Đồ án Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho KDC Tân khai công suất 1000m3 / ngày

kết quả và các số liệu chưa được ai cơng bố dưới bất cứ hình thức nào. Em xin hồn tồn chịu trách nhiệm trước nhà trường về sự cam đoan này. TPHCM, ngày 22 tháng 8 năm 2015 Sinh viên Đinh Hữu Nghị LỜI CẢM ƠN ----o0o---- Trong quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp, em đã nhận được sự giúp đỡ và ủng hộ rất lớn của Thầy, Cơ, người thân và bạn bè. Đĩ là động lực rất lớn giúp em hồn thành tốt Đồ án tốt nghiệp này. Em xin bày tỏ lịng biết ơn chân thành đến tập thể Thầy Cơ Khoa Mơi trường – Cơng nghệ sinh học – Thực phẩm đã hết lịng giảng dạy em trong suốt quá trình học tập. Trân trọng cảm ơn Thầy TS. Nguyễn Xuân Trường. Người đã trực tiếp hướng dẫn đồ án tốt nghiệp của em. Thầy luơn nhiệt tình dẫn giải và theo sát đồ án tốt nghiệp trong quá trình thực hiện. Em xin cảm ơn quý Thầy Cơ đã quan tâm, dành thời gian phản biện khoa học cho đề tài này. Cảm ơn các bạn lớp 11DMT03 đã gĩp ý, giúp đỡ và động viên em, cùng nhau chia sẻ mọi khĩ khăn trong học tập. Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn! TPHCM, tháng 8 năm 2015 Sinh viên Đinh Hữu Nghị Tính tốn thiết kế HTXLNT cho KDC Tân Khai, Cơng suất 1000m3/ngày MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN LỜI CAM ĐOAN MỤC LỤC i DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT vii DANH MỤC CÁC BẢNG viii DANH MỤC CÁC HÌNH ix CHƯƠNG 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 PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN 2 1.5 Ý NGHĨA ĐỀ TÀI 3 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC DỰ ÁN 4 2.1 VỊ TRÍ ĐỊA LÝ 4 2.2 ĐIỀU KIỆN MƠI TRƯỜNG TỰ NHIÊN 4 2.2.1 Điều kiện địa hình, địa chất 4 2.2.2 Điều kiện về khí tượng 5 2.2.3 Đặc điểm thủy văn 7 i Tính tốn thiết kế HTXLNT cho KDC Tân Khai, Cơng suất 1000m3/ngày 2.3 ĐIỀU KIỆN KINH TẾ - XÃ HỘI 8 2.3.1 Điều kiện kinh tế 8 2.3.2 Điều kiện văn hĩa – xã hội 10 2.4 HIỆN TRẠNG MƠI TRƯỜNG 13 2.4.1 Hiện trạng mơi trường khơng khí 13 2.4.2 Hiện trạng chất lượng mơi trường nước ngầm 15 2.4.3 Hiện trạng chất lượng mơi trường nước mặt 16 2.4.4 Hiện trạng tài nguyên sinh học 16 CHƯƠNG 3: TỔNG QUAN CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT 18 3.1 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ CƠ HỌC 18 3.1.1 Song chắn rác và lưới chắn rác 18 3.1.2 Bể lắng cát 21 3.1.3 Bể tách dầu mỡ 25 3.1.4 Bể điều hịa 25 3.1.5 Bể lắng 26 3.1.6 Bể lọc 28 3.2 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ HĨA HỌC 29 3.2.1 Phương pháp trung hịa 29 ii Tính tốn thiết kế HTXLNT cho KDC Tân Khai, Cơng suất 1000m3/ngày 3.2.2 Phương pháp đơng tụ và keo tụ 30 3.2.3 Phương pháp ozone hĩa 31 3.2.4 Phương pháp điện hĩa học 31 3.2.5 Oxy hĩa khử 32 3.2.6 Phương pháp quang xúc tác 32 3.3 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ HĨA LÝ 33 3.3.1 Tuyển nổi 33 3.3.2 Trích ly 34 3.3.3 Hấp phụ 35 3.3.4 Chưng bay hơi 36 3.3.5 Trao đổi ion 36 3.3.6 Tách bằng màng 36 3.4 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SINH HỌC 36 3.4.1 Cơng trình xử lý trong điều kiện tự nhiên 37 3.4.2 Các cơng trình xử lý hiếu khí nhân tạo 39 3.5 PHƯƠNG PHÁP KHỬ TRÙNG 50 3.6 XỬ LÝ CẶN 52 3.7 SƠ LƯỢC VỀ CÁC VSV TRONG VIỆC XỬ LÝ NƯỚC THẢI 52 3.7.1 Qúa trình hiếu khí và hiếu khí khơng bắt buộc (tùy nghi) 52 iii Tính tốn thiết kế HTXLNT cho KDC Tân Khai, Cơng suất 1000m3/ngày 3.7.2 Quá trình yếm khí 56 CHƯƠNG 4: ĐỀ XUẤT VÀ LỰA CHỌN CƠNG NGHỆ XỬ LÝ 60 4.1 XÁC ĐỊNH CÁC THƠNG SỐ TÍNH TỐN 60 4.2 THƠNG SỐ NƯỚC THẢI ĐẦU VÀO 61 4.3 TÍNH CHẤT NƯỚC THẢI YÊU CẦU SAU XỬ LÝ 61 4.4 ĐỀ XUẤT CƠNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI 62 4.5 CƠ SỞ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN 69 CHƯƠNG 5: TÍNH TỐN THIẾT KẾ CÁC CƠNG TRÌNH ĐƠN VỊ 70 5.1 SONG CHẮN RÁC 71 5.1.1 Nhiệm vụ 71 5.1.2 Vật liệu 71 5.1.3 Tính tốn song chắn rác 71 5.2 BỂ THU GOM 75 5.2.1 Chức năng 75 5.2.2 Vật liệu 75 5.2.3 Tính tốn bể thu gom 75 5.3 BỂ TÁCH DẦU MỠ 76 5.3.1 Chức năng 76 5.3.2 Vật liệu 76 iv Tính tốn thiết kế HTXLNT cho KDC Tân Khai, Cơng suất 1000m3/ngày 5.3.3 Tính tốn 76 5.4 BỂ ĐIỀU HỊA 78 5.4.1 Chức năng 78 5.4.2 Vật liệu 78 5.4.3 Tính tốn kích thước bể điều hịa 78 5.5 BỂ AEROTANK 82 5.5.1 Chức năng 82 5.5.2 Thơng số thiết kế 82 5.5.3 Tính tốn bể Aerotank 83 5.6 BỂ LẮNG 2 94 5.6.1 Chức năng 94 5.6.2 Vật liệu 95 5.6.3 Tính tốn thiết kế 95 5.7 BỂ KHỬ TRÙNG 100 5.7.1 Chức năng 100 5.7.2 Tính tốn bể khử trùng 100 5.8 BỂ LỌC ÁP LỰC 102 5.8.1 Chức năng 102 5.8.2 Tính tốn bể lọc áp lực 102 v Tính tốn thiết kế HTXLNT cho KDC Tân Khai, Cơng suất 1000m3/ngày 5.9 BỂ NÉN BÙN 105 5.9.1 Nhiệm vụ 105 5.9.2 Tính tốn 105 5.10 MÁY ÉP BÙN 108 5.10.1 Nhiệm vụ 108 5.10.2 Tính tốn 108 CHƯƠNG 6: DỰ TỐN GIÁ THÀNH VÀ CHI PHÍ XỬ LÝ NƯỚC THẢI 110 6.1 CÁC HẠNG MỤC XÂY DỰNG 110 6.2 GIÁ THÀNH CÁC CƠNG TRÌNH 112 6.3 MƠ TẢ THIẾT BỊ VÀ ĐẶC TÍNH KÝ THUẬT 113 6.3.1 Phương pháp lựa chọn thiết bị 113 6.3.2 Dự tốn chi phí cho phần thiết bị 113 6.4 TỔNG VỐN ĐẦU TƯ 115 CHƯƠNG 7: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 116 7.1 KẾT LUẬN 116 7.2 KIẾN NGHỊ 116 TÀI LIỆU THAM KHẢO 118 vi Tính tốn thiết kế HTXLNT cho KDC Tân Khai, Cơng suất 1000m3/ngày DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT BOD5 : Nhu cầu oxy sinh hĩa, đo trong 5 ngày COD : Nhu cầu oxy hĩa học TSS : Tổng các chất rắn lơ lửng SS : Chất rắn lơ lửng TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam BTNMT : Bộ Tài nguyên và Mơi trường NĐ-CP : Nghị định chính phủ XLNT : Xử lý nước thải KDC : Khu dân cư F/M : Tỷ số lượng thức ăn và lượng vi sinh vật trong mơ hình. TCXD : Tiêu chuẩn xây dựng vii Tính tốn thiết kế HTXLNT cho KDC Tân Khai, Cơng suất 1000m3/ngày DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1: Chất lượng khơng khí tại khu vực dự án Bảng 2.2: Chất lượng nước ngầm khu vực dự án Bảng 2.3: Kết quả phân tích chất lượng nước mặt Bảng 3.1: Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt động của các cơng trình xử lý nước thải hiếu khí Bảng 4.1: Nhu cầu dùng nước của khu dân cư Tân Khai Bảng 4.2: Các thơng số nước thải đầu vào của KDC Tân Khai Bảng 4.3: QCVN 14:2008/BTNMT – Quy chuẩn nước thải sinh hoạt Bảng 5.1: Bảng hệ số khơng điều hịa chung K0 Bảng 5.2: Các thơng số thiết kế bể lắng đợt 2 Bảng 6.1: Bảng tổng hợp các hạng mục xây dựng Bảng 6.2: Bảng giá thành các cơng trình Bảng 6.3: Bảng dự tốn chi phí thiết bị Bảng 6.4: Bảng tổng vốn đầu tư viii Tính tốn thiết kế HTXLNT cho KDC Tân Khai, Cơng suất 1000m3/ngày DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 3.1: Phân loại song chắn rác Hình 3.2: A. Song chắn rác cơ giới; B. Song chắn rác thủ cơng Hình 3.3: Sơ đồ lắp đặt của một nhà máy nghiền rác Hình 3.4: Bể lắng cát ngang Hình 3.5: Bể lắng cát thổi khí Hình 3.6: Sơ đồ bể lắng cát ngang với hệ thống cơ giới để lấy cặn Hình 3.7: Sơ đồ bể tách dầu mỡ lớp mỏng Hình 3.8: Bể lắng ngang Hình 3.9: Bể lắng đứng Hình 3.10: Bể lắng ly tâm Hình 3.11: Bể lọc Hình 3.12: Quá trình tạo bơng cặn Hình 3.13: Sơ đồ bể kết tủa bơng cặn Hình 3.14: Sơ đồ xử lý chất thải độc hại bằng phương pháp quang hĩa Hình 3.15: Bể tuyển nổi kết hợp với cơ đặc bùn Hình 3.16: Tháp trích ly Hình 3.17: Sơ đồ tháp lọc hấp phụ Hình 3.18: Ao hiếu khí với hệ thống cung cấp khí ix Tính tốn thiết kế HTXLNT cho KDC Tân Khai, Cơng suất 1000m3/ngày Hình 3.19: Hồ tùy nghi Hình 3.20: Xử lý nước thải bằng đất Hình 3.21: Các vi sinh vật hình sợi tiêu biểu trong bể bùn hoạt tính Hình 3.22: Sơ đồ cơng nghệ bể Aeroten truyền thống. Hình 3.23: Sơ đồ làm việc của bể Aeroten cĩ ngăn tiếp xúc Hình 3.24: Sơ đồ làm việc của bể Aeroten làm thống kéo dài Hình 3.25: Sơ đồ làm việc của bể Aeroten khuấy trộn hồn chỉnh Hình 3.26: Oxytank Hình 3.27: Bể lọc sinh học cao tải Hình 3.28: Đĩa quay sinh học RBC Hình 3.29: Quá trình vận hành bể SBR Hình 3.30: Bể UASB Hình 3.31: Hệ thống khử trùng Hình 3.32: Sơ đồ một bể tiếp xúc Chlorine Hình 3.33: Một đồ thị điển hình về sự tăng trưởng của vi khuẩn trong một bể xử lý. Hình 3.34: Đồ thị về sự tăng trưởng của các vi sinh vật trong xử lý nước thải Hình 3.35: Ảnh hưởng của nhiệt độ lên khả năng sinh khí của hầm ủ Hình 4.1: Sơ đồ khối cơng nghệ xử lý nước thải sinh hoạt KDC Tân Khai – Phương án 1 x Tính tốn thiết kế HTXLNT cho KDC Tân Khai, Cơng suất 1000m3/ngày Hình 4.2: Sơ đồ khối cơng nghệ xử lý nước thải sinh hoạt KDC Tân Khai – Phương án 2. xi Tính tốn thiết kế HTXLNT cho KDC Tân Khai, Cơng suất 1000m3/ngày CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ Trong giai đoạn hiện nay, khi mà nền kinh tế của nước ta cĩ những bước phát triển mạnh mẽ và vững chắc, đời sống của người dân ngày càng được nâng cao thì vấn đề mơi trường và các điều kiện vệ sinh mơi trường lại trở nên cấp thiết hơn bao giờ hết. Trong đĩ các vấn đề về nước được quan tâm nhiều hơn cả. Các biện pháp để bảo vệ mơi trường sống, bảo vệ nguồn nước mặt, nước ngầm khơng bị ơ nhiễm do các hoạt động sinh hoạt và sản xuất của con người là thu gom và xử lý nước thải. Nước thải sau xử lý sẽ đáp ứng được các tiêu chuẩn thải vào mơi trường cũng như khả năng tái sử dụng nước sau xử lý. Hiện nay, việc thu gom và xử lý nước thải là yêu cầu khơng thể thiếu được của vấn đề vệ sinh mơi trường, nước thải ra ở dạng ơ nhiễm hữu cơ, vơ cơ cần được thu gom và xử lý trước khi thải ra mơi trường. Điều này được thực hiện thơng qua hệ thống cống thốt nước và xử lý nước thải đơ thị. Tuy độc lập về chức năng nhưng cả hai hệ thống này cần hoạt động đồng bộ. Nếu hệ thống thu gom đạt hiệu quả nhưng hệ thống xử lý khơng đạt yêu cầu thì nước sẽ gây ơ nhiễm khi được thải trở lại mơi trường. Trong trường hợp ngược lại, nếu hệ thống xử lý nước thải được thiết kế hồn chỉnh nhưng hệ thống thốt nước khơng đảm bảo việc thu gom vận chuyển nước thải thì nước thải cũng sẽ phát thải ra mơi trường mà chưa qua xử lý. Chính vì thế, việc đồng bộ hĩa và phối hợp hoạt động giữa hệ thống thốt nước và hệ thống xử lý nước thải của một đơ thị, một khu dân cư là hết sức cần thiết vì hai hệ thống này tồn tại với mối quan hệ hữu cơ mật thiết với nhau. Từ những điều trên dễ thấy rằng với mỗi khu dân cư khi được hình thành cần phải cĩ hệ thống xử lý nước thải đi kèm nhằm đảm bảo mơi trường của khu dân cư đĩ luơn 1 Tính tốn thiết kế HTXLNT cho KDC Tân Khai, Cơng suất 1000m3/ngày sạch, đảm bảo mơi trường sống, đảm bảo nguồn nước mặt ở đĩ khơng bị ơ nhiễm do nước thải sinh hoạt. 1.2 MỤC TIÊU ĐÈ TÀI Dựa trên những thơng số của nước thải sinh hoạt đầu vào nghiên cứu thiết kế hệ thống xử lý nước thải mới trước khi xây dựng Khu dân cư, đảm bảo tiêu chuẩn xả thải nước thải ra mơi trường theo QCVN 14:2008/BTNMT – Cột A. 1.3 NỘI DUNG ĐỀ TÀI Nội dung đồ án tập trung nghiên cứu vào các vấn đề sau: - Tổng quan về hệ thống thốt nước và xử lý nước thải sinh hoạt. - Tìm hiểu vị trí địa lý, tự nhiên, điều kiện kinh tế - xã hội và hiện trạng mơi trường tại Khu dân cư Tân Khai , xã Tân Khai, huyện Hớn Quản, tỉnh Bình Phước. - Tính tốn thiết kế hệ thống thu gom và xử lý nước thải sinh hoạt tại khu dân cư. - Đưa ra các phương án xử lý và chọn phương án xử lý hiệu quả nhất từ đĩ tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải của khu dân cư. 1.4 PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN - Phương pháp thu thập số liệu: Thu thập các tài liệu về khu dân cư, tìm hiểu thành phần, tính chất nước thải và các số liệu cần thiết khác. - Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Tìm hiểu những cơng nghệ xử lý nước thải cho các khu dân cư qua các tài liệu chuyên ngành. - Phương pháp tổng hợp và phân tích số liệu: Thống kê, tổng hợp số liệu thu thập và đưa ra cơng nghệ xử lý phù hợp. 2 Tính tốn thiết kế HTXLNT cho KDC Tân Khai, Cơng suất 1000m3/ngày - Phương pháp tốn: Sử dụng cơng thức tốn học để tính tốn các cơng trình đơn vị trong hệ thống xử lý nước thải, dự tốn chi phí xây dựng, vận hành trạm xử lý. - Phương pháp đồ họa: Dùng phần mềm AutoCad để mơ tả kiến trúc cơng nghệ xử lý nước thải 1.5 Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI - Xây dựng trạm xử lý nước thải đạt tiêu chuẩn mơi trường giải quyết được vấn đề ơ nhiễm mơi trường do nước thải Khu dân cư. - Gĩp phần nâng cao ý thức về mơi trường cho người dân cũng như Ban quản lý Khu dân cư. - Khi trạm xử lý hồn thành và đi vào hoạt động sẽ là nơi để các doanh nghiệp, sinh viên tham quan, học tập. 3 Tính tốn thiết kế HTXLNT cho KDC Tân Khai, Cơng suất 1000m3/ngày CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC DỰ ÁN 2.1 VỊ TRÍ ĐỊA LÝ Vị trí khu đất xây dựng dự án thuộc xã Tân Khai, huyện Hớn Quản, tỉnh Bình Phước. Cĩ các mặt tiếp giáp như sau: - Phía Bắc: giáp đường lơ cao su. - Phía Đơng: giáp Trung tâm hành chính huyện Hớn Quản. - Phía Nam: giáp đất của Cơng ty cao su An Phú Thịnh. - Phía Tây: giáp đường lơ cao su.  Hiện trạng khu vực dự án: Hiện trạng khu đất xây dựng dự án chủ yếu là đất trồng cao su và đất trống, khơng cĩ cơng trình nhà ở nào. 2.2 ĐIỀU KIỆN MƠI TRƯỜNG TỰ NHIÊN 2.2.1 Điều kiện địa hình, địa chất a. Điều kiện địa hình Theo số liệu từ dự án đầu tư thì đánh giá địa hình khu vực xây dựng dự án cĩ những đặc điểm sau: Khu vực thiết kế cĩ cao độ biến đổi từ 83m đến 70,5m. Hướng dốc địa hình tự nhiên từ Tây Bắc xuống Đơng Nam. Địa hình bằng phẳng độ dốc tự nhiên khoảng 1,4%, địa hình rất thuận lợi cho việc xây dựng. b. Điều kiện về địa chất cơng trình Nhìn chung vùng đất tại khu vực quy hoạch cĩ cường độ tương đối lớn và ổn định, cường độ chịu nén khoảng từ 0,7 đến 1,5kg/cm2, rất phù hợp và thuận lợi trong xây dựng cơng trình. 4 Tính tốn thiết kế HTXLNT cho KDC Tân Khai, Cơng suất 1000m3/ngày 2.2.2 Điều kiện về khí tượng Khu vực thực hiện dự án thuộc xã Tân Khai, huyện Hớn Quản, tỉnh Bình Phước nên khí hậu của khu vực dự án mang tính chất đặc trưng của khí hậu miền Đơng Nam Bộ, chế độ của khu vực này ít thiên tai. Nhiệt độ thời tiết tương đối ơn hịa nên khơng gây ảnh hưởng lớn đến sản xuất và đời sống của người dân trong vùng. Khu vực dự án nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới giĩ mùa cận xích đạo. Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11 và mùa khơ kéo dài từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau. Theo quan trắc của trạm Đồng Phú trong năm 2012 cho các thơng số về khí tượng thủy văn như sau: a. Nhiệt độ Nhiệt độ khơng khí là một trong những yếu tố tự nhiên ảnh hưởng trực tiếp đến các quá trình chuyển hĩa và phát tán các chất ơ nhiễm trong khí quyển. Nhiệt độ khơng khí càng cao thì tốc độ các phản ứng hĩa học xảy ra càng nhanh và thời gian lưu tồn các chất ơ nhiễm càng nhỏ. Ngồi ra nhiệt độ cịn ảnh hưởng đến quá trình trao đổi nhiệt của cơ thể và sức khỏe của người lao động. Do vậy việc nghiên cứu chế độ nhiệt là điều cần thiết. Chế độ nhiệt ở khu vực dự án như sau: - Nhiệt độ bình quân trong năm cao đều và ổn định từ 25,8 – 26,20C. - Nhiệt độ bình quân thấp nhất từ 21,5 – 220C. - Nhiệt độ bình quân cao nhất từ 31,7 – 32,20C. Nhìn chung sự thay đổi nhiệt độ qua các tháng khơng lớn, song chênh lệch nhiệt độ giữa ngày và đêm thì khá lớn khoảng 7 – 90C, nhất là vào các tháng mùa khơ. Nhiệt độ cao nhất vào các tháng 3,4,5 ( từ 37 – 37,20C) và thấp nhất vào tháng 12 là 190C. b. Số giờ nắng 5 Tính tốn thiết kế HTXLNT cho KDC Tân Khai, Cơng suất 1000m3/ngày Tỉnh Bình Phước nĩi chung và xã Tân Khai , huyện Hớn Quản nĩi riêng nằm trong vùng dồi dào nắng. Tổng số giờ nắng trong năm từ 2400 – 2500 giờ. - Số giờ nắng bình quân trong ngày từ 6,2 – 6,6 giờ. - Thời gian nắng nhiều nhất vào các tháng 1,2,3,4. - Thời gian ít nắng nhất vào tháng 7,8,9. c. Lượng mưa Lượng mưa bình quân năm biến động từ 2045 – 2325 mm. Mùa mưa diễn ra từ tháng 5 – 11, chiếm 85 – 90% tổng lượng mưa cả năm, tháng cĩ lượng mưa lớn nhất 376mm là tháng 7. Mùa khơ từ cuối tháng 11 đến đầu tháng 5 năm sau, lượng mưa chỉ chiếm 10 – 15% tổng lượng mưa cả năm, tháng cĩ lượng mưa ít nhất là tháng 2 và tháng 3. Lượng bốc hơi hằng năm khá cao từ 1113 – 1447 mm. Thời gian kéo dài quá trình bốc hơi lớn nhất vào tháng 2,3,4. d. Độ ẩm khơng khí Độ ẩm khơng khí cũng như nhiệt độ khơng khí là một trong những yếu tố tự nhiên ảnh hưởng trực tiếp đến các quá trình chuyển hĩa và phát tán các chất ơ nhiễm trong khí quyển, ảnh hưởng đến quá trình trao đổi nhiệt và sức khỏe người lao động. Do chế độ mưa theo mùa nên biên độ dao động độ ẩm khơng khí giữa mùa mưa và mùa khơ khá lớn. - Độ ẩm trung bình hằng năm từ 80,8 – 81,4%. - Bình quân năm thấp nhất là 45,6 – 53,2%. - Tháng cĩ độ ẩm cao nhất là 88,2%. - Tháng cĩ độ ẩm thấp nhất là 16%. 6 Tính tốn thiết kế HTXLNT cho KDC Tân Khai, Cơng suất 1000m3/ngày e. Bức xạ mặt trời Bức xạ mặt trời là một trong những yếu tố quan trọng ảnh hưởng trực tiếp đến chế độ nhiệt trong vùng và qua đĩ sẽ ảnh hưởng đến mức độ bền vững khí quyển và quá trình phát tán – biến đổi các chất gây ơ nhiễm. Thời gian cĩ nắng trung bình trong năm là 2500 giờ đưa đến tổng lượng bức xạ cao. Thời gian cĩ nắng trung bình trong năm là 2443 giờ hoặc nhiều hơn. Hằng ngày cĩ đến 12 – 13 giờ nắng và cường độ chiếu sáng vào giữa trưa mùa khơ cĩ thể lên tới 100000 lux. f. Chế độ giĩ. Vùng chịu ảnh hưởng của 3 hướng giĩ chính là: Đơng, Đơng Bắc, Tây Nam. Mùa kho hướng giĩ chính trong khu vực là hướng Đơng sau đĩ chuyển dần sang hướng Đơng Bắc và tốc độ giĩ 3,5m/s. Mùa mưa, giĩ Đơng Bắc chuyển dần sang Tây Nam, tốc độ trung bình 3,2 m/s. Ngồi ra, khu vực dự án rất ít khi xảy ra các hiện tượng thời tiết đặc biệt như sương muối, mưa đá và hầu như khơng cĩ. Hiện tượng sương mù ít, hằng năm cĩ từ 7 – 9 ngày rải đều ở các tháng, khơng ảnh hưởng lớn đến khí hậu thời tiết trong vùng. 2.2.3 Đặc điểm thủy văn Xã Tân Khai cĩ suối Bàu Nát chảy qua và được bao bọc bởi các con suối: phía Bắc là suối Con, suối Xa Cát, phía Nam là suối Tàu Ơ, phía Tây là suối Cầu Xây. Các suối này đều cĩ lưu lượng nước ít. Đầy về mùa mưa và kiệt về mùa khơ. Theo quy hoạch chung của huyện thì tồn bộ lượng nước thải tập trung từ quy hoạch khu dân cư sẽ được thải ra suối Cầu Xây nằm tại ấp 2 xã Tân Khai. 7 Tính tốn thiết kế HTXLNT cho KDC Tân Khai, Cơng suất 1000m3/ngày Huyện Hớn Quản sẽ xây dựng trạm xử lý nước thải với cơng suất 5000m3/ngày đêm để xử lý tồn bộ lượng nước thải từ khu dân cư quy hoạch và các cơ sở cơng nghiệp, dịch vụ đạt tiêu chuẩn thải loại A trước khi thải ra nguồn tiếp nhận. Nguồn tiếp nhận nước thải khu vực dự án: nước thải phát sinh từ khu vực dự án sẽ được đấu nối vào hệ thống cống thốt nước thải của khu trung tâm hành chính huyện trước khi thải ra suối Cầu Xây. Suối Cầu Xây chảy qua khu vực xã Tân Khai, huyện Hớn Quản rồi chảy ra suối Xa Cát. Nguồn nước của suối Xa Cát chủ yếu dung cho mục đích tưới tiêu nơng nghiệp, khơng dung cho mục đích cấp nước sinh hoạt. Vận tốc dịng chảy trung bình của suối đoạn gần khu vực dự án vào khoảng 2,4m/s, diện tích tiết diện trung bình 6x0,8m, lưu lượng bình quân của suối là 11,52 m3/s. Hớn Quản cĩ nguồn nước ngầm tương đối tốt, lưu lượng khoảng 80 – 150 m3/ngày đêm. Chất lượng cĩ thể chấp nhận cho sinh hoạt bình thường. Nước sinh hoạt trong khu vực hiện tại chủ yếu là đào giếng sâu >=10m. Nước mặt: nước mặt thốt theo triền dốc và thấm tự nhiên xuống lịng đất và một phần đổ ra sơng suối. 2.3 ĐIỀU KIỆN KINH TẾ XÃ HỘI 2.3.1 Điều kiện kinh tế a. Sản xuất nơng nghiệp Cây hằng năm: diện tích gieo trồng vụ Đơng Xuân là 68ha, giảm so với cùng kỳ. Trong đĩ các loại cây hằng năm như lúa, ngơ, cây lấy củ, rau, đậu, hoa, cây cảnh đều giảm so với cùng kỳ. Các loại cây hằng năm khác tăng 1,8% so với cùng kỳ. Năng suất các loại cây hằng năm vụ Đơng Xuân năm 2013 đều tăng so với cùng kì, cụ thể: 8 Tính tốn thiết kế HTXLNT cho KDC Tân Khai, Cơng suất 1000m3/ngày lúa đạt 30,8 tạ/ha tăng 6,43%: ngơ đạt 40,5 tạ/ha; sắn đạt 197 tạ/ha tăng 1,03%; rau các loại đạt 154,59 tạ/ha tăng 26,1%. Cây lâu năm: tổng diện tích cây lâu năm đến nay là 3705 ha, tăng so với cùng kỳ. Trong đĩ, diện tích một số cây trồng chính trên địa bàn huyện như cao su tăng 3,12%; cây điều giảm 4,1%; hồ tiêu giảm 0,7%; cà phê tăng 20,4% so với cùng kỳ. Năng suất một số loại cây trồng chính giảm hoặc tăng khơng nhiều so với cùng kỳ, cụ thể: điều đạt 9,5 tạ/ha giảm 19,42%; cao su đạt 5,8 tạ/ha giảm 3,33%; hồ tiêu đạt 20 tạ/ha, tăng 2,99%; cà phê đạt 15,5 tạ/ha tăng 4,73%. Chăn nuơi: triển khai cĩ hiệu quả cơng tác phịng dịch bệnh trên đàn gia súc, gia cầm. Khơng để xảy ra dịch bệnh. Cơng tác vệ sinh thú y, phịng chống dịch được tăng cường, kiểm tra chặt chẽ. Đàn heo ước tính 520 con, đạt 98% kế hoạch; đàn bị ước tính cĩ 230 con đạt 87,6% kế hoạch; đàn trâu ước tính cĩ 57 con đạt 117% kế hoạch; đàn gia cầm cĩ 7818 con đạt 1155 kế hoạch. b. Quản lý đất đai – xây dựng – mơi trường Cơng tác quản lý Nhà nước về đất đai tiếp tục được thực hiện hiệu quả. Thực hiện tốt cơng tác kiểm tra hồ sơ địa chính, chỉnh lý biến động đất đai. Đã hướng dẫn làm hồ sơ chuyển mục đích sử dụng 11 trường hợp với diện tích 1250m2; chuyển đổi 20 trường hợp với diện tích 8771,2 m2 . Về cơng tác bồi thường, tái định cư: 6 tháng đầu năm đã giao đất phân lơ đấu giá cho 3 trường hợp; giao lơ tái định cư cho các hộ dân thuộc diện giải tỏa do quy hoạch; phê duyệt bồi thường bổ sung cho 3 hộ dân thuộc dự án xây dựng Bệnh viện Đa khoa huyện. 9 Tính tốn thiết kế HTXLNT cho KDC Tân Khai, Cơng suất 1000m3/ngày Tăng cường các cơng tác quản lý nhà nước về mơi trường, tài nguyên, khống sản; trong 6 tháng đầu năm đã kiểm tra các cơ sở sản xuất kinh doanh, phát hiện sai phạm và đã xử phạt vi phạm hành chính. c. Sản xuất cơng nghiệp – thương mại dịch vụ - khoa học cơng nghệ Cơng nghiệp: trong 6 tháng đầu năm 2013 bằng các chính sách hỗ trợ thiết thực của nhà nước, các doanh nghiệp tiếp tục ổn định sản xuất kinh doanh. Giá trị ngành cơng nghiệp trên địa bàn xã ước đạt 7,5 tỷ đồng, tăng 7,1%. Hoạt động thương mại – dịch vụ: trong 6 tháng đầu năm, đặc biệt là trong dịp tết diễn ra tương đối ổn định. UBND huyện đã chỉ đạo các ngành chức năng ở huyện thực hiện tốt cơng tác bình ổn giá, ngăn chặn tình trạng đầu cơ, găm hàng và đảm bảo cơng tác vệ sinh an tồn thực phẩm. Về điện: cung cấp điện trong 6 tháng đầu năm tương đối ổn định, khơng cĩ tình trạng mất điện luân phiên vào mùa khơ Khoa học và cơng nghệ: triển khai lắp đặt, nghiệm thu hồn thành và bàn giao đưa vào sử dụng phịng máy cho trung tâm dạy nghề huyện. 2.3.2 Điều kiện văn hĩa – xã hội a. Cơng tác văn hĩa thơng tin, thể dục thể thao Cơng tác thơng tin cổ động tiếp tục tập trung thực hiện tốt cơng tác văn hĩa, thơng tin: tổ chức các cuộc thi văn nghệ, hội chợ,Duy trì tốt việc tiếp sĩng FM, chuyển tiếp chương trình của Đài trung ương và Đài huyện. Các hoạt động tuyên truyền, văn hĩa, thể dục thể thao tập trung vào các nhiệm vụ tuyên truyền phục vụ Tết Nguyên đán, tuyên truyền ngày thành lập Đảng Cộng Sản Việt Nam, tuyên truyền các nội dung sửa đổi Hiến pháp năm 1992, dự thảo Luật Đất 10 Tính tốn thiết kế HTXLNT cho KDC Tân Khai, Cơng suất 1000m3/ngày đai sửa đổi và tuyên truyền cuộc vận động “ Học tập và làm theo tấm gương đạo đức Hồ Chí Minh”; phong trào “ Tồn dân đồn kết xây dựng đời sống văn hĩa ở khu dân cư”. Các hoạt động văn nghệ - thể thao diễn ra sơi nổi và thu hút được đơng đảo cán bộ và nhân dân tham gia. Tổ chức thành cơng Liên hoan văn hĩa các dân tộc thiểu số năm 2013 trên địa bàn huyện, xây dựng và chuẩn bị các điều kiện cần thiết để tổ chức Đại hội thể thao các cấp năm 2013 theo đúng kế hoạch của tỉnh. b. Cơng tác y tế, dân số - kế hoạch hĩa gia đình Về y tế: cơng tác bảo vệ, chăm sĩc sức khỏe nhân dân và phịng, chống dịch bệnh được quan tâm thực hiện tốt; cơng tác vệ sinh an tồn thực phẩm được thực hiện tốt. Về cơng tác dân số - kế hoạch hĩa gia đình: số trẻ em sinh ra trong 6 tháng đầu năm là 95 trẻ, trong đĩ cĩ 28 người sinh con thứ 3 trở lên. Tổng các chỉ tiêu, biện pháp kế hoạch hĩa gia đình đạt 87% kế hoạch. c. Cơng tác giáo dục Chỉ đạo việc sơ kết học kì II và tổng kết năm học 2012 – 2013; chất lượng các mặt giáo dục được giữ vững, chất lượng giáo dục tồn diện được đảm bảo; quy mơ trường lớp ổn định về số lượng, tỉ lệ huy động học sinh các cấp học duy trì ổn định. d. Cơng tác lao động, thương binh và xã hội Phối hợp với các ban ngành đồn thể, tổ chức vận động tồn dân cùng với Đảng, chính quyền địa phương gĩp phần chăm lo đời sống gia đình chính sách bằng những việc làm cụ thể, thiết thực như: tổ chức họp mặt tặng quà cho gia đình chính sách nhân dịp tết nguyên đán, họp mặt nhân ngày thương binh liệt sĩ 27/7, 11 Tính tốn thiết kế HTXLNT cho KDC Tân Khai, Cơng suất 1000m3/ngày Tổ chức cấp quà cho người nghèo, cận nghèo ăn tết theo Quyết định số 81/QĐ-CP của Chính phủ. Việc chi trả nhanh gọn, đúng thời gian và khơng cĩ khiếu nại; cấp tiền tết từ các nguồn của Trung ương, của tỉnh. Hỗ trợ cho các hộ cĩ nguy cơ thiếu lương thực trong dịp tết là 15kg/người. e. Cơng tác dân tộc – tơn giáo Cơng tác dân tộc: tiến hành xét chọn các thơn, ấp đặc biệt khĩ khăn tại các xã theo Quyết định 30/2012/QĐ-TTg ngày 18/7/2012 của Thủ tướng Chính phủ. Thực hiện tốt các chính sách cho người cĩ uy tín trong đồng bào dân tộc trong dịp lễ, tết. Cơng tác tơn giáo: các cơ sở tơn giáo tổ chức các hoạt động tơn giáo trong dịp lễ, tết như lễ Noel, lễ Phục sinh, lễ Phật đản, theo đúng quy định. Các hoạt động tơn giáo trái phép đều được phát hiện và ngăn chặn kịp thời. Tuy nhiên vẫn cịn một số điểm nhĩm thuộc các hệ phái tin lành xây dựng và sửa chữa nhà nguyện trái phép dưới hình thức xây dựng nhà ở, UBND xã đã chỉ đạo các cơ quan chức năng tiến hành xử lý theo đúng quy định. f. Quốc phịng – An ninh trật tự Tình hình an ninh chính trị, an ninh kinh tế tiếp tục ổn định, khơng cĩ các vụ việc liên quan đến an ninh chính trị xảy ra trên địa bàn. Cơng tác lấy ý kiến nhân dân về dự thảo sửa đổi Hiến pháp năm 1992 được thực hiện tốt, thu hút đơng đảo người dân tham gia. Các nhiệm vụ quốc phịng – an ninh được thực hiện tốt, tiến hành huấn luyện lực lượng dân quân thường trực theo kế hoạch đã được phê duyệt. Tổ chức tốt Hội thao LLVT huyện năm 2013 và tham gia Hội thao LLVT cấp tỉnh đạt kết quả cao; sơ kết 5 năm thực hiện Nghị định số 152/NĐ-CP ngày 10/10/2007 về khu vực phịng thủ, đồng thời triển khai kế hoạch thực hiện nhiệm vụ quân sự quốc phịng năm 2013. Đã tiến hành phát lệnh gọi cơng dân đăng kí nghĩa vụ quân sự năm 2013 và xét duyệt chính trị, 12 Tính tốn thiết kế HTXLNT cho KDC Tân Khai, Cơng suất 1000m3/ngày chính sách 2 cấp đạt kết quả tốt. Cơng tác giáo dục quốc phịng an ninh được thực hiện rộng rãi trên địa bàn xã. Tình hình an ninh trật tự an tồn giao thơng cịn tình trạng chạy quá tốc độ, đi khơng đúng làn đường, vượt sai quy định gây tai nạn. Tuy nhiên cĩ giảm so với cùng kỳ. 2.4 HIỆN TRẠNG MƠI TRƯỜNG Để đánh giá chất lượng mơi trường khu vực dự án, ngày 11/10/2013 Cơng ty Cổ Phần Thiên Ân đã phối hợp với Trung tâm tư vấn Cơng nghệ mơi trường và An tồn vệ sinh lao động tiến hành lấy mẫu phân tích chất lượng mơi trường tại khu vực dự án. Kết quả như sau: 2.4.1 Hiện trạng mơi trường khơng khí: Bảng 2.1: Chất lượng khơng khí tại khu vực dự án Chỉ tiêu Tiếng Nhiệt Tốc độ Bụi CO SO2 NO2 ồn độ giĩ (mg/m3) (mg/m (mg/m (mg/m (dBA) (0C) (m/s) 3) 3) 3) Điểm đo Khu vực giáp 52 – 32,5 0,3 0,28 3,85 0,064 0,045 đường đất đỏ 54 (phía Tây dự án) 13 Tính tốn thiết kế HTXLNT cho KDC Tân Khai, Cơng suất 1000m3/ngày Khu vực giáp 53 – 30,6 0,2 0,24 3,11 0,05 0,034 đất dân cư 55 (phía Đơng dự án) Khu vực giao 54 - 56 31,2 0,3 0,25 3,09 0,058 0,038 giữa đường đất với đường nhựa (phía Bắc dự án) Khu vực giáp 51 - 53 32,8 0,3 0,22 3,46 0,046 0,023 trung tâm hành chính (phía Nam) QCVN 70* 0,3 30 0,35 0,2 05:2009/BTN MT (Nguồn: Trung tâm tư vấn Cơng nghệ mơi trường và An tồn vệ sinh lao động, 10/2013) Ghi chú: QCVN 05:2009/BTNMT: Quy chuẩn về chất lượng khơng khí xung quanh. *QCVN 26:2010/BTNMT: Giới hạn tối đa cho phép trong khu vực cơng cộng và dân cư. Nhận xét: kết quả phân tích được trình bày trong bảng 2.1 cho thấy chất lượng mơi trường khơng khí hiện tại của khu vực dự án khá tốt. Tại các điểm lấy mẫu, tất cả các kết quả đo đạc đều nằm trong tiêu chuẩn cho phép. Các kết quả bày là cơ sở để Cơ 14 Tính tốn thiết kế HTXLNT cho KDC Tân Khai, Cơng suất 1000m3/ngày quan Quản lý Mơi trường địa phương giám sát chất lượng mơi trường khi dự án đi vào hoạt động. 2.4.2 Hiện trạng chất lượng mơi trường nước ngầm Bảng 2.2: Chất lượng nước ngầm khu vực dự án STT Chỉ tiêu Đơn vị NN QCVN 09:2008/BTN MT 1 pH - 6,88 5,5 – 8,5 2 Độ cứng tổng mg/l 10 500 (CaCO3) 3 Chất rắn tổng số TS mg/l 14 1500 4 Nitrat mg/l 0,675 15 5 Nitrit mg/l KPH (<103) 1 6 Fe mg/l 0,15 5 7 Amoni mg/l 0,02 0,1 8 As mg/l 0,004 0,05 9 Tổng Coliform MNP/100ml 3 3 ( Nguồn: Trung tâm tư vấn Cơng nghệ mơi trường và An tồn vệ sinh lao động, 10/2013) Ghi chú: QCVN 09:2008/BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước ngầm KPH: Khơng phát hiện. Nhận xét: Kết quả phân tích cho thấy tất cả các chỉ tiêu đều đạt quy chuẩn cho phép, quy chuẩn Việt Nam quy định giới hạn và thơng số các chất ơ nhiễm trong nước 15 Tính tốn thiết kế HTXLNT cho KDC Tân Khai, Cơng suất 1000m3/ngày ngầm. Như vậy, nước ngầm khu vực thực hiện dự án cĩ chất lượng tương đối tốt. Đây cũng là kết quả để cơ quan quản lý mơi trường địa phương cĩ cơ sở để đánh giá mức độ tác động của dự án khi dự án đi vào hoạt động. 2.4.3 Hiện trạng chất lượng mơi trường nước mặt Bảng 2.3: Kết quả phân tích chất lượng nước mặt STT Thơng số Đơn vị tính NM QCVN 08:2008/BTN MT 1 pH - 7,12 5,5 – 9 2 TSS mg/l 55 50 3 COD mg/l 34 30 4 BOD5 mg/l 18 15 5 DO mg/l 5,24 <4 6 Amoni mg/l 0,75 0,5 7 Tổng Coliform MPN/100ml 2600 7500 ( Nguồn: Trung tâm tư vấn Cơng nghệ mơi trư... hữu cơ trong nước thải và khơng khí để hấp thụ oxy, đồng thời tạo sự trao đổi oxy và duy trì sinh khối trong điều kiện hiếu khí. Hình 3.28: Đĩa quay sinh học RBC  Bể sinh học theo mẻ SBR( Sequence Batch Reactor). SBR là một bể dạng của bể Aeroten. Khi xây dựng bể SBR nước thải chỉ cần đi qua song chắn rác, bể lắng cát và tách dầu mỡ nếu cần, rồi nạp thẳng vào bể. Ưu điểm là khử được các hợp chất Nitơ, photpho khi vận hành đúng quy trình hiếu khí, thiếu khí và yếm khí. Bể SBR hoạt động theo 5 pha: + Pha làm đầy (fill): Thời gian bơm nước vào bể kéo dài từ 1 – 3 giờ. Dịng nước thải được đưa vào bể trong suốt thời gian diễn ra pha làm đầy. Trong bể phản ứng hoạt động theo mẻ nối tiếp nhau, tùy thuộc vào mục tiêu xử lý, hàm lượng BOD đầu vào, 45 Tính tốn thiết kế HTXLNT cho KDC Tân Khai, Cơng suất 1000m3/ngày quá trình làm đầy cĩ thể thay đổi linh hoạt: Làm đầy – tĩnh, làm đầy – hịa trộn, làm đầy sục khí. + Pha phản ứng, thổi khí (React): Tạo phản ứng sinh hĩa giữa nước thải và bùn hoạt tính bằng sục khí hay làm thống bề mặt để cung cấp oxy vào nước và khuấy trộng đều hỗn hợp. Thời gian làm thống phụ thuộc vào chất lượng nước thải, thường khoảng 2 giờ. Trong pha phản ứng, quá trình nitrat hĩa cĩ thể thực hiện, chuyển nitơ từ 2- - dạng N-NH3 sang N-NO2 và nhanh chĩng chuyển sang dạng N-NO3 . + Pha lắng(settle): Lắng trong nước. Quá trình diễn ra trong mơi trường tĩnh, hiệu quả thủy lực của bể đạt 100%. Thời gian lắng trong và cơ đặc bùn thường kết thúc sớm hơn 2 giờ. + Pha rút nước ( draw): Khoảng 0.5 giờ. + Pha chờ: Chờ đợi để nạp mẻ mới, thời gian chờ phụ thuộc vào thời gian vận hành 4 quy trình trên và số lượng bể, thứ tự nạp nước nguồn vào bể. Xả bùn dư là một giai đoạn quan trọng khơng thuộc 5 giai đoạn cơ bản trên, nhưng nĩ cũng ảnh hưởng lớn đến năng suất của hệ. Lượng và tần xuất xả bùn được xác định bởi năng suất yêu cầu, cũng giống như hệ hoạt động liên tục thơng thường. Trong hệ hoạt động gián đoạn, việc xả thường được thực hiện ở giai đoạn lắng hoặc giai đoạn tháo nước trong. Đặc điểm duy nhất là ở bể SBR khơng cần tuần hồn bùn hoạt hĩa. Hai quá trình làm thống và lắng đều diễn ra ở ngay trong một bể, cho nên khơng cĩ sự mất mát bùn hoạt tính ở giai đoạn phản ứng và khơng phải tuần hồn bùn hoạt tính để giữ nồng độ. 46 Tính tốn thiết kế HTXLNT cho KDC Tân Khai, Cơng suất 1000m3/ngày Hình 3.29: Quá trình vận hành bể SBR b. Các cơng trình xử lý sinh học kị khí. Phân hủy kị khí (Anaerobic Descomposotion) là quá trình phân hủy chất hữu cơ thành các chất khí (CH4 và CO2) trong điều kiện khơng cĩ oxy. Việc chuyển hĩa các acid hữu cơ thành khí mêtan sản sinh ra ít năng lượng. Năng lượng hữu cơ chuyển hĩa thành khí vào khoảng 80  90%. Hiệu quả xử lý phụ thuộc vào nhiệt độ nước thải, pH, nồng độ MLSS. Nhiệt độ thích hợp cho phản ứng sinh khí là từ 32  35 oC. Ưu điểm nổi bật của quá trình xử lý kị khí là lượng bùn sinh ra rất thấp, vì thế chi phí cho việc xử lý bùn thấp hợn nhiều so với các quá trình xử lý hiếu khí. Trong quá trình lên men kị khí, thường cĩ 4 nhĩm vi sinh vật phân hủy vật chất hữu cơ nối tiếp nhau: - Thủy phân: Các vi sinh vật thủy phân (Hydrolytic) phân hủy các chất hữu cơ dạng polyme như các polysaccharide và protein thành các các phức chất đợn giản hoặc chất hịa tan như amino acid, acid béo.... Kết quả của sự bẻ gãy mạch cacbon chưa làm giảm COD. - Acid hĩa: Ở giai đoạn này, vi khuẩn lên men chuyển hĩa các chất hịa tan thành chất đơn giản như acid beo dễ bay hơi, alcohols các axít lactic, methanol, CO2, H2, NH3, H2S và sinh khối mới. sự hình thành các acid cĩ thể làm ph giảm xuống 4.0. - Acetic hĩa (acetogenesis): Vi khuẩn acetic chuyển hĩa các sản phẩm của giai đoạn acid hĩa thành acetate, H2, CO2 và sinh khối mới. 47 Tính tốn thiết kế HTXLNT cho KDC Tân Khai, Cơng suất 1000m3/ngày - Mêtan hĩa (methanogenesis): Đây là giai đoạn cuối cùng của quá trình phân hủy kị khí. Axít acetic, H2, CO2 , axít formic và methanol chuyển hĩa thành mêtan, CO2 và sinh khối.  Phương pháp kị khí với sinh trưởng lơ lửng. Phương pháp tiếp xúc kị khí. Bể lên men cĩ thiết bị trộn và bể lắng riêng. Quá trình này cung cấp phân ly và hồn lưu các vi sinh vật giống, do đĩ cho phép vận hành quá trình ở thời gian lưu từ 6 – 12 giờ. Thiết bị khử khí giảm thiểu tải trọng chất rắn ở bước phân ly. Để xử lý ở mức độ cao, thời gian lưu chất rắn được xác định là 10 ngày ở nhiệt độ 32oC, nếu nhiệt độ giảm đi 11oC, thời gian lưu địi hỏi phải tăng gấp đơi. Bể UASB ( Upflow anaerobic Sludge Blanket). Nước thải được đưa trực tiếp vào phía dưới đáy bể và được phân phối đồng đều, sau đĩ chảy ngược lên xuyên qua lớp bùn sinh học dạng hạt nhỏ (bơng bùn) và chất hữu cơ bị phân hủy. Các bọt khí mêtan và NH3, H2S nổi lên trên và được thu bằng các chụp thu khí để dẫn ra khỏi bể. nước thải thiếp theo đĩ chuyển đến vùng lắng của bể phân tách 2 pha lỏng và rắn. sau đĩ ra khỏi bể, bùn hoạt tính thì hồn lưu lại vùng lớp bơng bùn. Sự tạo thành bùn hạt và duy trì được nĩ rất quan trọng khi vận hành UASB. Thường cho thêm vào bể 150 mg/l Ca2+ để đẩy mạnh sự tạo thành hạt bùn và 5  10 mg/l Fe2+ để giảm bớt sự tạo thành các sợi bùn nhở. Để duy trì lớp bơng bùn ở trạng thái lơ lửng, tốc độ dịng chảy thường lấy khoảng 0,6  0,9 m/h. 48 Tính tốn thiết kế HTXLNT cho KDC Tân Khai, Cơng suất 1000m3/ngày Hình 3.30: Bể UASB. 1. Đầu vào, 2. Đầu ra, 3. Biogas 4. Thiết bị giữ bùn (VSV), 5. Khu vực cĩ it bùn hơn  Phương pháp kị khí với sinh khối gắn kết. Lọc kị khí với sinh trưởng gắn kết trên giá màng hữu cơ (ANAFIZ). Lọc kị khí với sự tăng trưởng các vi sinh vật kỵ khí trên các giá thể. Bể lọc cĩ thể được vận hành ở chế độ dịng chảy ngược hoặc xuơi. Giá thể trong quá trình lưu giữ bùn hoạt tính trên nĩ cũng được phân ly các chất rắn và khí sản sinh ra trong quá trình tiêu hĩa. Bể kị khí với lớp vật liệu giả lỏng trương nở (ANAFLUX). Vi sinh vật được cố định trên lớp vật liệu hạt được giãn nở bở dịng nước dâng lên sao cho sự tiếp xúc của màng sinh học với các chất hữu cơ trong một đơn vị thể tích là lớn nhất. Ưu điểm: + Ít bị tắc nghẽn trong quá trình làm việc với vật liệu lọc. + Khở động nhanh chĩng. + Khơng tẩy trơi các quần thể sinh học bám dính trên vật liệu. 49 Tính tốn thiết kế HTXLNT cho KDC Tân Khai, Cơng suất 1000m3/ngày + Cĩ khả năng thay đổi lưu lượng trong giới hạn tốc độ chất lỏng. 3.5 PHƯƠNG PHÁP KHỬ TRÙNG. Khử trùng nước thải là giai đoạn cuối cùng của cơng nghệ xử lý nước thải nhằm loại bỏ vi trùng và virus gây bệnh chứa trong nước thải trước khi xả ra nguồn nước. Khử trùng (disinfection) khác với tiệt trùng (sterilization), quá trình tiệt trùng sẽ tiêu diệt hồn tồn các vi sinh vật cịn quá trình khử trùng thì khơng tiêu diệt hết các vi sinh vật. Quá trình khử trùng dùng để tiêu diệt các vi khuẩn, virus, amoeb gây ra các bệnh thương hàn, phĩ thương hàn, lỵ, dịch tả, sởi, viêm gan... Các biện pháp khử trùng bao gồm sử dụng hĩa chất, sử dụng các quá trình cơ lý, sử dụng các bức xạ. Trong phần này chúng ta chỉ bàn đến việc khử trùng bằng các hĩa chất. Các hĩa chất thường sử dụng cho quá trình khử trùng là chlorine và các hợp chất của nĩ, bromine, ozone, phenol và các phenolic, cồn, kim loại nặng và các hợp chất của nĩ, xà bơng và bột giặt, oxy già, các loại kiềm và axít. o Cl2 hịa tan rất mạnh trong nước (7160 mg/L ở 20 C và 1atm). Khi hịa tan trong nước nĩ tạo thành hypochlorous acide + - Cl2 + H2O ------> HOCl + H + Cl Hypochlorous acide sau đĩ bị ion hĩa thành hypochlorite ion. HOCL ------> OCl- + H+ HOCl và OCl- được coi là lượng chlor tự do hữu dụng. Các dạng khác như calcium hypochlorite cũng được sử dụng Thời gian tiếp xúc giữa chlorine và nước thải từ 15  45 phút, ít nhất phải giữ được 15 phút ở tải đỉnh. Bể tiếp xúc chlorine thường được thiết kế theo kiểu plug-flow (ngoằn ngoèo). Vận tốc tối thiểu của nước thải phải từ 2  4,5 m/phút để tránh lắng bùn trong bể. 50 Tính tốn thiết kế HTXLNT cho KDC Tân Khai, Cơng suất 1000m3/ngày Hình 3.31: Hệ thống khử trùng Hình 3.32: Sơ đồ một bể tiếp xúc chlorine 51 Tính tốn thiết kế HTXLNT cho KDC Tân Khai, Cơng suất 1000m3/ngày 3.6 XỬ LÝ CẶN. Nhiệm vụ của xử lý cặn là: - Làm giảm thể tích và độ đẩm của cặn. - ổn định cặn. - Khử trùng và sử dụng lại cặn cho các mục đích khác. Rác (gồm các tạp chất khơng tan, kích thước lớn: Cặn bã thực vật, giấy, giẻ lau...) được giữ lại ở song chắn rác cĩ thể chở đến bãi rác (nếu lượng rác khơng lớn) hay nghiền rác và sau sau đĩ dẫn đến bể mêtan để tiếp tục xử lý. Cát từ các bể lắng được dẫn đến sân phơi cát để làm ráo nước và chở đi sử dụng với mục đích khác. Cặn tươi từ bể lắng I dẫn đến bể mêtan để xử lý. Một phần bùn hoạt tính dư (vi sinh vật lơ lửng) từ bể lắng đợt II, được dẫn tới bể nén bùn để làm giảm độ ẩm và thể tích sau đĩ được dẫn vào bể mêtan để tiếp tục xử lý. Cặn ra khỏi bể mêtan thường cĩ độ ẩm cao(96% – 97%) để giảm thể tích cặn và làm ráo nước cĩ thể ứng dụng các cơng trình xử lý trong điều kiện tự nhiên như: Sân phơi bùn, hồ chứa bùn hoặc trong điều kiện nhân tạo: Thiết bị lọc chân khơng, thiết bị ép dây đai, thiết bị li tâm.... độ ẩm của cặn sau xử lý đạt 55% - 75%. Tiếp tục làm giảm thể tích cặn cĩ thể thực hiện sấy bằng nhiệt với nhiều dạng khác nhau: Thiết bị sấy trống, dạng khí nén, băng tải,... sau khi sấy độ ẩm cịn 25% - 30% và cặn ở dạng hạt dễ dàng vận chuyển. 3.7 SƠ LƯỢC VỀ CÁC VI SINH VẬT TRONG VIỆC XỬ LÝ NƯỚC THẢI 3.7.1 Quá trình hiếu khí và hiếu khí khơng bắt buộc (tùy nghi) Để thiết kế và vận hành một bể xử lý sinh học cĩ hiệu quả chúng ta phải nắm vững các kiến thức sinh học cĩ liên quan đến quá trình xử lý. Trong các bể xử lý sinh học các vi khuẩn đĩng vai trị quan trọng hàng đầu vì nĩ chịu trách nhiệm phân hủy các thành phần hữu cơ trong nước thải. Trong các bể bùn hoạt tính một phần chất thải hữu cơ sẽ được các vi khuẩn hiếu khí và hiếu khí khơng bắt buộc sử dụng để lấy năng 52 Tính tốn thiết kế HTXLNT cho KDC Tân Khai, Cơng suất 1000m3/ngày lượng để tổng hợp các chất hữu cơ cịn lại thành tế bào vi khuẩn mới. Vi khuẩn trong bể bùn hoạt tính thuộc các giống Pseudomonas, Zoogloea, Achromobacter, Flavobacterium, Nocardia, Bdellovibrio, Mycobacterium và hai loại vi khuẩn nitrát hĩa là Nitrosomonas và Nitrobacter. Ngồi ra cịn cĩ cácloại hình sợi như Sphaerotilus, Beggiatoa, Thiothrix, Lecicothrix và Geotrichum. Ngồi các vi khuẩn các vi sinh vật khác cũng đĩng vai trị quan trọng trong các bể bùn hoạt tính. Ví dụ như các nguyên sinh động vật và Rotifer ăn các vi khuẩn làm cho nước thải đầu ra sạch hơn về mặt vi sinh. Khi bể xử lý được xây dựng xong và đưa vào vận hành thì các vi khuẩn cĩ sẵn trong nước thải bắt đầu phát triển theo chu kỳ phát triển của các vi khuẩn trong một mẻ cấy vi khuẩn. Trong thời gian đầu, để sớm đưa hệ thống xử lý vào hoạt động ổn định cĩ thể dùng bùn của các bể xử lý đang hoạt động gần đĩ cho thêm vào bể mới như là một hình thức cấy thêm vi khuẩn cho bể xử lý. Chu kỳ phát triển của các vi khuẩn trong bể xử lý bao gồm 4 giai đoạn: + Giai đoạn chậm (lag-phase): Xảy ra khi bể bắt đầu đưa vào hoạt động và bùn của các bể khác được cấy thêm vào bể. Đây là giai đoạn để các vi khuẩn thích nghi với mơi trường mới và bắt đầu quá trình phân bào. + Giai đoạn tăng trưởng (log-growth phase): Giai đoạn này các tế bào vi khuẩn tiến hành phân bào và tăng nhanh về số lượng. Tốc độ phân bào phụ thuộc vào thời gian cần thiết cho các lần phân bào và lượng thức ăn trong mơi trường. + Giai đoạn cân bằng (stationary phase): Lúc này mật độ vi khuẩn được giữ ở một số lượng ổn định. Nguyên nhân của giai đoạn này là các chất dinh dưỡng cần thiết cho quá trình tăng trưởng của vi khuẩn đã bị sử dụng hết, số lượng vi khuẩn sinh ra bằng với số lượng vi khuẩn chết đi. + Giai đoạn chết (log-death phase): Trong giai đoạn này số lượng vi khuẩn chết đi nhiều hơn số lượng vi khuẩn được sinh ra, do đĩ mật độ vi khuẩn trong bể giảm nhanh. 53 Tính tốn thiết kế HTXLNT cho KDC Tân Khai, Cơng suất 1000m3/ngày Giai đoạn này cĩ thể do các lồi cĩ kích thườc khả kiến hoặc là đặc điểm của mơi trường. Hình 3.33: Một đồ thị điển hình về sự tăng trưởng của vi khuẩn trong bể xử lý. Cũng cần nĩ thêm rằng đồ thị trên chỉ mơ tả sự tăng trưởng của một quần thể vi khuẩn đơn độc. Thực tế trong bể xử lý cĩ nhiều quần thể khác nhau và cĩ đồ thị tăng trưởng giống nhau về dạng nhưng khác nhau về thời gian tăng trưởng cũng như đỉnh của đồ thị. Trong một giai đoạn bất kỳ nào đĩ sẽ cĩ một lồi cĩ số lượng chủ đạo do ở thời điểm đĩ các điều kiện như pH, oxy, dinh dưỡng, nhiệt độ... phù hợp cho lồi đĩ. Sự biến động về các vi sinh vật chủ đạo trong bể xử lý được biểu diễn trong hình bên dưới. Khi thiết kế và vận hành hệ thống xử lý chúng ta phải để ý tới cả hệ vi sinh vật này, khơng nên nghĩ rằng đây là một "hộp đen" với những vi sinh vật bí mật. 54 Tính tốn thiết kế HTXLNT cho KDC Tân Khai, Cơng suất 1000m3/ngày Hình 3.34: Đồ thị về sự tăng trưởng của các vi sinh vật trong xử lý nước thải Như đã nĩi ở trên vi khuẩn đĩng vai trị quan trọng hàng đầu trong các bể xử lý nước thải. Do đĩ trong các bể này chúng ta phải duy trì một mật độ vi khuẩn cao tương thích với lưu lượng các chất ơ nhiễm đưa vào bể. Điều này cĩ thể thực hiện thơng qua quá trình thiết kế và vận hành. Trong quá trình thiết kế chúng ta phải tính tốn chính xác thời gian tồn lưu của vi khuẩn trong bể xử lý và thời gian này phải đủ lớn để các vi khuẩn cĩ thể sinh sản được. Trong quá trình vận hành, các điều kiện cần thiết cho quá trình tăng trưởng của vi khuẩn (pH, chất dinh dưỡng, nhiệt độ, khuấy trộn...) phải được điều chỉnh ở mức thuận lợi nhất cho vi khuẩn. Bảng 3.1.Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt động của các cơng trình xử lý nước thải hiếu khí Loại Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt động của cơng trình Loại bể phản ứng Bùn hoạt tính Thời gian lưu của nước thải trong bể phản ứng Chế độ nạp nước thải và các chất hữu cơ 55 Tính tốn thiết kế HTXLNT cho KDC Tân Khai, Cơng suất 1000m3/ngày Hiệu suất sục khí Thời gian lưu trữ VSV trong bể phản ứng Tỉ lệ thức ăn/vi sinh vật (F/M) Tỉ lệ bùn bơm hồn lưu về bể phản ứng Các chất dinh dưỡng Các yếu tố mơi trường (nhiệt độ, pH) Loại nguyên liệu làm giá bám và chiều cao của cột nguyên liệu này Chế độ nạp nước thải và các chất hữu cơ Bể lọc sinh học nhỏ Hiệu suất thơng khí giọt Tỉ lệ hồn lưu Cách sắp xếp các cột lọc Cách phân phối lưu lượng nước Số bể, đĩa Chế độ nạp nước thải và các chất hữu cơ Đĩa quay sinh học Bộ phận truyền động Mật độ của nguyên liệu cấu tạo đĩa (Nguồn: Wastewater Engineering: treatment, reuse, disposal, 1991) 3.7.2 Quá trình yếm khí Các hệ thống yếm khí ứng dụng khả năng phân hủy chất hữu cơ của vi sinh vật trong điều kiện khơng cĩ oxy. Quá trình phân hủy yếm khí chất hữu cơ rất phức tạp liên hệ đến hàng trăm phản ứng và sản phẩm trung gian. Tuy nhiên người ta thường đơn giản hĩa chúng bằng phương trình sau đây: Lên men yếm khí Chất hữu cơ CH4 + CO2 + H2 + NH3 + H2S Quá trình phân hủy yếm khí được chia thành 3 giai đoạn chính như sau: 56 Tính tốn thiết kế HTXLNT cho KDC Tân Khai, Cơng suất 1000m3/ngày 1. Phân hủy các chất hữu cơ cao phân tử. 2. Tạo nên các axít. 3. Tạo methane.  Các nhân tố mơi trường ảnh hưởng đến quá trình lên men yếm khí Quá trình lên men yếm khí cĩ thể được khởi động một cách nhanh chĩng nếu như chất thải của một hầm ủ đang hoạt động được dùng để làm chất mồi (đưa vi khuẩn đang hoạt động vào mẻ ủ). Hàm lượng chất rắn trong nguyên liệu nạp cho hầm ủ nên được điều chỉnh ở mức 5 - 10%, 90 - 95% cịn lại là nước. + Ảnh hưởng của nhiệt độ: Nhiệt độ và sự biến đổi của nhiệt độ trong ngày và các mùa ảnh hưởng đến tốc độ phân hủy chất hữu cơ. Thơng thường biên độ nhiệt sau đây được chú ý đến trong quá trình xử lý yếm khí: + 25 - 40oC: Đây là khoảng nhiệt độ thích hợp cho các vi sinh vật ưa ấm. + 50 - 65oC: Nhiệt độ thích hợp cho các vi sinh vật ưa nhiệt. Nĩi chung khi nhiệt độ tăng tốc độ sinh khí tăng nhưng ở nhiệt độ trong khoảng 40 - 45oC thì tốc độ sinh khí giảm vì khoảng nhiệt độ này khơng thích hợp cho cả hai loại vi khuẩn, nhiệt độ trên 60oC tốc độ sinh khí giảm đột ngột và quá trình sinh khí bị kềm hãm hồn tồn ở 65oC trở lên. Hình 3.35: Ảnh hưởng của nhiệt độ lên khả năng sinh khí của hầm ủ 57 Tính tốn thiết kế HTXLNT cho KDC Tân Khai, Cơng suất 1000m3/ngày Ở các nước vùng ơn đới nhiệt độ mơi trường thấp; do đĩ tốc độ sinh khí chậm và ở nhiệt độ dưới 10oC thể tích khí sản xuất được giảm mạnh. Để cải thiện tốc độ sinh khí người ta cĩ thể dùng Biogas đun nĩng nguyên liệu nạp, hoặc đun nước nĩng để trao đổi nhiệt qua các ống hình xoắn ốc lắp đặt sẵn trong lịng hầm ủ. Ngồi ra người ta cịn dùng các tấm nhựa trong để bao hầm ủ lại, nhiệt độ bên trong tấm nhựa trong sẽ cao hơn nhiệt độ mơi trường từ 5 - 10oC, hoặc thiết kế cho phần trên hầm ủ chứa nước và lượng nước này được đun nĩng lên bằng bức xạ mặt trời, hoặc tạo lớp cách nhiệt với mơi trường bằng cách phủ phân compost hoặc lá cây lên hầm ủ. + Ảnh hưởng của pH và độ kiềm (alkalinity): pH trong hầm ủ nên được điều chỉnh ở mức 6,6 - 7,6 tối ưu trong khoảng 7 - 7,2 vì tuy rằng vi khuẩn tạo acid cĩ thể chịu được pH thấp khoảng 5,5 nhưng vi khuẩn tạo methane bị ức chế ở pH đĩ. pH của hầm ủ cĩ khi hạ xuống thấp hơn 6,6 do sự tích tụ quá độ các acid béo do hầm ủ bị nạp quá tải hoặc do các độc tố trong nguyên liệu nạp ức chế hoạt động của vi khuẩn methane. Trong trường hợp này người ta lập tức ngưng nạp cho hầm ủ để vi khuẩn sinh methane sử dụng hết các acid thừa, khi hầm ủ đạt được tốc độ sinh khí bình thường trở lại người ta mới nạp lại nguyên liệu cho hầm ủ theo đúng lượng quy định. Ngồi ra người ta cĩ thể dùng vơi để trung hịa pH của hầm ủ. Alkalinity của hầm ủ nên được giữ ở khoảng 1.000 - 5.000 mg/L để tạo khả năng đệm tốt cho nguyên liệu nạp. + Ảnh hưởng của độ mặn: Thường trên 90% trọng lượng nguyên liệu là nước. TTNLM đã tìm hiểu khả năng sinh Biogas của hầm ủ tùy thuộc nồng độ muối trong nước. Kết quả cho thấy vi khuẩn tham gia trong quá trình sinh khí methane cĩ khả năng dần dần thích nghi với nồng độ của muối ăn NaCl trong nước. Với nồng độ < 0,3% khả năng sinh khí khơng bị giảm đáng kể. Như vậy việc vận hành các hệ thống xử lý yếm khí tại các vùng nước lợ trong mùa khơ khơng gặp trở ngại nhiều (Lê Hồng Việt, 1988). + Các chất dinh dưỡng: 58 Tính tốn thiết kế HTXLNT cho KDC Tân Khai, Cơng suất 1000m3/ngày Để bảo đảm năng suất sinh khí của hầm ủ, nguyên liệu nạp nên phối trộn để đạt được tỉ số C/N từ 25/1 - 30/1 bởi vì các vi khuẩn sử dụng carbon nhanh hơn sử dụng đạm từ 25 - 30 lần. Các nguyên tố khác như P, Na, K và Ca cũng quan trọng đối với quá trình sinh khí tuy nhiên C/N được coi là nhân tố quyết định. + Ảnh hưởng lượng nguyên liệu nạp: Ảnh hưởng của lượng nguyên liệu nạp cĩ thể biểu thị bằng 2 nhân tố sau: + Hàm lượng chất hữu cơ biểu thị bằng kg COD/m3/ngày hay VS/m3/ngày + Thời gian lưu trữ hỗn hợp nạp trong hầm ủ HRT Lượng chất hữu cơ nạp cao sẽ làm tích tụ các acid béo do các vi khuẩn ở giai đoạn 3 khơng sử dụng kịp làm giảm pH của hầm ủ gây bất lợi cho các vi khuẩn methane. + Ảnh hưởng của các chất khống trong nguyên liệu nạp: Các chất khống trong nguyên liệu nạp cĩ tác động tích cực hoặc tiêu cực đến quá trình sinh khí methane. Ví dụ ở nồng độ thấp Nikel làm tăng quá trình sinh khí. Các chất khĩang này cịn gây hiện tượng cộng hưởng hoặc đối kháng. Hiện tượng cộng hưởng là hiện tượng tăng độc tính của một nguyên tố do sự cĩ mặt một nguyên tố khác. Hiện tượng đối kháng là hiện tượng giảm độc tính của một nguyên tố do sự cĩ mặt của một nguyên tố khác. + Khuấy trộn: Khuấy trộn tạo điều kiện cho vi khuẩn tiếp xúc với chất thải làm tăng nhanh quá trình sinh khí. Nĩ cịn làm giảm thiểu sự lắng đọng của các chất rắn xuống đáy hầm và sự tạo bọt và váng trên mặt hầm ủ. 59 Tính tốn thiết kế HTXLNT cho KDC Tân Khai, Cơng suất 1000m3/ngày CHƯƠNG 4: ĐỀ XUẤT VÀ LỰA CHỌN CƠNG NGHỆ XỬ LÝ 4.1 XÁC ĐỊNH CÁC THƠNG SỐ TÍNH TỐN Tính toán lượng nước thải khu dân cư 5.000 người Lượng nước thải phát sinh cho mỗi người: qtc = 150 L/người/ngày N = 5000 người Bảng 4.1: Nhu cầu dùng nước của KDC Tân Khai Nhu cầu Dân số quy hoạch Tiêu chuẩn Lưu lượng (l/người.ngđ) (m3/ngđ) Nhu cầu sinh 5000 150 750 hoạt trung bình Nhu cầu sinh Qshmax = 975 hoạt ngày dùng Qsh.Khmax nước lớn nhất (Kmax = 1,3) Nhu cầu cơng Qdv = 10%Qsh 10% 75 cộng và dịch vụ Nhu cầu tưới Qcc = 10%Qsh 10% 75 cây, rửa đường Rị rỉ, dự Qrr = 20%(Qsh + 20% 180 phịng Qcc + Qdv) Tổng nhu cầu Qshmax + Qcc + 1305 Qdv+ Qrr Nước thải của dự án bao gồm nước thải sinh hoạt từ các căn hộ sống trong khu dân cư, khu dịch vụ. Lưu lượng nước thải sinh hoạt được tính bằng 80% nước cấp cho nhu cầu sinh hoạt của dự án 60 Tính tốn thiết kế HTXLNT cho KDC Tân Khai, Cơng suất 1000m3/ngày 3 Qthải = ( Qsh + Qdv) x 80% = (975 + 75)x0,8 = 840 m /ngày đêm. 3 Qtt = Qthai . k = 840 . 1,1 = 924 m / ngày đêm Trong đĩ k : Hệ số khơng điều hịa ngày k = 1,1÷1,3, chọn k = 1,1 (Điểm 3.2 TCXD 51-2008) Vậy chọn cơng suất là 1000m3/ngày đêm. 4.2 THƠNG SỐ NƯỚC THẢI ĐẦU VÀO Bảng 4.2:Các thơng số nước thải đầu vào của KDC Tân Khai Thành phần Đơn vị Giá trị Thơng số tính tốn pH - 6,8 – 7,8 - SS mg/l 100 – 200 220 BOD mg/l 110 - 220 250 COD mg/l 250 – 400 400 N tổng mg/l 25 – 30 25 P tổng mg/l 10 – 20 15 Tổng Coliform MNP/100ml 105 - 108 106 4.3 TÍNH CHẤT NƯỚC THẢI YÊU CẦU SAU XỬ LÝ Nước thải sau xử lý cần đạt tiêu chuẩn xả thải của Việt Nam theo QCVN 14:2008/BTNMT, cột A, với một số chỉ tiêu cơ bản: 61 Tính tốn thiết kế HTXLNT cho KDC Tân Khai, Cơng suất 1000m3/ngày Bảng 4.3: QCVN 14:2008/BTNMT – Quy chuẩn nước thải sinh hoạt STT Thơng số Đơn vị đo Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải sinh hoạt QCVN 14:2008/BTNMT – Cột A 1 pH - 5 – 9 2 BOD5 mg/l 30 3 Tổng chất rắn lơ lửng mg/l 50 (TSS) − 4 Nitrat (푁푂3 ) (Tính mg/l 30 theo N) 5 Phosphat mg/l 6 5− (푃푂4 ) tính theo P 6 Tổng Coliform MNP/100ml 3000 4.4 ĐỀ XUẤT CƠNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI Với tính chất nước thải và yêu cầu xử lý đã nêu trên, đề xuất cơng nghệ xử lý cho Trạm xử lý nước thải tập trung Khu dân cư Tân Khai như sau: Tiền xử lý: - Loại bỏ rác, cặn thơ. - Điều hịa nồng độ và lưu lượng chất thải. - Các thiết bị kiểm sốt trong khâu này được điều khiển hồn tồn tự động. Xử lý bậc 2 ( Xử lý sinh học hiếu khí lơ lửng) 62 Tính tốn thiết kế HTXLNT cho KDC Tân Khai, Cơng suất 1000m3/ngày - Sử dụng cơng nghệ Aerotank để chuyển hĩa các chất hữu cơ trong nước thải (BOD, COD, SS) thành khí CO2 và H2O. - Khử các chất dinh dưỡng Nito, Photphose cĩ trong nước thải. Xử lý bậc 3 - Lọc nhanh qua bể lọc áp lực - Khử trùng nước thải Xử lý bùn dư - Bùn dư được nén để tách bớt nước trong bể nén bùn rồi đưa ra sân phơi bùn để làm khơ tự nhiên. Sơ đồ cơng nghệ:  Phương án 1: 63 Tính tốn thiết kế HTXLNT cho KDC Tân Khai, Cơng suất 1000m3/ngày Nước thải Song ch ắn rác Bể thu gom Bể vớt dầu Bể điều hịa Cấp khí Mương oxi hĩa Bùn tuần hồn Chlorine Bể lắ ng Bùn dư Bể nén bùn Bể kh ử trùng Bồn lọc áp lực Máy ép bùn Nguồn tiếp nhận (QCVN 14:2008/BTNMT – Cột A) Hình 4.1: Sơ đồ khối cơng nghệ xử lý nước thải sinh hoạt KDC Tân Khai – Phương án 1 64 Tính tốn thiết kế HTXLNT cho KDC Tân Khai, Cơng suất 1000m3/ngày Thuyết minh cơng nghệ Nước thải từ các điểm sử dụng nước theo các hố ga thốt nước bẩn được tập trung về bể thu gom của hệ thống xử lý nước thải tập trung với lưu lượng Q = 1.000m3/ngày.đêm. Trước khi vào bể gom, nước thải được dẫn qua thiết bị lược rác thơ để loại bỏ cặn rắn cĩ kích thước lớn hơn 10mm ra khỏi dịng thải. Từ bể gom, nước thải được bơm qua bể vớt dầu, bể vớt dầu cĩ nhiệm vụ vớt dầu mỡ cĩ trong nước thải. Tiếp theo nước được bơm lên bể điều hịa từ bể vớt dầu. Bể điều hịa cĩ nhiệm vụ điều hịa lưu lượng và các thành phần (BOD, COD) của nước thải. Bể điều hịa 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 mơi trường đồng nhất cho dịng thải trước khi qua các bước xử lý tiếp theo. Nước thải từ bể điều hịa sẽ được bơm đến bể xử lý sinh học hiếu khí – Mương oxi hĩa. Quá trình xử lý sinh học hiếu khí diễn ra nhờ vào lượng oxy hịa tan trong nước, được sử dụng bởi các VSV hiếu khí để phân hủy các chất hữu cơ. Nước thải sau khi qua quá trình xử lý sinh học sẽ tự chảy vào bể lắng. Tại đây sẽ diễn ra quá trình lắng các bơng bùn hoạt tính. Nước sau lắng sẽ tràn vào máng răng cưa và tự chảy sang bể khử trùng. Tại bể khử trùng nước thải được tiếp xúc với hĩa chất chlorine với thời gian thích hợp để tiêu diệt các vi trùng gây bệnh. Sau đĩ nước thải sẽ được bơm lên bồn lọc áp lực để làm sạch lần cuối trước khi xả thải. Tại đây các cặn lơ lửng hoặc bơng bùn cịn sĩt lại sau khi qua bể lắng bùn và các vi sinh vật sẽ được loại bỏ tiếp. Cuối cùng nước thải theo cống thốt ra nguồn tiếp nhận. Ưu nhược điểm của phương án: Ưu điểm 65 Tính tốn thiết kế HTXLNT cho KDC Tân Khai, Cơng suất 1000m3/ngày - Vận hành đơn giản. - Ít tốn tiền đầu tư Nhược điểm - Thời gian xử lý lâu. - Tốn nhiều diện tích xây dựng do cĩ mương oxy hĩa.  Phương án 2: 66 Tính tốn thiết kế HTXLNT cho KDC Tân Khai, Cơng suất 1000m3/ngày Nước thải Song ch ắn rác Bể thu gom Bể vớt dầu Bể điều hịa Cấp khí Bể Aerotank Bùn tuần hồn Chlorine Bể lắ ng Bùn dư Bể nén bùn Bể kh ử trùng Bồn lọc áp lực Máy ép bùn Nguồn tiếp nhận (QCVN 14:2008/BTNMT – Cột A) Hình 4.2: Sơ đồ khối cơng nghệ xử lý nước thải sinh hoạt KDC Tân Khai – Phương án 2 67 Tính tốn thiết kế HTXLNT cho KDC Tân Khai, Cơng suất 1000m3/ngày Thuyết minh quy trình cơng nghệ Nước thải từ các điểm sử dụng nước theo các hố ga thốt nước bẩn được tập trung về bể thu gom của hệ thống xử lý nước thải tập trung với lưu lượng Q = 1.000m3/ngày.đêm. Trước khi vào bể gom, nước thải được dẫn qua thiết bị lược rác thơ để loại bỏ cặn rắn cĩ kích thước lớn hơn 10mm ra khỏi dịng thải. Từ bể gom, nước thải được bơm lên bể vớt dầu, bể vớt dầu cĩ nhiệm vụ vớt dầu mỡ cĩ trong nước thải. Tiếp theo nước thải được bơm sang bể điều hịa. Bể điều hịa cĩ nhiệm vụ điều hịa lưu lượng và các thành phần (BOD, COD) của nước thải. Bể điều hịa 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 mơi trường đồng nhất cho dịng thải trước khi qua các bước xử lý tiếp theo. Nước thải từ bể điều hịa sẽ được bơm đến bể xử lý sinh học hiếu khí - Aerotank. Quá trình xử lý sinh học hiếu khí diễn ra nhờ vào lượng oxy hịa tan trong nước, được sử dụng bởi các VSV hiếu khí để phân hủy các chất hữu cơ. Nước thải sau khi qua quá trình xử lý sinh học sẽ tự chảy vào bể lắng. Tại đây sẽ diễn ra quá trình lắng các bơng bùn hoạt tính. Nước sau lắng sẽ tràn vào máng răng cưa và tự chảy sang bể khử trùng. Tại bể khử trùng nước thải được tiếp xúc với hĩa chất chlorine với thời gian thích hợp để tiêu diệt các vi trùng gây bệnh. Sau đĩ nước thải sẽ được bơm lên bồn lọc áp lực để làm sạch lần cuối trước khi xả thải. Tại đây các cặn lơ lửng hoặc bơng bùn cịn sĩt lại sau khi qua bể lắng bùn và các vi sinh vật sẽ được loại bỏ tiếp. Cuối cùng nước thải theo cống thốt ra nguồn tiếp nhận. Ưu nhược điểm của phương án Ưu điểm - Khả năng xử lý nước thải cĩ tỷ lệ BOD/COD cao 68 Tính tốn thiết kế HTXLNT cho KDC Tân Khai, Cơng suất 1000m3/ngày - Hiệu quả xử lý cao từ 90 – 95% - Thích hợp với nguồn thải cĩ lưu lượng lớn - Dễ xây dựng và vận hành. Nhược điểm - Ít tốn diện tích. - Tốn năng lượng do phải sử dụng bơm để tuần hồn bùn và bơm cấp khí nén. 4.5 CƠ SỞ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN Dựa vào 2 phương án đã nêu trên và nhiệm vụ đưa ra, ta lựa chọn phương án cĩ tính khả thi hiệu quả nhất và ít tốn kém nhất. Trong 2 phương án thì phương án 2 đáp ứng đủ điều kiện nhất nên ta sẽ lựa chọn phương án này để thiết kế hệ thống xử lý. 69 Tính tốn thiết kế HTXLNT cho KDC Tân Khai, Cơng suất 1000m3/ngày CHƯƠNG 5: TÍNH TỐN THIẾT KẾ CÁC CƠNG TRÌNH ĐƠN VỊ 1000푚3 Lưu lượng trung bình:푄푛푔푎푦 = . đê푚 푡푏 푛푔à푦 푚3 푄ℎ = 41,67 푡푏 ℎ 0,011575푚3 푙 푄푠 = = 11,575 푡푏 푠 푠 Bảng 5.1: Bảng hệ số khơng điều hịa chung K0 푙 Hệ Lưu lượng nước thải trung bình 푄푠 ( ) 푡푏 푠 số 5 10 20 50 100 300 500 1000 ≥ khơng 5000 điều hịa chung K0 퐾0 푚푎푥 2,5 2,1 1,9 1,7 1,6 1,5 1,5 1,4 1, 5 7 4 퐾0 푚𝑖푛 0,3 0,4 0,5 0,5 0,5 0,6 0,6 0,6 0, 8 5 5 9 2 6 9 71 (Nguồn: TCXD 51 – 2008) 푠 Với 푄푡푏 = 11,575 l/s, dựa vào bảng trên ta nội suy được: 퐾0 푚푎푥 = 2,0644 퐾0 푚𝑖푛 = 0,4579 70 Tính tốn thiết kế HTXLNT cho KDC Tân Khai, Cơng suất 1000m3/ngày Lưu lượng theo giờ lớn nhất: ℎ ℎ 푄푡푏 푚푎푥 = 푄푡푏 . 퐾0 푚푎푥 = 41,67 . 2,0644 = 86,02 m3/h Lưu lượng theo giờ nhỏ nhất: ℎ ℎ 푄푡푏 푚𝑖푛 = 푄푡푏 . 퐾0 푚𝑖푛 = 41,67 . 0,4579 = 19,08 m3/h 5.1 SONG CHẮN RÁC 5.1.1 Nhiệm vụ Loại bỏ các rác, cặn cĩ kích thước lớn nhằm đảm bảo an tồn cho máy bơm, các cơng trình và các thiết bị xử lý nước thải hoạt động ổn định. 5.1.2 Vật liệu Mương dẫn được xây dựng bằng bê tơng cốt thép Thanh chắn bằng Inox khơng gỉ. 5.1.3 Tính tốn song chắn rác Lưu l...Px = Yobs . Qtb (La – Lht) .10 = 0,405 . 1000 (228– 1,032) . 10-3 = 91,922 Kg/ngày đêm Tổng lượng cặn sinh ra theo độ tro của cặn: 푃푥 91,922 Px(ss)= = = 114,9 kg/ngày 80% 0,8 Lượng cặn dư hằng ngày phải xả đi -3 Pxả = Px(ss) – Q . 50 . 10 = 114,9 – 1000 . 50 . 10-3 = 64,9 kg/ngày Xác định lưu lượng bùn thải Giả sử bùn dư được dẫn quay trở lại bể lắng và phân hủy bùn từ đường ống dẫn bùn tuần hồn, Qra = Q và hàm lượng chất rắn dễ bay hơi (VSS) trong bùn ở đầu ra chiếm 80% hàm lượng chất rắn lơ lửng (SS). Khi đĩ lưu lượng bùn dư thải bỏ được tính tốn xuất phát từ cơng thức: 푊푋 휃푐= 푄푏.푋+ 푄푟푎.푋푟푎 Trong đĩ: W = Thể tích thực của bể Aerotank, W= 337,5m3; 86 Tính tốn thiết kế HTXLNT cho KDC Tân Khai, Cơng suất 1000m3/ngày X = Nồng độ VSS trong hỗn hợp bùn hoạt tính ở bể Aerotank, X = 2000÷3000 mg/l, đối với nước thải sinh hoạt cĩ thể lấy X = 2000 mg/l; Xra = Nồng độ VSS trong SS ra khỏi bể, Xra = 0.8*50 = 40 mg/l; 3 Qb = Lưu lượng bùn thải, m ; 3 Qra = Lưu lượng nước thải ra khỏi bể, Qra = Q =1000 m /ngày (Lâm Minh Triết, Xử lý nước thải đơ thị và cơng nghiệp, Tính tốn thiết kế cơng trình, NXB ĐHQG Tp HCM, 2006, trang 145) Suy ra: 푊.푋− 휃푐.푄푟푎.푋푟푎 337,5 .2000−8.1000.40 3 Qb = = = 22,18 m /ngày đêm 휃푐.푋 8.2000 Lưu lượng bùn tuần hồn Để nồng độ bùn hoạt tính trong bể khơng đổi luơn giữ giá trị X = 2000mg/l. Cân bằng vật chất trong bể Aerotank: Aerotank Bể lắng Q, X0 Q + Qt , X Q, Xr Qt , Xt Qr , Xt QX0 + Qt.Xt = (Q + Qt).X Trong đĩ: Q : Lưu lượng nước thải trung bình ngày, Q = 1000 m3/ngđ; 87 Tính tốn thiết kế HTXLNT cho KDC Tân Khai, Cơng suất 1000m3/ngày Qt : Lưu lượng bùn hoạt tính tuần hồn; X0: Nồng độ VSS trong nước thải dẫn vào bể Aerotank, mg/l; X : Nồng độ VSS ở trong bể Aerotank, X = 2000 mg/l; Xt : Nồng độ VSS trong bùn tuần hồn (cặn khơng tro), Xt = 8000 mg/l Giá trị X0 thường rất nhỏ so với X và Xth do đĩ phương trình cân bằng vật chất ở trên cĩ thể bỏ đại lượng Q.X0, khi đĩ phương trình cân bằng vật chất sẽ cĩ dạng: X . (Q + Qt) = Qt. Xt Chia hai vế phương trình này cho Q và đặt tỉ số Qt/Q = (: gọi là tỷ số tuần hồn), ta được: Xt = X + X Hay 푋 2000 훼= = = 0,333 푋푡−푋 8000−2000 Lưu lượng bùn tuần hồn: ngay 3 3 Qt = 훼.Qtb = 0,333.1000 = 333 m /ngày = 13,875 m /h Xác định đường kính ống dẫn nước ra khỏi bể Aerotank 4.푄 Dn = √ 24.3600.휋.푣푛 Trong đĩ: vn: vận tốc nước tự chảy trong ống dẫn do chênh lệch cao độ vn = 0,8 – 1,2 m/s, chọn vn = 1,2 m/s 4푄 4.1000 Dn = √ = √ = 0,11 m 24.3600.휋.푣푛 24.3600.1,2.휋 88 Tính tốn thiết kế HTXLNT cho KDC Tân Khai, Cơng suất 1000m3/ngày Chọn ống dẫn nhựa PVC dẫn nước ra khỏi bể Aerotank cĩ ∅114 mm. Đường kính ống dẫn bùn tuần hồn 4푄푡ℎ Db = √ 24.3600.휋.푣푛 Trong đĩ: 3 Qth: lưu lượng bùn tuần hồn, Qth = 333 m /ngày. vb: vận tốc bùn chảy trong ống trong điều kiện bơm, vb = 1 -2 m/s, chọn vb= 1m/s. 4.333 Dn = √ = 0,07 m 24.3600.1.휋 Chọn ống dẫn bùn là ống nhựa PVC, đường kính ∅ 75mm Tính bơm bùn tuần hồn Cơng suất bơm 휌 .푄 .푔.퐻 1000.3,85.10−3.9,81.10 N = 푡ℎ = = 0,472 kW 1000.휂 1000.0,8 Trong đĩ: 3 -3 3 Qth: lưu lượng bùn tuần hồn, Qth = 333 m /ngày = 3,85.10 m /s H: chiều cao cột áp, H = 10m Η: hiệu suất máy bơm, chọn η = 0,8 ( quy phạm η = 0,7 – 0,9) Cơng suất thực của bơm lấy bằng 120% Cơng suất tính tốn Nthực = 1,2. N = 1,2. 0,472 = 0,57 kW 89 Tính tốn thiết kế HTXLNT cho KDC Tân Khai, Cơng suất 1000m3/ngày Kiểm tra lại tỉ số F/M và tải trọng chất hữu cơ theo thể tích Tỉ số F/M xác định theo cơng thức sau: 퐹 퐿 228 = 푎 = = 0,384 ngày-1 푀 휃푐.푋 0,297 .2000 Tải trọng chất hữu cơ theo thể tích 푛𝑔푎푦 퐿푎.푄푚푎푥 -3 228.1300 -3 3 .10 = .10 = 0,878 kg BOD5/m .ngày 푊 337,5 Nhận x ét : Tỷ số F/M và tải trọng thể tích nằm trong giới hạn cho phép đối với điều kiện làm việc Aerotank : F/M = 0,2÷0,6 ngày-1 và Tải trọng theo thể tích = 3 0,8÷1,92 kgBOD5/m .ngày. Lượng oxy cần thiết Theo lý thuyết, lượng Oxy cần thiết cho quá trình xử lý nước thải bằng sinh học + - - bao gồm lượng Oxy cần để làm sạch BOD, oxy hĩa NH4 thành NO3 , khử NO3 Tính lượng oxy cần thiết để khử BOD5 푆 −3 4 57 푁 OC0 = 푄푡푏(푆0− )10 – 1,42.Px + , 푄푡푏(푁0− ) 푓 1000 1000(228−1,032).10−3 4,57 .1000.(25−5) => OC0 = – 1,42.91,922 + = 294,65 kg/ngày 0,68 1000 đêm. (TS. Trịnh Xuân Lai – Tính tốn thiết kế các cơng trình xử lý nước thải, cơng thức 6-15, trang 105) Trong đĩ: - f: Hằng số chuyển đổi từ BOD5 sang COD, thường f = 0,45÷0,68, lấy f = 0,68 So : Nồng độ BOD5 đầu vào = 228 mg/l 90 Tính tốn thiết kế HTXLNT cho KDC Tân Khai, Cơng suất 1000m3/ngày - S : Nồng độ BOD5 hịa tan trong nước thải đầu ra = 1,032 mg/l - 1,42: Hằng số chuyển đổi từ tế bào sang COD + - N0 : Nồng độ NH4 đầu vào (mg/l), N0 = 25 mg/l + - N : Nồng độ NH4 đầu ra (lấy theo QCVN 14:2008/BTNMT- Cột A), N = 5 mg/l - - - 4,57 : Hệ số sử dụng oxy khi oxy hĩa NH4 thành NO3 - Qtb: Lưu lượng nước thải cần xử lý (m3/ngày) - Px: Lượng bùn hoạt tính sinh ra do BOD5 trong ngày Lượng khơng khí cần thiết trong điều kiện thực tế ở 300C 퐶푠 1 1 OCt = OC0 . . 푇−20 . 훽.퐶푠−퐶 1,024 훼 (TS. Trịnh Xuân Lai – Tính Tốn thiết kế các cơng trình xử lý nước thải, cơng thức 6-16, trang 106) Trong đĩ: β : Hệ số điều chỉnh lực căng bề mặt theo hàm lượng muối, đối với nước thải thường lấy β = 1. Cs: Nồng độ bão hồ oxy trong nước sạch, ta cĩ Cs = 9.02 (mg/l) C: Nồng độ oxy hồ tan cần duy trì trong cơng trình, khi xử lý nước thải thường lấy C = 1.5 – 2 (mg/l) chọn C = 2 (mg/l) T: Nhiệt độ bất lợi nhất 20oC 훼: Hệ số điều chỉnh lượng oxy ngấm vào nước thải do ảnh hưởng của hàm lượng cặn, hình dạng bể, thiết bị làm thống Cĩ giá trị 훼= 0.6 – 0.94. Chọn 훼= 0.7 91 Tính tốn thiết kế HTXLNT cho KDC Tân Khai, Cơng suất 1000m3/ngày 9,02 1 1 => OCt = 294,65. . . = 426,66 kgO2/ngay 9,02−2 1,02430−20 0,7 Lượng khơng khí cần thiết: 푂퐶 푄 = 푡 . 푓 푘푘 푂푈 (TS. Trịnh Xuân Lai – Tính tốn thiết kế các cơng trình xử lý nước thải, cơng thức 6-17, trang 107) Trong đĩ: OCt :Lượng oxy thực tế cần sử dụng cho bể = 426,66 (kgO2/ngày) OU : Cơng suất hồ tan oxy vào nước thải của thiết bị phân phối Chọn dạng đĩa xốp, đường kính 200(mm) diện tích bề mặt F = 0.02 (m2), cường độ khí 200 (l/phút đĩa) Khi dùng hệ thống thổi khí, chiều sâu của bể lấy từ 3 – 7 m để tăng cường khả năng hồ tan của khí. Với thể tích cần thiết của bể là 337,5 m3, ta chọn độ ngập nước của thiết bị phân phối h1= 3.8 (m). Trong đĩ độ sâu hữu dụng của bể = 4 (m) Với nồng độ bùn hoạt tính < 4000 (mg/l) thì hệ số α = 0.7 Tra bảng 7.1 Tính tốn thiết kế các cơng trình xử lý nước thải – T.S Trịnh Xuân Lai. Cơng suất hồ tan oxy vào nước của thiết bị bọt khí mịn ở điều kiện trung bình 3 Ou= 7 (gr O2/m .m) 3 Suy ra OU = Ou*h = 7 * 3.8 = 26.6gO2/m 92 Tính tốn thiết kế HTXLNT cho KDC Tân Khai, Cơng suất 1000m3/ngày f: Hệ số an tồn. Thường từ 1.5 – 2 , chọn f = 1.5 426,66 3 3 3 Qkk = . 1,5 = 24059,8 m /ngày = 1002,5 m /h = 0,278 m /s 26,6.10−3 Lưu lượng khí qua mỗi đĩa từ 6 – 8 m3/h, chọn 8 m3/h Số đĩa cần dùng là: 1002,5 : 8 = 125,3 đĩa, chọn 132 đĩa Bố trí hệ thống sục khí Với các số liệu đã tính như trên, hệ thống phân phối khí được chia làm 6 ống nhánh bằng sắt tráng kẽm đặt theo chiều dài của bể, mỗi nhánh cĩ 22 đĩa phân phối khí. Chọn vận tốc khí trong ống là 10 – 15 (m/s) chọn v= 15 m/s các đường kính ống được tính như sau (TS. Trịnh Xuân Lai- Tính tốn thiết kế các cơng trình xử lý nước thải, trang 115) Đường kính ống phân phối khí chính 4.푄푘푘 4.0,278 Dong = √ = √ = 0,15 m 푣.휋 15.휋 Chọn Dong = 150 mm Đường kính ống nhánh phân phối khí vs: vận tốc khí trong điều kiện, vs= 10– 20 m/s, chọn vs = 20 m/s Ống Dong lại chia làm 6 nhánh nhỏ để gắn đĩa sục khí đường kính là: 4.푄푘푘 4.0,278 Dnhanh = √ = √ = 0,05 m 6.푣.휋 6.20.휋 Chọn D = 50 mm Cơng suất máy nén khí cần thiết để cho bể Aerotank 34400.(푝0,29−1).푞 N = 102.휂 ( Nguồn: PGS.TS Hồng Huệ - Giáo trình Xử lý nước thải, trang 112) 93 Tính tốn thiết kế HTXLNT cho KDC Tân Khai, Cơng suất 1000m3/ngày Trong đĩ: q: lưu lượng khơng khí cần cung cấp (m3/s), q= 0,278 m3/s η: hiệu suất máy bơm, η = 0,7 p: áp suất của khí nén được tính theo cơng thức 10,33+퐻 p = 10,33 Trong đĩ H là áp lực yêu cầu khi tạo bọt khí H = h+hd + hc+hp hc= 4 m là mực nước cơng tác của bể hd + hc + hp là tổn thất áp lực theo chiều dài, cục bộ và của ống phân phối khí, cĩ thể chọn sơ bộ 0.5(m). Vậy áp lực cần thiết H = 4 + 0.5 = 4.5 (m) 10,33+4,5 Vậy p = = 1,44 atm 10,33 Cơng suất máy thổi khí: 34400.(1,440,29−1).0,278 N = = 14,9 kW 102.0,7 Chọn máy nén cơng suất là 20 hp 5.6 BỂ LẮNG 2 5.6.1 Chức năng: Sau khi qua bể Aerotank, hầu hết các chất hữu cơ trong nước thải đã bị phân hủy tạo thành sinh khối VSV. Bể lắng II cĩ nhiệm vụ tách lượng bùn sinh học sinh ra trong bể Aerotank ra khỏi dịng thải, một phần dịng bùn lắng được tuần hồn trở lại bể Aerotank để duy trì lượng bùn sinh học trong bể, phần cịn lại được bơm vào bể chứa bùn. 94 Tính tốn thiết kế HTXLNT cho KDC Tân Khai, Cơng suất 1000m3/ngày Chọn bể lắng 2 là bể lắng đứng. 5.6.2 Vật liệu Bể lắng đợt II được xây dựng bằng bê tơng cốt thép. Sàn cơng tác bằng thép khơng gỉ. 5.6.3 Tính tốn thiết kế Diện tích mặt thống của bể lắng 2 trên mặt bằng ứng với lưu lượng trung bình: 푛𝑔푎푦 푄 F = 푡푏 퐿 Trong đĩ: L: tải trọng bề mặt, ứng với lưu lượng trung bình, lấy theo bảng sau: Bảng 5.2: Các thơng số thiết kế bể lắng đợt 2 Loại cơng Tải trọng bề mặt Tải trọng chất rắn Chiều trình xử lý (m3/m2.ngđ) (kg/m2.h) cao cơng sinh học tác (m) Trung bình Lớn nhất Trung bình Lớn nhất Bùn hoạt 16,3 – 32,6 40,7 – 48,8 3,9 – 5,9 9,8 3,7 – 6,1 tính khuếch tán bằng khơng khí Bùn hoạt 16,3 – 32,6 40,7 – 48,8 4,9 – 6,8 9,8 3,7 – 6,1 tính khuếch tán bằng oxy nguyên 95 Tính tốn thiết kế HTXLNT cho KDC Tân Khai, Cơng suất 1000m3/ngày chất Bể lọc sinh 16,3 – 24,4 24,4 – 48,8 2,9 – 4,9 7,8 3 – 4,6 học Bể sinh học 16,3 – 32,6 24,4 – 48,8 3,9 – 5,9 9,8 3 – 4,6 tiếp xúc quay (RBC) (GS.TS. Lâm Minh Triết (chủ biên), Nguyễn Thanh Hùng, Nguyễn Phước Dân – 2006 – Xử lý nước thải đơ thị và cơng nghiệp ; NXB ĐHQG Thành Phố Hồ Chí Minh) Chọn L = 24,4m3/m2.ngày đêm 1000 F = = 40,984 m2 24,4 Đường kính bể lắng 2: 4 .퐹 4.40,984 D = √ = √ = 7,22 m. Chọn D = 7,5m 푛.휋 1.휋 Với n: số đơn nguyên, chọn n=1 Đường kính ống phân phối trung tâm: Ống phân phối trung tâm cĩ đường kính d = 20 – 30% đường kính bể, chọn: d= 20%D = 0,2.7,5 = 1,5m Đường kính phần loe của ống trung tâm: DL = 1,35.d = 1,35 . 1,5 = 2,025 m Đường kính tấm chắn 96 Tính tốn thiết kế HTXLNT cho KDC Tân Khai, Cơng suất 1000m3/ngày dch = 1,3.dL = 1,3 . 2,025 = 2,6 m diện tích buồng phân phối trung tâm: 휋.푑2 휋.1,52 f = = = 1,8m2 4 4 diện tích vùng lắng của bể: 2 FL = F – f = 40,984 – 1,8 = 39,2 m Chiều cao tổng cộng của bể: Htc = H + Hb + Hbv H: chiều cao hữu ích của bể, chọn H = 4,5m Hb: chiều cao lắng bùn, Hb = 2,7m Hbv: chiều cao bảo vệ, Hbv = 0,3m Htc = 4,5 + 2,7 + 0,3 = 7,5 m Chiều cao ống trung tâm: Htt = 60%.H = 0,6.4,5 = 2,7m Chiều cao phần loe ống trung tâm: HL = 30%. Htt = 0,3.2,7 = 0,81 m Phần chĩp đáy bể cĩ độ dốc 5% Thể tích phần chứa bùn 3 Vb = FL x Hb = 39,2 x 2,7 = 105,84m Nồng độ bùn trung bình trong bể: 퐶퐿+ 퐶푡 Ctb = 2 97 Tính tốn thiết kế HTXLNT cho KDC Tân Khai, Cơng suất 1000m3/ngày Với Ct = nồng độ bùn tuần hồn trong bể, Ct = 7000 – 15000 mg/l, lấy Ct = 8000 mg/l CL: nồng độ cặn tại bề mặt phân chia giữa vùng lắng và vùng chứa bùn 퐶푡 CL = = 4000 mg/l 2 3 => Ctb = 6000 mg/l = 6 kg/m Lượng bùn chứa trong bể lắng: Gb = Vb.Ctb = 105,84.6 = 635,04 kg Thể tích bể lắng: 3 V = F.Htc = 40,984 . 7,5 = 307,38 m Lượng nước đi vào bể lắng 3 QL = (1+훼).Q = (1+ 0,8).41,67 = 75,006 m /h Thể tích phần lắng: 3 VL = FL.H = 39,2.4,5 = 176,4 m Thời gian lưu nước trong bể lắng: 푉퐿 176,4 t = ℎ = = 4,16h > 1,5h (theo điều 6.5.6 TCXD 51 -84) nên thể tích 푄푡푏+ 훼 41,67+0,75 tính tốn là hợp lý. Bơm bùn Sau thời gian lắng, bùn trong bể được bơm bùn đưa về bể chứa và nén bùn. Chọn đường kính ống bơm bùn Db = 100mm Chọn 2 bơm bùn hoạt động luân phiên - Lưu lượng bùn xả trong 1 ngày Q = 26,07 m3/ngày 98 Tính tốn thiết kế HTXLNT cho KDC Tân Khai, Cơng suất 1000m3/ngày - Thời gian làm việc trong ngày của bơm : 8h - Cột áp bơm bùn H =10 m - ρ : khối lượng riêng của bùn, ρ = 1053 kg/m3 η: hiệu suất của máy bơm, lấy bằng 0,7 cơng suất của bơm bùn: 푄.푔.퐻.휌 26,07.9,81.10.1053 N = = = 1,07 kW 1000.휂 1000.0,7.3600 Cơng suất thực tế của bơm lấy bằng 200% cơng suất tính tốn: Ntt = N.2 = 1,07.2 = 2,14 kW Chọn bơm cĩ cơng suất 3HP Tính tốn máng thu nước Chọn máng thu nước cĩ: Chiều ngang: bm=0,4m Chiều cao: hm =0,3m Bề dày bê tơng 0,15m Đường kính máng thu nước: Dm= D – 2(bm + 0,15) = 7,5 – 2(0,4 + 0,15) = 6,4 m Chiều dài máng thu nước đặt theo chu vi bể: Lm = 휋.Dm = 휋.6,4 = 20,1m Tải trọng máng thu nước trên 1m chiều dài của máng: 푛𝑔푎푦 푄 1000 a= 푡푏 = = 49,75 m3/m.ngày 퐿푚 20,1 99 Tính tốn thiết kế HTXLNT cho KDC Tân Khai, Cơng suất 1000m3/ngày tính tốn máng răng cưa: số răng cưa trên tồn bộ máng: 퐿푚 20,1 Nr = + 1 = + 1 = 168,5 Chọn Nr = 170 răng 0,12 0,12 Chiều cao của răng cưa cĩ thể chọn h = 100mm Khoảng cách giữa các răng b = 60 mm Số răng cưa trên 1m dài máng 푁푟 170 nr = = = 8,46 chọn n=8 cái. 퐿푚 20,1 5.7 BỂ KHỬ TRÙNG 5.7.1 Chức năng Nước thải sau khi xử lý bằng phương pháp sinh học cịn chứa khoảng 105 – 106 vi khuẩn trong 1 ml. Bể khử trùng cĩ chức năng tiêu diệt các loại vi khuẩn này trước khi thải ra mơi trường. Người ta thường sử dụng Clo hơi, dùng hypoclorit – canxi dạng bột (Ca(ClO)2), hypoclorit – natri, nước zavel (NaClO),...Trong đồ án này, đề xuất sử dụng NaOCl, dùng CaOCl2 là dạng rắn phải cĩ thùng hịa trộn để khuấy trộn. Chọn kiểu bể khử trùng cĩ vách chắn dịng nhằm tạo ra dịng ziczac để hịa trộn nước sau lắng và hĩa chất khử trùng trước khi thải ra ngồi mơi trường. 5.7.2 Tính tốn bể khử trùng Lượng Chlorine cần dùng Lượng Chlorine cần thiết cho 1m3 nước thải h= 3g/m3 (theo TCXD 33:2006) Lượng Chlorine cần thiết để khử trùng trong 1 ngày: 푛푔푎푦 M = h.푄푡푏 = 3. 1000 = 3000 g/ngày = 3kg/ ngày. 100 Tính tốn thiết kế HTXLNT cho KDC Tân Khai, Cơng suất 1000m3/ngày Tính tốn kích thước bể Thời gian lưu nước t = 30 phút (điều 8.28.5 TCVN 7957-2008) Thể tích của bể: 30 V = 푄ℎ .t = 41,67. = 20,8 m3 푡푏 60 Chọn chiều cao lớp nước trong bể là 2m Diện tích của bể: 푉 20,8 F = = = 10,4 m2 퐻 2 Chọn: Chiều dài bể L = 5,3m Chiều rộng bể B = 2m Chiều cao bảo vệ của bể chọn hbv = 0,5m Vậy Ht = 2 + 0,5 = 2,5 m Thể tích thực của bể là: 3 Vt = L.B.Ht = 5,3.2.2,5 = 26,5 m Chiều dài vách ngăn: 2 2 Lv = 퐵 = .2 = 1,3 m 3 3 Chọn bể cĩ 3 vách ngăn ( n=3), khoảng cách giữa các vách ngăn là : 퐿−3.푏 5,3−3.0,1 Chiều rộng mỗi ngăn: = = 1,25 m 푛+1 3+1 Trong đĩ: b là chiều dày xây dựng vách ngăn, chọn b = 0,1m Tính ống dẫn nước thải ra 101 Tính tốn thiết kế HTXLNT cho KDC Tân Khai, Cơng suất 1000m3/ngày Chọn vận tốc nước chảy trong ống v= 1,2 m/s Đường kính ống dẫn nước ra: 4.푄푠 4.11,575.10−3 D = √ 푡푏 = √ = 0,11 m 휋.푣 휋.1,2 Chọn loại ống dẫn nước ra bằng thép, D = 114 mm. 5.8 BỂ LỌC ÁP LỰC 5.8.1 Chức năng Bể lọc áp lực là một loại bể lọc kín, thường được chế tạo bằng thép cĩ dạng hình trụ đứng và hình trụ ngang, trong đồ án này chọn bể lọc áp lực hình trụ đứng. Bể lọc áp lực được sử dụng trong dây chuyền xử lý nước thải (cuối dây chuyền cơng nghệ), dựa theo nguyên tắc : Nước được đưa vào bể thơng qua một phểu bố trí ở đỉnh bể, qua lớp cát lọc, lớp đỡ vào hệ thống thu nước trong, đi vào đáy bể và ra ngồi. 5.8.2 Tính tốn bể lọc áp lực Các thơng số thiết kế : h 3 Qtb = 41,67 m /h Chiều cao lớp sỏi, hs = 0,2m Chiều cao lớp cát, hc = 0,3m, đường kính hiệu quả của hạt cát dc = 0,5mm, hệ số đồng nhất u = 1,6 Chiều cao lớp than, hth = 0,5m, đường kính hiệu quả của than dth = 1,2mm, hệ số đồng nhất u = 1,5 Tốc độ lọc v = 9m/h. Số bể lọc là 2 102 Tính tốn thiết kế HTXLNT cho KDC Tân Khai, Cơng suất 1000m3/ngày Diện tích bề mặt lọc: 푄ℎ 41,67 S = 푡푏 = = 4,63 m2 푣 9 Đường kính bồn lọc áp lực: 4.푆 4.4,63 D = √ = √ = 1,72 m 휋.푛 휋.2 Chọn D = 1,8m Khoảng cách từ bề mặt vật liệu lọc đến miệng phễu thu nước rửa lọc: h = Hvl.e + 0,25 = (0,3 + 0,5+ 0,2).0,41 + 0,25 = 0,66m Trong đĩ: Hvl : Chiều cao lớp vật liệu lọc, bao gồm chiều cao lớp cát, chiều cao lớp than và chiều cao lớp sỏi đỡ. e : Độ giãn nở của vật liệu khi rửa, e = 0,25÷0,5, ta chọn e = 0,41 để tính tốn Chiều cao tổng cộng của bể lọc áp lực : H = h + Hvl + hbv + hthu = 0,66 + 1 + 0,3 + 0,3 = 2,26m Tính lưu lượng khí rửa lọc Dựa vào bảng 9-14 (Lâm Minh Triết, Xử lý nước thải cơng nghiệp và đơ thị, trang 427) 3 2 Tốc độ rửa nước vr = 0,35 m /m .phút 3 2 Tốc độ rửa khí vk = 1 m /m .phút Rửa ngược chia làm 3 giai đoạn: 3 2 - Rửa khí với vk = 1 m /m .phút trong 1÷2 phút - Rửa khí và nước trong 4÷5 phút 103 Tính tốn thiết kế HTXLNT cho KDC Tân Khai, Cơng suất 1000m3/ngày 3 2 - Rửa ngược bằng nước trong 4÷5 phút với vr = 0,35 m /m .phút Lượng nước rửa lọc cần thiết cho 1 bồn lọc/1 lần rửa 4,63 3 Wn = S.vr .t = . 0,35.5 = 4,05 m /bể 2 Lưu lượng bơm nước rửa ngược 4,63 3 Qn = S.vn = . 0,35.60 = 48,615 m /h 2 Lưu lượng máy thổi khí rửa ngược: 4,63 3 3 Qk = S.vk = .1 = 2,315 m /phút = 138,9 m /h 2 Tổn thất áp lực qua lớp vật liệu lọc: 1 60. 퐿 H = . . 2 . 푣 푐 1,8푇+42 푑푒 Trong đĩ : c : Hệ số nén ép, c = 600 ÷ 1200, chọn c = 1000 T0 : Nhiệt độ nước thải, T = 270C de : Đường kính hiệu quả của vật liệu lọc (mm) v : Vận tốc lọc, v = 9 m/h L: chiều dày lớp vật liệu lọc  Đối với lớp cát: 1 60 0,3 24ℎ Hc = . . . 9. = 0,17 m/ngày 1000 1,8.27+42 0,52 푛푔à푦  Đối với lớp than 1 60 0,5 24ℎ Hth = . . . 9. = 0,048 m/ngày 1000 1,8.27+42 1,22 푛푔푎푦 104 Tính tốn thiết kế HTXLNT cho KDC Tân Khai, Cơng suất 1000m3/ngày Tổng tổn thất qua 2 lớp vật liệu lọc Htt = hc + hth = 0,17 + 0,048 = 0,218 m/ngày 5.9 BỂ NÉN BÙN 5.9.1 Nhiệm vụ Bùn hoạt tính dư ở ngăn lắng cĩ độ ẩm cao (99,4%) Nhiệm vụ của bể nén bùn là làm giảm độ ẩm của bùn hoạt tính dư, khoảng 50% lượng bùn hoạt tính từ bể lắng được tuần hồn trở lại bể Aerotank, 50% cịn lại được dẫn đến bể nén bùn. 5.9.2 Tính tốn Lượng bùn hoạt tính dư dẫn đến bể nén bùn: Qbd = 0,5Wb Trong đĩ: 0,5: % lượng bùn dẫn đến bể nén bùn Wb: lưu lượng bùn hoạt tính sinh ra trong ngăn lắng được tính theo cơng thức: 푏.푄.100 Wb = (100−푃).1000.1000 Với b: Lượng bùn hoạt tính dư, lấy theo bảng 3-34, ứng với BOD5 = 15 mg/l ( Lâm Minh Triết – Xử lý nước thải đơ thị và cơng nghiệp : Tính tốn thiết kế cơng trình, trang 217), b = 160 g/m3 P: độ ẩm của bùn hoạt tính dư, P = 99,4% Q: lưu lượng nước thải theo giờ, Q = 41,67 m3/h 160.41,67.100 3 =>Wb = = 1,1112 m /h (100−99,4 105 Tính tốn thiết kế HTXLNT cho KDC Tân Khai, Cơng suất 1000m3/ngày 3 =>Qbd = 0,5.1,1112 = 0,56 m /h Diện tích của bể nén bùn: 푄 F = 푏푑 푣1 Trong đĩ: 3 Qbd : Lưu lượng bùn hoạt tính dư dẫn vào bể nén bùn, Qbd = 0,56 m /h v1: Tốc độ chảy của chất lỏng ở vùng lắng trong bể nén bùn kiểu lắng đứng, lấy theo điều 6.10.3 – TCXD 51-84, V1 = 0,1 mm/s 0,56 .1000 vậy F = = 1,56 m2 0,1.3600 diện tích ống trung tâm của bể nén: 푄푏푑 0,56.1000 2 Fong = = = 0,0056 m 푣2 28.3600 Trong đĩ: v2 : Tốc độ chuyển động của bùn trong ống trung tâm, v2 = 28÷30 mm/s, chọn v2 = 28 mm/s. diện tích tổng cộng của bể nén: 2 Ft = F + Fong = 1,56 + 0,0056 = 1,5656 m 2 Chọn Ft = 1,6 m Đường kính của bể nén bùn 4.퐹 4.1,6 D = √ 푡 = √ = 1,43 m 휋 3,14 Chọn D = 1,5m Đường kính ống trung tâm 106 Tính tốn thiết kế HTXLNT cho KDC Tân Khai, Cơng suất 1000m3/ngày Dong = 20%D.= 20%. 1.5 = 0,3 m Chọn Dong = 0,3m Đường kính phần lọc của ống trung tâm: dl = 1,35.Dong = 1,35.0,3 = 0,405 m chọn dl = 0,4m đường kính tấm chắn dc = 1,3dl = 1,3.0,4 = 0,52m chiều cao phần lắng của bể nén bùn: Hl = v1.t.3600 = 0,0001.10.3600 = 3,6 m Chọn t = 10h Chiều cao ống trung tâm: Hong = 0,6Hl = 0,6.3,6 = 2,16m Chiều cao phần hình nĩn với gĩc nghiêng 450, đường kính bể là 1,5m, đường kính đáy bể là d = 0,3m. 퐷 푑 1,5 0,3 H2 = - = - = 0,6m 2 2 2 2 Chiều cao tổng cộng của bể nén bùn : Htc = H1 + H2 + H3 = 3,6 + 0,6 + 0,3 = 4,5 m Trong đĩ H3: Khoảng cách từ mực nước trong bể đến thành bể, chọn H3 = 0,3m Nước tách ra trong quá trình nén bùn được dẫn trở lại bể Aerotank để tiếp tục xử lý. 107 Tính tốn thiết kế HTXLNT cho KDC Tân Khai, Cơng suất 1000m3/ngày 5.10 MÁY ÉP BÙN 5.10.1 Nhiệm vụ: Dùng để khử nước ra khỏi bùn vận hành dưới chế độ cho bùn liên tục vào thiết bị. Về nguyên tắc, để tách nước ra khỏi bùn thì áp dụng các cơng đoạn sau: - Ổn định bùn bằng hố chất - Tách nước dưới tác dụng của trọng lực - Tách nước dưới tác dụng của lực ép dây đai nhờ truyền động cơ khí 5.10.2 Tính tốn Khối lượng cặn cần xử lý từ bể nén bùn trọng lực. Lưu lượng bùn cần đưa vào máy: 3 Qb = 26,07m /ngày Giả sử hàm lượng bùn hoạt tính sau nén cĩ C = 50kg/m3(Nguồn: Trang 502 sách Lâm Minh Triết,Nguyễn Thanh Hùng, Nguyễn Phước Dân.(2006).Xử lý nước thải đơ thị và cơng nghiệp.Đại học quốc gia TP Hồ Chí Minh) Khối lượng bùn cần ép trong 1 ngày M = Qb.C = 26,07.50 = 1303,5 kg/ngày Bùn trước khi được ép cĩ tạo điều kiện bằng châm polymer: liều lượng polymer sử dụng 4,5kg/tấn DS. Lượng polymer sử dụng trong một ngày Mp = M.Cpolymer = 1303,5.4,5 = 5865,8 kg Máy ép làm việc 10h/ngày Lượng cặn đưa vào máy trong một giờ 푀 1303,5 G = = =130,35 kg/h h 10 10 108 Tính tốn thiết kế HTXLNT cho KDC Tân Khai, Cơng suất 1000m3/ngày Chỉ tiêu thiết kế : máy ép bùn trên thị trường cĩ chiều rộng băng từ 0,5 – 3,5m. Tải trọng trên 1m rộng của băng tải dao động từ 90 – 680 Kg/m chiều rộng băng.giờ, lượng nước lọc qua băng từ 1,6 – 6,3 l/m rộng.giây Chiều rộng băng tải nếu chọn băng tải cĩ năng suất 90 Kg/m.rộng.giờ 퐺 130,35 b = ℎ= = 1,448 m 90 90 chọn b = 1,5m Chọn máy ép cĩ chiều rộng băng là 1,5 m cĩ năng suất là 130,35 Kgcặn/m.h 109 Tính tốn thiết kế HTXLNT cho KDC Tân Khai, Cơng suất 1000m3/ngày CHƯƠNG 6: DỰ TỐN GIÁ THÀNH VÀ CHI PHÍ XỬ LÝ NƯỚC THẢI 6.1 CÁC HẠNG MỤC XÂY DỰNG Bảng 6.1: Bảng tổng hợp các hạng mục xây dựng STT Hạng mục Đơn vị Số lượng Thể tích 1 Mương đặt SCR Cái 1 m3 2 Bể thu gom Bể 1 31,5m3 Kích thước xây dựng: - Dài: L = 3m - Rộng: B = 3m - Cao: H = 3,5m - Vật liệu: BTCT, M200 3 Bể vớt dầu Bể 1 50,75m3 Kích thước xây dựng: - Dài L = 5m - Rộng B = 2,9m - Cao H = 3,5m - Vật liệu: BTCT, M200 4 Bể điều hịa Bể 1 350m3 Kích thước xây dựng - Dài L = 14m - Rộng B = 5m 110 Tính tốn thiết kế HTXLNT cho KDC Tân Khai, Cơng suất 1000m3/ngày - Cao H = 5m - Vật liệu: BTCT, M200 5 Bể Aerotank Bể 1 337,5m3 Kích thước xây dựng: - Dài L = 12,5m - Rộng B =6m - Cao H = 4,5m - Vật liệu BTCT, M200 6 Bể lắng 2 Bể 1 56,25m3 Kích thước xây dựng: - Đường kính bể D = 7,5m - Chiều cao H = 7,5m - Vật liệu BTCT, M200 7 Bể khử trùng Bể 1 26,5m3 Kích thước xây dựng: - Dài L = 5,3m - Rộng B = 2m - Cao H = 2,5m - Vật liệu BTCT, M200 8 Bể nén bùn Bể 1 21m3 Kích thước xây dựng - Đường kính bể D = 1,5m - Cao H = 4,5m 111 Tính tốn thiết kế HTXLNT cho KDC Tân Khai, Cơng suất 1000m3/ngày - Vật liệu BTCT, M200 6.2 GIÁ THÀNH CÁC CƠNG TRÌNH Bảng 6.2: Bảng giá thành các cơng trình S Cơng Khối ĐV Đơn giá Thành tiền TT trình lượng T (VNĐ) (VNĐ) hạng mục 1 Bể thu 31,5 m3 1 800 000 56 700 000 gom 2 Bể vớt 50,75 m3 1 800 000 91 350 000 dầu 3 Bể điều 350 m3 1 800 000 630 000 000 hịa 4 Bể 337,5 m3 1 800 000 607 500 000 Aerotank 5 Bể lắng 56,25 m3 1 800 000 101 250 000 2 6 Bể khử 26,5 m3 1 500 000 39 750 000 trùng 7 Bể nén 21 m3 1 800 000 37 800 000 bùn 8 Nhà 15 m2 5 000 000 75 000 000 điều hành Tổng cộng 1 639 350 000 112 Tính tốn thiết kế HTXLNT cho KDC Tân Khai, Cơng suất 1000m3/ngày 6.3 MƠ TẢ THIẾT BỊ VÀ ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT 6.3.1 Phương pháp chọn lựa thiết bị Để thiết kế một hệ thống xử lý nước thải đạt hiệu quả, việc chọn lựa thiết bị phù hợp với yêu cầu thiết kế và phải đảm bảo được chất lượng hoạt động bền theo thời gian là rất quan trọng. Do đĩ, đơn vị thiết kế áp dụng các phương pháp sau để đánh giá và chọn lọc thiết bị: Tổng quan tài liệu : Tiếp cận với nhiều tài liệu về vận hành các thiết bị tại các nhà máy xử lý nước thải hiện hữu, kết hợp với kinh nghiệm thiết kế của các nước tiên tiến. Thống kê: thu thập kinh nghiệm và sự cố vận hành của các nhà máy xử lý hiện hữu. So sánh, phân tích : Phân tích và so sánh các số liệu nhằm hiểu rõ đối tượng đang hoạt động và cuối cùng là cĩ thể hình thành được nhu cầu của đối tượng rồi đưa ra một hệ thống các thiết bị hoạt động ổn định. 6.3.2 Dự tốn chi phí cho phần thiết bị Bảng 6.3: Bảng dự tốn chi phí thiết bị STT Thiết bị Số lượng Đơn giá Thành tiền (VNĐ) (VNĐ) 1 Bơm vận chuyển 4 21 000 000 84 000 000 2 Song chắn rác thơ 2 2 000 000 4 000 000 3 Bơm bùn tuần hồn 2 21 000 000 42 000 000 4 Máy thổi khí 4 25 600 000 102 400 000 5 Đĩa phân phối khí 172 372 000 63 984 000 113 Tính tốn thiết kế HTXLNT cho KDC Tân Khai, Cơng suất 1000m3/ngày 6 Bơm bùn dư 2 8 000 000 16 000 000 7 Ống trung tâm + 2 bộ 15 000 000 30 000 000 máng răng cưa thu nước 8 Bơm đẩy lọc 1 10 000 000 10 000 000 9 Bồn lọc 2 18 000 000 36 000 000 10 Vật liệu lọc 4 m3 2 000 000 8 000 000 11 Bơm bùn nén 2 5 200 000 10 400 000 12 Máy ép bùn 1 168 000 000 168 000 000 13 Bơm định lượng 6 7 000 000 42 000 000 14 Bồn chứa 3 1 600 000 4 800 000 15 Máy khuấy 3 2 300 000 6 900 000 16 Đồng hồ đo lưu 1 26 000 000 26 000 000 lượng 17 Tủ điện điều khiển 1 209 000 000 209 000 000 18 Cảm biến mực nước 3 39 000 000 117 000 000 19 Hệ thống van, Hệ 80 000 000 80 000 000 đường ống, phụ kiện 20 Chi phí vận chuyển, Hệ 70 000 000 70 000 000 lắp đặt, chuyển giao cơng nghệ 114 Tính tốn thiết kế HTXLNT cho KDC Tân Khai, Cơng suất 1000m3/ngày 21 Chi phí thiết bị phụ Hệ 120 000 000 120 000 000 trợ, nhà điều hành, hĩa chất vận hành thử, nghiệm thu. Tổng cộng 1 250 484 000 6.4 TỔNG VỐN ĐẦU TƯ Bảng 6.4: Bảng tổng vốn đầu tư STT Nội dung Thành tiền (VNĐ) 1 Phần thiết bị 1 250 484 000 2 Xây dựng cơng trình 1 639 350 000 Tổng cộng 2 889 834 000 115 Tính tốn thiết kế HTXLNT cho KDC Tân Khai, Cơng suất 1000m3/ngày CHƯƠNG 7: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 7.1 KẾT LUẬN Nước thải khu dân cư cĩ hàm lượng chất dinh dưỡng và chất hữu cơ cao, dễ phân hủy sinh học nên việc áp dụng phương pháp xử lý sinh học mang lại hiệu quả cao. Đây là phương pháp phổ biến nhất hiện nay, ưu điểm của phương pháp này là chi phí đầu tư và vận hành thấp, phù hợp với điều kiện khí hậu tại địa phương, khơng gây độc hại mơi trường xung quanh, hiệu quả xử lý cao. Ít tốn diện tích xây dựng. Tuy nhiên, các cơng trình đa số phải xây dựng kiên cố nên khi cần di dời sẽ khơng tận dụng được. Nếu khơng quản lý tốt sẽ gây hư hỏng và gây ơ nhiễm mơi trường. Do đĩ, chủ đầu tư cần đào tạo một đội ngũ cán bộ khoa học kỹ thuật chuyên ngành tham gia vào các hoạt động mơi trường của nhà máy và quản lý vận hành nhà máy xử lý nước thải. Hợp tác chặt chẽ với cơ quan mơi trường chủ quản tại địa phương. 7.2 KIẾN NGHỊ Nếu được xử lý triệt để hơn nữa thì cĩ thể tái sử dụng lại lượng nước thải bỏ này cho mục đích tưới cây, tắm giặt, tuy nhiên vẫn cịn tồn tại một số mặt hạn chế là do tâm lý. Ngồi ra để tái sử dụng lại nước thải này thì địi hỏi cơng nghệ xử lý phải cao và trình độ của người vận hành phải cao mới cĩ thể ứng dụng vào xử lý cĩ hiệu quả. Cần đầu tư và áp dụng cơng nghệ tiên tiến hơn nữa cho hệ thống ngày càng hồn thiện hơn để cĩ thể áp dụng vào thực tế tốt nhất. Cơng nhân cần được tập huấn về kiến thức, kỹ thuật vận hành và kỹ thuật an tồn nhằm vận hành hệ thống hoạt động tốt và hạn chế sự cố. Trong quá trình vận hành bể Aerotank, cần phải theo dõi và vận hành hợp lý để đảm bảo điều kiện tối ưu cho sự phát triển của vi sinh vật. 116 Tính tốn thiết kế HTXLNT cho KDC Tân Khai, Cơng suất 1000m3/ngày Nước thải sinh hoạt là một trong những nguồn gây ra tình trạng ơ nhiễm nước tại các khu dân cư hiện nay. Do đĩ cần được sự quan tâm của các nhà lãnh đạo nhiều hơn. 117 Tính tốn thiết kế HTXLNT cho KDC Tân Khai, Cơng suất 1000m3/ngày TÀI LIỆU THAM KHẢO  Xử lý nước thải – PGS,TS. Hồng Văn Huệ.  Tính tốn thiết kế các cơng trình xử lý nước thải – TS. Trịnh Xuân Lai.  Kỹ thuật xử lý nước thải – Lâm Vĩnh Sơn.  Tính tốn thiết kế cơng trình xử lý nước thải đơ thị và cơng nghiệp – Lâm Minh Triết, Nguyễn Thanh Hùng, Nguyễn Phước Dân.  Xử lý nước thải đơ thị và cơng nghiệp – Tính tốn thiết kế cơng trình – Viện mơi trường và tài nguyên.  Bộ xây dựng, tiêu chuẩn xây dựng TCXD 51-2006, thốt nước mạng lưới bên ngồi và cơng trình, TPHCM. 118