Tính toán thiết kế hệ thống nước thải bệnh viện Đa Khoa tư nhân Mỹ Phước huyện Bến Cat tỉnh Bình Dương

Chöông I MÔÛ ÑAÀU I.1. Söï caàn thieát cuûa ñoà aùn: Kinh teá Vieät Nam ngaøy caøng phaùt trieån, möùc soáng ngöôøi daân caøng ñöôïc naâng cao, nhu caàu cuûa xaõ hoäi veà caùc maët vui chôi, giaûi trí, thaåm myõ,… ngaøy cuõng taêng theo. Tuy nhieân, beân caïnh söï phaùt trieån cuûa neàn kinh teá, vieäc ñaûm baûo ñöôïc söùc khoûe cuûa ngöôøi daân laø ñieàu caàn ñöôïc quan taâm vaø löu yù cuûa caùc caáp chính quyeàn. Thöïc teá cho thaáy raèng, vieäc ñaàu tö cô sôû haï taàng cho ngaønh y teá ngaøy caøng ñöôïc quan taâm, caùc beänh vieän tö nhaân ñöôïc thaønh laäp ngaøy caøng nhieàu vaø cuõng ñaõ ñaùp öùng phaàn naøo nhu caàu chöõa beänh cuûa ngöôøi daân. Nhöng tình hình quaù taûi cuûa caùc beänh vieän luoân xaûy ra, coù nhieàu beänh vieän luoân ôû möùc quaù taûi 200%, nhö beänh vieän Vieät Ñöùc, beänh vieän Phuï saûn Trung öông, beänh vieän Chôï Raãy,… Tình hình cô sôû haï taàng cuûa tænh Bình Döông trong nhöõng naêm qua ñaõ coù söï ñaàu tö phaùt trieån, nhöng vaãn coøn thieáu traàm troïng. Caùc ca nghieâm troïng coøn phaûi chuyeån leân tuyeán treân gaây khoù khaên cho quaù trình chöõa trò cho beänh nhaân. Tröôùc tình hình ñoù, caáp laõnh ñaïo cuûa tænh ñaõ coù nhöõng khuyeán khích cho vieäc ñaàu tö cô sôû haï taàng beänh vieän vôùi hình thöùc tö nhaân. Cho ñeán nay, treân ñòa baøn tænh ñaõ coù raát nhieàu beänh vieän tö nhaân vôùi trang thieát bò hieän ñaïi ñaõ ñöôïc thaønh laäp vaø ñang hoaït ñoäng raát toát, ñaùp öùng ñöôïc nhu caàu khaùm chöõa beänh cuûa ngöôøi daân. Caên cöù thoâng tö 01/2004/TT-BYT ngaøy 06/01/2004 cuûa Boä Y teá höôùng daãn ngheà y, döôïc tö nhaân vaø Coâng vaên soá 3902/YT-ÑTr ngaøy 02/6/2004 cuûa Vuï Ñieàu trò Boä Y teá höôùng daãn thuû tuïc thaønh laäp Beänh vieän tö nhaân, daân laäp, coâng ty TNHH Phoøng khaùm ña khoa An Bình ñaõ coù Coâng vaên soá 28 ngaøy 15/3/2006 trình UBND tænh Bình Döông thaønh laäp Beänh vieän Ña khoa Tö nhaân Myõ Phöôùc vaø ñaõ nhaän ñöôïc Coâng vaên 1162/UBND-VX ngaøy 10/3/2006 cuûa UBND tænh chaáp nhaän vieäc xaây döïng “Beänh vieän ña khoa – Phuïc hoài chöùc naêng Myõ Phöôùc”. Beänh vieän ña khoa tö nhaân Myõ Phöôùc ñöôïc xaây döïng vôùi quy moâ 20000 m2, coù 6 khoa vaø 100 giöôøng beänh. Beänh vieän ñang trong giai ñoaïn trieån khai xaây döïng cô sôû haï taàng, trong ñoù beänh vieän phaûi xaây döïng heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi taäp trung vôùi coâng suaát 60 m3/ ngaøy ñeâm. Heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi naøy coù nhieäm vuï tieáp nhaän nöôùc thaûi ñaït töông ñöông tieâu chuaån loaïi B, TCVN 5945 – 1995 tröôùc khi thaûi ra heä thoáng tieáp nhaän nöôùc thaûi chung cuûa KCN ñeå tieáp tuïc xöû lyù ñaït tieâu chuaån loaïi A tröôùc khi thaûi ra soâng Thò Tính. Thoâng qua nghieân cöùu ÑTM cuûa beänh vieän ña khoa tö nhaân Myõ Phöôùc, em ñeà xuaát phöông aùn thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi cho beänh vieän naøy theo coâng ngheä xöû lyù sinh hoïc. I.2. Noäi dung ñoà aùn: Ñoà aùn ñöôïc chia laøm 6 chöông: Chöông 1: Môû ñaàu (söï caàn thieát, noäi dung, giôùi haïn vaø phöông phaùp thöïc hieän) Chöông II: Giôùi thieäu veà beänh vieän ña khoa tö nhaân Myõ Phöôùc Chöông III: Toång quan phöông phaùp xöû lyù nöôùc thaûi beänh vieän Chöông IV: Tính toaùn thieát keá caùc coâng trình ñôn vò Chöông V: Khai toaùn coâng trình xöû lyù nöôùc thaûi. Chöông VI: Keát luaän I.3. Giôùi haïn cuûa ñoà aùn Nöôùc thaûi cuûa beänh vieän ña khoa tö nhaân Myõ Phöôùc coù möùc oâ nhieãm thaáp, mang ñaëc tröng cuûa moät beänh vieän môùi hình thaønh ñang phoå bieán ôû khu vöïc tænh Bình Döông. Coâng ngheä xöû lyù nöôùc thaûi ñeà xuaát theo phöông phaùp sinh hoïc hieáu khí coå ñieån, cho pheùp xöû lyù nöôùc thaûi vôùi caùc thoâng soá thieát keá ñaàu vaøo cuûa heä thoáng xöû lyù ñaït töông ñöông tieâu chuaån loaïi B theo TCVN 5945 – 1995. Thôøi gian thöïc hieän ñeà taøi trong 3 thaùng (Töø ngaøy 4/10 ñeán 24 / 12 / 2004). I.4. Phöông phaùp thöïc hieän Moät soá phöông phaùp thöïc hieän ñöôïc aùp duïng trong ñoà aùn nhö sau: Phöông phaùp thoáng keâ soá lieäu: Phöông phaùp naøy nhaèm thu thaäp vaø xöû lyù soá lieäu ñaàu vaøo phuïc vuï tính toaùn thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi taäp trung: ñieàu kieän ñòa chaát, thuûy vaên, ñòa hình, löu löôïng thaûi, noàng ñoä caùc chaát oâ nhieãm …. Phöông phaùp so saùnh: Phöông phaùp naøy nhaèm ñaùnh giaù hieäu quaû xöû lyù nöôùc thaûi ñaàu vaøo vaø ra theo tieâu chuaån Vieät Nam (TCVN 5945 – 1995). Phöông phaùp phaân tích chi phí lôïi ích : Nhaèm ñaùnh giaù hieäu quaû kinh teá trong quaù trình xöû lyù nöôùc thaûi cuûa caùc phöông aùn xöû lyù. Phöông phaùp chuyeân gia: laáy yù kieán cuûa caùc chuyeân gia veà caùc noäi dung lieân quan ñeán ñoà aùn. Chöông II GIÔÙI THIEÄU VEÀ BEÄNH VIEÄN ÑA KHOA TÖ NHAÂN MYÕ PHÖÔÙC II.1. Vò trí ñòa lyù: Dự aùn Bệnh viện Ña khoa Tư nhaân Mỹ Phước ñöôïc ñaët taïi khu coâng nghieäp Mỹ Phước 2, thò traán Mỹ Phước, huyeän Beán Caùt, tænh Bình Döông. Caùch trung taâm thò traán Myõ Phöôùc 1 kmvaø caùch TP. Hoà Chí Minh 30 km. Vò trí naøy coù nhöõng maët thuaän lôïi sau: Döï aùn naèm trong KCN Phöôùc Myõ 2, ñaõ ñöôïc quy hoaïch chi tieát vaø oån ñònh. Thoáng giao thoâng ñöôøng boä phaùt trieån hoaøn chænh vaø cô sôû haï taàng toát (ñieän, nöôùc, giao thoâng, PCCC, … ). Nhu caàu khaùm chöõa beänh cuûa coâng nhaân KCN vaø ngöôøi daân laø raát lôùn. Maët baèng ñuû roäng, tieát kieäm chi phí ñaàu tö veà ñaát ñai. Toång dieän tích cuûa döï aùn laø 20.000 m² coù caùc maët tieáp giaùp nhö sau: Phía Baéc : giaùp ñöôøng noäi boä trong khu coâng nghieäp (NB 16). Phía Nam : giaùp ñöôøng noäi boä trong khu coâng nghieäp (TC3). Phía Taây : giaùp ñöôøng noäi boä trong khu coâng nghieäp (DB4). Phía Ñoâng : giaùp keânh Thuûy lôïitrong khu coâng nghieäp. II.2. Noäi dung hoaït ñoäng: Beänh vieän ña khoa tö nhaân Myõ Phöôùc ñöôïc ñaàu tö xaây döïng nhaèm ñaùp öùng nhu caàu khaùm chöõa beänh ñang taêng cao taïi khu vöïc, phuø hôïp vôùi ñònh höôùng phaùt trieån cuûa huyeän Beán Caùt cuõng nhö quy hoaïch phaùt trieån kinh teá xaõ hoäi khu vöïc tænh Bình Döông. II.2.1. Quy moâ khaùm chöõa beänh cuûa Beänh vieän Beänh vieän ña khoa tö nhaân Myõ Phöôùc coù quy moâ 6 khoa vaø 100 giöôøng beänh, trong ñoù: Khoa khaùm beänh coù 20 giöôøng beänh vôùi caùc phoøng khaùm noäi, khaùm nhi, khaùm da lieãu, vaø khaùm cô xöông khôùp. Khoa lieân chuyeân khoa coù 20 giöôøng beänh vôùi caùc phoøng khaùm tai-muõi-hoïng, phoøng khaùm raêng-haøm-maët, vaø phoøng khaùm maét. Khoa noäi toång hôïp coù 30 giöôøng beänh vôùi phoøng noäi chung, y hoïc daân toäc, phuïc hoài chöùc naêng vaø khoa nhi. Khoa ngoaïi, saûn, gaây meâ hoài söùc coù 30 giöôøng beänh goàm caùc phoøng ngoaïi toång quaùt, saûn-phuï khoa, gaây meâ hoài söùc. Khoa caän laâm saøng thaêm doø chöùc naêng goàm caùc phoøng chuïp X-quang (X-quang qui öôùc, CT scan), sieâu aâm (traéng ñen, maøu, 3&4 chieàu), xeùt nghieäm (sinh hoùa, huyeát hoïc, mieãn dòch), thaêm doø chöùc naêng ( ñieän tim, noäi soi, DSA). Khoa döôïc goàm kho döôïc, nhaø thuoác, quaày caáp thuoác BHYT. II.2.2. Nhu caàu lao ñoäng cuûa Beänh vieän Döï kieán, nhaân söï cuûa beänh vieän laø 120 ngöôøi, trong ñoù trình ñoä ñaïi hoïc vaø treân ñaïi hoïc laø 40%. Trong ñoù: Giaùo sö, baùc só : 40 ngöôøi Döôïc só ñaïi hoïc: 02 ngöôøi, döôïc só trung hoïc: 5 ngöôøi. Ñieàu döôõng + y só: 40 ngöôøi. Nöõ hoä sinh: 08 ngöôøi. Nhaân vieân khaùc: 25 ngöôøi. Caùc quy ñònh veà giôø giaác vaø cheá ñoä laøm vieäc (baûo hieåm xaõ hoäi, laøm vieäc theo ca, ñau oám ...) seõ ñöôïc coâng ty thöïc hieän ñuùng treân cô sôû phuø hôïp vôùi Luaät lao ñoäng do Nhaø nöôùc Vieät Nam ban haønh. II.2.3. Caùc haïng muïc coâng trình - Phaàn thieát bò Trang thieát bò phuïc vuï döï aùn ñöôïc ñöa ra trong baûng 1. Baûng 1: Thieát bò phuïc vuï döï aùn beänh vieän ña khoa tö nhaân Myõ Phöôùc Stt Teân trang thieát bò Ñôn vò Soá löôïng Nöôùc saûn xuaát Naêm saûn xuaát Kyù hieäu 1 Maùy chuïp X-quang Caùi 02 2005 Haøn Quoác 2 Maùy CT scan - 01 2005 Nhaät Hitachi 3 X-quang löu ñoäng - 01 2005 Ñöùc Shimadzu 4 Sieâu aâm ñen traéng - 04 2005 Nhaät Capasi 5 Sieâu aâm tim maøu - 01 2004 Nhaät Toshiba 6 Sieâu aâm 3,4 chieàu - 01 2005 Myõ Gy 7 Maùy noäi soi daï daøy Caùi 01 2005 Ñöùc Olympus 8 Noäi soi tai-muõi-hoïng Caùi 01 2005 Nhaät Rentax 9 Maùy ño ñieän naõo - 01 2005 TQ 10 Maùy huyeát hoïc - 01 2004 Myõ Abos 11 Maùy XN sinh hoùa Caùi 01 2004 Myõ Abos 12 Maùy ño ñieän tim Caùi 02 2005 Nhaät 13 Maùy giuùp thôû Caùi 02 2005 Nhaät Sharp 14 Maùy gaây meâ Caùi 2005 Nhaät Sharp 15 Maùy ño noàng ñoä baõo - 02 2005 Nhaät 16 Hoøa Oxy SPO2 - 02 2005 Myõ MD 8500 17 Maùy ño tim thai Doppler - 02 2005 Nhaät 18 Ño côn goù töû cung - 01 2005 Nhaät 19 Maùy sieâu aâm 3,4 chieàu - 01 2005 Nhaät 20 Giöôøng beänh - 100 2006 Ñöùc 21 Maùy moå noäi soi Caùi 01 2005 VN 22 Thieát bò vaên phoøng Boä- 01 2006 VN 23 Heä thoáng maïng Boä 01 2006 VN 24 Caùc thieát bò khaùc Boä 01 2006 VN - Caùc haïng muïc xaây döïng Beänh vieän ñöôïc xaây döïng treân dieän tích 20.000 m², caùc haïng muïc coâng trình xaây döïng chính cuûa Döï aùn ñöôïc ñöa ra nhö baûng 2. Baûng 2 : Caùc haïng muïc xaây döïng cuûa Döï aùn. Stt Danh muïc Ñôn vò A. Haïng muïc chính 1 Khaùm beänh ña khoa vaø ñieàu trò ngoaïi truù m2 2 Khoái nhaø chöõa beänh noäi truù m2 Caùc khoa noäi m2 Caáp cöùu m2 Caän laâm saøng – thaêm doø chöùc naêng m2 Nhaø thuoác beänh vieän m2 3 Khoái haønh chính (phoøng laøm vieäc cuûa laõnh ñaïo beänh vieän vaø phoøng chöùc naêng) m2 4 Khu thanh truøng m2 5 Khu ngoaïi caûnh m2 6 Ñöôøng noäi boä m2 7 Nhaø baûo veä m2 8 Khu nhaø xe, baûo trì thieát bò m2 9 Coång + töôøng raøo m2 10 Khu nhaø beáp ñeå phuïc vuï böõa an cho CBCNV vaø beänh nhaân m2 11 Khu nhaø ôû cho CBCNV vaø chuyeân gia m2 B. Coâng trình phuï trôï m2 12 Heä thoáng caáp ñieän m2 13 Heä thoáng xöû lyù chaát thaûi m2 14 Heä thoáng thoaùt nöôùc m2 15 An toaøn böùc xaï m2 16 Heä thoáng phoøng chaùy, chöõa chaùy m2 II.2.4. Nguoàn cung caáp nöôùc Nöôùc phuïc vuï cho hoaït ñoäng saûn xuaát ñöôïc laáy töø heä thoáng caáp nöôùc thuyû cuïc cuûa KCN. Löôïng nöôùc thoâ ñöôïc cung caáp vaøo beänh vieän khoaûng 60 m3/ngaøy ñöôïc phaân phoái cho heä thoáng caùc phoøng chöùc naêng, phoøng nghæ cuûa caùn boä coâng nhaân vieân, khu veä sinh, caên tin,… II.2.5. Nhu caàu söû duïng ñieän Nguoàn caáp ñieän laø töø löôùi ñieän cuûa ñieän löïc Quoác gia. Döï kieán, nhu caàu ñieän cho hoaït ñoäng cuûa beänh vieän laø 150 KWh/ngaøy. Ngoaøi ra, beänh vieän seõ söû duïng 1 maùy phaùt ñieän coù coâng suaát 10 KW ñeå duy trì oån ñònh nguoàn ñieän, phuïc vuï cho caùc hoaït ñoäng taïi phoøng moå, haäu phaãu, hoài söùc caáp cöùu, khoa saûn, traïm bôm nöôùc chöõa chaùy (phoøng söï coá maát ñieän löôùi). II.2.6. Heä thoáng thoaùt nöôùc möa: Beänh vieän seõ xaây döïng heä thoáng thoaùt nöôùc möa rieâng bieät vôùi heä thoáng coáng thu gom nöôùc thaûi. Nöôùc möa chaûy vaøo raõnh roài chaûy vaøo caùc hoá ga thu nöôùc noái vôùi maïng coáng ngaàm döôùi ñaát, xaû vaøo tuyeán thoaùt nöôùc chung cuûa KCN naèm beân ngoaøi haøng raøo beänh vieän. II.2.7.Heä thoáng thoaùt nöôùc thaûi Nöôùc thaûi sinh hoaït ñöôïc xöû lyù sô boä baèng beå töï hoaïi sau ñoù ñöôïc daãn ra heä thoáng coáng thu gom ñeå ñöa veà traïm xöû lyù nöôùc thaûi taäp trung ñeå xöû lyù tröôùc khi thaûi ra heä thoáng tieáp nhaän nöôùc thaûi chung cuûa KCN. Nöôùc thaûi töø khu vöïc khaùm chöõa beänh, töø khaâu veä sinh phoøng beänh vaø töø khu vöïc giaët taåy ñöôïc thu gom baèng heä thoáng coáng rieâng bieät. Nöôùc thaûi ñöôïc taäp trung veà traïm xöû lyù nöôùc thaûi ñeå xöû lyù ñaït tieâu chuaån TCVN 5945 – 1995 (nguoàn loaïi B) tröôùc khi thaûi ra heä thoáng tieáp nhaän nöôùc thaûi chung cuûa KCN. Chöông III TOÅNG QUAN VEÀ PHÖÔNG PHAÙP XÖÛ LYÙ NÖÔÙC THAÛI BEÄNH VIEÄN III.1. Toång quan veà xöû lyù nöôùc thaûi beänh vieän Nöôùc thaûi beänh vieän laø nöôùc thaûi coù chöùa nhieàu vi truøng gaây beänh, laø loaïi nöôùc thaûi coù möùc ñoä oâ nhieãm höõu cô cao. Hieän nay, ña soá caùc beänh vieän ôû Vieät Nam chöa coù ñuû heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi rieâng hoaëc coù heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi nhöng chöa ñaït yeâu caàu kyõ thuaät. Chính ñieàu naøy laøm cho moâi tröôøng nöôùc ôû Vieät Nam bò oâ nhieãm traàm troïng. Ñöùng tröôùc thöïc traïng treân, Quyeát ñònh soá 35/1999/QÑ – TTg ngaøy 5 thaùng 3 naêm 1999 Thuû töôùng Chính Phuû veà vieäc pheâ duyeät ñònh höôùng phaùt trieån thoaùt nöôùc ñoâ thò Vieät Nam ñeán naêm 2020 ñaõ ñeà ra muïc tieâu laø: “xöû lyù cuïc boä nöôùc thaûi beänh vieän vaø nöôùc thaûi coâng nghieäp tröôùc khi xaû vaøo heä thoáng thoaùt nöôùc chung”. III.2. Nguoàn goác phaùt sinh Trong giai ñoaïn hoaït ñoäng cuûa beänh vieän, nguoàn phaùt sinh nöôùc thaûi bao goàm: Nöôùc thaûi töø caùc hoaït ñoäng khaùm vaø ñieàu trò beänh, töø caùc dòch vuï hoã trôï (giaët giuõ quaàn aùo, chaên maøn,...) cho beänh nhaân. Nöôùc thaûi sinh hoaït cuûa caùn boä coâng nhaân vieân, beänh nhaân,... töø khu vöïc nhaø veä sinh. Ngoaøi ra nöôùc möa chaûy traøn qua khuoân vieân beänh vieän neáu khoâng coù tuyeán coáng thoaùt rieâng seõ laøm taêng löu löôïng nöôùc thaûi beänh vieän caàn xöû lyù, laøm quaù taûi heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi. Trong caùc nguoàn phaùt sinh nöôùc thaûi do quaù trình hoaït ñoäng cuûa beänh vieän, nöôùc thaûi töø caùc hoaït ñoäng khaùm vaø ñieàu trò beänh laø nguoàn nöôùc thaûi coù möùc ñoä oâ nhieãm höõu cô cao vaø chöùa nhieàu vi truøng gaây beänh nhaát. Nöôùc thaûi loaïi naøy phaùt sinh töø nhieàu quaù trình khaùc nhau trong hoaït ñoäng cuûa beänh vieän: töø khaâu xeùt nghieäm, giaûi phaãu, suùc röûa caùc duïng cuï y khoa, caùc oáng nghieäm, loï hoaù chaát … III.3. Ñaëc tröng oâ nhieãm nöôùc. Nöôùc thaûi sinh hoaït Nöôùc thaûi sinh hoaït thaûi ra töø caùc hoaït ñoäng sinh hoaït trong beänh vieän nhö : aên, uoáng, taém röûa, veä sinh, töø caùc nhaø laøm vieäc, caùc khu nhaø veä sinh, nhaø aên, caên tin … Nöôùc thaûi sinh hoaït chuû yeáu chöùa caùc chaát caën baõ, caùc chaát lô löûng (SS), caùc hôïp chaát höõu cô (BOD/COD), caùc chaát dinh döôõng (N,P) vaø vi sinh. Theo tính toaùn thoáng keâ, ñoái vôùi nhöõng quoác gia ñang phaùt trieån, khoái löôïng chaát oâ nhieãm do moãi ngöôøi haøng ngaøy thaûi vaøo moâi tröôøng (neáu khoâng xöû lyù) ñöôïc ñöa ra trong baûng 3. Baûng 3. Khoái löôïng chaát oâ nhieãm do moãi ngöôøi haøng ngaøy ñöa vaøo moâi tröôøng. Chaát oâ nhieãm Khoái löôïng (g/ngöôøi/ngaøy) BOD5 45 – 54 COD (dicromate) 72 – 102 Chaát raén lô löûng (SS) 70 – 145 Daàu môõ phi khoaùng 10 – 30 Toång Nitô (N) 6 – 12 Amoni (N-NH4) 2,4 - 4,8 Toång Phospho 0,8 - 4,0 Nguoàn : WHO,1993 Baûng 4. Taûi löôïng caùc chaát oâ nhieãm trong nöôùc thaûi sinh hoaït Chaát oâ nhieãm Taûi löôïng chaát oâ nhieãm khoâng qua xöû lyù(kg/ngaøy) BOD5 9,90 – 11,88 COD (dicromate) 15,84 – 22,44 Chaát raén lô löûng (SS) 15,40 – 31,90 Daàu môõ phi khoaùng 2,20 – 6,60 Toång Nitô (N) 1,32 – 2,64 Amoni (N-NH4) 5,28 – 10,56 Toång Phospho 0,18 – 0,88 Nguoàn : WHO,1993 Nöôùc thaûi töø hoaït ñoäng veä sinh, khaùm chöõa beänh, taåy truøng,… cuûa beänh vieän. Thoâng thöôøng nöôùc thaûi beänh vieän coù thaønh phaàn vaø tính chaát gaàn gioáng nhö nöôùc thaûi sinh hoaït ngoaïi tröø haøm löôïng vi sinh gaây beänh khaù cao (pathogen). Ñaëc bieät moät soá khu vöïc coù möùc ñoä nhieãm cao nhö: khu moå (nöôùc thaûi chöùa maùu vaø caùc beänh phaåm), khu xeùt nghieäm (nöôùc thaûi chöùa nhieàu loaïi vi truøng gaây beänh khaùc nhau). Giaù trò COD cuûa caùc khu naøy vaøo khoaûng 400 - 800mg/l, haøm löôïng caën lô löûng SS khoaûng 150 - 400mg/l; haøm löôïng Coliform khoaûng 3x106 - 8x106 MPN/100ml. III.4. Noàng ñoä caùc chaát oâ nhieãm nöôùc Nöôùc thaûi sinh hoaït. Theo öôùc tính heä soá thaûi nöôùc thaûi bình quaân cuûa caùn boä coâng nhaân vieân beänh vieän vaø thaân nhaân beänh nhaân thaêm nuoâi (tính trong tröôøng hôïp coâng suaát beänh vieân ñaït toái ña 100 giöôøng) thì löôïng nöôùc thaûi sinh hoaït cuûa beänh vieän laø 19,6 m3/ngaøy.ñeâm. Baûng 5. Noàng ñoä caùc chaát oâ nhieãm trong nöôùc thaûi sinh hoaït Stt Chaát oâ nhieãm Noàng ñoä caùc chaát oâ nhieãm (mg/l) Khoâng xöû lyù Coù heä thoáng beå töï hoaïi TCVN 5945 – 1995 Loaïi B 1 BOD5 505 - 606 100 - 200 50 2 COD 808 -1145 180 - 360 100 3 SS 786 -1628 80 - 160 100 4 Daàu môõ 112 - 337 - 10 5 Toång N 67 -135 20 - 40 60 6 Amoâni 269- 539 5 - 15 1 7 Toång Phospho 9,2 – 36,8 - 6 8 Toång Coliform (MPN/100ml) 106 - 108 104 10.103 Nhaän xeùt: nöôùc thaûi sinh hoaït cuûa beänh vieän coù haøm löôïng chaát oâ nhieãm töông ñoái cao, ñaëc bieät laø caùc chaát höõu cô vaø vi sinh. Sau khi qua heä thoáng xöû lyù cuûa heä thoáng beå töï hoaïi 3 ngaên, thì noàng ñoä caùc chaát oâ nhieãm trong nöôùc thaûi ñaõ giaûm xuoáng raát nhieàu. Do vaäy, nöôùc thaûi caàn ñöôïc ñöa veà traïm xöû lyù nöôùc thaûi cuûa beänh vieän ñeå xöû lyù cho ñaït loaïi B, TCVN 5945 – 1995 tröôùc khi thaûi vaøo heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi taäp trung cuûa khu coâng nghieäp ñeå xöû lyù tieáp tuïc. Nöôùc thaûi töø hoaït ñoäng veä sinh, khaùm chöõa beänh, taåy truøng,… cuûa beänh vieän. Nöôùc thaûi khaùm vaø ñieàu trò beänh coù möùc ñoä oâ nhieãm höõu cô vaø vi truøng gaây beänh cao nhaát trong soá caùc doøng thaûi nöôùc cuûa beänh vieän. Nöôùc thaûi loaïi naøy phaùt sinh töø nhieàu khaâu vaø quaù trình khaùc nhau trong beänh vieän: giaët taåy quaàn aùo beänh nhaân, chaên meàn, draf cho caùc giöôøng beänh, suùc röûa caùc vaät duïng y khoa, xeùt nghieäm, giaûi phaãu, saûn nhi, veä sinh lau chuøi laøm saïch caùc phoøng beänh vaø phoøng laøm vieäc … Theo quy chuaån, löu löôïng nöôùc thaûi sinh ra töø moãi giöôøng beänh laø 400 lít/ngaøyñeâm. Vôùi coâng suaát 100 giöôøng thì öôùc tính löu löôïng nöôùc thaûi loaïi naøy laø 40 m3/ngaøy ñeâm. Thaønh phaàn vaø tính chaát nöôùc thaûi hoãn hôïp (khoâng tính nöôùc möa) cuûa moät soá beänh vieän ôû khu vöïc Tp.HCM ñöôïc theå hieän qua caùc baûng 6, 7, 8, 9, 10. Baûng 6: Thaønh phaàn vaø tính chaát nöôùc thaûi beänh vieän Tröng Vöông Stt Chæ tieâu oâ nhieãm ñaëc tröng Ñôn vò ño Noàng ñoä 1 pH - 6,78 2 Chaát raén lô löûng (SS) mg/l 168 3 Nhu caàu oxy sinh hoïc (BOD5) mg/l 124 4 Nhu caàu oxy hoùa hoïc (COD) mg/l 158 5 Toång Nitô (tính theo N) mg/l 38 6 Toång phoát pho (tính theo P) mg/l 3,5 7 Toång coliform MPN/100 ml 8,5 x 104 8 E.Coli MPN/100 ml 1,2 x 104 Nguoàn : CEFINEA, thaùng 3/1996. Baûng 7. Thaønh phaàn vaø tính chaát nöôùc thaûi beänh vieän Nguyeãn Tri Phöông Stt Chæ tieâu oâ nhieãm ñaëc tröng Ñôn vò ño Noàng ñoä 1 pH - 6,97 2 Chaát raén lô löûng (SS) mg/l 182 3 Nhu caàu oxy sinh hoïc (BOD5) mg/l 114 4 Nhu caàu oxy hoùa hoïc (COD) mg/l 152 5 Toång Nitô (tính theo N) mg/l 36 6 Toång phoát pho (tính theo P) mg/l 3,2 7 Toång coliform MPN/100 ml 4,6 x 104 8 E.Coli MPN/100 ml 3,2 x 104 Nguoàn : CEFINEA, thaùng 3/1996. Baûng 8. Thaønh phaàn vaø tính chaát nöôùc thaûi beänh vieän Nguyeãn Traõi Stt Chæ tieâu oâ nhieãm ñaëc tröng Ñôn vò ño Noàng ñoä 1 pH - 6,84 2 Chaát raén lô löûng (SS) mg/l 148 3 nhu caàu oxy sinh hoïc (BOD5) mg/l 126 4 nhu caàu oxy hoùa hoïc (COD) mg/l 178 5 Toång Nitô (tính theo N) mg/l 34 6 toång phoát pho (tính theo P) mg/l 3,2 7 Toång coliform MPN/100 ml 6,5 x 104 8 E.Coli MPN/100 ml 2,6 x 104 Nguoàn : CEFINEA, thaùng 3/1996. Baûng 9. Thaønh phaàn vaø tính chaát nöôùc thaûi beänh vieän Chôï Raãy Stt Chæ tieâu oâ nhieãm ñaëc tröng Ñôn vò ño Noàng ñoä 1 pH - 6,92 2 Chaát raén lô löûng (SS) mg/l 188 3 nhu caàu oxy sinh hoïc (BOD5) mg/l 104 4 nhu caàu oxy hoùa hoïc (COD) mg/l 138 5 Toång Nitô (tính theo N) mg/l 31 6 toång phoát pho (tính theo P) mg/l 2,5 7 Toång coliform MPN/100 ml 5,5 x 104 8 E.Coli MPN/100 ml 2,2 x 104 Nguoàn : CEFINEA, thaùng 3/1996. Nhö vaäy, noàng ñoä trung bình caùc chaát oâ nhieãm trong nöôùc thaûi beänh vieän ñöôïc ñöa ra trong baûng 10. Baûng 10. Noàng ñoä caùc chaát oâ nhieãm trong nöôùc thaûi beänh vieän. Stt Thoâng soá Ñôn vò ño Noàng ñoä 1 pH - 6,8 – 7,2 2 Chaát raén lô löûng (SS) mg/l 120 – 210 3 BOD5 mg/l 80 – 152 4 COD mg/l 110 – 220 5 Toång Nitô mg/l 30 – 40 6 Toång phoát pho mg/l 3 – 5 7 Toång coliform MPN/100 ml 104 – 106 8 E.Coli MPN/100 ml 104 – 106 Nhaän xeùt: Nöôùc thaûi beänh vieän coù möùc ñoä oâ nhieãm vöôït quaù TCVN 5945 -1995 (coät B) cuï theå SS vöôït 1,5 – 2,6 laàn, BOD vöôït 2,7 – 5,1 laàn, COD vöôït 1,8 – 3,7 laàn. Vì vaäy, chuùng toâi seõ ñaàu tö xaây döïng traïm xöû lyù nöôùc thaûi taäp trung baèng coâng ngheä sinh hoïc hieáu khí keát hôïp khöû truøng ñaûm baûo nöôùc thaûi sau khi xöû lyù ñaït tieâu chuaån thaûi TCVN 5945 – 1995 (coät B). III.5. Caùc phöông phaùp xöû lyù nöôùc thaûi: III.5.1. Phöông phaùp xöû lyù cô hoïc: Trong nöôùc thaûi beänh vieän thöôøng coù caùc loaïi taïp chaát raén vôùi nhieàu kích thöôùc khaùc nhau bò cuoán theo nhö: bao bì chaát deûo, giaáy, haøm löôïng chaát lô löûng, boâng baêng v.v.... Phöông phaùp xöû lyù cô hoïc ñeå taùch caùc chaát khoâng hoaø tan tröôùc khi ñöa vaøo caùc coâng trình xöû lyù hoùa lyù, sinh hoïc. Ñeå taùch caën, raùc ngöôøi ta thöôøng söû duïng: III.5.1.1. Song chaén raùc Chöùc naêng cuûa song chaén raùc nhaèm giöõ raùc baån thoâ coù kích thöôùc lôùn ôû tröôùc song chaén, coøn caùc taïp chaát coù kích thöôùc nhoû hôn söû duïng löôùi chaén raùc. Nhaèm taïo ñieàu kieän thuaän lôïi trong quùa trình vaän haønh heä thoáng xöû lyù khoâng laøm taéc bôm, ñöôøng oáng hoaëc keânh daãn. Do ñoù, Song chaén raùc laø coâng trình xöû lyù sô boä nhaèm taïo ñieàu kieän toát cho quùa trình xöû lyù nöôùc thaûi sau ñoù. Song chaén raùc thöôøng laøm baèng kim loaïi, ñaët nghieâng so vôùi maët naèm ngang moät goùc 45 – 600 ñeå thuaän lôïi trong quùa trình coï röûa. Song chaén raùc bao goàm caùc thanh ñan xeáp caïnh nhau Caùc thoâng soá kyõ thuaät cuûa song chaén raùc nhö sau: Xaùc ñònh kích thöôùc möông ñaët song chaén Soá löôïng song chaén Toån thaát aùp löïc qua song chaén - Khoaûng caùch giöõa caùc thanh goïi laø khe hôû : b = 16 ÷25 (mm), tuøy thuoäc vaøo töøng loaïi raùc vaø kích thöôùc maø choïn khoaûng caùch giöõa caùc khe. Vaän toác nöôùc chaûy qua song chaén: v = 0.4 ÷0.8 (m/s) (taøi lieäu 1 – taøi lieäu tham khaûo) Goùc nghieâng ñaët song chaén laø: α = 45 – 600, thöôøng choïn α = 600 Chieàu saâu lôùp nöôùc ñaët tröôùc song chaén: h1 = 0.5 Coâng thöùc tính toaùn Soá löôïng khe hôû giöõa caùc thanh Trong ñoù: n: Soá khe cuûa song chaén qmax: löu löôïng toái ña cuûa nöôùc thaûi (m3/s), theo nhu caàu ñaàu vaøo. b: khoaûng caùch giöõa caùc thanh, choïn b = 16 ÷25 (mm) v: Vaän toác trung bình qua caùc khe: v = 0,8 ÷1 (m/s). h1: ñoä saâu lôùp nöôùc ñaët tröôùc song chaén (m) k: heä soá tính ñeán söï thu heïp cuûa doøng chaûy ( k = 1.05), nhaèm giaûm vaän toác nöôùc Chieàu daøi toång coäng cuûa song chaén Bs = S (n - 1) + b * n (m) Trong ñoù: Bs: Chieàu daøi toång coäng cuûa song chaén (m) b: khoaûng caùch giöõa caùc thanh, choïn b = 16 ÷25 (mm) n: soá khe hôû giöõa caùc thanh S: beà daøy cuûa thanh song chaén: s = 8 ÷10 mm, thöôøng laáy s = 8 mm Chieàu daøi ñoaïn keânh môû roäng tröôùc song chaén (m) Trong ñoù: l1: Chieàu daøi ñoaïn keânh môû roäng tröôùc song chaén (m) Bs: Chieàu daøi toång coäng cuûa song chaén (m) Bk: Chieàu roäng möông daãn nöôùc tôùi vaø ra khoûi song chaén (m) : Laø goùc nghieâng cuûa choã môû roäng, = 150 - 200,thöôøng laáy = 200 Chieàu daøi ñoaïn thu heïp sau song chaén l2 = 0.5 l1 (m) Trong ñoù: l1: Chieàu daøi ñoaïn keânh môû roäng tröôùc song chaén (m) l2: Chieàu phaàn môû roäng sau song chaén (m) Toån thaát aùp löïc qua song chaén Trong ñoù: hs:Toån thaát aùp löïc ôû song chaén raùc (m) K: Heä soá tính ñeán söï taêng toån thaát aùp löïc do raùc maéc vaøo song chaén raùc, k = 2 ÷3, thöôøng choïn k = 3 g : Gia toác troïng tröôøng (m/s2), choïn g = 9,81 (m/s2) : Heä soá toån thaát cuïc boä α : Goùc nghieâng ñaët song chaén theo maët baèng. : Heä soá phuï thuoäc hình daïng thanh song chaén, vôùi loaïi thanh ñaõ choïn (tra theo baûng 2 – 2 trang 33 taøi lieäu 1 – Taøi lieäu tham khaûo) Hình daïng thanh ñan a b c d e f g β 2,42 1,83 1,67 1,035 0,92 0,76 1,97 Hình 1: Hình daïng vaø tieát dieän cuûa thanh song chaén Thanh song chaén coù theå duøng tieát dieän troøn, chöõ nhaät, baàu duïc …. Trong thöïc teá, tieát dieän troøn coù toån thaát thuûy löïc nhoû nhöng ít söû duïng vì raùc deã dính chaët vaøo thanh ñan gaây khoù khaên cho coâng vieäc caøo raùc. Ñöôïc söû duïng nhieàu laø tieát dieän hình chöõ nhaät nhöng loaïi naøy coù toån thaát thuûy löïc lôùn. III.5.1.2. Beå laéng caùt Beå laéng caùt thöôøng duøng ñeå taùch caùc taïp chaát raén voâ cô khoâng tan ra khoûi nöôùc thaûi ñoù chính laø caùt, nhaèm ñaûm baûo cho caùc thieát bò cô khí nhö maùy bôm khoâng bò caùt, soûi baøo moøn choùng hoûng, traùnh taéc ngheõn caùc ñöôøng oáng daãn vaø gaây aûnh höôûng xaáu ñeán hieäu suaáât laøm vieäc cuûa caùc quùa trình xöû lyù tieáp theo. Nöôùc qua beå laéng döôùi taùc duïng cuûa troïng löïc , caùt naëng seõ laéng xuoáng ñaùy vaø keùo theo moät phaàn chaát ñoâng tuï. Do ñoù, xaây döïng beå laéng caùt cho caùc coâng trình xöû lyù nöôùc thaûi khi löu löôïng lôùn hôn 100 m3/ngaøy,ñeâm laø caàn thieát. Theo nguyeân lyù laøm vieäc, ta chia beå laéng caùt thaønh hai loaïi: Beå laéng caùt ngang Beå laéng caùt ñöùng III.5.1.2.2. Beå laéng caùt ngang Beå laéng caùt ngang nöôùc chaûy thaúng thöôøng coù hoá thu caùt ôû ñaàu beå. Caùt ñöôïc caøo veà hoá thu baèng caøo saét vaø laáy ra baèng bôm phun tia, maùy bôm caùt hoaëc caùc phöông tieän gaøu xuùc…. Caùc haït caùt vaø nhöõng haït nhoû khoâng hoøa tan trong nöôùc thaûi khi ñi qua beå laéng caùt seõ rôi xuoáng döôùi ñaùy döôùi taùc duïng cuûa löïc haáp daãn baèng toác ñoä töông öùng vôùi ñoä lôùn vaø troïng löôïng rieâng cuûa noù. Toác ñoä chuyeån ñoäng cuûa doøng chaûy vaø toác ñoä rôi cuûa caùc haït caùt tyû leä thuaän vôùi nhau. Trong thöïc teá beå laéng caùt thöôøng ñöôïc thieát keá hai ñôn nguyeân ñeå luaân phieân laøm vieäc vaø caøo caën. Beå laéng caùt ngang coù heä thoáng tieâu nöôùc ôû ñaùy, möông xaû thöôøng xaây giöõa hai ngaên, ôû ñaùy beå coù maùng loõm ñeå ñaët heä thoáng tieâu nöôùc. OÁng tieâu nöôùc laøm baèng beâtoâng hay baèng saønh vôùi ñöôøng kính 0.1mm, phía treân ñoå moät lôùp ñaù daêm daøy 0.2 – 0.3m. Sau moät thôøi gian caën ñaõ laáp ñaày ñaùy, ngöôøi ta khoùa van nöôùc ôû ñaàu vaø cuoái beå laïi. Môûi khoùa treân oáng tieâu nöôùc ñeå huùt heát nöôùc trong beå ra vaø moät ñeán hai ngaøy sau khi caën ñaõ huùt heát nöôùc ta tieán haønh laáy caùt ra. Caùc thoâng soá khi theát keá beå laéng caùt ngang Vaän toác doøng chaûy trong beå khoâng vöôït quùa 0.3 (m/s), vôùi vaän toác nhö vaäy cho pheùp caùc haït caùt, soûi hay caùc haït voâ cô khaùc laéng xuoáng ñaùy cao. Thôøi gian löu nöôùc laïi t = 45 – 90 giaây, thöôøng choïn 60 giaây. Chieàu saâu beå laéng caùt ngang naèm trong khoaûng töø : H = 0,25 ÷ 1m Tyû leä giöõa chieàu roäng vaø chieàu saâu beå thöôøng: B / H = 1 : 2 m Coâng thöùc tính toaùn beå laéng caùt ngang Chieàu daøi beå laéng caùt ngang ñöôïc tính theo coâng thöùc Trong ñoù: L: Chieàu daøi beå laéng caùt ngang (m) K: Heä soá thöïc nghieäm tính ñeán söï aûnh höôûng cuûa doøng chaûy ñeán toác ñoä laéng cuûa haït caùt trong beå laéng, K laáy phuï thuoäc U0 Khi K = 1.7, öùng vôùi U0 = 18 m/s: Ñoái vôùi nöôùc thaûi sinh hoaït Khi K = 1.3, öùng vôùi U0 = 24 m/s: Ñoái vôùi nöôùc thaûi coâng nghieäp Vmax: Toác ñoä chuyeån ñoäng cuûa nöôùc trong beå laéng öùng vôùi löu löôïng lôùn nhaát, Vmax = 0,3 (m/s) (Theo taøi lieäu 2 – Taøi lieäu tham khaûo) h1: Chieàu saâu phaàn laéng cuûa beå (h1 = 0.25 ÷1mm) U0: Ñoä lôùn thuûy löïc cuûa haït caën vôùi ñöôøng kính 0.2 ÷ 0.25 giöõ laïi trong beå U0 = 18 ÷24 mm/s Dieän tích maët thoaùng cuûa nöôùc thaûi trong beå laéng caùt ngang ñöôïc tính theo coâng thöùc: hoaëc Trong ñoù: F: Dieän tích maët thoaùng cuûa nöôùc thaûi (m2) Qmax: Löu löôïng nöôùc thaûi (m3/s) Vmax: Toác ñoä chuyeån ñoäng cuûa nöôùc thaûi trong beå (m/s) U0: Ñoä lôùn thuyû löïc cuûa haït caën (m/s) Chieàu roäng toång coäng cuûa beå laéng caùt ngang Trong ñoù: B: Chieàu ngang toång coäng cuûa beå laéng caùt (m) F: Dieän tích maët thoaùng cuûa nöôùc thaûi (m2) L: Chieàu daøi beå laéng caùt ngang (m) Theå tích cuûa beå laéng caùt ngang tính theo coâng thöùc sau: Wc = Q.T Trong ñoù: Wc: Theå tích cuûa beå laéng caùt ngang (m3) Q: Löu löôïng nöôùc thaûi (m3/s) T: Thôøi gian löu nöôùc 30 ÷60 giaây. Chieàu cao lôùp caùt trong beå laéng Trong ñoù: hc: Chieàu cao lôùp caùt trong beå laéng (m) Wc: Theå tích cuûa beå laéng caùt ngang (m3) F: Dieän tích maët thoaùng cuûa nöôùc thaûi (m2) B: Chieàu ngang toång coäng cuûa beå laéng caùt (m) Chieàu cao xaây döïng cuûa beå laéng caùt ngang Hxd = h1 + h2 + h3 Trong ñoù: h1:Chieàu saâu phaàn laéng cuûa beå (m) h2:Chieàu saâu lôùp caën laéng (m) h3:Chieàu cao baûo veä töø möïc nöôùc ñeán thaønh beå, h3 = 0.2 ÷0.4 m III.5.1.2.3. Beå laéng caùt suïc khí Trong heä thoáng xöû lyù, nöôùc thaûi tröôùc khi ñöa qua caùc coâng trình phía sau caàn phaûi qua beå laéng caùt vôùi muïc ñích baûo veä caùc thieát bò maùy moùc khoûi bò maøi moøn, giaûm söï laéng ñoïng cuûa vaät lieäu naëng trong oáng, keânh, möông daãn nöôùc thaûi …, giaûm soá laàn suùc röûa caùc beå phaân huûy caën do tích tuï quùa nhieàu caùt. Beå laéng caùt suïc khí coù caáu taïo gioáng nhö beå laéng ngang. Doïc theo chieàu ngang moät beân vaùch cuûa beå ñaët heä thoáng oáng suïc khí nhaèm taïo cho nöôùc thaûi chuyeån ñoäng theo quyõ ñaïo troøn vaø xoaén oác quanh truïc theo höôùng doøng chaûy. Do vaän toác ngang trong voøng xoaén oác lôn neân caùc haït caën höõu cô lô löûng khoâng laéng xuoáng, neân trong thaønh phaàn caën laéng chuû yeáu laø caùt töø 90 – 95%. Hieäu suaát laøm vieäc cuûa beå laéng caùt coù suïc khí khaù cao. Beå laéng caùt suïc khí caàn coù chieàu saâu ít nhaát baèng 2m ñeå taïo neân voøng xoaùy coù hieäu quaû. Tyû soá giöõa chieàu roäng vaø chieàu saâu beå vaøo khoaûng: B / H = 1,5 : 1. Ñaàu phaân phoái khí ñaët caùch ñaùy beå moät khoaûng töø 0,45 – 0,6m. Baûng 11 : Caùc thoâng soá ñieån hình cho vieäc thieát keá beå laéng caùt thoåi khí Caùc thoâng soá Giaù trò Khoaûng Ñieån hình Kích thöôùc Chieàu saâu, m Chieàu roäng, m Chieàu daøi, m Tyû soá chieàu roäng / chieàu saâu._. Thôøi gian löu nöôùc khi löu löôïng coù gía trò lôùn nhaát, phuùt Caáp khoâng khí, m3/m chieàu daøi.phuùt Löôïng caùt vaø vaùng caùt, m3/103m3 2 - 5 2,5- 7 7,5 -20 1:1 – 5:1 2 - 5 0,15 – 0,45 0,004 – 0,2 1,5 - 1 3 0,3 0,015 (Theo giaùo trình coâng ngheä XLNT cuûa Traàn Vaên Nhaân vaø Ngoâ Thò Nga) Theå tích beå laéng caùt thoåi khí V = Qmax . t Trong ñoù: V: Theå tích beå laéng caùt (m3) Qmax: löu löôïng nöôùc qua beå laéng (m3/s) t: thôøi gian löu nöôùc trong beå (s), choïn theo baûng 11 Chieàu cao thieát keá cuûa beå H = h + h1 Trong ñoù: h: chieàu cao coâng taùc beå laéng caùt (m) h1: chieàu cao döï tröõ cuûa beå (m) Chieàu daøi cuûa beå laéng caùt thoåi khí Trong ñoù: L: Chieàu daøi beå laéng caùt (m) B: Chieàu roäng cuûa beå laéng (m) V: Theå tích beå laéng caùt (m3) Dieän tích beå laéng F = L . B Trong ñoù: F: Dieän tích cuûa beå laéng caùt (m2) L: Chieàu daøi beå laéng caùt (m) B: Chieàu roäng cuûa beå laéng (m) Löôïng khoâng khí caàn caáp treân 1 meùt chieàu daøi Qk = qk . L Trong ñoù: Qk: Löôïng khoâng khí caàn caáp (m3/ phuùt) L: Chieàu daøi beå laéng caùt (m) qk : Cöôøng ñoä khoâng khí caàn cung caáp treân moät meùt chieàu daøi beå, choïn theo baûng 11 Coâng suaát maùy neùn khí caàn thieát cho suïc khí ôû beå ñieàu hoøa Trong ñoù: Qk: Löu löôïng khoâng khí caàn cung caáp (m3/s) η : Hieäu suaát maùy bôm, thöôøng η = 0,75 – 0,8 p: aùp löïc cuûa khí neùn (at) (Ñöôïc tính theo coâng thöùc 149 - trang 122 theo taøi lieäu 1– Taøi lieäu tham khaûo) Trong ñoù: Hc: AÙp löïc yeâu caàu chung khi taïo boït khí (m) Hc = h + hd + hc + hp Vôùi: h: Möïc nöôùc cao nhaát trong beå (m) hd, hc, hp: Toån thaát aùp löïc theo chieàu daøi, cuïc boä vaø cuûa oáng phaân phoái khí (m). III.5.1.2.3. Beå laéng caùt ñöùng Hieän taïi beå laéng caùt ñöùng xaây döïng theo nguyeân taéc nöôùc chaûy töø döôùi leân treân doïc theo thaân beå. Caùc thoâng soá thieát keá Tính toaùn beå laéng caùt ñöùng thöôøng döïa theo taûi troïng phaân boá leân beà maët beå, thöôøng laáy khoaûng 100 – 130 m3/m2. Toác ñoä nöôùc chaûy trong maùng thu, V = 0,4 (m/s) Chieàu cao phaàn hình truï cuûa beå ñöôïc xaùc ñònh vôùi thôøi gian löu nöôùc t = 2 – 3,5 phuùt Toác ñoä nöôùc daâng leân, v = 3 -3,7 (m/s) (Theo taøi lieäu theo taøi lieäu 1– Taøi lieäu tham khaûo) Coâng thöùc tính beå laéng caùt ñöùng Dieän tích tieát dieän ngang cuûa beå Trong ñoù: F: Dieän tích tieát dieän ngang cuûa beå (m2) Qmax: Löu löôïng toái ña cuûa nöôùc thaûi (m3/s) V: Toác ñoä nöôùc chaûy vaøo maùng thu, V = 0,4 (m/s) Chieàu cao coâng taùc cuûa beå laéng tính theo coâng thöùc: h1 = V.t Trong ñoù: h1: chieàu cao coâng taùc cuûa beå laéng (m) V: Toác ñoä nöôùc chaûy vaøo maùng (m/s) t: thôøi gian löu nöôùc (giaây) Chieàu saâu toång coäng cuûa beå laéng caùt ñöùng tính theo coâng thöùc: H = h1 + h2 + h3 + h4 Trong ñoù: H: Chieàu saâu toång coäng cuûa beå laéng caùt ñöùng (m) h1:Chieàu cao coâng taùc cuûa beå laéng caùt ñöùng (m) h2: Chieàu cao cuûa maùi beå, h2 = 0,5m h3:Chieàu cao ñaùy hính noùn (m) h4: Chieàu cao baûo veä, h4 = 0,2 – 0,4m Ñöôøng kính cuûa beå laéng caùt ñöùng tính theo coâng thöùc: Neáu maët baèng beå laø hình troøn thì: Neáu maët baèng laø hình vuoâng thì: Trong ñoù: D: Ñöôøng kính cuûa beå laéng caùt ñöùng (m) F: Dieän tích tieát dieän ngang cuûa beå (m2) III.5.1.3. Beå laéng Beå laéng coù nhieäm vuï loaïi boû caùc taïp chaát lô löûng coøn laïi trong nöôùc thaûi sau khi qua beå laéng caùt. Caùc yeáu toá aûnh höôûng ñeán quaù trình laéng: Löu löôïng nöôùc thaûi; Thôøi gian laéng; Khoái löôïng rieâng vaø taûi troïng tính theo chaát raén lô löûng, taûi troïng thuyû löïc; Söï keo tuï caùc chaát raén; Vaän toác doøng chaûy trong beå; Söï neùn buøn ñaëc; Nhieät ñoä nöôùc thaûi; Kích thöôùc beå laéng. Phaân loaïi beå laéng Caên cöù theo chieàu cuûa doøng chaûy, caùc beå laéng ñöôïc phaân thaønh: Beå laéng ngang Beå laéng ñöùng Beå laéng Radian Beå laéng ngang Hình 2: Sô ñoà maët baèng cuûa beå laéng ngang 2.Maùng phaân phoái 4.Maùng thu nöôùc 3.Taâm chaén nöûa chìm nöûa noåi 5.Maùng thu chaát noåi Beå laéng caùt ngang coù maët baèng laø hình chöõ nhaät. Nöôùc thaûi ñi vaøo vuøng phaân phoái ñaët ôû ñaàu beå laéng, qua vaùch phaân phoái, nöôùc chuyeån ñoäng ñeàu vaøo vuøng laéng, thöôøng caáu taïo daïng maùng coù loã. Beå laéng ngang thöôøng ñöôïc söû duïng khi löu löôïng nöôùc thaûi treân 15000 m3/ngaøy. Hieäu suaát laéng ñaït 60%. Trong beå laéng thöôøng chia beå ra thaønh nhieàu ñôn nguyeân ñeå phaân phoái ñeàu nöôùc. Beå laéng ñöùng Beå laéng ñöùng coù maët baèng laø daïng hình troøn hoaëc hình vuoâng, ñaùy coù daïng hình choùp cuït hay hình noùn. Beå laéng ñöùng coù keát caáu ñôn giaûn, thoâng thöôøng ñöôøng kính cuûa beå khoâng vöôït quùa 3 laàn chieàu saâu coâng coâng taùc. Nöôùc thaûi ñöôïc ñöa vaøo oáng phaân phoái ôû taâm beå vôùi vaän toác töø 0,03 – 0.1 m/s. Nöôùc thaûi ñöôïc ñöa vaøo maùng daãn nöôùc vaøo oáng trung taâm, sau khi nöôùc thaûi ra khoûi oáng trung taâm va vaøo taám chaén doøng, nöôùc thaûi thay ñoåi höôùng chaûy töø ñöùng sang ngang roài daâng leân theo thaân beå. Nöôùc thaûi ñaõ laéng trong traøn qua maùng thu ñaët xung quang ñi ra ngoaøi. Trong quùa trình nöôùc thaûi daâng leân theo thaân beå thì caën laéng xuoáng hoá thu. Ñeå caën laéng töï chaûy ñeán hoá thu thì goùc taïo bôûi töôøng ñaùy beå vaø maët naèm ngang khoâng laøm nhoû hôn 450. Caùc thoâng soá tính beå laéng ñöùng Choïn thôøi gian löu nöôùc trong beå laéng ñöùng t = 1,5 giôø (Theo taøi lieäu 1– Taøi lieäu tham khaûo) Khoaûng caùch töø mieäng loe oáng trung taâm ñeán taám chaén laø 0,25 – 0,5 (m), choïn 0,4 (m). (Theo taøi lieäu 1– Taøi lieäu tham khaûo) Coâng thöùc tính beå laéng ñöùng Dieän tích oáng trung taâm xaùc ñònh theo coâng thöùc: Trong ñoù: F1: Dieän tích oáng trung taâm (m) Qtbh: löu löôïng nöôùc thaûi trung bình giôø (m3/h) V: Vaän toác nöôùc chaûy qua oáng trung taâm. V = 0,03 – 0,1 m/s (Theo taøi lieäu 1– Taøi lieäu tham khaûo) Ñöôøng kính oáng trung taâm Trong ñoù: d: Ñöôøng kính oáng trung taâm (m) F1: Dieän tích oáng trung taâm (m2) Ñöôøng kính phaàn loe oáng trung taâm DL = 1,35 * d Trong ñoù: DL: Ñöôøng kính phaàn loe oáng trung taâm (m) d: Ñöôøng kính oáng trung taâm (m) Ñöôøng kính taám chaén Dc = 1,3 * DL Trong ñoù: Dc: Ñöôøng kính taám chaén (m) DL: Ñöôøng kính phaàn loe oáng trung taâm (m) Dieän tích cuûa beå laéng ñöùng xaùc ñònh theo coâng thöùc: Trong ñoù: F2: Dieän tích cuûa beå laéng (m2) v: Toác ñoä nöôùc daâng trong beå laéng, thöôøng v = 0,5 -0,8 mm/s (Theo taøi lieäu 2 – Taøi lieäu tham khaûo) Qtbh: löu löôïng nöôùc thaûi trung bình giôø (m3/h) Dieän tích toång coäng cuûa beå laéng F = F1 + F2 Trong ñoù: F: Dieän tích toång coäng cuûa beå laéng (m2) F1:Dieän tích oáng trung taâm (m2) F2:Dieän tích cuûa beå laéng (m2) Ñöôøng kính cuûa beå laéng Trong ñoù: D: Ñöôøng kính cuûa beå laéng (m) F: Dieän tích toång coäng cuûa beå laéng (m) Chieàu cao tính toaùn cuûa vuøng laéng trong beå laéng htt= v * t Trong ñoù: htt: Chieàu cao cuûa vuøng laéng (m) v: Toác ñoä nöôùc daâng trong beå laéng, thöôøng v = 0,5 -0,6 mm/s (Theo taøi lieäu 2 – Taøi lieäu tham khaûo) t: thôøi gian laéng, t = 1,5h Chieàu cao phaàn hình noùn cuûa beå laéng xaùc ñònh theo coâng thöùc Trong ñoù: hn:Chieàu cao phaàn hình noùn (m) D: Ñöôøng kính cuûa beå laéng (m) α: Laø goùc taïo bôûi ñaùy vaø maët ngang laáy khoâng nhoû hôn 450, choïn α = 500 Chieàu cao toång coäng cuûa beå laéng H = h + hn + hbv Trong ñoù: H: Chieàu cao toång coäng cuûa beå laéng (m) h: Chieàu cao vuøng laéng (m) hn:Chieàu cao phaàn hình noùn (m) hbv: Chieàu cao baûo veä cuûa beå laéng (m) III.5.2. Phöông phaùp xöû lyù sinh hoïc Nöôùc thaûi trong caùc khoa cuûa beänh vieän v.v… coù chöùa nhieàu chaát höõu cô hoøa tan nhö : hôïp chaát chöùa nitô, proteâin, hydratcacbon … coù theå ñöa vaøo xöû lyù nöôùc thaûi baèng phöông sinh hoïc. Phöông phaùp naøy döïa treân hoaït ñoäng soáng cuûa vi sinhh vaät ñeå phaân huûy caùc chaát höõu cô nhieãm baån trong nöôùc thaûi thaønh nhöõng chaát voâ cô, CO2 vaø nöôùc. Phöông phaùp xöû lyù ñöôïc chia laøm hai loaïi: - Phöông phaùp yeám khí: Laø phöông phaùp söû duïng caùc vi sinh vaät yeám khí hoaät ñoäng soáng khoâng caàn coù söï cung caáp cuûa oxy. - Phöông phaùp hieáu khí: Laø phöông phaùp söû duïng caùc vi sinh vaät coù saün trong töï nhieân, hoaät ñoäng soáng cuûa vi sinh vaät caàn cung caáp oxy vaø nhieät ñoä duy trì töø 20 – 40oC III.5.2.1. Caùc coâng trình xöû lyù nöôùc thaûi baèng phöông phaùp hoaù sinh trong ñieàu kieän töï nhieân III.5.2.1.1. Hoà sinh vaät Hoà sinh vaät laø caùc ao hoà coù saün trong töï nhieân hoaëc nhaân taïo. Trong hoà dieãn ra quaù trình oxy hoaù sinh hoaù caùc chaát khoaùng, caùc chaát baån höõu cô do caùc vi khuaån, taûo, caùc loaøi thuyû sinh vaät khaùc neân toác ñoä oxy hoùa xaûy ra chaäm, neân thôøi gian löu nöôùc trong hoà lôùn khoaûng töø 30 – 50 ngaøy. Caùc vi sinh vaät söû duïng oxy hoaø tan trong nöôùc cuõng nhö löôïng oxy sinh ra töø quaù trình quang hôïp nöôùc thaûi cuûa reâu, taûo. Ngöôïc laïi, reâu, taûo söû duïng CO2, NH4+, photphat ñöôïc giaûi phoùng ra töø quùa trình phaân huûy caùc chaát höõu cô ñeå thöïc hieän quùa trình quang hôïp. Hoà sinh vaät coù theå phaân thaønh 3 loaïi hoà sau: - Hoà sinh vaät hieáu khí - Hoà sinh vaät kî khí - Hoà sinh vaät tuyø nghi III.5.2.1.2. Caùc yeáu toá aûnh höôûng: Trong ñieàu kieän töï nhieân, gioù vaø nhieät ñoä laø 2 yeáu toá chính aûnh höôûng ñeán söï xaùo troän cuûa nöôùc trong hoà. Söï xaùo troän nöôùc trong hoà coù 2 chöùc naêng: Ruùt ngaén thôøi gian löu nöôùc trong hoà vaø giaûm caùc vuøng chaát bò thieáu oâxy. Phaân boá ñeàu caùc chaát dinh döôõng cho taûo, cung caáp ñuû oxy cho vi sinh vaät. III.5.2.1.3. Khaû naêng aùp duïng hoà sinh hoïc Hoà sinh hoïc noùi chung, ñaëc bieät laø hoà hieáu khí vaø kî khí aùp duïng ôû nöôùc ta töông ñoái thích hôïp, coù theå keát hôïp duøng laøm hoà thaû beøo nuoâi caù. Ñieàu ñoù ñem laïi hieäu quaû kinh teá vaø taêng cöôøng khaû naêng xöû lyù nöôùc thaûi. Neáu thaû beøo treân maët hoà seõ laøm taêng theâm nguoàn oâxy cho quaù trình quang hôïp ñoàng thôøi reã cuûa beøo coù nhieàu vi sinh vaät seõ thuùc ñaåy cho quaù trình oâxy hoaù, nhöng khoâng neân thaû beøo nhieàu laøm kín maët hoà ñeå ñaûm baûo ñuû aùnh saùng xuyeân qua. III.5.2.1.4. Caùnh ñoàng töôùi coâng coäng vaø baõi loïc Quùa trình xöû lyù nöôùc thaûi ñöôïc thöïc hieän treân caùnh ñoàng töôùi vaø baõi loïc döïa vaøo khaû naêng giöõ caën coù trong nöôùc thaûi ôû treân maët ñaát, nöôùc ñöôïc thaám qua ñaát nhö qua lôùp vaät lieäu loïc, nhôø coù oxy trong caùc loã hoång vaø mao quaûn trong lôùp ñaát maët caùc vi sinh vaät hieáu khí hoaït ñoäng phaân huûy caùc chaát höõu cô nhieãm baån. Xuoáng caøng saâu löôïng oâxy caøng giaûm daàn ñeán quùa trình oxy hoùa giaûm theo. Cuoái cuøng laø ñoä saâu dieãn ra quùa trình khöû nitrat. Quùa trình oxy hoùa chæ xaûy ra ôû lôùp ñaát maët saâu tôùi 1,5m. do vaäy, caùnh ñoàng töôùi vaø baõi loïc chæ ñöôïc xaây döïng ôû nhöõng nôi coù möïc nöôùc ngaàm thaáp hôn 1,5m so vôùi maët ñaát. Caùch ñoàng töôùi coù 2 chöùc naêng laø xöû lyù nöôùc thaûi vaø töôùi boùn cho caây. Nöôùc thaûi tröôùc khi ñöa vaøo caùnh ñoàng töôùi vaø baõi loïc caàn phaûi qua xöû lyù sô boä, nhaèm traùnh caùc taïp chaát lô löûng, daàu môõ … bít kín caùc loå hoång vaø mao quaûn cuûa lôùp ñaát maët. Laøm giaûm söï thoaùng khí, gaây aûnh höôûng xaáu ñeán quùa trình oxy hoùa chaát baån höõu cô cuûa vi sinh vaät. Thôøi gian löu nöôùc thöôøng töø 6 – 8giôø. Caùnh ñoàng naøy thöôøng ñöôïc xaây döïng ôû nôi ñaát seùt hoaëc pha caùt, ñoàng thôøi caùch xa khu daân cö veà cuoái höôùng gioù töø 300 -1000m. Hieäu quaû xöû lyù ñaït ñöôïc töø caùnh ñoàng töôùi vaø baõi loïc nhö sau: BOD20 coøn laïi 10 – 15mg/l, NO-3 laø 25 mg/l, vi khuaån giaûm ñeán 99%. Keát luaän: beänh vieän seõ khoâng aùp duïng xöû lyù nöôùc thaûi baèng caùc phöông phaùp treân vì dieän tích cuûa beänh vieän khoâng ñuû ñeå xaây döïng caùc coâng trình naøy. III.5.2.2. Xöû lyù nöôùc thaûi baèng phöông phaùp hoaù sinh trong ñieàu kieän nhaân taïo III.5.2.2.1. Beå Aerotank III.5.2.2.1.1. Khaùi nieäm Beå Aerotank laø beå chöùa hoån hôïp nöôùc thaûi vaø buøn hoaït tính, khí ñöôïc caáp lieân tuïc vaøo beå ñeå troän ñeàu vaø giöõ cho buøn ôû traïng thaùi lô löûng trong nöôùc thaûi vaø caáp ñuû oâxy cho vi sinh vaät oâxy hoùa chaát höõu cô coù trong nöôùc thaûi. Trong beå Aerotank chöùa buøn hoaït tính laø taäp hôïp cuûa nhöõng vi sinh vaät ñöôïc hình thaønh trong quùa trình cung caáp oâxy vaøo nöôùc thaûi. Ñoù laø nhöõng vi sinh vaät coù khaû naêng haáp thuï vaø oâxy hoùa caùc chaát höõu cô coù trong nöôùc thaûi khi coù maët cuûa oâxy. Veà khoái löôïng, buøn hoïat tính ñöôïc tính baèng khoái löôïng chaát bay hôi coù trong toång haøm löôïng buøn. III.5.2.2.1.2. Quaù trình oxy hoùa trong beå Quaù trình oâxy hoùa caùc chaát baån höõu cô xaûy ra trong Aerotank qua 3 giai ñoaïn: Giai ñoaïn 1: Toác ñoä oâxy hoùa xaùc ñònh baèng toác ñoä tieâu thuï oâxy. Giai ñoïan 2: Buøn hoïat tính khoâi phuïc khaû naêng oâxy hoùa, ñoàng thôøi oâxy hoùa caùc chaát höõu cô chaäm oâxy hoùa coøn laïi. Trong giai ñoaïn moät toác ñoä oxy hoùa raát cao, coù khi gaáp 3 laàn giai ñoaïn hai. Giai ñoaïn ba: Sau moät thôøi gian khaù daøi toác ñoä oâxy hoùa caàm chöøng vaø coù chieàu höôùng giaûm, laïi thaáy toác ñoä tieâu thuï oâxy taêng leân. Ñaây laø giai ñoaïn nitrat hoùa caùc muoái amon. III.5.2.2.1.3. Caùc yeáu toá aûnh höôûng ñeán khaû naêng laøm saïch nöôùc thaûi cuûa Aerotank Löôïng oâxy hoøa tan trong nöôùc. Ñeå taïo ñieàn kieän cho vi sinh vaät hieáu khí beå Aerotank coù khaû naêng oxy hoùa caùc chaát baån höõu cô ñaït hieäu quaû thì caàn phaûi cung caáp ñuû löôïng oxy hoøa tan. Löôïng oxy hoøa tan ñöôïc coi laø ñuû khi löôïng nöôùc thaûi ra trong beå laéng ñôït II coù noàng ñoä oxy hoøa tan laø 2 mg/l. Ñeå ñaùp öùng nhu caàu oxy hoøa tan trong beå ta thöôøng choïn moät trong caùc giaûi phaùp sau: Duøng khuaáy cô hoïc vôùi daïng khuaáy ngang hoaëc khuaáy ñöùng. Nhöng bieän phaùp naøy khoâng hoaøn toaøn ñaùp öùng ñöôïc nhu caàu oxy hoùa caàn thieát cho vi sinh vaät. Thoåi vaø suïc khí baèng heä thoáng khí neùn vôùi caùc heä thoáng phaân taùn khí thaønh caùc doøng hoaëc tia lôùn nhoû khaùc nhau. Keát hôïp khí neùn vôùi khuaáy ñaûo Thaønh phaàn dinh döôõng ñoái vôùi vi sinh vaät Thaønh phaàn dinh döôõng chuû yeáu trong nöôùc thaûi laø cacbon goïi laø chaát neàn ñöôïc theå hieän baèng BOD. Ngoaøi BOD coøn coù nitô vaø phosphat ôû daïng NH4+ vaø muoái phosphat. Ñaây laø nhöõng chaát dinh döôõng toát nhaát ñoái vôùi sinh vaät. Neáu löôïng chaát dinh döôõng coù trong nöôùc thaûi khoâng ñuû seõ aûnh höôûng ñeán möùc ñoä sinh tröôûng vaø phaùt trieån cuûa sinh vaät, theå hieän qua löôïng buøn hoaït tính bò giaûm. Ngoaøi ra, neáu löôïng nitô trong nöôùc thaûi khoâng ñuû trong thôøi gian daøi laøm cho buøn hoaït tính khoù laéng, caùc haït boâng buøn seõ bò noåi leân theo doøng nöôùc ra laøm cho nöôùc khoù trong vaø chöùa moät löôïng lôùn vi sinh vaät, aûnh höôûng ñeán toác ñoä sinh tröôûng cuûa vi sinh vaät. Ngöôïc laïi, neáu löôïng photpho thieáu daãn ñeán vi sinh vaät seõ phaùt trieån ôû daïng sôïi laø nguyeân nhaân laøm cho buøn hoaït tính bò phoàng leân, khoù laéng vaø bò cuoán ra khoûi heä thoáng xöû lyù, laøm giaûm sinh tröôûng cuûa buøn hoaït tính vaø giaûm cöôøng ñoä quùa trình oâxy hoùa. Trong thöïc teá, neáu duøng hoài löu laïi buøn hoaït tính nhieàu laàn seõ laøm giaûm hieäu quaû laøm saïch cuûa nöôùc vì löôïng vi sinh vaät phaùt trieån khoâng toát do khoâng coøn ñuû löôïng dinh döôõng. Vì vaäy, ñeå khaéc phuïc ñieàu naøy caàn phaûi coù tæ leä caùc chaát dinh döôõng cho quùa trình xöû lyù nöôùc thaûi baèng phöông phaùp sinh hoïc hieáu khí nhö sau: BOD : N : P = 100 : 5 : 1 , thöôøng tæ leä naøy chæ ñuùng trong 3 ngaøy ñaàu, trong thôøi gian naøy vi sinh vaät trong beå Aerotank phaùt trieån maïnh vaø buøn hoaït tính cuõng ñöôïc taïo thaønh nhieàu nhaát. Khi trong nöôùc thaûi khoâng coù ñuû nitô vaø photpho ngöôøi ta boå sung baèng caùch cho theâm phaân nitô, photpho vaø kali vaøo trong nöôùc thaûi. Neáu tröôøng hôïp dö thöøa löôïng N vaø P, phaûi khöû caùc thaønh phaàn naøy baèng bieän phaùp sinh hoïc hoaëc xöû lyù baèng ao hoà oån ñònh vôùi vieäc nuoâi troàng beøo, rau muoáng vaø caùc thöïc vaät noåi khaùc. Aûnh höôûng cuûa nhieät ñoä Toác ñoä phaûn öùng oxy hoùa sinh hoùa taêng khi nhieät ñoä taêng. Nhöng trong thöïc teá nhieät ñoä nöôùc thaûi trong heä thoáng xöû lyù ñöôïc duy trì trong khoaûng 20 – 300C. Neáu nhieät ñoä taêng quùa ngöôõng treân coù thể laøm cho vi sinh vaät bò cheá. Ngöôïc laïi, neáu nhieät ñoä quùa thaáp thì toác ñoä laøm saïch seõ bò giaûm vaø quùa trình thích nghi cuûa vi sinh vaät trong moâi tröôøng môùi bò chaäm laïi, hieäu quaû xöû lyù nöôùc thaûi khoâng cao. Tuy nhieân, khi nhieät ñoä nöôùc thaûi taêng thì ñoä hoøa tan cuûa oxy trong nöôùc giaûm. Do vaäy,ñeå duy trì noàng ñoä oxy hoøa tan trong nöôùc ngöôøi ta tieán haønh suïc khí lieân tuïc. Aûnh höôûng do pH cuûa nöôùc thaûi Giaù trò pH cuõng aûnh höôûng ñeán quùa trình taïo men trong teá baøo vaø quùa trình haáp thuï caùc chaát dinh döôõng vaøo teá baøo. Ñoái vôùi ña soá loaïi vi sinh vaät khoaûng gía trò pH toái öu laø töø 6,8 – 8,5. Noàng ñoä caùc chaát lô löûng Noàng ñoä caùc chaát lô löûng trong nöôùc thaûi khoâng quùa 150 mg/l thì xöû lyù baèng beå Aerotank seõ cho hieäu quaû phaân huûy caùc chaát höõu cô nhieãm baån cao. Ngöôïc laïi, neáu noàng ñoä caùc chaát lô löûng trong nöôùc thaûi khoâng vöôït quùa100 mg/l thì loaïi hình xöû lyù thích hôïp laø beå loïc sinh hoïc. Tuy nhieân, ñaây chæ laø nhöõng quy öôùc thöïc nghieäm ñoái vôùi nhöõng loaïi beå Aerotank thoâng thöôøng, coøn ñoái vôùi caùc beå Aerotank khuaáy ñaûo hoaøn toaøn thì noàng ñoä caùc chaát lô löûng coù theå laø cao hôn. Nhöng vôùi haøm löôïng chaát lô löûng cao seõ aûnh höôûng ñeán hieäu quaû xöû lyù, vì vaäy caàn phaûi qua beå laéng ñôït 1 trong quùa trình xöû lyù ñeå loaïi boû bôùt caën lôùn vaø moät phaàn chaát raén lô löûng. III.5.2.2.1.4. Phaân loaïi beå Aerotank Coù nhieàu caùch phaân loaïi Aerotank: Phaân loaïi theo cheá ñoä thuûy ñoäng: Aerotank ñaåy, Aerotank khuaáy troän, Aerotank hoãn hôïp. Phaân loaïi theo cheá ñoä laøm vieäc cuûa buøn hoaït tính: Aerotank coù ngaên hoaëc taùi sinh buøn hoaït tính taùch rieâng vaø loaïi khoâng coù ngaên taùi sinh buøn hoaït tính taùch rieâng. Theo taûi troïng BOD treân 1 gam buøn trong moät ngaøy ta coù: Aerotank taûi troïng cao, Aerotank taûi troïng trung bình, Aerotank taûi troïng thaáp.… Döôùi ñaây laø moät soá beå Aerotank ñaïi dieän thöôøng duøng trong quaù trình xöû lyù nöôùc thaûi: Beå Aerotank truyeàn thoáng Beå laéng I Beå Aerotank Beå laéng II Nöôùc thaûi vaøo Nöôùc ra Buøn thaûi Buøn tuaàn hoaøn Hình 3: Sô ñoà coâng ngheä beå Aerotank truyeàn thoááng Nöôùc thaûi sau beå laéng ñôït I ñöôïc troän ñeàu vôùi buøn hoaït tính tuaàn hoaøn ôû ngay ñaàu beå Aerotank. Dung tích beå ñöôïc thieát keá vôùi thôøi gian löu nöôùc ñeå laøm thoaùng trong beå töø 6 – 8 giôø khi duøng heä thoáng suïc khí vaø khi duøng thieát bò khuaáy ñaûo laøm thoaùng beà maët thì t = 9 – 12 giôø. Tuoåi cuûa buøn thöôøng töø 3 – 15 ngaøy. Noàng ñoä BOD ñaàu vaøo thöôøng < 400 mg/l, hieäu quaû xöû lyù BOD vaøo khoaûng 80 – 95%. Beå Aerotank taûi troïng cao Beå Aerotank taûi troïng cao ñöôïc aùp duïng ñeå xöû lyù nöôùc thaûi ñaàu ra ñaït chaát löôïng töø loaïi B - C . Nöôùc thaûi qua beå laéng ñôït I vaø ñöôïc troän ñeàu vôùi 10 – 20% löôïng buøn tuaàn hoøan ñi vaøo beå Aerotank ñeå laøm thoaùng trong thôøi gian 1 – 3 giôø. Noàng ñoä buøn hoaït tính trong beå ≤ 1000 mg/l, löôïng BOD ñaàu vaøo lôùn hôn 500 mg/l. Löôïng BOD ñöôïc khöû töø 60 – 65%. Beå Aerotank ñöôïc caáp khí giaûm daàn theo doøng chaûy Nöôùc thaûi vaø buøn hoïat tính ñöôïc ñöa vaøo ñaàu beå. Thöôøng ôû ñaây coù noàng ñoä chaát höõu cô nhieãm baån lôùn nhaát, seõ xaûy ra cöôøng ñoä oâxy hoùa cao, nhu caàu löôïng oâxy lôùn nhaát. Do ñoù caàn caáp khoâng khí nhieàu vaø giaûm daàn theo chieàu daøi beå. Thôøi gian suïc khí nöôùc thaûi vôùi buøn hoaït tính laø 6 – 8 giôø. Löôïng buøn sau khi hoaït hoùa ñöôïc hoài löu thöôøng baèng 25 – 50% löu löôïng doøng vaøo. Öu ñieåm cuûa beå: - Giaûm ñöôïc löôïng khoâng khí caáp, - Khoâng coù söï laøm hieáu khí quùa möùc ngaên caûn söï sinh tröôûng vaø hoaït ñoäng cuûa vi khuaån khöû caùc hôïp chaát chöùa nitô, trong ñoù coù giai ñoaïn khöû nitrat thaønh N2 bay vaøo khoâng khí. Beå Aerotank oån ñònh vaø tieáp xuùc Nöôùc thaûi töø beå laéng I ñöôïc troän ñeàu vôùi buøn hoaït tính ñaõ ñöôïc taùi sinh ñöa vaøo ngaên tieáp xuùc cuûa beå, ôû ngaên tieáp xuùc buøn hoaït tính haáp phuï phaàn lôùn caùc chaát keo lô löûng, caùc chaát höõu cô ôû daïng hoøa tan coù trong nöôùc thaûi vôùi thôøi gian raát ngaén khoaûng 0,5 – 1giôø roài chaûy sang beå laéng ñôït II. Buøn laéng ôû ñaùy beå laéng ñôït II ñöôïc bôm tuaàn hoaøn laïi ngaên taùi sinh. Ôû beå taùi sinh, buøn ñöôïc laøm thoaùng trong thôøi gian töø 3 – 6 giôø ñeå oxy hoùa heát caùc chaát baån höõu cô, buøn sau khi taùi sinh trôû thaønh oån ñònh. Buøn dö ñöôïc thaûi ra ngoaøi. Beå oån Beå tieáp ñònh buøn xuùc Laéng I Laéng II Nöôùc thaûi chöa xöû lyù Buøn tuaàn hoaøn Nöôùc ra Buøn thaûi Hình 4 : Sô ñoà coâng ngheä beå aerotank oån ñònh vaø tieáp xuùc Öu ñieåm : Beå Aerotank coù dung tích nhoû, chòu ñöôïc söï dao ñoäng cuûa löu löôïng vaø chaát löôïng nöôùc thaûi. Beå Aerotank thoâng khí keùo daøi Beå laøm thoaùng keùo daøi ñöôïc thieát keá vôùi taûi troïng thaáp, tyû soá giöõa chaát dinh döôõng vôùi vi sinh vaät thaáp, thôøi gian laøm thoaùng lôn töø 20 – 30 giôø nhaèm taïo ñieàu kieän cho vi sinh vaät trong beå laøm vieäc ôû giai ñoaïn hoâ haáp noäi baøo. Beå naøy chæ aùp duïng cho nhaø maùy xöû lyù nöôùc thaûi coù coâng suaát Q ≤ 3500 m3/ngaøy. Taûi troïng tính theo BOD5 treân moät ñôn vò theå tích beå La = 240 mg BOD/m3. ngaøy. Löôïng khoâng khí caàn caáp vaøo tính theo BOD: Beå saâu 1,8m caàn 280 m3/ 1kg BOD5 Beå saâu 2,7m caàn 187 m3/ 1kg BOD5 Neáu laøm thoaùng baèng maùy khuaáy cô hoïc treân beà maët thì caàn khoâng ít hôn 2 kg O2/ 1kg BOD5 Buøn dö Beå Aerotank thoâng khí keùo daøi Beå laéng II Song chaên raùc Nöôùc thaûi Hình 5: Sô ñoà laøm vieäc beå Aerotank laøm thoaùng khí keùo daøi Beå Aerotank coù khuaáy ñaûo hoaøn chænh Beå hieáu khí coù toác ñoä thoâng khí cao khuaáy ñaûo hoaøn chænh laø loaïi beå töông ñoái lyù töôûng ñeå xöû lyù nöôùc thaûi coù noàng ñoä oâ nhieãm vaø caùc chaát lô löûng cao. Beå naøy coù thôøi gian laøm vieäc ngaén. Trong beå Aerotank nöôùc thaûi, buøn hoaït tính , oâxy hoùa tan ñöôïc khuaáy troän ñeàu. Do ñoù, noàng ñoä caùc chaát ñöôïc phaân boá ñeàu ôû moïi nôi trong beå vaø daãn ñeán quaù trình oâxy hoùa ñöôïc ñoàng ñeàu, hieäu quaû cao. Öu ñieåm cuûa quy trình coâng ngheä naøy Pha loaõng ngay noàng ñoä caùc chaát nhieãm baån, keå caû caùc chaát ñoäc haïi neáu coù Khoâng xaûy ra hieän töôïng quùa taûi cuïc boä ôû moïi nôi trong beå Thích hôïp cho xöû lyù caùc loaïi nöôùc thaûi coù taûi troïng cao, chæ soá theå tích buøn cao, caën khoù laéng. Caùc thoâng soá tính toaùn beå Aerotank Noàng ñoä buøn hoaït tính laáy theo haøm löôïng BOD ban ñaàu ñi vaøo beå Aertank nhö sau: BOD5 ≤ 100 mg/l thì X ≤ 1500 mg/l BOD5 = 100 – 150 mg/l thì X ≤ 2000 mg/l BOD5 = 150 – 200 mg/l thì X ≤ 2800 mg/l BOD5 > 200 mg/l thì X = 2800 – 4000 mg/l Neáu beå Aerotank laøm thoaùng keùo daøi thì X ≤ 5000 mg/l (Theo taøi lieäu 3 – Taøi lieäu tham khaûo) Ñoä tro cuûa buøn hoaït tính Z laáy baèng 0,3 Coâng thöùc tính toaùn beå Aerotank Theå tích laøm vieäc cuûa Aerotank tính theo tuoåi cuûa buøn hay thôøi gian löu buøn hoaït tính trong beå (Theo coâng thöùc 5 – 21/ 66, taøi lieäu 3 – Taøi lieäu tham khaûo) Trong ñoù: V: Theå tích laøm vieäc cuûa beå Aerotank (m3) Q: Löu löôïng nöôùc thaûi trung bình ngaøy ñeâm caàn xöû lyù (m3/ngaøy) S0: Haøm löôïng BOD5 ôû ñaàu vaøo cuûa nöôùc thaûi (mg/l) S: Haøm löôïng BOD5 ôû ñaàu ra cuûa nöôùc thaûi sau xöû lyù (mg/l) Y: Heä soá sinh tröôûng cöïc ñaïi (mg buøn hoaït tính / mg BOD5 tieâu thuï) : Thôøi gian löu buøn trong beå, thöôøng töø 15 - 20 ngaøy X: Noàng ñoä buøn hoaït tính (mg/l) Kd: Heä soá phaân huûy noäi baøo (ngaøy -1) Thôøi gian nöôùc löu laïi trong beå Trong ñoù: t: Thôøi gian nöôùc löu laïi trong beå (giôø) V: Theå tích cuûa beå Aerotank (m3 ) Q: Löu löôïng nöôùc thaûi trung bình ngaøy ñeâm (m3/ngaøy ñeâm) Toác ñoä taêng tröôûng cuûa buøn hoaït tính (Theo coâng thöùc 5 – 24/ 67 , taøi lieäu 3 – Taøi lieäu tham khaûo) Trong ñoù: Yb: Toác ñoä taêng tröôûng cuûa buøn hoïat tính Y: Heä soá sinh tröôûng cöïc ñaïi (mg buøn hoaït tính / mg BOD5 tieâu thuï) :Thôøi gian löu buøn trong beå, choïn 10 ngaøy Kd: Heä soá phaân huûy noäi baøo (ngaøy -1), choïn Kd = 0,055/ngaøy Baûng 12: Giaù trò ñaëc tröng caùc thoâng soá ñoäng hoïc K, Ks, Y, Kd trong quaù trình xöû lyù nöôùc thaûi: Heä soá Ñôn vò ño Giaù trò Khoaûng dao ñoäng Tieâu bieåu K: Heä soá söû duïng cô chaát toái ña Ngaøy -1 2 - 10 2 KS: Haèng soá baùn vaän toác, haøm löôïng cô chaát ôû toác ñoä sinh tröôûng mg BOD/l hay mg COD/l 25 – 100 15 – 70 60 40 Y: Heä soá söû duïng cô chaát cöï ñaïi. Tính theo tæ leä giöõa sinh khoái vaø khoái löôïng cô chaát tieâu thuï trong thôøi gian nhaát ñònh mg buøn hoaït tính / mg BOD 0,4 – 0,8 0,6 Kd: Heä soá phaân huûy noäi baøo Ngaøy -1 0,02 – 0,1 0,055 Löôïng buøn hoaït tính sinh ra trong moät ngaøy Abuøn = Yb . Q (S0 - S) Trong ñoù: Abuøn: Löôïng buøn hoaït tính sinh ra trong moät ngaøy (kg) Yb: Toác ñoä taêng tröôûng cuûa buøn hoïat tính Q: Löu löôïng nöôùc thaûi trung bình ngaøy ñeâm (m3/ngaøy ñeâm) S0: Löôïng BOD5 ñaàu vaøo (mg/l) S: Löôïng BOD5 hoøa tan ra khoûi beå laéng (mg/l) Tính löu löôïng xaû buøn (theo coâng thöùc 5 -15 vaø 5 – 16/ 65, taøi lieäu 3 – Taøi lieäu tham khaûo) Suy ra Trong ñoù: Qra: Löu löôïng buøn thaûi ra (m3/ngaøy) V: Theå tích beå Aerotank (m3) X: Noàng ñoä buøn hoaït tính caàn duy trì trong beå Aerotank (mg/l) Xra: Noàng ñoä buøn hoaït tính trong nöôùc ra khoûi beå laéng (mg/l) XT: Noàng ñoä buøn hoaït tính töø ñaùy beå laéng ñeå tuaàn hoaøn laïi beå Aerotank (mg/l) Qra: Löu löôïng nöôùc ñaõ xöû lyù ñi ra khoûi beå laéng 2 (m3/ngaøy) :Thôøi gian löu buøn trong beå (ngaøy) Xaùc ñònh löu löôïng buøn hoaït tính tuaàn hoaøn QT. (Theo coâng thöùc 6.5/93 – Taøi lieäu 3 – Taøi lieäu tham khaûo) Trong ñoù: X: Noàng ñoä buøn hoaït tính caàn duy trì trong beå Aerotank (mg/l) XT: Noàng ñoä buøn hoaït tính töø ñaùy beå laéng ñeå tuaàn hoaøn laïi beå Aerotank (mg/l) QT:Löu löôïng hoãn hôïp buøn tuaàn hoaøn laïi (m3/h) QV: Löu löôïng nöôùc thaûi ñi vaøo coâng trình xöû lyù (m3/h) Kieåm tra giaù trò cuûa toác ñoä söû duïng chaát neàn BOD5 cho moät ñôn vò khoái löôïng (gr) buøn hoaït tính trong moät ñôn vò thôøi gian ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc: Trong ñoù: : Gía trò söû duïng chaát neàn cho moät ñôn vò khoái löôïng buøn hoaït tính trong moät ñôn vò thôøi gian (mg BOD5/ 1 gr buøn hoaït tính) S0: Löôïng BOD5 ñaàu vaøo ,S0 = 100 (mg/l) S: Löôïng BOD5 hoøa tan ra khoûi beå laéng, (mg/l) X: Noàng ñoä buøn hoaït tính caàn duy trì trong beå Aerotank, X = 2000 mg/l. t: Thôøi gian nöôùc löu laïi trong beå (giôø) Xaùc ñònh tyû soá khoái löôïng chaát neàn treân khoái löôïng buøn hoaït tính F/M ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc: Trong thöïc teá, khi thieát keá vaø vaän haønh heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi thoâng soá ñöôïc duøng ñeå kieåm tra laø tyû soá F/M Trong ñoù: S0: Löôïng BOD5 ñaàu vaøo (mg/l) X: Noàng ñoä buøn hoaït tính caàn duy trì trong beå Aerotank, mg/l. t: Thôøi gian nöôùc löu laïi trong beå Löôïng oâxy caàn thieát (Tính theo coâng thöùc 6 -15/ 105, theo taøi lieäu 3 – taøi lieäu tham khaûo) (kg O2/ngaøy) Trong ñoù: OC0: Löôïng oâxy caàn thieát theo ñieàu kieän tieâu chuaån cuûa phaûn öùng ôû 200C Q: löu löôïng nöôùc thaûi caàn xöû lyù (m3/ngaøy) S0: Noàng ñoä BOD5 ñaàu vaøo (g/m3) S: Noàng ñoä BOD5 ñaàu ra (g/m3) f: Heä soá chuyeån ñoåi töø BOD5 sang COD hay BOD20 thöôøng f = 0,45 – 0,68 Px: Phaàn teá baøo dö xaû ra ngoaøi theo buøn dö = Yb x Q (S0 - S)x10-3 (kg/ngaøy) 1,42: heä soá chuyeån ñoåi töø teá baøo sang COD N0: Toång haøm löôïng nitô ñaàu vaøo (g/m3) N: Toång haøm löôïng nitô ñaàu ra (g/m3) 4,57: Heä soá söû duïng oâxy khi oâxy hoùa NH+4 thaønh NO3-. Löôïng oâxy thöïc teá caàn (Tính theo coâng thöùc 6 -16 / 106, , taøi lieäu 3 – Taøi lieäu tham khaûo) (kg/ngaøy) Trong ñoù: Heä soá ñieàu chænh löïc caêng beà maët theo haøm löôïng muoái, ñoái vôùi nöôùc thaûi thöôøng laáy = 1 Csh: Noàng ñoä oâxy baõo hoøa trong nöôùc saïch öùng vôùi nhieät ñoä vaø ñoä cao so vôùi maët bieån taïi nhaø maùy xöû lyù (mg/l) Cs20: Noàng ñoä oâxy baõo hoøa trong nöôùc saïch ôû 200C Cd: Noàng ñoä oâxy caàn duy trì trong beå. Khi xöû lyù nöôùc thaûi thöôøng laáy Cd = 1,5 – 2 mg/l α : Heä soá ñieàu chænh löôïng oâxy ngaám vaøo nöôùc thaûi do aûnh höôûng cuûa haøm löôïng caën, chaát hoaït ñoäng beà maët, loaïi thieát bò laøm thoaùng, hình daùng vaø kích thöôùc beå, coù giaù trò töø α = 0,6 – 0.94 Tính löôïng khoâng khí caàn thieát (Tính theo coâng thöùc 6 -17 / 107, taøi lieäu 3 – Taøi lieäu tham khaûo) Trong ñoù: OCt: Löôïng oâxy caàn thieát f: Heä soá an toaøn, thöôøng töø f =1,5 – 2 OU: Coâng suaát hoøa tan oâxy vaøo nöôùc thaûi cuûa thieát bò phaân phoái tính theo gam oâxy cho 1m3 khoâng khí OU = Ou . h Vôùi : Ou: Coâng suaát hoøa tan oâxy vaøo nöôùc thaûi cuûa thieát bò phaân phoái tính theo gam oâxy cho 1m3 khoâng khí, ôû ñoä saâu ngaäp nöôùc h coù theå choïn theo baûng (7 -1) ñeán (7-4) h: Ñoä saâu ngaäp nöôùc cuûa thieát bò phaân phoái khí. Coâng suaát maùy neùn khí Trong ñoù: Qkk: Löu löôïng khoâng khí caàn cung caáp (m3/s) η : Hieäu suaát maùy bôm, thöôøng töø 0.75 – 0.8 - p: aùp löïc cuûa khí neùn (at) (Ñöôïc tính theo coâng thöùc 149 theo taøi lieäu 3 – Taøi lieäu tha._.