Quá trình đô thị hoá và những vấn đề bức xúc đang đặt ra:

Mặc dù Hội An đã có quy hoạch định hướng phát triển không gian đến năm 2020, nhưng quy hoạch này chưa đảm bảo các tiêu chí của một thành phố sinh thái, chưa đặt vấn đề đúng mức đối với các xã: Cẩm Thanh, Cẩm Kim, Tân Hiệp Các khu quy hoạch

ở Hội An đều chưa có thiết kế đô thị, gây khó khăn cho công tác quản lý kiến trúc đô thị theo định hướng đề ra và đặc thù của địa phương

Hệ thống cơ sở hạ tầng chưa được đầu tư đồng bộ, hoàn chỉnh, nhiều khu vực còn mang tính chắp vá Hệ thống giao thông và bãi đỗ xe công cộng chưa đáp ứng yêu cầu phát triển kinh tế-xã hội của địa phương

b Phát triển kinh tế và những vấn đề về môi trường sinh thái:

Mặc dù kinh tế thành phố trong những năm qua có tốc độ phát triển khá nhanh theo cơ cấu: DL-DV-TM, CN-TTCN và nông, ngư nghiệp, trong đó ngành DL-DV-

TM chiếm khoảng 60%GDP toàn thành phố; nhưng nhiều mặt còn thiếu vững chắc Phát triển du lịch - dịch vụ còn nặng về lưu trú, thiếu các điểm vui chơi giải trí có chất lượng; liên kết vùng để phát triển du lịch còn yếu; cộng đồng tham gia và hưởng lợi từ du lịch chưa nhiều; ý thức bảo vệ tài nguyên và môi trường du lịch trong một bộ phận doanh nghiệp, hộ kinh doanh chưa cao, đã có dấu hiệu ô nhiễm từ việc xả nước thải chưa qua xử lý hoặc xử lý chưa triệt để của các nhà hàng, khách sạn trên địa bàn; công tác xã hội hóa hoạt động lễ hội văn hóa du lịch còn chưa đạt yêu cầu

Lĩnh vực công nghiệp gặp nhiều khó khăn do thị trường xuất khẩu bị thu hẹp, nguồn nguyên liệu thiếu Tiểu thủ công nghiệp và một số ngành nghề thủ công mỹ nghệ truyền thống tuy được nhà nước quan tâm hỗ trợ nhưng vẫn đứng trước nhiều khó khăn, thách thức lớn để có thể hội nhập và phát triển; một số cơ sở sản xuất CN-TTCN

- nhất là những cơ sở sản xuất trong khu dân cư - đã và đang tác động không tốt đến môi trường, trong khi việc đầu tư, ứng dụng các tiến bộ khoa học kỹ thuật, công nghệ tiên tiến để xử lý các vấn đề về môi trường còn rất hạn chế Tiến độ thực hiện dự án cụm CN-ĐT-DV tập trung của thành phố quá chậm

Việc áp dụng tiến bộ khoa học kỹ thuật trong nông, ngư nghiệp tuy có tiến bộ nhưng chưa đạt yêu cầu; tình trạng khai thác thủy sản có tính hủy diệt vẫn còn xảy ra, làm suy giảm số lượng sinh vật ở sông, biển và tác động xấu đến môi trường; một số nghề khai thác hải sản có ảnh hưởng không tốt đến vùng rạn san hô ở Cù Lao Chàm và các thảm

cỏ biển ; lĩnh vực nuôi trồng thủy sản không bám sát quy hoạch, dịch bệnh xảy ra liên tục nên hiệu quả chưa cao; tình trạng lạm dụng thuốc bảo vệ thực vật đã và đang là

nguy cơ gây ô nhiễm môi trường; một số điểm giết mổ gia súc, gia cầm trong đô thị gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng

c Hiện trạng môi trường sinh thái tự nhiên:

Nhìn chung, môi trường biển, sông, hồ chưa bị ô nhiễm nghiêm trọng, nhưng chất lượng nước có dấu hiệu suy giảm do nhiều nguyên nhân khác nhau, trong đó, sự xâm nhập mặn từ biển cũng là vấn đề lớn đang đặt ra cho công tác bảo vệ môi trường

Những năm gần đây, các hoạt động sản xuất công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp và hoạt động giao thông, san lấp mặt bằng đã gây ra tình trạng ô nhiễm không khí ở một

số nơi do các khí SO2, NO2, tiếng ồn và bụi bặm phát tán

Lượng rác thu gom bình quân là 82,3m3/ngày đêm, tương đương 37,04 tấn/ngày tạo nên áp lực rất lớn cho công tác thu gom, xử lý - nhất là khi bãi rác tập trung bị quá tải

và tiến độ xây dựng nhà máy xử lý rác thải triển khai chậm

d Hiện trạng môi trường xã hội - nhân văn:

Môi trường xã hội - nhân văn của thành phố đạt được những kết quả tích cực Đặc biệt, việc thực hiện nghị quyết về xây dựng Hội An - thị xã văn hóa đã đem lại những kết quả to lớn; phong trào toàn dân đoàn kết xây dựng đời sống văn hóa phát triển rộng khắp và ngày càng đi vào chiều sâu, Hội An được trung ương biểu dương là “đô thị văn hóa” điển hình của cả nước Các phong trào đền ơn đáp nghĩa, phong trào tình nguyện được duy trì, phát triển; số hộ nghèo giảm còn 885 hộ, chiếm 4,67%; các hoạt động văn hóa truyền thống đang được phục hồi, hoạt động hiệu quả; phong trào toàn dân bảo vệ an ninh tổ quốc được phát động và duy trì thường xuyên

Về loại hình đô thị, Hội An có đô thị cổ, đô thị cũ và đô thị mới, phát triển tương đối hài hòa trong diễn trình lịch sử Công tác bảo tồn đô thị cổ - Di sản văn hóa thế giới được thực hiện tốt; giải quyết cơ bản hài hòa mối quan hệ giữa bảo tồn và phát triển Ngoài ra, các giá trị văn hóa hóa phi vật thể cũng được bảo lưu, giữ gìn và phát huy tốt

Tuy nhiên, môi trường xã hội - nhân văn vẫn đang tiềm ẩn nhiều nguy cơ; lĩnh vực văn hóa - xã hội có mặt chưa theo kịp đà phát triển chung trong tình hình mới Các biểu hiện suy thoái đạo đức, lối sống có chiều hướng diễn biến phức tạp; một số mô hình văn hóa chưa thật sự đi vào chiều sâu, sức lan tỏa chưa cao; văn minh thương mại còn nhiều việc phải làm, còn tình trạng “ăn xổi ở thì” trong kinh doanh, giá cả hàng hóa dịch vụ thay đổi bất thường Đời sống của một bộ phận lớn nhân dân còn nhiều khó khăn, khoảng cách về đời sống vật chất, tinh thần giữa khu vực thành thị- nông thôn, giữa đất liền và hải đảo còn khá lớn

Công tác quản lý Nhà nước về lĩnh vực đô thị, quản lý, trùng tu, tôn tạo di tích còn nhiều bất cập; tình trạng xây dựng, sửa chữa nhà ở, sửa chữa, trùng tu di tích không đúng giấy phép hoặc không có giấy phép vẫn còn xảy ra nhưng chậm được phát hiện và xử lý Nhiều di tích bị xuống cấp nặng do tác động từ những nguyên nhân khách quan; đô thị Hội An đang chịu áp lực lớn từ việc phát triển du lịch, đô thị hóa, mật độ dân số cao

Tình hình trật tự an toàn xã hội vẫn còn một số vấn đề chưa tốt

1.2.3 Dự báo về dân cư và khả năng phát triển không gian đô thị (đến 2020)

Dân số và mật độ dân số (tăng tự nhiên):

61,71 61,71

88.933 90.800

97.000 101.400

20.294 20.900

14.600 15.500

1.441 1.470

1.570 1.640

429,135

600,000 960,000 1,536,000

7,152

8,220 13,150 21,040

Chương II TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ

NƯỚC THẢI SINH HOẠT

2.1 Nguồn gốc nước thải sinh hoạt

Nước thải sinh hoạt là nước thải ra từ các hoạt động ăn uống, tắm rữa, vệ sinh nhà cửa, rữa bát đũa, từ các hộ dân, khu chung cư, Như vậy nước thải sinh hoạt được hình thành trong quá trình sinh hoạt của con người

Một số các hoạt động dịch vụ hoặc công cộng như bệnh viện, trường học, nhà ăn, cũng tạo ra các loại nước thải có thành phần và tính chất tương tự như nước thải sinh hoạt

2.2 Phân loại nước thải sinh hoạt

Nước thải sinh hoạt có thể chia ra làm hai loại chính:

- Nước thải xám: là nước nhiễm bẩn do các chất thải sinh hoạt, bao gồm cặn bã từ nhà bếp như rau, củ quả, phần cá thịt bỏ đi, nước rữa bát đũa; các chất tẩy rữa như bột giặt, nước thải từ phòng tắm; nước thải từ quá trình vệ sinh nhà cửa, máy móc…

- Nước thải đen: là nước nhiễm bẩn do các chất bài tiết của con người (nước tiểu

và nước phân) từ các phòng vệ sinh

2.3 Các phương pháp xử lý nước thải sinh hoạt

2.3.1 Phương pháp cơ học

a Lọc qua song chắn hoặc dùng lưới lọc

Tùy thuộc mức độ cần thiết loại các tạp chất không tan người ta có thể dùng song chắn hoặc lưới chắn

Song chắn : đặt trước các công trình làm sạch hoặc tại miệng xả của các phân

xưởng nếu nước thải chứa tạp chất thô, dạng sợi Chiều rộng khe hở chọn theo kích thước tạp chất chứa trong nước thải

Lưới lọc: được dùng chủ yếu để thu hồi sản phẩm quí ở dạng chất không tan trong nước thải Lưới lọc được đặt trên khung đỡ Những chất được giữ lại trên mặt lưới được xói rửa bằng những tia nước mạnh và chảy vào máng thoát

b Lắng

Lắng là quá trình tách các chất hoà tan có trọng lưọng lớn hơn nước, nhờ vào trọng lực các thành phần trong nước được lắng xuống đấy, khi cho dòng nước chảy qua khu vực lắng với tốc độ chậm Quá trình này tuân theo qui luật rơi của các vật nặng trong môi trường

c Loại bỏ tạp chất nổi

Nước thải chứa các chất nổi như dầu, mỡ bôi trơn, rác cũng được xử lý bằng phương pháp cở học.Các công trình xử lý như bể thu dầu, bể thu mỡ thực chất cũng giống như lắng các chất rắn nhưng trong trường hợp này tỉ trọng của hạt nhỏ hơn trọng lượng của nước do đó nó nổi lên

d Lọc

Ngưòi ta dùng bể lọc để tách các tạp chất phân tán nhỏ khỏi nước thải mà ở các bể lắng không giữ lại được Nước được phân phối qua lớp vật liệu lọc bằng cát mịn, than cốc, than bùn ở phía trên,phía dưới là một lớp đá xốp và dước cùng là rảnh để thu nước sạch Nước chảy từ trên xuống vi sinh vật và các chất bẩn khác sẽ được giữ lại trên bề mặt và tạo thành váng Váng này giúp quá trình lọc đạt hiệu quả hơn

e Xiclon thủy lực

Dùng để xử lý nước thải công nghiệp chứa các tạp chất cơ học hoặc nén cặn Dưới tác dụng của lực ly tâm các tạp chất sẽ được loại khỏi nước Lực ly tâm xuất hiện là do nước chuyển động vòng xoáy Lực này lớn hơn nhiều so với trọng lượng của hạt Do

đó tốc độ lắng cũng tăng lên Nhờ vậy giảm diện tích xây dựng và dung tích xiclon Đây là ưu điểm của xiclon

Các chất đông tụ thường dùng trong mục đích này là cá muối sắt hoặc muối nhôm hoặc hổn hợp của chúng

Các muối nhôm: Al2(SO4)3 18H2O, NaAlO2, KAl(SO4)2, trong số này phổ biến nhất là Al2(SO4)3 vì nó hòa tan tốt, giá rẻ, hiệu quả cao

Al2(SO4)3 + 3Ca(HCO3)2 2Al(OH)3 + 3CaSO4 + 6CO2

Trong trường hợp dùng vôi

Al2(SO4)3 + 3Ca(OH)2 2Al(OH)3 + 3CaSO4

b Phương pháp trung hòa

Nước thải của nhiều loại ngành công nghiệp chứa axit hoặc kiềm Để tránh hiện tượng xâm thực ở các công trình thoát nước và tránh cho các quá trình sinh hóa ở các công trình làm sạch và trong hồ, sông không bị phá hoại, người ta phải trung hòa các loại nước thải đó.Trung hòa với mục đích làm cho một số kim loại lắng xuống và tách khởi nước thải Nước thải được coi là trung hòa khi nước có độ pH = 6.5  8.5

c Phương pháp oxy hóa – khử

Các chất độc có nguồn gốc vô cơ rất khó được loại ra bằng phương pháp sinh hoá, Như những ion kim loại nặng: đồng, kẽm, chì, niken, mangan những chất thủy ngân, asen, xianua là những chất rất độc cả với con người lẫn vi sinh vật Vì vậy để xử lý các chất độc hại này người ta thường dùng phương pháp oxy hoá - khử

Đối với hợp chất xianua đơn giản hoặc phức hợp với đồng, kẽm, có thể dùng các chất oxy hoá sau: vôi clorua, clo lỏng trong môi trường kiềm

e Trao đổi Ion

Trao đổi ion là một quá trình trong đó các ion trên bề mặt của chất rắn trao đổi với các ion cùng điện tích trong dung dịch khi tiếp xúc với nhau Nước thải sẽ được loại bỏ các ion kim loại như: Zn, Cu, Hg, Pb, Ni và Mg2+, Ca2+ để làm mềm nước cứng

Các công trình xử lý sinh học trong điều kiện tự nhiên gồm có:

- Quá trình bùn hoạt tính trong điều kiện hiếu khí

- Quá trình bùn hoạt tính trong điều kiện kỵ khí

- Lọc sinh học tiếp xúc dạng trống quay

- Hồ sinh học thổi khí

- Mương oxy hóa

Xử lý nước thải bổ sung (mức độ cao)

Xử lý nước thải ở mức độ cao được áp dụng trong các trường hợp yêu cầu giảm thấp nồng độ các chất bẩn (SS, BOD, COD, nitơ, photpho và các chất khác) sau khi đã xử lý sinh học trước khi xả vào nguồn tiếp nhận

- Để loại bỏ ở mức độ cao các chất lơ lững, thường dùng các bể lọc, tuyển nổi dạng bọt

- Để loại bỏ các tạp chất khó oxy hóa, có thể sử dụng phương pháp keo tụ và hấp phụ

- Khử nitơ và photpho trong nước thải được tiến hành trong những trường hợp khi

xả nước thải vào nguồn tiếp nhận có khả năng gây ra hiện tượng phú dưỡng Sự phú dưỡng nguồn nước là một vấn đề đặc biệt quan trọng đối với nguồn nước sử dụng cho

ăn uống, sinh hoạt, chúng tạo điều kiện thuận lợi cho các tảo độc (tảo lục, tảo lam) phát triển gây nguy hiểm cho con người và động vật

Chương III TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI TẬP TRUNG CHO

THÀNH PHỐ HỘI AN_QUẢNG NAM (TÍNH ĐẾN 2020)

3.1 Nhiệm vụ thiệt kế và số liệu cơ sở

Thiết kế trạm xử lý nước thải cho thành phố Hội An và thiết kế kỹ thuật các công trình của trạm

 Số liệu ban đầu:

 Dân số thành phố Hội An tính đến năm 2020 là 101400 (người)

Tiêu chuẩn thải nước trung bình:qtb = 0.8 tiêu chuẩn cấp

 Trường học:

Tiêu chuẩn thải nước: 20 (l/ng.ngđ)

Sơ bộ lấy số học sinh bằng 20% dân số thành phố:

Tổng số giường của bệnh viện: 500 giường

Số nhân viên tỷ lệ 1:1 với số giường tương ứng với 500 nhân viên

=> Nbv = 1000 người

 Số liệu về nguồn tiếp nhận:

Nguồn tiếp nhận: Sông loại B, theo QCVN 14 : 2008 Chất lượng nước – tiêu chuẩn chất lượng nước thải sinh hoạt vào vùng nước sông dùng cho mục đích thể thao và giải trí dưới nước (Nguồn sông loại B), có các giá trị giới hạn như sau:

o Nhu cầu oxy sinh hóa (BOD5)  50 (mg/l)

o Hàm lượng chất lơ lửng (SS)  100 (mg/l)

3.2 X ác định các lưu lượng của trạm xử lý nước

3.2.1 Lưu lượng nước thải sinh hoạt

Lưu lượng nước thải sinh hoạt được tính bằng lưu lượng nước thải tính theo dân số cộng với lưu lượng nước thải khách sạn, trường học và nước thải bệnh viện

a Lưu lượng nước thải sinh hoạt tính theo dân số

- Lưu lượng trung bình ngày đêm của nước thải sinh hoạt tính theo dân số:

1000

.

N q

Q sh tb

ngd tb





Trong đó: qtb: Tiêu chuẩn nước thải trung bình 144(l/ng.ngđ)

N: Dân số của thành phố, N = 101400 người

1000

101400 144

sh ngd tb

- Lưu lượng trung bình giờ của nước thải sinh hoạt tính theo dân số:

sh

h tb

Q . =

24.

sh ngd tb

Q

=24

6 , 14601

=608,4 (m3/h)

- Lưu lượng trung bình giây của nước thải sinh hoạt tính theo dân số:

sh

giây tb

q . =

6 , 3

.

sh h tb

Q

=

6,3

608,4

=169 ( l/s)

b Lưu lượng nước thải khách sạn

- Lưu lượng trung bình ngày đêm của nước thải khách sạn:

1000.

N q Q

ks tb ks

ngd tb



1000

6885

Q . =

24.

ks ngd tb

Q

= 24

q . =

6,3.

ks h tb

Q

= 6,3

N q

ngd tb





6 , 405 1000

20280 20

trh

ngd tb

Q . =

12.

trh ngd tb

Q

= 12

6,405

.

trh h tb

Q

= 6,3

8.33

=9,39

 Lưu lượng tổng cộng trung bình giây của nước thải sinh hoạt:

Lưu lượng tổng cộng trung bình giây của nước thải sinh hoạt bằng lưu lượng trung bình giây của nước thải sinh hoạt tính theo dân số cộng với lưu lượng trung bình giây của nước thải khách sạn và nước thải trường học

sh tc

giây tb

q .. = sh

giây tb

q . + ks

giây tb

q . + trh

giây tb

q .

= 169 + 19,9 + 9,39= 198,29 l/s

3.2.2 Lưu lượng nước thải bệnh viện

Lưu lượng trung bình ngày đêm nước thải bệnh viện:

- Bệnh viện có 500 giường bệnh tương ứng với 500 người;

- Hệ số phục vụ: 1:1 tương ứng với 500 nhân viên;

 Tổng Nbv = 1000 người;

Và: 400

1000

10004001000

.  tt bv   

bv ngd tb

N q

Trong đó:

- qtt:Tiêu chuẩn nước thải trung bình của bệnh viện qtt= 400 (l/ng.ngđ)

- Nbv: Số người có trong bệnh viện kể cả nhân viên

Lưu lượng thải trung bình giờ của nước thải bệnh viện:

bv

h tb

Q . =

24.

bv ngd tb

Q

=24

400

=16,7 Lưu lượng thải trung bình giây của nước thải bệnh viện:

bv h tb

Q

= 6,3

7,16

=9,39

3.2.3 Lưu lượng tổng cộng của nước thải thành phố

- Lưu lượng tổng cộng trung bình ngày đêm:

Q . + ks

ngd tb

Q . + trh

ngd tb

Q . + bv

ngd tb

Q . =

24.

tc ngd tb

Q

=24

17128,45

=713,7

- Lưu lượng tổng cộng trung bình giây:

tc

giây tb

q . =

6 , 3

.

tc h tb

Q

=6,3

7,713

a.Trong nước thải sinh hoạt

 Trong nước thải sinh hoạt tính theo dân số

Hàm lượng chất lơ lửng trong nước thải sinh hoạt tính theo dân số:

tb

ss sh

Hàm lượng chất lơ lửng trong nước thải trường học:

1000 30

=75 (mg/l)

c.Nồng đọ chất lơ lửng tổng cộng

bv ngd tb trh

ngd tb ks

ngd tb sh

ngd tb

bv bv ngd tb trh trh ngd tb ks ks ngd tb sh sh

ngd

tb

tc

Q Q

Q Q

C Q C Q C Q C

Q

C

.

.

.

75.4001500.6,405120.25,172133,208

3.3.2 Xác định hàm lượng chất hữu cơ theo BOD5 trong nước thải

a Trong nước thải sinh hoạt:

 Trong nước thải sinh hoạt tính theo dân số

Hàm lượng chất lơ lửng trong nước thải sinh hoạt tính theo dân số:

tb

BOD sh

=120 (mg/l) Hàm lượng chất lơ lửng trong nước thải trường học:

=1500 (mg/l)

b Trong nước thải bệnh viện:

bv

bv BOD

ngd tb ks

ngd tb sh

ngd tb

bv bv ngd tb trh trh ngd tb ks ks ngd tb sh

Q Q

L Q L Q L Q L

Q

L

.

.

.

75.4001500.6,405120.25,172133,208

3.4 M ức độ cần thiết làm sạch của nước thải

Nguồn tiếp nhận là Sông loại B:

1009,

226 

=55,92%

Trong đó: Ctc : Hàm lượng chất lơ lửng của hỗn hợp nước thải

Cnt: Hàm lượng chất lơ lửng của nước thải sau xử lý

cho phép xả vào sông, TN

509,

3.5 Sơ đồ dây chuyền công nghệ

3.5.1 Lựa chọn dây chuyền xử lý

Lựa chọn sơ đồ công nghệ cho trạm xử lý:

Hiệu suất xử lý:

 Theo chất lơ lửng : 55,92 %

 Theo BOD toàn phần : 78 %

Công suất của trạm :Qtc

Sân phơi bùn

Bể điều hòa

Bể Mêtan

Sân phơi bùn

Bể điều hòa

Bể Mêtan

3.5.3 Th uyết minh dây chuyền công nghệ

a Thuyết minh dây chuyền công nghệ trạm xử lý theo phương án I:

Nước thải từ mạng thu gom nước được đưa về trạm xử lý trung tâm bằng đường ống tự chảy, tập trung tại ngăn tiếp nhận của trạm xử lý Nước thải tiếp tục đi qua song chắn rác, tại đây rác có kích thước lớn được giữ lại, thu gom chuyển sang máy nghiền rác Nước thải được bơm vào bể lắng cát nhằm loại bỏ các loại cặn lớn, bỏ rác và cát sỏi Sau đó Nước được bơm lên bể điều hoà nhằm điều hoà lưu lượng Nước thải từ bể điều hòa chảy qua bể lắng ngang đợt I để loại bỏ bớt các chất lơ lửng có trong nước, làm giảm chất lơ lửng trước khi cho vào bể sinh học Cặn được giữ lại theo ống xả cặn

ra ngoài đi vào bể metank để tiếp tục xử lý Sau khi được xử lý cơ học, nước thải được đưa sang các công trình xử lý sinh học tiếp theo, mà ở đây cụ thể là Aeroten Aeroten

xử lý hàm lượng BOD nhờ các vi sinh vật có trong bùn hoạt tính Tiếp theo nước được đưa sang bể lắng ngang đợt II nhằm lắng bớt bùn hoạt tính, một phần bùn được đưa tuần hoàn về bể aeroten, phần bùn dư còn lại được đưa sang bể nén bùn Nước tiếp tục được đưa sang bể tiếp xúc tai đây nước được khử trùng bằng dung dịch Clo Cuối cùng nước thải được xả vào nguồn tiếp nhận là sông Thu Bồn Nước sau khi xử lý đạt tiêu

chuẩn loại B QC 14:2008 Phần bùn dư của bể lắng II được đưa vào bể nén bùn nhằm

giảm thể tích bùn và độ ẩm Sau đó lượng bùn này và lượng cặn từ bể lắng I được đưa qua bể metank để phân huỷ và ổn định cặn Cặn sau khi được ổn định được xả vào sân phơi bùn đến khi đạt độ ẩm khoảng 75% sẽ được vận chuyển đi chôn lấp Nước dư từ

bể nén bùn và bể metank sẽ theo đường ống thoát nước chảy về ngăn tiếp nhận để tiếp tục xử lý

b Thuyết minh dây chuyền công nghệ trạm xử lý theo phương án II:

Tương tự phương án I Nước thải từ mạng thu gom nước được đưa về trạm xử

lý trung tâm bằng đường ống tự chảy, tập trung tại ngăn tiếp nhận của trạm xử lý Nước thải tiếp tục đi qua song chắn rác, tại đây rác có kích thước lớn được giữ lại, thu gom chuyển sang máy nghiền rác Nước thải được bơm vào bể lắng cát nhằm loại bỏ các loại cặn lớn, bỏ rác và cát sỏi Sau đó Nước được bơm lên bể điều hoà nhằm điều hoà lưu lượng Nước thải từ bể điều hòa chảy qua bể lắng ngang đợt I để loại bỏ bớt các chất lơ lửng có trong nước, làm giảm chất lơ lửng trước khi cho vào bể sinh học Cặn được giữ lại theo ống xả cặn ra ngoài đi vào bể metank để tiếp tục xử lý Sau khi được xử lý cơ học, nước thải được đưa sang các công trình xử lý sinh học tiếp theo, mà

ở đây cụ thể là Aeroten theo mẻ Tiếp theo nước được đưa sang bể lắng ngang đợt II nhằm lắng bớt bùn hoạt tính, một phần bùn được đưa tuần hoàn về bể aeroten, phần bùn dư còn lại được đưa sang bể nén bùn Nước tiếp tục được đưa sang bể tiếp xúc tại đây nước được khử trùng bằng dung dịch Clo Cuối cùng nước thải được xả vào nguồn

tiếp nhận là sông Thu Bồn Nước sau khi xử lý đạt tiêu chuẩn loại B QC 14:2008

Phần bùn dư của bể lắng II được đưa vào bể nén bùn nhằm giảm thể tích bùn và độ

ẩm Sau đó lượng bùn này và lượng cặn từ bể lắng I được đưa qua bể metank để phân huỷ và ổn định cặn Cặn sau khi được ổn định được xả vào sân phơi bùn đến khi đạt độ

ẩm khoảng 75% sẽ được vận chuyển đi chôn lấp Nước dư từ bể nén bùn và bể metank

sẽ theo đường ống thoát nước chảy về ngăn tiếp nhận để tiếp tục xử lý

Ưu điểm nổi bật của bể Aeroten có ngăn tái sinh bùn:

+Chịu được sự dao động lớn của lưu lượng và chất lượng nước thải

+Hiệu quả xử lý cao do bùn luôn được hoạt hóa lại trước khi vào ngăn Aeroten nên sẽ làm việc hiệu quả hơn

+Ngoài ra còn có thêm ưu điểm đó là việc ngừng hoạt động bể Aeroten sẽ không ảnh hưởng đến bùn hoạt tính, vì ta có thể chỉ hoạt động ngăn tái sinh để nuôi bùn nên việc khởi động lại ngăn Aeroten là dễ dàng và không mất thời gian nhiều

+Không cần phải theo dõi một cách thường xuyên các bước xử lý

- Hiệu quả xử lý không cao khi gặp sự cố trong một công đoạn nào đó

- Do lượng bùn trong bể là không đổi nên khi nồng độ chất bẩn thay đổi (tăng) thì sẽ hoạt động không có hiệu quả, chất lượng nước ra không đạt yêu cầu

- Thích hợp với công suất nhỏ nên khó nâng cấp khi có yêu cầu

- Dung tích bể lớn hơn vì các quá trình diễn ra cả trong cùng một bể

- Người vận hành phải có trình độ và phải theo dõi một cách thường xuyên

*Kết luận:

Qua các đánh giá vè mặt kinh tế và kỹ thuật của hai phương án ta thấy hiệu quả xử lý của phương án I tối ưu hơn nên phương án chọn ở đây là phương án I

C HƯƠNG IV TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH TRONG TRẠM XỬ LÝ

4.1 N găn tiếp nhận

Nước thải trên mạng lưới theo nhiều tuyến chảy về ngăn tập trung của trạm xử

lý Tại đây nước thải đi qua song chắn rác thô để loại bỏ bớt rác, sau đó nước được bơm đến các công trình xử lý tiếp theo

Dựa vào lưu lượng tính toán ax

h m

Q =1077,878 m3/h và tra bảng 3-4/111( xử lý nước thải đô thị và công nghiệp- Lâm Minh Triết ) ta có:

Chiều cao từ đáy ngăn tiếp nhận đến đáy mương dẫn nước H1=1600 mm

Chiều cao từ đáy ngăn tiếp nhận đến đáy mương dẫn nước h=7500 mm

Chiều cao của mương dẫn nước h1=750 mm

Chiều rộng máng dẫn nước b=600 mm

4.2 Song chắn rác