Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải Bệnh viện đa khoa Củ Chi, huyện Củ Chi, TpHCM với công suất 950 m3/ngày đêm

CHÖÔNG 1 MÔÛ ÑAÀU . GIÔÙI THIEÄU VEÀ ÑEÀ TAØI Trong nhöõng naêm gaàn ñaây, vaán ñeà moâi tröôøng ñang laø moái quan taâm haøng ñaàu cuûa toaøn nhaân loaïi. Söï phaùt trieån vöôït baäc cuûa xaõ hoäi vaø khoa hoïc kyõ thuaät nhaèm ñaùp öùng caùc nhu caàu ngaøy caøng cao cuûa con ngöôøi ñaõ laøm cho moâi tröôøng soáng cuûa chuùng ta ñang daàn xaáu ñi. Thieân tai, luõ luït, caïn kieät nguoàn taøi nguyeân thieân nhieân... xaûy ra thöôøng xuyeân, nghieâm troïng hôn, gaây aûnh höôûng xaáu ñeán cuoäc soáng con ngöôøi. Ñöùng tröôùc hieän traïng moâi tröôøng soáng ñang bò suy thoaùi, söùc khoeû cuûa con ngöôøi cuõng bò ñe doaï. Nhieàu beänh vieän ñaõ ñöôïc thaønh laäp chæ trong moät thôøi gian ngaén nhaèm phuïc vuï cho nhu caàu chaêm soùc söùc khoeû cho ngöôøi daân vaø ñaõ gaët haùi ñöôïc nhieàu keát quaû toát ñeïp Tuy nhieân, vaán ñeà moâi tröôøng hieän nay taïi caùc beänh vieän laø baøi toaùn khoù cho caùc cô quan chöùc naêng. Chaát thaûi noùi chung, vaø nöôùc thaûi noùi rieâng taïi caùc beänh vieän haàu heát vaãn chöa ñöôïc xöû lyù hoaëc chæ xöû lyù sô boä, neân khoâng ñaït tieâu chuaån,cuõng nhö chöa coù chieán löôïc quaûn lyù moät caùch coù hieäu quaû. Trong thôøi gian gaàn ñaây, chæ moät soá ít beänh vieän laø coù ñaàu tö xaây döïng heä thoáng xöû lyù. Ña phaàn coøn laïi cho chaûy vaøo heä thoáng thoaùt nöôùc chung cuûa thaønh phoá, thaäm chí chaûy traøn treân maët ñaát gaây oâ nhieãm moâi tröôøng ñaát, laøm maát veû ñeïp myõ quan cuûa beänh vieän noùi rieâng vaø thaønh phoá noùi chung. Vôùi xu theá hoäi nhaäp theá giôùi cuûa Vieät Nam nhö hieän nay vieäc ñaàu tö cho chieán löôïc baûo veä moâi tröôøng noùi chung vaø xaây döïng heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi noùi rieâng laø moät vieäc laøm heát söùc thieát thöïc. Khoâng chæ rieâng caùc coâng ty, caùc doanh nghieäp hay caùc khu coâng nghieäp coù nöôùc thaûi oâ nhieãm ñöôïc thaûi ra töø quaù trình saûn xuaát maø ngay caû nöôùc thaûi sinh hoaït töø caùc ñoâ thò cuõng phaûi ñöôïc xöû lyù tröôùc khi thoaùt ra moâi tröôøng. Chính vì theá nöôùc ñöôïc thaûi ra töø caùc hoaït ñoäng cuûa beänh vieän caàn phaûi ñöôïc xöû lyù ñaït tieâu chuaån cho pheùp. Beänh Vieân ña khoa Cuû Chi laø moät trong nhöõng beänh vieän lôùn ôû phía Taây Nam thaønh phoá Hoà Chí Minh.Vôùi ñoäi nguõ caùc y baùc só coù kinh nghieäm, trang thieát bò hieän ñaïi, khoa hoïc kyõ thuaät tieán boä, trong moät thôøi gian daøi, beänh vieän ñaõ hoaøn thaønh toát nhieäm vuï cuûa mình moät caùch xuaát saéc. Ñeå khaúng ñònh vò trí cuûa mình trong loøng ngöôøi daân, vieäc ñaàu tö xaây döïng heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi beänh vieän laø moät vieäc laøm caàn thieát nhaát hieän nay. Chính vì nhöõng lyù do ñoù maø ñeà taøi: “Tính toaùn thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi beänh vieän ña khoa Cuû Chi vôùi coâng suaát 950m3/ngaøy ñeâm” ñaõ hình thaønh vôùi mong muoán goùp phaàn baûo veä moâi tröôøng vaø haïn cheá oâ nhieãm do nöôùc thaûi y teá gaây ra. . MUÏC TIEÂU CUÛA ÑEÀ TAØI Thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi beänh vieän ña khoa Cuû Chi vôùi coâng suaát 950 m3/ngaøy ñeâm. Ñaït tieâu chuaån xaû thaûi möùc 2(TCVN 7382 -2004) ) trước khi xả ra nguồn tiếp nhận để bảo vệ moâi trường sinh thaùi vaø sức khỏe cộng đồng. . NOÄI DUNG CUÛA ÑEÀ TAØI Ñeå ñaït ñöôïc muïc tieâu ñeà ra, ñeà taøi seõ thöïc hieän caùc noäi dung sau: Tìm hieåu hieän traïng moâi tröôøng chung cuûa beänh vieän ña khoa Cuû Chi ñaëc bieät quan taâm veà vaán ñeà nöôùc thaûi; Tìm hieåu caùc phöông phaùp xöû lyù nöôùc thaûi beänh vieän hieän nay; Ñeà xuaát caùc phöông aùn xöû lyù nöôùc thaûi beänh vieän coù khaû naêng thöïc thi; Löïa choïn phöông aùn thích hôïp nhaát phuø hôïp vôùi yeâu caàu vaø thöïc teá; Tính toaùn, thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi beänh vieän ña khoa Cuû Chi treân daây chuyeàn coâng ngheä ñeà xuaát. . PHÖÔNG PHAÙP NGHIEÂN CÖÙU Nghieân cöùu tö lieäu thu thaäp vaø bieân hoäi soá lieäu veà tình hình nöôùc thaûi y teá vaø caùc heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi y teá vaø caùc heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi beänh vieän. Phöông phaùp khaûo saùt thöïc teá beänh vieän Ña khoa Cuû Chi; tình hình thaûi nöôùc thaûi; möùc ñoä oâ nhieãm trong nöôùc thaûi beänh vieän noùi chung vaø beänh vieän ña khoa Cuû Chi noùi rieâng. Phöông phaùp tính toaùn thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi theo yeâu caàu ñaõ ñaët ra. . YÙ NGHÓA KHOA HOÏC VAØ THÖÏC TIEÃN Xâaây dựng trạm xử lyù nước thải ñaït tieâu chuẩn moâi trường giải quyết đñược vấn đñề oâ nhiễm moâi trường do nước thải beänh vieän thaûi ra. Giuùp phần naâng cao yù thức về moâi trường cho caùn boä coâng nhaân vieân cũng như Ban quản lyù beänh vieän. CHÖÔNG 2 TOÅNG QUAN VEÀ BEÄNH VIEÄN ÑA KHOA CUÛ CHI 2.1. VÒ TRÍ ÑÒA LYÙ Beänh vieän toïa laïc taïi trung taâm cuûa Thò Traán Cuû Chi – huyeän Cuû Chi. Ñòa chæ : Nguyeãn Vaên Hoaøi –AÁp Baøu Tre 2 – Xaõ Taân An Hoäi – Huyeän Cuû Chi – TP. Hoà Chí Minh. Ñieän thoaïi: 08-38920583 Khu vöïc döï aùn chòu aûnh höôûng chung cuûa vuøng khí haäu TP. HCM laø khí haäu nhieät ñôùi gioù muøa caän xích ñaïo. Nhieät ñoä khoâng khí trung bình laø 290C, cheânh leäch khí haäu töø 14 – 400C. Gioù: toaøn vuøng chòu aûnh höôûng cuûa cheá ñoä gioù muøa vôùi hai höôùng gioù chính trong naêm: höôùng ñoâng nam (töø thaùng 1¸4), höôùng taây nam (töø thaùng 6¸9). Löôïng möa: löôïng möa trung bình haøng naêm 2300mm, taäp trung vaøo caùc thaùng 6, 7, 8, 9, 10, 11 vôùi khoaûng 160 ngaøy möa; löôïng möa cao nhaát 2718mm; löôïng möa thaáp nhaát 1553mm. Ñoä aåm khoâng khí: trung bình 59%. Ñòa hình khu ñaát baèng phaúng, neàn ñaát oån ñònh. Moâi tröôøng xung quanh beänh vieän khaù yeân tónh, khoâng coù nguoàn gaây oâ nhieãm hoaëc aûnh höôûng xaáu ñeán moâi tröôøng xung quanh. 2.2. TOÅNG QUAÙT VEÀ BEÄNH VIEÄN ÑA KHOA CUÛ CHI Beänh vieän ñöôïc thaønh laäp tröôùc naêm 1975. Soá giöôøng beänh: 950 giöôøng vaø vaø hôn 700 caùn boä coâng nhaân vieân, bao goàm : thaïc só, chuyeân khoa caáp 1, Baùc só, Döôïc só. Hieän nay, beänh vieän đa khoa Cuû Chi ñang hoaït ñoäng döôùi söï quaûn lyù, chæ ñaïo, höôùng daãn vaø kieåm tra cuûa sôû Y Teá Tp.Hoà Chí Minh veà chuyeân moân noùi rieâng, vaø söï quaûn lyù, chæ ñaïo cuûa UBND Tp.Hoà Chí Minh noùi chung. Nhieäm vuï chuû yeáu cuûa beänh vieän laø khaùm chöõa beänh noäi, ngoaïi truù, caáp cöùu, phoøng choáng dòch beänh,… Cô caáu toå chöùc bao goàm Vôùi moät qui moâ lôùn, soá löôïng coâng nhaân vieân nhieàu, vieäc phaân coâng nhieäm vuï hôïp lyù laø nhaân toá quan troïng naâng cao chaát löôïng phuïc vuï cuõng nhö goùp phaàn thuùc ñaãy söï phaùt trieãn cuûa beänh vieän. Cô caáu cuûa beânh vieän goàm hai boä phaän hoaït ñoäng song song coù nhieäm vuï hoå trôï nhau trong coâng taùc quaûn lyù vaø phaùt trieãn beânh vieän laø Ñaûng Uûy vaø Giaùm Ñoác. Ban giaùm ñoác : 1 giaùm ñoác laõnh ñaïo vaø ñieàu haønh toaøn boä hoaït ñoäng cuûa beänh vieän. 2 phoù giaùm ñoác giuùp vieäc cho giaùm ñoác. Caùc khoa, phoøng : Khoa Noäi toång Quaùt Khoa Ngoaïi Toång quaùt Khoa Ñoâng Y Khoa Saûn Khoa Nhi Khoa Loïc Thaän Khoa Hoài söùc – caáp cöùu Khoa Hoài söùc – caáp cöùu Phoøng sieâu Aâm – Noäi soi Phoøng Chaán thöông Chænh hình Phoøng xeùt nghieäm Phoøng toå chöùc Phoøng Keá hoaïch – Toång hôïp Phoøng Keá toaùn – Taøi chính HIEÄN TRAÏNG MOÂI TRÖÔØNG TẠI BEÄNH VIEÄN ÑA KHOA CUÛ CHI . Moâi tröôøng nöôùc Nguoàn nöôùc caáp ñaùp öùng nhu caàu söû duïng cho beänh vieän ñöôïc cung caáp töø heä thoáng caáp nöôùc thaønh phoá. Nöôùc thaûi cuûa beänh vieän đa khoa Cuû Chi bao goàm caùc loaïi khaùc nhau nhö : Nöôùc thaûi laø nöôùc möa thu gom treân toaøn boä dieän tích khuoân vieân cuûa beänh vieän; Nöôùc thaûi sinh hoaït cuûa CBCNV trong beänh vieän, cuûa beänh nhaân vaø thaân nhaân beänh nhaân thaêm nuoâi beänh; Nöôùc thaûi phaùt sinh töø caùc hoaït ñoäng khaùm vaø ñieàu trò beänh; Nöôùc thaûi thaûi ra töø caùc coâng trình phuï trôï (thieát bò xöû lyù khí thaûi, giaûi nhieät maùy phaùt ñieän döï phoøng, giaûi nhieät cho caùc maùy ñieàu hoaø khoâng khí....) . Chaát thaûi raén Beân caïnh nhöõng vaán ñeà oâ nhieãm do nöôùc thaûi, moät vaán ñeà khaùc veà moâi tröôøng raát ñaùng quan taâm trong quaù trình hoaït ñoäng cuûa beänh vieän laø chaát thaûi raén. Caùc chaát thaûi raén phaùt sinh trong quaù trình hoaït ñoäng cuûa beänh vieän coù theå ñöôïc xem laø chaát thaûi nguy haïi caàn coù bieän phaùp quaûùn lyù thích hôïp. Chaát thaûi raén cuûa beänh vieän chuû yeáu laø : Chaát thaûi töø caùc hoaït ñoäng khaùm chöõa beänh: goàm caùc loaïi beänh phaåm vöùt boû sau caùc ca phaãu thuaät, boâng baêng, chaên maøn, duïng cuï y khoa sau khi söû duïng (oáng tieâm, oáng chuyeàn, kim tieâm, voû oáng thuoác thuûy tinh, chai loï ñöïng thuoác ...).. Ñaây ñöôïc ñaùnh giaù laø chaát coù möùc oâ nhieãm cao, chöùa nhieàu vi truøng gaây beänh, deã gaây taùc ñoäng xaáu ñeán moâi tröôøng vaø con ngöôøi. Ngoaøi ra coøn coù theå keå ñeán caùc loaïi bao bì y teá. Raùc sinh hoaït cuûa CBCNV beänh vieän vaø thaân nhaân beänh nhaân. Beân caïnh ñoù coøn goàm caû caùc loaïi caën buøn sinh ra do quaù trình xöû lyù nöôùc thaûi, caùc taøn tro sinh ra sau moãi haønh trình vaän haønh loø ñoát raùc. Beänh vieän ñaõ kyù hôïp ñoàng vôùi coâng ty moâi tröôøng ñoâ thò, coâng ty naøy coù traùch nhieäm thu gom vaø tieâu huûy. Moâi tröôøng khoâng khí Trong quaù trình hoaït ñoäng cuûa beänh vieän, 2 nguoàn chuû yeáu coù khaû naêng gaây oâ nhieãm moâi tröôøng khoâng khí laø: Hoaït ñoäng cuûa caùc phöông tieän löu thoâng trong khuoân vieân beänh vieän. Tuy nhieân löôïng xe coä cho pheùp löu thoâng trong beänh vieän coù giôùi haïn neân möùc ñoä gaây oâ nhieãm khoâng khí cuõng khoâng ñaùng keå. Khí thaûi töø caùc hoaït ñoäng sinh hoaït khaùc cuûa con ngöôøi: caùc hoaït ñoäng sinh hoaït cuûa con ngöôøi cuõng gaây ra oâ nhieãm moâi tröôøng khoâng khí nhö saûn phaûm chaùy do ñoát nhieân lieäu phuïc vuï böõa aên, buïi vaø khoùi thaûi do hoaït ñoäng vaän taûi, khoùi thuoác do huùt thuoác laù. Ngoaøi ra, vieäc söû duïng maùy phaùt ñieän cuõng goùp phaàn gaây oâ nhieãm tieáng oàn. Nhìn chung vaán ñeà moâi tröôøng cuûa beänh vieän chuû yeáu laø quan taâm veà nöôùc vaø chaát thaûi raén, ñaëc bieät laø nöôùc thaûi. CHÖÔNG 3 KHAÙI QUAÙT VEÀ NÖÔÙC THAÛI BEÄNH VIEÄN VAØ CAÙC PHÖÔNG PHAÙP XÖÛ LYÙ NÖÔÙC THAÛI BEÄNH VIEÄN GIÔÙI THIEÄU Khaùi nieäm nöôùc thaûi Nöôùc thaûi laø chaát loûng ñöôïc thaûi ra sau quaù trình söû duïng cuûa con ngöôøi vaø ñaõ bò thay ñoåi tính chaát ban ñaàu cuûa chuùng. Thoâng thöôøng nöôùc thaûi ñöôïc phaân loaïi theo nguoàn goác phaùt sinh ra chuùng. Ñaây cuõng laø cô sôû cho vieäc löïa choïn caùc bieän phaùp hoaëc coâng ngheä xöû lyù thích hôïp Phaân loaïi nöôùc thaûi Nöôùc thaûi ñöôïc chia ra thaønh nhöõng loaïi sau: Nöôùc thaûi coâng nghieäp (hay coøn goïi laø nöôùc thaûi saûn xuaát) Nöôùc thaûi coâng nghieäp laø nöôùc thaûi töø caùc nhaø maùy coâng nghieäp nhö nhaø maùy luyeän kim, hoaù chaát, deät nhuoäm, cheá bieán thöïc phaåm...ñang hoaït ñoäng coù caû nöôùc thaûi sinh hoaït nhöng trong ñoù nöôùc thaûi saûn xuaát laø chuû yeáu. Thaønh phaàn vaø tính chaát cuûa nöôùc thaûi coâng nghieäp raát ña daïng, phuï thuoäc vaøo töøng quaù trình saûn xuaát, vaøo trình ñoä vaø baûn chaát cuûa daây chuyeàn coâng ngheä. Trong caùc xí nghieäp coâng nghieäâp coøn coù loaïi nöôùc thaûi qui öôùc laø saïch. Ñoù laø nöôùc laøm nguoäi thieát bò, nhaát laø ôû caùc nhaø maùy nhieät ñieän. Tuy khoâng baån nhöng sau khi söû duïng coù theå coù nhieät ñoä cao, keùo theo gæ saét ôû caùc thieát bò trao ñoåi nhieät, ñöôøng oáng hoaëc ngaãu nhieân bò söï coá, laøm cho nöôùc bò nhieãm baån. Nöôùc thaûi loaïi naøy laøm cho nguoàn nöôùc taêng nhieät ñoä, ngheøo oxy hoaø tan hoaëc coù theå laøm cheát caùc sinh vaät trong nöôùc. Nöôùc thaûi sinh hoaït Laø nöôùc thaûi töø caùc khu daân cö, vuøng thöông maïi, khu vui chôi giaûi trí goàm nöôùc röûa, veä sinh, giaët giuõ... cuõng nhö nöôùc thaûi töø tröôøng hoïc, coâng sôû, beänh vieän. Ñaëc ñieåm cô baûn cuûa nöôùc thaûi sinh hoaït laø trong ñoù coù haøm löôïng cao caùc chaát höõu cô deã phaân huûy (nhö caùc hydratcacbon, protein, chaát beùo daàu môõ) vaø caùc chaát khoaùng dinh döôõng (phosphat, nitô, magie...) caùc chaát raén huyeàn phuø vaø ñaëc bieät laø caùc vi sinh vaät Nöôùc thaûi 99.9% 0.1% Nöôùc Caùc chaát raén 50 – 70% 30 – 50% Caùc chaát höõu cô Caùc chaát voâ cô 65% 25% 10% Hình 1.1. Thaønh phaàn caùc chaát baån trong nöôùc thaûi sinh hoaït (Nguoàn: XLNT sinh hoaït quy moâ vöøa vaø nhoû_TS. Traàn Ñöùc Haï)ï Proteâin Cacbonhydrat Caùc chaát beùo Caùt Muoái Kim loaïi Beân caïnh nöôùc thaûi do con ngöôøi söû duïng coøn coù moät phaàn nöôùc thaûi do töï nhieân “ñoùng goùp” nhö möa, nöôùc ngaàm. CAÙC THOÂNG SOÁ OÂ NHIEÃM CÔ BAÛN CUÛA NÖÔÙC THAÛI Caùc chæ tieâu lyù hoïc Chaát raén toång coäng (SS) Chaát raén laø nhöõng thaønh phaàn khoâng hoaø tan trong nöôùc. Veà baûn chaát, chuùng coù theå laø nhöõng haït chaát höõu cô, voâ cô, hoaëc laø nhöõng xaùc cuûa VSV nguyeân sinh ñoäng vaät hay phieâu sinh vaät. Caùc chaát raén coù trong nöôùc ñöôïc ñaùnh giaù qua nhöõng thoâng soá cô baûn sau: Toång soá chaát raén (TS) Toång soá chaát raén ñöôïc xaùc ñònh baèng phöông phaùp ño troïng löôïng khoâ coøn laïi sau khi ñem saáy khoâ 1lít ôû nhieät ñoä 1030C ñeán troïng löôïng khoâng ñoåi. Toång soá chaát raén ñöôïc bieåu thò baèng mg/l hay g/l. Chaát raén lô löûng (SS) Trong nöôùc thaûi goàm caùc chaát khoâng tan hoaëc lô löûng vaø caùc hôïp chaát ñaõ ñöôïc hoaø tan vaøo trong nöôùc. Haøm löôïng chaát raén lô löûng ñöôïc xaùc ñònh baèng caùch loïc moät theå tích xaùc ñònh maãu nöôùc thaûi qua giaáy loïc vaø saáy khoâ giaáy loïc ôû 1050C ñeán troïng löôïng khoâng ñoåi. Ñoä cheânh leäch khoái löôïng giöõa giaáy loïc tröôùc khi loïc maãu vaø sau khi loïc maãu trong cuøng moät ñieàu kieän caân chính laø löôïng chaát raén lô löûng coù trong moät theå tích maãu ñaõ ñöôïc xaùc ñònh. Trong nöôùc thaûi ñoâ thò coù khoaûng 40 – 65% chaát raén naèm ôû traïng thaùi lô löûng. Caùc chaát raén naøy coù theå noåi leân treân maët nöôùc hay laéng xuoáng döôùi ñaùy vaø coù theå hình thaønh neân caùc baõi buøn khoâng mong muoán khi thaûi nöôùc thaûi coù chöùa nhieàu chaát raén vaøo moät con soâng. Moät soá chaát raén lô löûng coù khaû naêng laéng raát nhanh, tuy nhieân caùc chaát raén lô löûng ôû kích thöôùc haït keo thì laéng raát chaäm chaïp hoaëc hoaøn toaøn khoâng theå laéng ñöôïc. Caùc chaát raén coù theå laéng ñöôïc laø nhöõng chaát raén maø chuùng coù theå ñöôïc loaïi boû bôûi quaù trình laéng vaø thöôøng ñöôïc bieåu dieãn baèng ñôn vò mg/l. Thoâng thöôøng khoaûng 60% chaát raén lô löûng trong nöôùc thaûi ñoâ thò laø chaát raén coù theå laéng ñöôïc. Muøi Vieäc xaùc ñònh muøi cuûa nöôùc thaûi ngaøy caøng trôû neân quan troïng, ñaëc bieät laø tröôùc caùc phaûn öùng gay gaét cuûa daân chuùng ñoái vôùi caùc coâng trình xöû lyù nöôùc thaûi khoâng ñöôïc vaän haønh toát. Muøi cuûa nöôùc thaûi coøn môùi thöôøng khoâng gaây ra caùc caûm giaùc khoù chòu, nhöng moät loaït caùc hôïp chaát gaây muøi khoù chòu seõ ñöôïc toaû ra khi nöôùc thaûi bò phaân huûy sinh hoïc döôùi caùc ñieàu kieän yeám khí. Ñoä maøu Maøu cuûa nöôùc thaûi laø do caùc chaát thaûi sinh hoaït, coâng nghieäp, thuoác nhuoäm, hoaëc do caùc saûn phaåm ñöôïc taïo ra töø caùc quaù trình phaân huûy chaát höõu cô. Ñôn vò ño ñoä maøu thoâng duïng laø Platin – Coban (Pt-Co). Ñoä maøu laø moät thoâng soá thöôøng mang tính chaát ñònh tính, coù theå ñöôïc söû duïng ñeå ñaùnh giaù traïng thaùi chung cuûa nöôùc thaûi. Nöôùc thaûi sinh hoaït ñeå chöa quaù 6 giôø thöôøng coù maøu naâu nhaït. Maøu xaùm nhaït ñeán trung bình laø ñaëc tröng cuûa caùc loaïi nöôùc thaûi ñaõ bò phaân huûy moät phaàn. Caùc chæ tieâu hoùa hoïc vaø sinh hoaù pH Trò soá pH cho bieát nöôùc thaûi coù tính trung hoaø hay tính axit hoaëc tính kieàm, ñöôïc tính baèng noàng ñoä cuûa ion hydro ( pH =– lg[H+]). Ñaây laø chæ tieâu quan troïng nhaát trong quaù trình sinh hoaù bôûi toác ñoä cuûa quaù trình naøy phuï thuoäc ñaùng keå vaøo söï thay ñoåi pH. Quaù trình xöû lyù nöôùc thaûi baèng phöông phaùp sinh hoïc raát nhaïy caûm vôùi söï dao ñoäng cuûa trò soá pH. Ñoái vôùi nöôùc thaûi sinh hoaït, pH thöôøng dao ñoäng trong khoaûng 6,947,8. Nöôùc thaûi cuûa moät soá ngaønh coâng nghieäp coù theå coù nhöõng giaù trò pH khaùc nhau, Nhu caàu oxy sinh hoaù (BOD) Nhu caàu oxy sinh hoaù (BOD) laø löôïng oxy caàn thieát cho vi khuaån soáng vaø hoaït ñoäng ñeå oxy hoaù caùc chaát höõu cô coù trong nöôùc thaûi. BOD laø moät trong nhöõng thoâng soá cô baûn ñaëc tröng, laø chæ tieâu raát quan troïng vaø tieän duøng ñeå chæ möùc ñoä nhieãm baån cuûa nöôùc thaûi bôûi caùc chaát höõu cô coù theå bò oxy hoaù sinh hoaù (caùc chaát höõu cô deã phaân huûy sinh hoïc). Nhu caàu oxy hoaù hoïc (COD) Nhu caàu oxy hoaù hoïc (COD) laø löôïng oxy caàn thieát ñeå oxy hoaù toaøn boä caùc chaát höõu cô, moät phaàn nhoû caùc chaát voâ cô deã bò oxy hoaù coù trong nöôùc thaûi, keå caû caùc chaát höõu cô khoâng bò phaân huûy sinh hoïc. Chæ tieâu nhu caàu oxy sinh hoaù BOD5 khoâng ñuû ñeå phaûn aùnh khaû naêng oxy hoaù caùc chaát höõu cô khoù bò phaân oxy hoaù vaø caùc chaát voâ cô coù theå bò oxy hoaù coù trong nöôùc thaûi, nhaát laø nöôùc thaûi coâng nghieäp. Vì vaäy caàn phaûi xaùc ñònh nhu caàu oxy hoaù hoïc (COD mg/l) ñeå oxy hoaù hoaøn toaøn caùc chaát baån coù trong nöôùc thaûi. Trò soá COD luoân luoân lôùn hôn trò soá BOD5 vaø tyû soá COD treân BOD luoân thay ñoåi tuyø thuoäc vaøo tính chaát cuûa nöôùc thaûi. Tyû soá COD : BOD caøng nhoû thì xöû lyù sinh hoïc caøng deã. Ñoái vôùi nöôùc thaûi sinh hoaït, thoâng thöôøng BOD = 68% COD, coøn ñoái vôùi nöôùc thaûi coâng nghieäp thì quan heä giöõa BOD vaø COD raát khaùc nhau, tuyø theo töøng ngaønh coâng nghieäp cuï theå. Nitô Nöôùc thaûi sinh hoaït luoân coù moät soá hôïp chaát chöùa nitô. Nitô coù trong nöôùc thaûi ôû daïng lieân keát höõu cô vaø voâ cô. Trong nöôùc thaûi sinh hoaït, phaàn lôùn caùc lieân keát höõu cô laø caùc chaát coù nguoàn goác protit, thöïc phaåm dö thöøa. Caùc hôïp chaát höõu cô chöùa nitô coù trong nöôùc thaûi sinh hoaït baét nguoàn töø phaân vaø nöôùc tieåu (ureâ) cuûa ngöôøi vaø ñoäng vaät. Ureâ bò phaân huyû ngay khi coù taùc duïng cuûa vi khuaån thaønh amoni (NH4+) vaø NH3 laø hôïp chaát voâ cô chöùa nitô trong nöôùc thaûi. Hai daïng hôïp chaát voâ cô chöùa nitô coù trong nöôùc thaûi laø nitrit vaø nitrat. Bôûi vì amoni tieâu thuï oxy trong quaù trình nitrat hoaù vaø caùc vi sinh vaät nöôùc, rong taûo duøng nitrat laøm thöùc aên ñeå phaùt trieån, cho neân neáu haøm löôïng nitô coù trong nöôùc thaûi xaû ra soâng, hoà, quaù möùc cho pheùp seõ gaây ra hieän töôïng phuù döôõng kích thích söï phaùt trieån nhanh cuûa rong, reâu, taûo laøm baån nguoàn nöôùc. Phoát pho Phoát pho cuõng gioáng nhö nitô, laø chaát dinh döôõng cho vi khuaån soáng vaø phaùt trieån trong caùc coâng trình xöû lyù nöôùc thaûi. Phoát pho laø chaát dinh döôõng ñaàu tieân caàn thieát cho söï phaùt trieån cuûa thöïc vaät nöôùc, neáu noàng ñoä phoát pho trong nöôùc thaûi xaû ra soâng, suoái hoà quaù möùc cho pheùp seõ gaây ra hieän töôïng phuù döôõng. Phoát pho coù theå ôû daïng photphat voâ cô hay phosphat höõu cô vaø baét nguoàn töø chaát thaûi laø phaân, nöôùc tieåu, ureâ, phaân boùn trong noâng nghieäp vaø töø caùc chaát taåy röûa duøng trong sinh hoaït haèng ngaøy. Oxy hoaø tan Noàng ñoä oxy hoaø tan (DO) trong nöôùc thaûi tröôùc vaø sau khi xöû lyù laø chæ tieâu raát quan troïng ñaëc bieät laø trong quaù trình xöû lyù sinh hoïc hieáu khí. Trong caùc coâng trình xöû lyù sinh hoïc hieáu khí thì löôïng oxy hoaø tan caàn thieát töø 1.5 – 2 mg/l ñeå quaù trình oxy hoaù dieãn ra theo yù muoán vaø ñeå hoãn hôïp khoâng rôi vaøo tình traïng yeám khí. Trong nöôùc thaûi sau xöû lyù, löôïng oxy hoaø tan khoâng ñöôïc nhoû hôn 4mg/l ñoái vôùi nguoàn nöôùc duøng ñeå caáp nöôùc (loaïi A) vaø khoâng nhoû hôn 6mg/l ñoái vôùi nguoàn nöôùc duøng ñeå nuoâi caù. Kim loaïi naëng vaø caùc chaát ñoäc haïi Kim loaïi naëng trong nöôùc thaûi coù aûnh höôûng ñaùng keå ñeán caùc quaù trình xöû lyù, nhaát laø xöû lyù sinh hoïc. Caùc kim loaïi naëng ñoäc haïi bao goàm : niken, ñoàng, chì, coban, croâm, thuûy ngaân, cadmi. Ngoaøi ra, coøn coù moät nguyeân toá ñoäc haïi khaùc khoâng phaûi kim loaïi naëng nhö: Xianua, stibi(Sb), Bo... Kim loaïi naëng thöôøng coù trong nöôùc thaûi cuûa moät soá ngaønh coâng nghieäp hoaù chaát, xi maï, deät nhoäm vaø moät soá ngaønh coâng nghieäp khaùc. Vi sinh vaät Nöôùc thaûi sinh hoaït chöùa voâ soá vi sinh vaät chuû yeáu laø vi sinh vaät vôùi soá löôïng töø 105 – 106 con trong 1ml. Hai nguoàn chuû yeáu ñöa vi sinh vaøo nöôùc thaûi laø phaân, nöôùc tieåu vaø töø ñaát. Teá baøo vi sinh hình thaønh töø chaát höõu cô neân coù theå coi taäp hôïp vi sinh laø moät phaàn cuûa toång chaát höõu cô coù trong nöôùc thaûi. Coù raát nhieàu vi khuaån gaây beänh trong nöôùc thaûi sinh hoaït nhö: caùc vi khuaån gaây thöông haøn, taû lî vaø vi rus vieâm gan A. ÑAËC TÍNH NÖÔÙC THAÛI BEÄNH VIEÄN Nguoàn goác nöôùc thaûi beänh vieän Trong quaù trình hoaït ñoäng cuûa beänh vieän, nöôùc thaûi sinh ra trong toaøn boä khuoân vieân beänh vieän bao goàm caùc loaïi khaùc nhau vôùi nguoàn thaûi töông öùng nhö sau: Nöôùc thaûi laø nöôùc möa thu gom treân toaøn boä dieän tích khuoân vieân beänh vieän; Nöôùc thaûi sinh hoaït cuûa CBCNV trong beänh vieän, cuûa beänh nhaân vaø thaân nhaân beänh nhaân thaêm nuoâi beänh; Nöôùc thaûi phaùt sinh töø caùc hoaït ñoäng khaùm vaø ñieàu trò beänh; Nöôùc thaûi thaûi ra töø caùc coâng trình phuï trôï (thieát bò xöû lyù khí thaûi, giaûi nhieät maùy phaùt ñieän döï phoøng, giaûi nhieät cho caùc maùy ñieàu hoaø khoâng khí .....) Nöôùc thaûi sinh hoaït Laø loaïi nöôùc thaûi ra sau khi söû duïng cho caùc nhu caàu sinh hoaït trong beänh vieän: aên uoáng, taém röûa, veä sinh... töø caùc nhaø laøm vieäc, caùc khu nhaø veä sinh, nhaø aên, caên tin...Thaønh phaàn vaø tính chaát nöôùc thaûi sinh hoaït trong beänh vieän cuõng gioáng nhö nöôùc thaûi sinh hoaït töø caùc khu daân cö: coù chöùa caùc chaát caën baõ, caùc chaát höõu cô hoaø tan (caùc chæ tieâu BOD, COD), caùc chaát dinh döôõng (nitô, phoát pho) vaø vi truøng. Chaát löôïng nöôùc thaûi sinh hoaït naøy vöôït quaù tieâu chuaån qui ñònh hieän haønh vaø coù khaû naêng gaây oâ nhieãm höõu cô, laøm giaûm löôïng oxy hoaø tan (DO) voán raát quan troïng ñoái vôùi ñôøi soáng cuûa thuûy sinh vaät taïi nguoàn tieáp nhaän. Nöôùc thaûi do caùc hoaït ñoäng khaùm vaø ñieàu trò beänh Loaïi nöôùc thaûi naøy coù theå dnoùi laø loaïi nöôùc thaûi coù möùc oâ nhieãm höõu cô vaø chöùa nhieàu vi truøng gaây beänh 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, khaên lau chaên meàn drap 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... Tuyø theo töøng khaâu vaø quaù trình cuï theå maø tính chaát nöôùc thaûi vaø möùc ñoä oâ nhieãm khi ñoù seõ khaùc nhau. Nöôùc thaûi töø caùc coâng trình phuï trôï Hoaït ñoäng cuûa beänh vieän ñoøi hoûi phaûi söû duïng moät löôïng nöôùc nhaát ñònh ñeå phuïc vuï cho caùc maùy moùc vaø thieát bò phuï trôï.... Tuyø theo tính chaát söû duïng maø möùc ñoä oâ nhieãm khaùc nhau nhö nöôùc thaûi giaûi nhieät maùy phaùt ñieän döï phoøng coù nhieät ñoä cao hôn so vôùi ban ñaàu nhöng vaãn coù theå khoáng cheá naèm döôùi möùc cho pheùp thaûi (<450C). Nhìn chung nöôùc thaûi beänh vieän ñaëc tröng laø chöùa nhieàu maàm beänh ñaëc bieät laø caùc beänh truyeàn nhieãm. Moät soá khu vöïc coù möùc ñoä nhieãm vi sinh gaây beänh, caën lô löûng, caùc chaát höõu cô raát cao nhö: Nöôùc thaûi khu moå: chöùa maùu vaø caùc beänh phaåm... Nöôùc thaûi khu xeùt nghieäm: chöùa nhieàu vi truøng gaây beänh khaùc nhau. Giaù trò BOD, COD, caën ôû khu naøy vöôït quaù nhieàu laàn chæ tieâu cho pheùp. Ngoaøi ra nöôùc thaûi coøn coù khaû naêng nhieãm xaï töø caùc khu X – Quang, röûa phim. Vieäc XLNT bò nhieãm phoùng xaï raát khoù khaên vaø toán keùm (do chu kì phaân huûy caùc chaát phoùng xaï khaù laâu). Ñaây laø loaïi chaát thaûi nguy haïi neân caàn ñöôïc thaûi vaø xöû lyù rieâng bieät. Thaønh phaàn vaø tính chaát nöôùc thaûi moät soá beänh vieän Nhìn chung nöôùc thaûi ôû caùc beänh vieän ña khoa coù möùc ñoä oâ nhieãm töông ñoái gioáng nhau. Caùc tính chaát ñaët tröng trong nöôùc thaûi beänh vieän bao goàm: pH : 6.8 – 7.2 Caën lô löûng : 120 – 210 BOD5 (mg/l) : 250 – 350 COD (mg/l) : 350 – 420 Toång Nitô (mg/l) : 30 –40 Toång Phoát pho (mg/l) : 3 – 5 Toång Coliform (MNP/ 100ml) : 104 – 109 Ñöùng tröôùc tình hình ñoù, caùc caáp chính quyeàn cuõng nhö ban laõnh ñaïo cuûa caùc beänh vieän ñaõ ñaàu tö nhieàu cho vieäc xaây döïng heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi moät soá beänh vieän nhö: beänh vieän Chôï Raãy, beänh vieän Nguyeãn Traõi, beänh vieän Truyeàn maùu vaø huyeát hoïc.... TOÅNG QUAN VEÀ CAÙC PHÖÔNG PHAÙP XÖÛ LYÙ NÖÔÙC THAÛI Xöû lyù nöôùc thaûi baèng phöông phaùp cô hoïc Muïc ñích cuûa phöông phaùp naøy laø loaïi boû taát caû caùc taïp chaát thoâ khoâng tan vaø moät phaàn caùc chaát khoâng hoaø tan ôû daïng lô löûng ra khoûi moâi tröôøng nöôùc tröôùc khi aùp duïng caùc phöông phaùp hoaù lyù hoaëc caùc phöông phaùp sinh hoïc baèng caùc quaù trình gaïn, loïc vaø laéng. Caùc vaät chaát goàm caùc chaát coù kích thöôùc lôùn nhö caùc caønh caây, bao bì, chaát deûo, giaáy... vaø caùc taïp chaát lô löûng ôû daïng raén loûng taïo vôùi nöôùc thaønh heä huyeàn phuø. Nhöõng phöông phaùp loaïi caùc chaát raén coù kích thöôùc lôùn vaø tyû troïng lôùn trong nöôùc ñöôïc goïi chung laø phöông phaùp cô hoïc. Caùc coâng trình xöû lyù cô hoïc goàm : Phöông phaùp duøng thieát bò chaén raùc Thieát bò chaén raùc duøng ñeå giöõ laïi caùc taïp chaát thoâ nhö raùc, tuùi nilon, voû caây... nhaèm ñaûm baûo cho maùy bôm, caùc coâng trình vaø thieát bò xöû lyù nöôùc thaûi hoaït ñoäng oån ñònh. Thieát bò chaén raùc laø caùc thanh saép xeáp keá tieáp nhau vôùi caùc khe hôû töø 16 ñeán 50 mm. Caùc thanh coù theå baèng theùp, nhöïa hoaëc goã. Thieát bò chaén raùc thöôøng ñaët nghieâng theo chieàu doøng chaûy moät goùc 50 ñeán 900. Ngöôøi ta phaân loaïi thieát bò chaén raùc theo caùch vôùt raùc nhö sau: Thieát bò chaén raùc vôùt raùc thuû coâng, duøng cho caùc traïm XLNT coâng suaát nhoû, löôïng raùc döôùi 0.1m3/ngaøy; Thieát bò chaén raùc vôùt raùc cô giôùi baèng caùc baêng caøo duøng cho caùc traïm XLNT coù löôïng raùc lôùn hôn 0.1m3/ngaøy . Ñieàu hoaø löu löôïng doøng chaûy Löu löôïng vaø chaát löôïng nöôùc thaûi töø heä thoáng thu gom chaûy veà nhaø maùy xöû lyù thöôøng xuyeân dao ñoäng theo caùc giôø trong ngaøy. Beå ñieàu hoaø coù nhieäm vuï caân baèng löu löôïng vaø noàng ñoä nöôùc thaûi nhaèm ñaûm baûo hieäu suaát cho caùc coâng ñoïan xöû lyù tieáp theo. Coù 2 loaïi beå ñieàu hoaø: Beå ñieàu hoaø löu löôïng vaø chaát löôïng naèm tröïc tieáp treân ñöøông chuyeån ñoäng cuûa doøng chaûy Beå ñieàu hoaø löu löôïng laø chuû yeáu, coù theå naèm tröïc tieáp treân ñöôøng vaän chuyeån cuûa doøng chaûy hoaëc naèm ngoaøi ñöôøng ñi cuûa doøng chaûy Quaù trình laéng Laéng laø quaù trình chuyeån ñoäng cuûa nhöõng loaïi taïp chaát ôû daïng huyeàn phuø thoâ xuoáng döôùi ñaùy nguoàn nöôùc thaûi nhôø taùc duïng cuûa troïng löïc. Döïa vaøo chöùc naêng, vò trí coù theå chia beå laéng thaønh caùc loaïi : beå laéng caùt, beå laéng ñôït 1 Beå laéng caùt Ñeå ñaûm baûo cho caùc coâng trình xöû lyù sinh hoïc nöôùc thaûi hoaït ñoäng oån ñònh caàn phaûi coù coâng trình vaø thieát bò laéng caùt phía tröôùc. Beå laéng caùt ñaët sau song chaén, löôùi chaén vaø ñaët tröôùc beå ñieàu hoaø löu löôïng, ñaët tröôùc beå laéng ñôït moät. Nhieäm vuï cuûa beå laéng caùt laø loaïi boû caën thoâ vaø naëng nhö caùt soûi, maõnh vôõ thuûy tinh, maûnh kim loaïi , tro taøn, than vuïn, voû tröùng... ñeå baûo veä caùc thieát bò cô khí deã bò maøi moøn, giaûm caân naëng ôû caùc coâng ñoaïn xöû lyù sau. Beå laéng ñôït 1 Beå laéng coù caáu taïo laø hình chöõ nhaät hay hình troøn, ñöôïc thieát keá ñeå loaïi boû baèng troïng löïc caùc haït caën coù trong nöôùc theo doøng chaûy lieân tuïc vaøo beå vaø ra beå. Nhieäm vuï cuûa beå laéng: Sinh khối vi sinh vật trong bùn hoạt tính được tạo nên từ bể Aerotank cùng với nước thải chảy vào bể lắng. Nhiệm vụ của bể lắng là giữ lại các sinh khối vi sinh vật đó trong bể dưới dạng cặn lắng. Phöông phaùp loïc Nhaèm ñeå taùch caùc daïng taïp chaát phaân taùn kích thöôùc nhoû ra khoûi nöôùc thaûi maø caùc beå laéng khoâng theå loaïi ñöôïc chuùng. Ngöôøi ta tieán haønh quaù trình loïc naøy nhôø vaät lieäu loïc, cho pheùp nöôùc ñi qua vaø giöõ caùc taïp chaát ôû laïi. Xöû lyù nöôùc thaûi baèng phöông phaùp hoaù hoïc vaø hoaù – lyù Phöông phaùp trung hoaø Nöôùc thaûi coù chöùa axit hoaëc kieàm caàn ñöôïc trung hoaø vôùi ñoä pH = 6.5 – 8.5 tröôùc khi thaûi vaøo heä thoáng coáng chung hoaëc tröôùc khi daãn ñeán caùc coâng trình xöû lyù khaùc. Trung hoaø nöôùc thaûi ñöôïc thöïc hieän baèng nhieàu caùch: Trung hoaø baèng caùch troän laãn chaát thaûi: Khi coù hai loaïi nöôùc thaûi moät mang tính chaát axit vaø moät mang tính chaát kieàm ta coù theå troän hai doøng nöôùc thaûi aáy laïi vôùi nhau Trung hoaø baèng caùch boå sung taùc nhaân hoaù hoïc: tuyø thuoäc tính chaát, noàng ñoä cuûa töøng loaïi nöôùc thaûi maø ta löïa choïn caùc taùc nhaân ñeå trung hoaø cho phuø hôïp. Ñeå trung hoaø nöôùc axit, coù theå söû duïng caùc taùc nhaân hoaù hoïc nhö NaOH, KOH, Na2CO3, CaCO3, MgCO3. Taùc nhaân thöôøng söû duïng nhaát laø söõa voâi 5 ñeán 10% Ca(OH)2, tieáp ñoù laø soâña vaø NaOH ôû daïng pheá thaûi do giaù thaønh reû. Ñeå trung hoaø nöôùc thaûi kieàm ngöôøi ta söû duïng caùc axit khaùc nhau hoaëc khí thaûi mang tính axit. Phöông phaùp oxy hoaù – khöû Ñeå laøm saïch nöôùc thaûi ngöôøi ta coù theå söû duïng caùc chaát oxy hoaù maïnh nhö clo ôû daïng khí vaø hoaù loûng, dioxyt clo, clorat canxi, hypoclorit canxi vaø natri, oxy khoâng khí, ozon,.... Trong quaù trình oxy hoaù caùc chaát ñoäc haïi trong nöôùc thaûi ñöôïc chuyeån thaønh caùc chaát ít ñoäc haïi hôn vaø taùch ra khoûi nöôùc. Quaù trình naøy tieâu toán moät naêng löôïng lôùn caùc taùc nhaân hoaù hoïc. Do ñoù quaù trình oxy hoaù hoaù hoïc chæ ñöôïc duøng trong nhöõng tröôøng hôïp khi caùc taïp chaát gaây nhieãm baån trong nöôùc thaûi khoâng theå taùch baèng nhöõng phöông phaùp khaùc. Quaù trình keo tuï taïo boâng Khi chaát keo tuï cho vaøo nöôùc vaø nöôùc thaûi, caùc haït keo baûn thaân trong nöôùc bò maát tính oån ñònh töông taùc vôùi nhau._., keát cuïm laïi hình thaønh caùc boâng caën lôùn, deã laéng Quaù trình keo tuï – taïo boâng thöôøng aùp duïng ñeå khöû maøu, giaûm haøm löôïng caën lô löûng trong xöû lyù nöôùc thaûi . Quaù trình tuyeån noåi Quaù trình naøy ñöôïc öùng duïng ñeå loaïi ra khoûi nöôùc caùc taïp chaát phaân taùn khoâng tan vaø khoù laéng. Ngöôøi ta söû duïng phöông phaùp naøy ñeå xöû lyù nöôùc thaûi trong caùc ngaønh saûn xuaát nhö cheá bieán daàu môõ, da... vaø duøng ñeå taùch buøn hoaït tính sau khi xöû lyù hoaù sinh. Quaù trình haáp phuï Quaù trình naøy ñöôïc söû duïng roäng raõi ñeå laøm saïch trieät ñeå nöôùc thaûi khoûi caùc chaát höõu cô hoaø tan sau khi xöûu lyù sinh hoïc cuõng nhö xöû lyù cuïc boä. Caùc chaát haáp phuï goàm: than hoaït tính, caùc chaát toång hôïp vaø chaát thaûi cuûa moät soá qui trình saûn xuaát (tro xæ, maït cöa...). Quaù trình trao ñoåi ion Phöông phaùp naøy öùng duïng ñeå laøm saïch nöôùc thaûi khoûi caùc kim loaïi nhö: keõm, ñoàng, croâm, thuûy ngaân... cuõng nhö caùc hôïp chaát cuûa asen, phoát pho, xianua, caùc chaát phoùng xaï. Phöông phaùp naøy cho pheùp thu hoài caùc chaát coù giaù trò vôùi ñoä laøm saïch nöôùc cao Xöû lyù nöôùc thaûi baèng phöông phaùp sinh hoïc Muïc ñích cuûa quaù trình xöû lyù nöôùc thaûi baèng phöông phaùp sinh hoïc laø laøm saïch nöôùc thaûi sinh hoaït cuõng nhö nöôùc thaûi saûn xuaát khoûi caùc chaát höõu cô hoaø tan, caùc chaát ñoäc haïi, vi khuaån vaø virut gaây beänh vaø moät soá chaát voâ cô nhö H2S, caùc Sunfit, amoniac, nitô... ñeán noàng ñoä cho pheùp theo tieâu chuaån xaû thaûi vaøo nguoàn tieáp nhaän. Phöông phaùp naøy döïa treân cô sôû hoaït ñoäng cuûa vi sinh vaät ñeå phaân huûy caùc chaát höõu cô gaây nhieãm baån trong nöôùc thaûi. Caùc vi sinh vaät söû duïng caùc chaát höõu cô vaø moät soá chaát khoaùng laøm nguoàn dinh döôõng vaø taïo naêng löôïng. Trong quaù trình dinh döôõng, chuùng nhaän caùc chaát dinh döôõng ñeå xaây döïng teá baøo, sinh tröôûng vaø sinh saûn neân sinh khoái cuûa chuùng ñöôïc taêng leân. Quaù trình phaân huûy caùc chaát höõu cô nhôø vi sinh vaät goïi laø quaù trình oxy hoaù sinh hoaù. Phöông phaùp xöû lyù sinh hoïc coù theå chia laøm 2 loaïi: xöû lyù hieáu khí vaø xöû lyù yeám khí treân cô sôû coù oxy hoaø tan vaø khoâng coù oxy hoaø tan. Phöông phaùp hieáu khí: söû duïng caùc vi sinh vaät hieáu khí coù saün trong töï nhieân vôùi hoaït ñoäng soáng cuûa chuùng caàn cung caáp oxy vaø nhieät ñoä caàn duy trì töø 20 – 400C. Phöông phaùp yeám khí: laø phöông phaùp söû duïng caùc vi sinh vaät yeám khí hoaït ñoäng soáng cuûa chuùng khoâng coù söï cung caáp oxy. Caùc coâng trình xöû lyù nöôùc thaûi baèng phöông phaùp sinh hoïc ñöôïc phaân chia thaønh 2 nhoùm: Nhöõng coâng trình trong ñoù quaù trình xöû lyù thöïc hieän trong ñieàu kieän töï nhieân nhö hoà sinh vaät, caùnh ñoàng töôùi caùnh ñoàng loïc. Quaù trình xöû lyù dieãn ra chaäm chuû yeáu döïa vaøo nguoàn vi sinh vaät vaø oxy coù saün trong ñaát vaø nöôùc; Nhöõng coâng trình trong ñoù quaù trình xöû lyù thöïc hieän trong ñieàu kieän nhaân taïo nhö beå loïc sinh hoïc, beå hieáu khí coù buøn hoaït tính, ñóa quay sinh hoïc, beå UASB, beå metan. Hieän nay do haïn cheá veà dieän tích neân caùc heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi baèng phöông phaùp sinh hoïc trong ñieàu kieän nhaân taïo chieám ña soá. Beå loïc sinh hoïc Beå loïc sinh hoïc (beå Bioâphin) laø coâng trình XLNT ñieàu kieän nhaân taïo nhôø caùc vi sinh vaät hieáu khí. Nöôùc thaûi daãn vaøo beå baèng heä thoáng phaân phoái nöôùc, nöôùc seõ ñöôïc loïc qua lôùp vaät lieäu raén coù bao boïc moät lôùp maøng vi sinh vaät. Quaù trình xöû lyù dieãn ra khi cho nöôùc thaûi töôùi leân beà maët cuûa beå vaø thaám qua lôùp vaät lieäu loïc. ÔÛ beà maët cuûa lôùp vaät lieäu loïc vaø caùc khe hôû ôû giöõa chuùng caùc caën baån ñöôïc giöõ laïi vaø taïo thaønh maøng – goïi laø maøng vi sinh vaät. Löôïng oxy caàn thieát ñeå oxy hoaù caùc chaát baån höõu cô coù trong nöôùc thaûi ôû beå loïc ñöôïc cung caáp baèng phöông phaùp töï nhieân hoaëc nhaân taïo. Vi sinh vaät haáp thuï chaát höõu cô vaø nhôø coù oxy, quaù trình oxy hoaù ñöôïc thöïc hieän. Nhöõng maøng vi sinh vaät cheát seõ cuøng vôùi nöôùc ra khoûi beå vaø ñöôïc giöõ laïi ôû beå laéng ñôït II. Vaät lieäu loïc laø caùc vaät lieäu coù ñoä xoáp cao, khoái löôïng rieâng nhoû vaø beà maët rieâng lôùn nhö ñaù cuoäi, ñaù daêm, voøng goám, caùc loaïi polymer.... Beå Aerotank Beå Aeroten laø coâng trình laøm baèng beâtoâng, beâtoâng coát theùp... vôùi maët baèng thoâng duïng laø hình chöõ nhaät. Hoãn hôïp buøn vaø nöôùc thaûi cho chaûy suoát chieàu daøi cuûa beå. Coâng ngheä xöû lyù nöôùc thaûi baèng beå Aerotank laø taïo ñieàu kieän hieáu khí vaø coù theå boå sung moät soá chaát dinh döôõng thích hôïp cho vi sinh vaät nöôùc thaûi phaùt trieån ñeå taïo thaønh buøn coù hoaït tính cao, neáu trong nöôùc thaûi thieáu caùc chaát naøy. Ñeå ñaûm baûo coù oxy thöôøng xuyeân vaø nöôùc ñöôïc troäïn ñeàu vôùi buøn hoaït tính, ngöôøi ta cung caáp oxy baèng heä thoáng thoåi khí hoaëc cung caáo oxy tinh khieát, keát hôïp vôùi heä thoáng khuaáy troän. Theo quaù trình nöôùc thaûi töø beå Aerotank ñeán beå laéng vi sinh vaät taïo boâng vaø keát laïi cuøng caùc chaát huyeàn phuø cuõng nhö caùc vaät theå ñöôïc haáp thuï trong buøn hoaït tính. Buøn hoaït tính hoài löu ñöôïc troän vôùi nöôùc thaûi ôû ñaàu vaøo beå Aerotank. Hieäu suaát xöû lyù hieáu khí coù theå ñaït tôùi 85 – 95% BOD, loaïi caùc hôïp chaát N tôùi 40% vaø coliform tôùi 60 – 90%. GIÔÙI THIEÄU MOÄT SOÁ HEÄ THOÁNG XÖÛ LYÙ NÖÔÙC THAÛI BEÄNH VIEÄN ÑANG ÑÖÔÏC AÙP DUÏNG HIEÄN NAY Nöôùc thaûi Song chaén raùc Ngaên tieáp nhaän Beå ñieàu hoaø Beå laéng keát hôïp vôùi phaân huûy kò khí Beå Aerotank Beå laéng ñôït II Beå khöû truøng Thaûi ra coáng Beå oån ñònh buøn Maùy thoåi khí Hoaù chaát Dung dòch Clorine Dung dòch Ca(OH)2 Hình 3.1. Qui trình xöû lyù nöôùc thaûi beänh vieän Da Lieãu Hình 3.2. Sô ñoà coâng ngheä xöû lyù nöôùc thaûi cho beänh vieän Ña khoa Tö nhaân Myõ Phöôùc Maùy neùn khí Nöôùc thaûi beänh vieän Beå ñieàu hoaø Song chaén raùc Beå laéng ñöùng 1 Beå Aerotank Beå laéng ñöùng 2 Beå khöû truøng Beå gom buøn Buøn tuaàn hoaøn Beå neùn buøn Xaû ra nguoàn tieáp nhaän Boàn hoaù chaát Choân laáp Chlorine Cung caáp khí Khí saïch Buøn hoài löu Löôùi loïc raùc Hoá gom Beå ñieàu hoøa kî khí Beå thieáu khí (Axonic) Beå hieáu khí (FBR) Beå laéng Beå khöû truøng Thu gom chaát thaûi raén Dd NaOH 5% Buøn ñöôïc huùt boû ñònh kyø Hình 3.3. Sô ñoà coâng ngheä heä thoáng XLNT beänh vieän Quaän Taân Phuù Nöôùc thaûi beänh vieän Coáng thoaùt nöôùc ñoâ thò CHÖÔNG 4 LÖÏA CHOÏN VAØ ÑEÀ XUAÁT HEÄ THOÁNG XÖÛ LYÙ NÖÔÙC THAÛI CHO BEÄNH VIEÄN ÑA KHOA CUÛ CHI ÑAËC TÍNH CUÛA NGUOÀN THAÛI Nöôùc thaûi beänh vieän ña khoa Cuû Chi cuõng coù thaønh phaàn vaø tính chaát nöôùc thaûi cuûa caùc beänh vieän ña khoa khaùc vôùi caùc thoâng soá oâ nhieãm ñieån hình nhö sau: Baûng 4.1. Thaønh phaàn vaø tính chaát ñieån hình cuûa nöôùc thaûi beänh vieän STT Thoâng Soá Ñôn vò Möùc ñoä oâ nhieãm Yeâu caàu cuûa nöôùc thaûi sau xöû lyù TCVN 7382 – 2004 (Möùc II) 01 pH - 7 6.5 – 8.5 02 BOD5(200) mg/l 220 30 03 COD mg/l 350 Khoâng quy ñònh 04 Chaát raén lô löûng mg/l 200 100 05 Toång Nitô mg/l 25 30 06 Toång Phoátpho mg/l 12 6 07 Toång Coliform MNP/100ml 1.109 5000 ÑEÀ XUAÁT VAØ LÖÏA CHOÏN PHÖÔNG PHAÙP XÖÛ LYÙ THÍCH HÔÏP Ñaëc ñieåm nöôùc thaûi cuûa beänh vieän noùi chung vaø cuûa beänh vieän Ña khoa Cuû Chi noùi rieâng laø chuû yeáu laø nöôùc do sinh hoaït vaø moät phaàn ñöôïc thaûi ra töø caùc hoaït ñoäng khaùm chöõa beänh neân trong nöôùc thaûi coù söï oâ nhieãm cuûa caùc vi sinh vaät gaây beänh. Döïa vaøo ñaëc ñieåm veà tính chaát nöôùc thaûi, cuõng nhö dieän tích beänh vieän, vieäc xaây döïng heä thoáng XLNT söû duïng phöông phaùp beå phaân huûy sinh hoïc hieáu khí laø thích hôïp nhaát. Hai phöông aùn ñöôïc ñeà xuaát laø duøng beå Aerotank troän vaø Aerotank hoaït ñoäng giaùn ñoaïn theo meû Phöông aùn 1: Duøng beå Aerotank troän Haàm tieáp nhaän Beå ñieàu hoaø Beå aerotank Beå laéng 2 Beå khöû truøng Maùy thoåi khí Dung dòch Clo Beå chöùa vaø neùnbuøn Heä Thoáng Thoaùt nöôùc thaønh phoá (Möùc II theo TCVN 7832 – 2004) Song chaén raùc Buøn dö Buøn tuaàn hoaøn NÖÔÙC THAÛI VAØO Maùy eùp buøn Phöông aùn 2: Duøng beå Aerotank hoaït ñoäng giaùn ñoaïn theo meû (SBR) Haàm tieáp nhaän Beå laéng ñôït I Beå SBR Beå khöû truøng Maùy thoåi khí Nöôùc taùch caùt Dung dòch Clo Beå chöaù vaø neùn buøn Heä Thoáng Thoaùt nöôùc thaønh phoá (Möùc II theo TCVN 7832 – 2004) Nôi thaûi boû Maùy eùp buøn daây ñai Buøn khoâ Song chaén raùc NÖÔÙC THAÛI VAØO THUYEÁT MINH SÔ ÑOÀ COÂNG NGHEÄ Phöông aùn 1: Nöôùc thaûi töø caùc phoøng, khoa vaø caùc beå phoát ñöôïc thu gom baèng heä thoáng oáng daãn kín, sau ñoù daãn qua song chaén raùc ñeå loaïi boû raùc coù kích thöôùc lôùn, chuû yeáu laø baêng boâng veä sinh, giaáy baùo, bao nilon, vaø sau ñoù nöôùc thaûi tieáp tuïc chaûy vaøo haàm tieáp nhaän theo cô cheá töï chaûy. Töø haàm tieáp nhaän nöôùc thaûi ñöôïc hai bôm, bôm vaøo beå ñieàu hoøa. Beå naøy coù nhieäm vuï ñieàu hoaø löu löôïng vaø noàng ñoä baån cuûa nöôùc thaûi, ñaûm baûo cho nöôùc thaûi tröôùc khi chaûy vaøo heä thoáng xöû lyù luoân oån ñònh. Ñoàng thôøi beå ñieàu hoaø coù thieát keá heä thoáng cung caáp khí goùp phaàn xöû lyù moät phaàn caùc chaát höõu cô nhôø caùc vi khuaån hieáu khí. Do löôïng caën lô löûng khoâng nhieàu neân khoâng xaây döïng beå laéng I maø nöôùc thaûi sau khi qua beå ñieàu hoaø ñöôïc hai bôm-bôm vaøo beå Aerotank ñeå xöû lyù sinh hoïc hieáu khí. Taïi beå Aerotank seõ xaûy ra quaù trình sinh hoaù, moät löôïng lôùn caùc chaát höõu cô bò phaân huûy bôûi caùc vi sinh vaät hieáu khí coù trong buøn hoaït tính. Trong beå Aerotank coù heä thoáng cung caáp khí nhaèm ñaûm baûo cho löôïng oxy caàn thieát ñeå quaù trình sinh hoaù xaûy ra toát nhaát. Nöôùc ra töø beå Aerotank tieáp tuïc chaûy sang beå laéng II ñeå laéng buøn sinh ra do quaù trình phaân huûy sinh hoïc, moät löôïng buøn hoaït tính seõ ñöôïc tuaàn hoaøn trôû laïi beå Aeroten ñeå tham gia quaù trình sinh hoaù, phaàn dö coøn laïi daãn vaøo beå chöùa vaø neùn buøn. Phaàn nöôùc thaûi sau khi qua beå laéng II tieáp tuïc sang beå tieáp xuùc khöû truøng. Taïi beå naøy, nöôùc ñöôïc hoaø troän vôùi Clorua vaø vôùi thôøi gian tieáp xuùc 45 phuùt luùc naøy caùc vi sinh vaät gaây beänh coøn soùt laïi seõ bò tieâu dieät tröôùc khi xaû vaøo coáng. Phaàn buøn ñöôïc taäp trung veà beå chöùa vaø neùn buøn, beå coù nhieäm vuï neùn buøn baèng troïng löïc ñeå giaûm theå tích buøn vaø giaûm ñoä aåm buøn,buøn sau neùn ñöôïc bôm qua maùy eùp daây ñai ñeå laøm raùo nöôùc trong buøn. Buøn khoâ thu ñöôïc sau quaù trình eùp coù theå chôû ñeán nôi thaûi boû. Nöôùc sau khi ñöôïc khöû truøng ñaït tieâu chuaån nöôùc thaûi TCVN 7382- 2004 ( möùc II) ñöôïc pheùp thaûi ra nguoàn tieáp nhaän laø heä thoáng thoaùt nöôùc thaønh phoá. Phöông aùn 2: Trong phöông aùn 2, quaù trình xöû lí cô hoïc töông töï nhö phöông aùn 1 ( nhöng khoâng coù beå ñieàu hoaø) töùc laø nöôùc thaûi cuõng laàn löôït ñi qua caùc coâng trình ñôn vò nhö song chaén raùc, haàm tieáp nhaän , beå laéng ñôït I. Ra khoûi beå laéng ñôït I, nöôùc thaûi töï chaûy sang beå SBR keát hôïp vôùi buøn hoaït tính vaø quaù trình suïc khí, laéng tónh ñeå thöïc hieän quaù trình phaân huûy, khöû caùc hôïp chaát höõu cô, nitô, photpho. Sau ñoù, nöôùc thaûi ñöôïc ñöa sang beå khöû truøng coù chaâm dung dòch Clo ñeå tieâu dieät caùc vi truøng gaây beänh tröôùc khi ra nguoàn tieáp nhaän. Ngoaøi ra, buøn töôi töø beå laéng ñôït I vaø buøn hoaït tính caàn xaû ñi ôû beå SBR coù ñoä aåm cao, vì vaäy caàn thöïc hieän quaù trình neùn buøn ôû beå beå neùn buøn ñeå giaûm ñoä aåm cuûa buøn tröôùc khi thöïc hieän quaù trình taùch nöôùc. Sau quaù trình neùn,buøn ñöôïc taäp trung veà beå chöùa buøn vaø tieáp tuïc cho qua maùy eùp daây ñai ñeå laøm raùo nöôùc trong buøn. Buøn khoâ thu ñöôïc sau quaù trình eùp coù theå chôû ñeán nôi thaûi boû hoaëc ñem ñi boùn cho caây troàng. Phöông aùn ñöôïc löïa choïn ñeå xöû lí nöôùc thaûi beänh vieän Ña khoa Cuû Chi laø phöông aùn 1 bôûi vì: Chi phí xaây döïng cuûa phöông aùn 1 seõ thaáp hôn phöông aùn 2 Coâng taùc tính toaùn thieát keá,thi coâng, vaän haønh, quaûn lí vaø söûa chöõa beå Aerotank deã hôn beå SBR CHÖÔNG 5 TÍNH TOAÙN VAØ THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG XÖÛ LYÙ NÖÔÙC THAÛI XAÙC ÑÒNH LÖU LÖÔÏNG TÍNH TOAÙN Löu löôïng trung bình ngaøy: Heä soá Kng : Heä soá khoâng ñieàu hoøa ngaøy cuûa nöôùc thaûi sinh hoaït khu daân cö ,Kng = 1,15 – 1,3 (Nguoàn: Trang 5 saùch: Th.S Laâm Vónh Sôn ,baøi giaûng Kyõ thuaät xöû lyù nöôùc thaûi) Choïn Kngmax = 1,2 Kngmin = 1,15 Löu löôïng lôùn nhaát theo ngaøy: Löu löôïng lôùn nhaát theo giôø: Löu löôïng lôùn nhaát theo giaây: TÍNH TOAÙN CAÙC COÂNG TRÌNH CHÍNH Song chaén raùc Nhieäm vuï Song chaén raùc nhaèm loaïi boû caùc loaïi raùc coù kích thöôùc lôùn nhö caønh caây, goã, nhöïa, giaáy, gieû raùch…, nhaèm baûo veä caùc coâng trình phía sau, caûn caùc vaät lôùn ñi qua coù theå laøm taéc ngheõn heä thoáng (ñöôøng oáng, möông daãn, maùy bôm) laøm aûnh höôûng ñeán hieäu quaû xöû lyù cuûa caùc coâng trình phía sau. Tính toaùn Chieàu saâu lôùp nöôùc ôû song chaén raùc ñöôïc laáy baèng ñoä ñaày tính toaùn cuûa möông daãn öùng vôùi Qmax: h1= h max = 0,2 m Soá khe hôû cuûa song chaén raùc: Trong ñoù: n: soá khe hôû : löu löôïng lôùn nhaát cuûa doøng thaûi (m3/s), = 0,013 m3/s. ko : heä soá tính ñeán ñoä thu heïp cuûa doøng chaûy khi söû duïng coâng cuï caøo raùc, vaø ko = 1,05. Vmax : toác ñoä chuyeån ñoäng cuûa nöôùc thaûi tröôùc song chaén raùc öùng vôùi löu löôïng lôùn nhaát. Ñoái vôùi bieän phaùp laáy raùc thuû coâng, vaän toác naèm trong khoaûng 0,3 - 0,6 ( m/s ). Choïn Vmax = 0,5 m/s. l: khoaûng caùch giöõa caùc khe hôû 15mm -25mm, choïn l = 15mm = 0,015 m h1 : chieàu saâu möïc nöôùc qua song chaén (m). Choïn hmax = 0,2 m. Vaäy khe Choïn n = 10 khe. Chieàu roäng song chaén raùc: Bs = S x (n – 1) + l x n = 0,008 x (10 – 1) + 0,015 x 10 = 0,222 m Vôùi S: chieàu daøy song chaén, thöôøng laáy S = 0,008 m Choïn Bs = 0,3m Toån thaát aùp löïc qua song chaén raùc : Trong ñoù: Vmax = 5 m/s g : gia toác troïng tröôøng (m/s2) k1 : heä soá tính ñeán söï taêng toån thaát do raùc ñoïng laïi ôû song chaén. k1 = 2 ÷ 3, choïn k1 = 3. x : heä soá toån thaát cuïc boä taïi song chaén raùc phuï thuoäc vaøo tieát dieän thanh song chaén ñöôïc tính bôûi: b : heä soá phuï thuoäc tieát dieän ngang cuûa thanh. Ñoái vôùi thanh tieát dieän hình chöõ nhaät, b = 2,42 (Nguoàn: Trang 115 saùch: Laâm Minh Trieát,Nguyeãn Thanh Huøng, Nguyeãn Phöôùc Daân.(2006).Xöû lyù nöôùc thaûi ñoâ thò vaø coâng nghieäp.Ñaïi hoïc quoác gia TP Hoà Chí Minh) a : goùc nghieâng song chaén raùc, a = 600 Þ (mH2O) Chieàu daøi ñoaïn keânh môû roäng tröôùc song chaén: L1 = = = 0,14 m Choïn L1 =0,15 m Trong ñoù: : goùc môû roäng cuûa buoàng ñaët song chaén raùc. Choïn =20o Bk : chieàu roäng cuûa möông daãn nöôùc thaûi vaøo. Choïn Bk = 0,2 m Chieàu daøi ngaên ñoaïn thu heïp sau song chaén: L2 = L1 = 0,15m Chieàu daøi ñaët song chaén Ls laáy khoâng nhoû hôn 1m, coøn dieän tích khu vöïc môû roäng sau song chaén raùc khoâng laáy ít hôn 0,8m2 (l = 0,8/0,5 = 1,6m) Choïn chieàu daøi L3 = 1,5m Chieàu daøi xaây döïng möông ñaët song chaén raùc: L = L1 + L3 + L2 = 0,15 + 1,5 + 0,15 =1,8 m Hình 5.1. Sô ñoà laép ñaët song chaén raùc. Baûng 5.1. Baûng toùm taét keát quaû tính toaùn song chaén raùc thoâ. STT Thoâng soá Ñôn vò Giaù trò 1 Beà roäng khe song chaén (l) mm 15 2 Soá khe hôû cuûa SCR (n) khe 10 3 Chieàu cao lôùp nöôùc trong möông m 0,2 4 Chieàu roäng möông daãn nöôùc vaøo (Bk) m 0,2 6 Chieàu roäng song chaén (Bs) m 0,3 7 Chieàu daøi ñoaïn keânh môû roäng tröôùc song chaén (L1) m 0,15 8 Chieàu daøi möông ñaët song chaén (L3) m 1,5 9 Chieàu daøi ñoaïn thu heïp sau song chaén (L2) m 0,15 Haøm löôïng caën lô löûng sau song chaén raùc giaûm 4% Haøm löôïng SS coøn laïi: 250 x (100% - 4%) = 192 mg/l Haàm tieáp nhaän Nhieäm vuï Nöôùc thaûi sinh hoaït bao goàm nöôùc ñaõ qua söû duïng cho caùc muïc ñích sinh hoaït cuûa caùc phoøng,khoa, nhaø veä sinh (ñaõ ñöôïc xöû lyù sô boä qua beå töï hoaïi 3 ngaên) … Sau ñoù taäp trung toaøn boä nöôùc thaûi veà haàm tieáp nhaän ñeå xöû lyù. Tính toaùn Thôøi gian löu nöôùc thöôøng khoaûng: 10 ÷ 30 phuùt Choïn t = 30 phuùt Chieàu saâu höõu ích h = 3 m, chieàu saâu an toaøn ñöôïc laáy baèng chieàu saâu cuûa ñaùy oáng cuoái cuøng 0,5m. Vaäy chieàu saâu toång coäng: H = 3 + 0,5 = 3,5m Theå tích haàm bôm tieáp nhaän m3 Choïn haàm tieáp nhaän daïng hình vuoâng m2 Choïn a x a = 3m x 3m Kích thöôùc beå thu gom: L x B x h = 3m x 3m x 3m Theå tích xaây döïng beå: Wt = 3x 3 x 3,5 = 31,5m3 OÁng daãn nöôùc thaûi sang beå ñieàu hoøa Nöôùc thaûi ñöôïc bôm sang beå ñieàu hoøa nhôø moät bôm chìm, löu löôïng nöôùc thaûi 39,58 m3/h, vôùi vaän toác nöôùc chaûy trong oáng laø v = 2m/s (1 – 2,5 m/s _TCVN 51 – 2008) Ñöôøng kính oáng daãn nöôùc thaûi ra Dr = = 0,084m Choïn oáng nhöïa PVC coù ñöôøng kính 90mm. Coâng suaát bôm: Choïn theo catalogue Choïn 2 bôm nhuùng chìm öùng vôùi m3/h hoaït ñoäng luaân phieân. Trong ñoù moät bôm hoaït ñoäng vaø moät bôm döï phoøng ñaët taïi haàm bôm. Choïn oáng daãn nöôùc veà traïm xöû lyù laø oáng HDPE coù ñöôøng kính 250mm Choïn bôm chìm ShinMaywa model CN80 vôùi caùc thoâng soá nhö sau: Q = 48 m3/h H = 8,4 m P = 2,2 kw Baûng 5.2. Baûng toùm taét keát quaû tính toaùn haàm tieáp nhaän STT Thoâng soá Giaù trò Ñôn vò 1 Löu löôïng () 47,5 m3/h 2 Thôøi gian löu nöôùc 30 phuùt 3 Chieàu cao höõu ích 3 m 4 Chieàu cao toång coäng 3,5 m 5 Haàm tieáp nhaän 3 x 3 mxm Beå ñieàu hoaø Nhieäm vuï Nhaèm ñieàu hoøa veà löu löôïng vaø oån ñònh noàng ñoä caùc chaát; pha loaõng caùc chaát gaây öùc cheá vi sinh vaät oån ñònh pH cuûa nöôùc thaûi. Nhôø ñoù giuùp cho caùc coâng trình phía sau khoâng bò quaù taûi, nöôùc thaûi caáp vaøo caùc coâng trình xöû lyù sinh hoïc phía sau ñöôïc lieân tuïc neân vaän haønh toát, ñaït ñöôïc hieäu quaû xöû lyù cao. Tính toaùn Thôøi gian löu nöôùc laø: 4h ÷ 10h Choïn thôøi gian löu nöôùc t = 4,5h Choïn chieàu cao möïc nöôùc höõu ích laø H = 4 m. Chieàu cao baûo veä Hbv = 0,5 m Chieàu cao toång coäng cuûa beå laø: Hb = H + Hbv =4 + 0,5 = 4,5 m Theå tích beå laø: m3 Dieän tích ngang cuûa beå: m2 Choïn daïng beå hình chöõ nhaät vôùi kích thöôùc: L x B =13,2 m x 4,5 m Vaäy theå tích thöïc cuûa beå laø: Vt = L x B x H = 13,2 x 4,5 x 4,5 = 273,38m3 Tính toaùn heä thoáng caáp khí hoaø tan: Löông khoâng khí caàn thieát Qkhí = Vñh x R Trong ñoù: Vñh: laø theå tích beå ñieàu hoøa. R laø toác ñoä neùn khí töø 10 ÷ 15 l/m3.phuùt (ñoái vôùi 1 m3 theå tích beå ñieàu hoøa). Choïn R = 13 l/m3.phuùt = 13x 10-3 m3 khí/m3 möôùc thaûi x phuùt. (Nguoàn: Trang 418 saùch Laâm Minh Trieát,Nguyeãn Thanh Huøng, Nguyeãn Phöôùc Daân.(2006).Xöû lyù nöôùc thaûi ñoâ thò vaø coâng nghieäp.Ñaïi hoïc quoác gia TP Hoà Chí Minh) Vaäy: Qkhí = 273,38 x 0,013 = 3,5 m3/phuùt Choïn vaän toác trong oáng chính Vkk = 15 m/s Ñöôøng kính oáng daãn khí chính Choïn oáng saét traùng keõm haøng Vieät Ñöùc coù D = 76 mm vaø beà daøy 4,5mm laøm oáng chính vôùi chieàu daøi baèng chieàu daøi beå 14,2m. Töø oáng chính phaân thaønh 2 oáng nhaùnh lôùn. Moãi oáng nhaùnh lôùn phaân thaønh 5 nhaùnh trung bình, hai nhaùnh caùch nhau 890mm. moãi nhaùnh trung bình chia lam 5 nhaùnh nhoû, hai nhaùnh nhoû caùc nhau 800mm. Löu löôïng khí qua moãi oáng nhaùnh lôùn: Ñöôøng kính oáng nhaùnh lôùn Vôùi: : Vaän toác khí qua moãi oáng nhaùnh Qnhaùnh: Löu löôïng khí qua oáng nhaùnh, Qnhaùnh = 0,0291 m3/s àChoïn loaïi oáng saét traùng keõm haøng Vieät – Ñöùc vôùi d = 60mm vaø beà daøy laø 4mm. Kieåm tra vaän toác khí trong oáng nhaùnh : naèm trong khoaûng cho pheùp (10 -15 m/s) Löu löôïng khí qua moãi oáng nhaùnh trung bình: Ñöôøng kính oáng nhaùnh trung bình Vôùi: : Vaän toác khí qua moãi oáng nhaùnh : Löu löôïng khí qua oáng nhaùnh, = 0,00582 m3/s àChoïn loaïi oáng saét traùng keõm haøng Vieät – Ñöùc vôùi d = 34 vaø beà daøy laø 2,9mm. Kieåm tra vaän toác khí trong oáng nhaùnh :naèm trong khoaûng cho pheùp (6 -9 m/s) Löu löôïng khí qua moãi oáng nhaùnh nhoû: Choïn vaän toác khí ñi trong oáng nhaùnh nhoû laø: Vnh = 9m/s Kieåm tra vaän toác khí trong oáng nhaùnh nhoû naèm trong khoaûng cho pheùp (6 -9 m/s) Choïn oáng saét traùng keõm haøng Vieät- Ñöùc coù ñöôøng kính d = 27 mm vaø beà daøy 2,1mm Khí ñöôïc hoøa tan vaøo nöôùc qua caùc loã ñuïc ôû oáng nhaùnh. Quy taéc ñuïc loã laø 2 loã lieân tieáp nhau seõ ñöôïc ñuïc xen keõ so vôùi truïc oáng vaø taïo vôùi nhau moät goùc 450. Ñöôøng kính cuûa moãi loã laø: 2 - 5mm, choïn d = 2mm Vaän toác khí qua loã v = 5 – 20 m/s. Choïn v = 15m/s Löu löôïng khí qua moãi loã: Soá loã treân moät oáng nhaùnh nhoû: soá loã treân 1m chieàu daøi oáng nhaùnh nhoû laø: Choïn n = 14 loã/m Tính toaùn maùy thoåi khí AÙp löïc caàn thieát cuûa maùy thoåi khí Hm = htt + hf +H Trong ñoù: htt : toån thaát aùp löïc do löïc ma saùt trong ñöôøng oáng vaän chuyeån khoâng döôïc vöôït quaù 0,4m. htt = 0,4 m hf: toån thaát qua thieát bò phaân phoái khí, hf = 0,5m H : ñoä saâu ngaäp nöôùc cuûa oáng H = 4m Hm = 0,4 + 0,5 +4 = 4,9 m= 4,9 atm Qkhí = 273,38 x 0,013 = 3,5 m3/phuùt Tính toaùn caùc oáng daãn nöôùc ra khoûi beå ñieàu hoaø Nöôùc thaûi ñöôïc bôm sang beå aerotank nhôø moät bôm chìm, löu löôïng nöôùc thaûi 39,58 m3/h, vôùi vaän toác nöôùc chaûy trong oáng laø v = 2m/s, ñöôøng kính oáng ra: Dr = = 0,084m Choïn oáng nhöïa PVC coù ñöôøng kính 90mm. Choïn maùy thoåi khí vaø bôm chìm theo catalogue: Choïn maùy thoåi khí ShinMaywa model ARS65 vôùi caùc thoâng soá nhö sau: Q = 3,63 m3/phuùt H = 10m P = 5,5Kw Tính toaùn bôm Töø beå ñieàu hoøa, nöôùc thaûi ñöôïc bôm qua caùc coâng trình ñôn vò phía sau vôùi löu löôïng trung bình laø Q = 39,58 m3/h. Choïn 2 bôm chaïy luaân phieân. Choïn bôm chìm ShinMaywa model CN80 vôùi caùc thoâng soá nhö sau: Q = 39,58 m3/h H = 10 m P = 2,2 kw Baûng 5.3. Baûng toùm taét keát quaû tính toaùn beå ñieàu hoøa STT Thoâng soá Giaù trò Ñôn vò 1 Löu löôïng 47,5 m3/h 2 Tæ soá daøi x roäng 13,2 x 4,5 m x m 3 Chieàu cao toång coäng 4,5 m 4 Thôøi gian löu nöôùc 4,5 h 5 Coâng suaát maùy thoåi khí 5,5 kw 6 Bôm nöôùc 2,2 kw Haøm löôïng BOD5 sau khi qua beå ñieàu hoøa ñöôïc giaûm 10% Haøm löôïng BOD5 coøn laïi: 220 x (1 – 0,1) = 198 mg/l Beå Aerotank Nhieäm vuï Thực hiện quaù trình phaân hủy caùc chaát höõu cô coù trong nöôùc thaûi ôû ñieàu kieän hieáu khí. Tính toaùn Caùc thoâng soá tính toaùn quaù trình buøn hoaït tính xaùo troän hoaøn toaøn Haøm löôïng BOD5 trong nöôùc thaûi daãn vaøo aerotank = 198 mgBOD5/l vaø SS = 198mg/L tyû soá BOD5/COD = 0,6 Yeâu caàu BOD5 vaø SS sau xöû lyù sinh hoïc hieáu khí laø: 30mg/L vaø 100 mg/L. Trong ñoù: Q: Löu löôïng nöôùc thaûi. Q = 950m3/ngñ t : Nhieät ñoä trung bình cuûa nöôùc thaûi.t=25oC. Z : Ñoä tro cuûa caën höõu cô lô löûng ra khoûi beå laéng II. Z = 0,3 trong ñoù coù 70% caën bay hôi. F/M: Tyû leä BOD5 coù trong nöôùc thaûi vaø buøn hoaït tính. F/M= (0.2-1.0) kg BOD5/kg buøn hoaït tính. vôùi beå Aeroten xaùo troän hoaøn toaøn. L : Taûi troïng caùc chaát höõu cô seõ ñöôïc laøm saïch treân moät ñôn vò theå tích cuûa beå xöû lyù. L= (0.8-1.9) kg BOD5/m3.ngaøy vôùi beå aeroten xaùo troän hoaøn toaøn. Caùc thaønh phaàn höõu cô khaùc nhö Nitô vaø phoátpho coù tyû leä phuø hôïp ñeå xöû lyù sinh hoïc (BOD5 : N : P = 100 : 5 :1) (Nguoàn: Tính toaùn thieát keá caùc coâng trình xöû lyù nöôùc thaûi – TS. Trònh Xuaân Lai). Tính noàng ñoä BOD5 hoøa tan trong nöôùc ôû ñaàu ra BOD5 (ra) = BOD5 hoøa tan trong nöôùc ñaàu ra + BOD5 cuûa chaát lô löûng trong ñaàu ra BOD5 hoøa tan trong nöôùc ñaàu ra Phaàn coù khaû naêng phaân huûy sinh hoïc cuûa chaát raén sinh hoïc ôû ñaàu ra: 0,6 x 30 mg/l = 18 mg/l BOD hoøa toaøn cuûa chaát raén coù khaû naêng phaân huûy sinh hoïc ôû ñaàu ra: 0,6 x 30 mg/l x 1,42 mg O2 tieâu thuï/ mg teá baøo bò oxy hoùa = 25,56 mg/l BOD5 cuûa chaát raén lô löûng ñaàu ra 25,56 mg/l x 0,68 = 17,38 mg/l BOD5 cuûa chaát lô löûng trong ñaàu ra xaùc ñònh nhö sau: 30 mg/l = BOD5ht + 17,38 mg/l BOD5ht = 30 – 17,38 = 12,62 mg/l Xaùc ñònh hieäu quaû xöû lyù Hieäu quaû xöû lyù tính theo BOD5 hoøa tan E = = = 94% Hieäu quaû xöû lyù tính theo BOD toång coäng: E = 85% Xaùc ñònh theå tích beå Aerotank Theå tích beå Aerotank ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc: Trong ñoù: : Thôøi gian löu cuûa buøn hoaït tính (tuoåi cuûa caën) trong coâng trình, = 5-15 ngaøy. Choïn =8 ngaøy; Q : Löu löôïng trung bình ngaøy, Q =950m3/ng.ñ; Y : Heä soá saûn löôïng buøn, Y = 0,4-0,8 mg VSS/mgBOD5. choïn Y = 0,6mg VSS/mgBOD5; X : Noàng ñoä chaát lô löûng deã bay hôi trong hoãn hôïp buøn hoaït tính. Ñoái vôùi nöôùc thaûi sinh hoaït coù theå laáy X=2500 mg/l ; Kd : Heä soá phaân huyû noäi baøo. Kd = 0,06 ngaøy-1 Thôøi gian löu nöôùc cuûa beå h Q+Qth, X Q, XO Qth, Xth Aerotank Laéng II Qb,Xth Qra,Xra Tyû soá tuaàn hoaøn buøn Phöông phaùp caân baèng vaät chaát cho beå aeroten: (Q + Qt)*X = Q * X0 + Qt * Xt Trong ñoù: Q : Löu löôïng nöôùc thaûi vaøo beå Q = 950 m3/ngaøyñeâm ; Qt : Löu löôïng buøn tuaàn hoaøn, m3/ngaøy ; X : Noàng ñoä VSS trong beå X = 2500mg/l; X0 : Noàng ñoä VSS trong nöôùc thaûi daãn vaøo beå; Xth : Noàng ñoä VSS trong buøn tuaàn hoaøn, Xth= 7500mg/l. Giaù trò Xo thöôøng raát nhoû so vôùi X, do ñoù trong phöông trình caân baèng vaät chaát treân coù theå boû qua ñaïi löôïng Q Xo (Xo = 0). Khi ñoù phöông trình caân baèng vaät chaát seõ coù daïng: QthXth = (Qo + Qth)X Ñaët tæ soá Qth/Q = a ( tæ soá tuaàn hoaøn), chia 2 veá phöông trình treân cho Q, ta ñöôïc: aXth = X + aX Hay a = Löu löôïng buøn tuaàn hoaøn : (m3/ngaøy ñeâm)=19,8 (m3/h) Xaùc ñònh kích thöôùc beå Aerotank Choïn chieàu cao höõu ích cuûa beå Aerotank laø 4,2 m Chieàu cao baûo veä hbv= 0,3m. Vaäy chieàu cao xaây döïng cuûa beå laø: H = h + hbv = 4,2 + 0,3= 4,5 m Vaäy kích thöôùc cuûa beå Aerotank laø: L x B x H = 13,5m x 5m x 4,5m Theå tích thöïc cuûa beå laø: Wt = L x B x H = 13,5 x 5 x 4,5 = 303,75 m3 Tính toång löôïng caën sinh ra haèng ngaøy Heä soá saûn löôïng quan saùt tính theo coâng thöùc: gVSS/g BOD5 Löôïng buøn dö sinh ra moãi ngaøy theo VSS: Px = Yobs x Q x (S0 – S) Trong ñoù: Löu löôïng trung bình cuûa nöôùc thaûi trong moät ngaøy ñeâm: Q = 950m3/ngaøy; Haøm löôïng BOD5 trong nöôùc thaûi daãn vaøo beå Aerotank: S0 = 198 mg/l; Haøm löôïng BOD5 hoøa tan coù trong nöôùc thaûi sau laéng II coøn laïi: S = 12,62 mg/l; BOD5 : BODL = 0,68 Heä soá saûn löôïng quan saùt Yobs = 0,405 gVSS/g BOD5 Px = 0,405kgVSS/kgBOD5 x 950m3/ngaøy x (198 – 12,62)gBOD5/m3 x 10-3kg/g Px = 71,3 kgVSS/ngaøy Toång löôïng caën lô löûng sinh ra theo ñoä tro cuûa caën Z = 0,3 Px(SS) = = = 101,89(kg/ngñ) Tính löôïng buøn dö phaûi xaû haøng ngaøy Qxaû Qxaû = Qxaû = m3/ngaøy. Trong ñoù: V : Theå tích cuûa beå V = 228,5m3. Qr = Qv = 950m3/ngaøy coi löôïng nöôùc theo buøn laø khoâng ñaùng keå. X : Noàng ñoä buøn hoaït tính trong beå. X = 2500mg/L. : Thôøi gian löu cuûa buøn hoaït tính (tuoåi cuûa caën) trong coâng trình.= 5 ÷ 15 ngaøy. choïn = 8ngaøy. Xth : Noàng ñoä VSS trong buøn tuaàn hoaøn, Xth= 7500mg/l. Xr : Noàng ñoä buøn hoaït tính ñaõ laéng: Xr = 0,7 x 18 = 12,6 mg/L. (0,7 laø tyû leä löôïng caën bay hôi trong toång soá caën höõu cô, caën khoâng tro). Thôøi gian tích luõy caën (tuaàn hoaøn laïi) khoâng xaû caën ban ñaàu: ngaøy. Sau khi heä thoáng hoaït ñoäng oån ñònh löôïng buøn höõu cô xaû ra haøng ngaøy B= Qxaû x 10000 = 7,92 x 10000 = 79200g/ngaøy= 79,2 kg/ngaøy. Trong ñoù caën bay hôi B’ = 0,7 x 79,2 = 55,44 kg/ngaøy. Caën bay hôi trong nöôùc ñaõ xöû lyù ñi ra khoûi beå laéng B” = Qr x Xr = 950 x 12,6 = 11970 g/ ngaøy = 11,97 kg/ngaøy. Toång löôïng caën höõu cô sinh ra: B’ + B” = 55,44 + 11,97 = 67,41 kg/ngaøy Kieåm tra chæ soá F/M vaø taûi troïng theå tích Chæ soá F/M: = Trong ñoù: S0: BOD5 ñaàu vaøo cuûa beå aeroten, S0 = 220 mg/L X: Haøm löôïng VSS trong beå, X = 2500 mg/l : Thôøi gian löu nöôùc, = 5,77/24 = 0,2404 ngaøy Tæ soá F/M naèm trong giôùi haïn cho pheùp ñoái vôùi beå Aerotank xaùo troän hoaøn toaøn: ( F/M = 0,2 – 0,6 kg BOD5Kg/kg MLVSS.ngaøy) Toác ñoä söû duïng chaát neàn cuûa 1g buøn hoaït tính trong 1 ngaøy = = 0,009 (mg/mg.ngñ) Taûi troïng theå tích: La = 0,5 naèm trong khoaûng cho pheùp La = 0,8 ¸ 1,9 kg BOD/m3.ngaøy (theo taøi lieäu Thoaùt nöôùc PGS.TS. Hoaøng Vaên Hueä) Xaùc ñònh löôïng khoâng khí caáp cho beå Löôïng oxy caàn thieát trong ñieàu kieän tieâu chuaån. Trong ñoù: f : Heä soá chuyeån ñoåi giöõa BOD5 vaø BOD20 , f= 0,68; 1,42: heä soá chuyeån ñoåi töø teá baøo sang COD. Löôïng oxy thöïc teá caàn söû duïng cho beå Trong ñoù: CS20: Noàng ñoä baõo hoaø oxy trong nöôùc saïch ôû nhieät ñoä 200C , tra phuï luïc CS20 = 9,08 mg/l; CSh : Noàng ñoä baõo hoaø oxy trong nöôùc ôû nhieät ñoä 250C , CSh = 8,26 mg/l; : Heä soá ñieàu chænh löïc caêng beà maët theo haøm löôïng muoái, ñoái vôùi nöôùc thaûi thöôøng laáy baèng 1; a: Heä soá ñieàu chænh löôïng oxy ngaám vaøo nöôùc thaûi do aûnh höôûng cuûa haøm löôïng caën, chaát hoaät ñoäng beà maët, loaïi thieát bò laøm thoaùng, hình daùng vaø kích thöôùc beå, coù giaù trò töø 0,6 – 0,94, choïn 0,8. CL : Löôïng oxy hoaø tan caàn duy trì trong beå, khi xöû lyù nöôùc thaûi thöôøng laáy CL = 1,5 - 2 mg/L, choïn CL = 2 mg/L Tính löôïng khoâng khí caàn thieát ñeå cung caáp vaøo beå: Trong ñoù: f’ : Heä soá an toaøn , choïn f ’= 2; OCt : Löôïng oxy thöïc teá caàn söû duïng cho beå , OCt = 316,4 kgO2/ngaøy; OU : Coâng suaát hoaø tan oxy vaøo nöôùc thaûi cuûa thieát bò phaân phoái; Ou: Coâng suaát hoaø tan oxy vaøo nöôùc thaûi cuûa thieát bò phaân phoái , g O2/m3 khoâng khí h: Chieàu saâu ngaäp nöôùc cuûa thieát bò phaân phoái: h= 3,5 m. Choïn ñoä saâu cuûa thieát bò phaân phoái ga._.