Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung cho khu đô thị Thành Hưng Huyện Nhơn Trạch - Tỉnh Đồng Nai công suất 1000 m3/ngày đêm

BOÄ GIAÙO DUÏC VAØ ÑAØO TAÏO ÑAÏI HOÏC KYÕ THUAÄT COÂNG NGHEÄ THAØNH PHOÁ HOÀ CHÍ MINH KHOA MOÂI TRÖÔØNG & COÂNG NGHEÄÏ SINH HOÏC ----------o0o---------- ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP Ñeà taøi : TÍNH TOAÙN THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG XÖÛ LYÙ NÖÔÙC THAÛI TAÄP TRUNG CHO KHU DAÂN CÖ THAØNH HÖNG, HUYEÄN NHÔN TRAÏCH, TÆNH ÑOÀNG NAI COÂNG SUAÁT 1000M3/NGAØY.ÑEÂM Chuyeân ngaønh : Moâi Tröôøng Maõ soá ngaønh : 108 GVHD: PGS.TS. HOAØNG HÖNG SVTH : NGUYEÃN HÖÕU TAÂN MSSV : 103108166 Tp.Hoà Chí Minh, thaùng 12 naêm 2007 LÔØI CAÛM ÔN Ñeå hoaøn thaønh Ñoà aùn toát nghieäp naøy, em xin chaân thaønh caûm ôn Thaày PGS.TS Hoaøng Höng ñaõ taän tình höôùng daãn, cung caáp cho em nhöõng kieán thöùc vaø kinh nghieäm quyù baùu trong quaù trình laøm Ñoà aùn. Em cuõng xin göûi lôøi caùm ôn ñeán Ban giaùm hieäu tröôøng Ñaïi hoïc Kyõ Thuaät Coâng Ngheä Thaønh Phoá Hoà Chí Minh, Ban chuû nhieäm khoa Moâi tröôøng vaø Coâng ngheä sinh hoïc, cuøng taát caû caùc thaày coâ trong khoa, caùc caùn boä trong Vieän Taøi Nguyeân Moâi Tröôøng Thaønh Phoá Hoà Chí Minh ñaõ taïo ñieàu kieän ñeå em hoaøn thaønh toát Ñoà aùn naøy. Xin chaân thaønh caûm ôn gia ñình vaø baïn beø ñaõ giuùp ñôõ, chia seõ vaø ñoäng vieân em trong suoát quaù trình hoïc taäp vaø laøm Ñoà aùn vöøa qua. Xin chaân thaønh caûm ôn! Thaønh phoá HCM, ngaøy 20 thaùng 12 naêm 2007 Sinh vieân Nguyeãn Höõu Taân MUÏC LUÏC DANH MUÏC CAÙC KYÙ HIEÄU, CAÙC CHÖÕ VIEÁT TAÉT – & — BOD : Biochemical Oxygen Demand _ Nhu caàu Oxy sinh hoùa. COD : Chemical Oxygen Demand _ Nhu caàu Oxy hoùa hoïc. DO : Dissolved Oxygen _ Oxy hoøa tan. SS : Suspended solid _ Chaát raén lô löûng. UASB : Upflow _ Anaerobic Sludge Blanket. SBR : Sequencing Batch Reactor - Bể phản ứng sinh học theo mẻ TCVN : Tieâu chuaån Vieät Nam. TCXD : Tieâu chuaån xaây döïng. CN- :Cyanua NXBXD: Nhaø xuaát baûn xaây döïng NXBKHKT: Nhaø xuaát baûn khoa hoïc kyõ thuaät DANH MUÏC CAÙC BAÛNG – & — Baûng 1 Thaønh phaàn nöôùc thaûi sinh hoaït khu daân cö. 12 Baûng 2. ÖÙùng duïng quaù trình xöû lyù hoaù hoïc 27 Baûng 3. Chaát löôïng nöôùc ngaàm trong khu vöïc döï aùn. 44 Baûng 4. Noàng ñoä baån cuûa nöôùc thaûi sinh hoaït tính cho moät ngöôøi/ngaøy.ñeâm 49 Baûng 5.Tính chaát nöôùc thaûi sinh hoaït vaø so saùnh tieâu chuaån 50 Baûng 6. Taùc ñoäng cuûa caùc chaát oâ nhieãm trong nöôùc thaûi 52 Baûng 7. Heä soá khoâng ñieàu hoaø chung 55 Baûng 8. : Phaân boá löu löôïng nöôùc thaûi sinh hoaït theo töøng giôø trong ngaøy ñeâm 55 Baûng 9. Kích thöôùc ngaên tieáp nhaän nöôùc thaûi 61 Baûng 10. Caùc thoâng soá tính toaùn cuûa möông daãn nöôùc thaûi ñeán song chaén raùc 63 Baûng 11. Heä soá ñeå tính söùc caûn cuïc boä cuûa song chaén 65 Baûng 12. Thoâng soá tính toaùn song chaén raùc 67 Baûng 13. Toùm taét kích thöôùc beå thu gom 68 Baûng 14. Caùc thoâng soá tính toaùn beå ñieàu hoaø 72 Baûng 15. Caùc thoâng soá tính toaùn beå laéng hai voû 76 Baûng 16. Khoaûng caùch caùc loã ñeán taâm truïc quay cuûa heä thoáng töôùi phaûn löïc 80 Baûng 17. Moâñun löu löôïng Km(l/s) öùng vôùi caùc loaïi ñöôøng kính khaùc nhau 84 Baûng 18. Caùc thoâng soá tính toaùn beå loïc sinh hoïc cao taûi. 84 Baûng 19. Haøm löôïng chaát lô löûng trong nöôùc thaûi sinh hoaït sau beå laéng ñôït II 88 Baûng 20. Thoâng soá tính toaùn beå laéng II 89 Baûng 21. Caùc thoâng soá thieát keá saân phôi buøn 94 Baûng 22. Tính toaùn giaù thaønh xaây döïng 97 Baûng 23. Voán ñaàu tö trang thieát bò 98 DANH MUÏC CAÙC HÌNH – & — Hình 1. Caùc böôùc xöû lyù nöôùc thaûi ñoâ thò 16 Hình 2. Sô ñoà caùc coâng trình xöû lyù nöôùc thaûi baèng phöông phaùp cô hoïc 17 Hình 3. Sô ñoà boá trí maët baèng song chaén raùc trong traïm xöû lyù nöôùc thaûi 19 Hình 4. Sô ñoà maët ñöùng theå hieän 4 vuøng trong beå laéng 23 Hình 5. Caùc coâng trình xöû lyù nöôùc thaûi baèng phöông phaùp sinh hoïc hieáu khí 28 Hình 6. Caùc phöông phaùp xöû lyù sinh hoïc kî khí nöôùc thaûi 29 Hình 7. Sô ñoà nguyeân taéc hoaït ñoäng cuûa beå loïc sinh hoïc 31 Hình 8. Sô ñoà caáu taïo beå loïc sinh hoïc nhoû gioït 32 Hình 9. Sô ñoà caáu taïo beå loïc sinh hoïc cao taûi. 34 Hình 10. Sô ñoà nguyeân lyù quaù trình XLNT baèng phöông phaùp buøn hoaït tính 35 Hình 11. Sô ñoà coâng ngheä phöông aùn 59 Hình 12. Tieát dieän ngang caùc loaïi thanh chaén raùc 65 MÔÛ ÑAÀU ÑAËT VAÁN ÑEÀ Khu daân cö Thaønh Höng, ñoâ thò môùi Nhôn Traïch, tænh Ñoàng Nai ñöôïc xaây döïng nhaèm phaùt trieån Nhôn Traïch thaønh moät trung taâm coâng nghieäp, thöông maïi dòch vuï, du lòch, giaùo duïc ñaøo taïo vaø khoa hoïc coâng ngheä naèm trong ñònh höôùng phaùt trieån cuûa Ñoàng Nai trong töông lai. Ñaây laø moät döï aùn môùi, goùp phaàn xaây döïng cô sôû haï taàng, ñaùp öùng nhu caàu nhaø ôû, vaên phoøng, cuõng nhö phaùt trieån muïc tieâu giaõn daân ôû caùc khu vöïc noäi thaønh cuûa thaønh phoá. Trong giai ñoaïn döï aùn khu ñoâ thò ñi vaøo hoaït ñoäng caùc taùc ñoäng tieâu cöïc ñoái vôùi moâi tröôøng naûy sinh laø taát yeáu. Moâi tröôøng khoâng khí, nöôùc maët, nöôùc ngaàm…ñeàu bò taùc ñoäng ôû nhieàu möùc ñoä khaùc nhau do caùc loaïi chaát thaûi phaùt sinh vaø nguy cô xaûy ra ruûi ro, söï coá veá moâi tröôøng, trong ñoù chuû yeáu laø khí thaûi, nöôùc thaûi vaø chaát thaûi raén. Ñaëc bieät laø vaán ñeà nöôùc thaûi, hieän nay theo thieát keá thi coâng taïi khu daân cö Thaønh Höng chöa coù heã thoáng xöû lyù nöôùc thaûi taäp trung. Vôùi quy moâ khu daân cö ñoâ thò môùi treân 6000 daân coâng vôùi caùc coâng trình coâng coäng nhö beänh vieän, tröôøng hoïc, khaùch saïn… thì haøng ngaøy löôïng nöôùc thaûi sinh hoaït thaûi ra ngoaøi laø töông ñoái lôùn. Veà laâu veà daøi neáu khoâng coù bieän phaùp xöû lyù khaéc phuïc thì seõ gaây aûnh höôûng ñeán moâi tröôøng vaø söùc khoeû con ngöôøi. Tröôùc tình hình ñoù vieäc thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi taäp trung taïi khu daân cö Thaønh Höng, ñoâ thò môùi Nhôn Traïch laø caàn thieát nhaèm ñaït tôùi söï haøi hoaø laâu daøi, beàn vöõng giöõa caàu phaùt trieån kinh teá xaõ hoäi vaø baûo veä moâi tröôøng moä caùch thieát thöïc nhaát. MUÏC ÑÍCH Vôùi ñònh höôùng xaây döïng moä khu daân cö xanh vaø saïch thì vieäc xaây döïng heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi laø caãn thieát. Vì vaäy muïc tieâu chính cuûa ñeà taøi laø “tính toaùn thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi taäp trung cho khu daân cö Thaønh Höng, huyeän Nhôn Traïch, tænh Ñoàng Nai, coâng suaát 1000m3/ngaøy.ñeâm” ñeå nöôùc thaûi ñaàu ra ñaït tieâu chuaån loaïi A theo TCVN 5945 – 2005. NOÄI DUNG Coù theå toùm taét caùc noäi dung chuû yeáu cuûa ñeà taøi nhö sau: Nghieân cöùu cô sôû lyù thuyeát. Thu thaäp caùc coâng ngheä xöû lyù nöôùc thaûi sinh hoaït. Toång hôïp soá lieäu, phaân tích keát quaû vaø ñeà xuaát phöông aùn xöû lyù phuø hôïp. Tính toaùn thieát keá heä thoáng xöû lyù. Döï toaùn giaù thaønh. PHÖÔNG PHAÙP THÖÏC HIEÄN Ñeà taøi nghieân cöùu thöïc hieän theo caùc phöông phaùp sau: Phöông phaùp ñaùnh giaù taùc ñoäng moâi tröôøng nöôùc thaûi khi döï aùn khu daân cö Thaønh Höng ñi vaøo hoaït ñoäng. Phöông phaùp ñieàu tra khaûo saùt. Phöông phaùp phaân tích caùc thoâng soá cuûa nöôùc thaûi. Phöông phaùp toång hôïp vaø xöû lyù soá lieäu. Phöông phaùp so saùnh caùc quy trình coâng ngheä xöû lyù nöôùc thaûi sinh hoaït ñeå ñeà ra phöông aùn xöû lyù phuø hôïp. GIÔÙI HAÏN Trong quaù trình thöïc hieän luaän vaên toát nghieäp coù moät soá giôùi haïn nhö sau: Thôøi gian thöïc hieän laøm luaän vaên toát nghieäp ngaén ( töø ngaøy 1-10-2007 ñeán 22-12-2007). Khu daân cö Thaønh Höng ñang trong quaù trình xaây döïng neân caùc thoâng soá ñaùnh giaù veà nöôùc thaûi chæ döïa vaøo ñaùnh giaù taùc ñoäng moâi tröôøng cuûa nöôùc thaûi trong töông lai, khi döï aùn di vaøo hoaït ñoäng. Khaû naêng ñaàu tö heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi taïi khu daân cö. Dieän tích boá trí coâng ngheä xöû lyù thích hôïp. TOÅNG QUAN VEÀ PHÖÔNG PHAÙP XÖÛ LYÙ NÖÔÙC THAÛI SINH HOAÏT NGUOÀN GOÁC NÖÔÙC THAÛI SINH HOAÏT Nöôùc thaûi sinh hoaït laø nöôùc thaûi ra sau khi ñaõ ñöôïc söû duïng cho caùc muïc ñích aên uoáng, sinh hoaït, taém röûa, veä sinh nhaø cöûa,…cuûa caùc khu daân cö, coâng trình coâng coäng, cô sôû dòch vuï,… Löôïng nöôùc thaûi cuûa moät khu daân cö phuï thuoäc vaøo daân soá, vaøo tieâu chuaån caáp nöôùc vaø ñaëc ñieåm cuûa heä thoáng thoaùt nöôùc. Tieâu chuaån caáp nöôùc sinh hoaït cho moä khu daân cö phuï thuoäc vaøo khaû naêng cung caáp nöôùc cuûa caùc nhaø maùy nöôùc hay caùc traïm caáp nöôùc hieän coù. Tieâu chuaån nöôùc thaûi sinh hoaït cuûa caùc khu daân cö ñoâ thò thöôøng laø 100 ñeán 250 l/ngöôøi.ngaøy ñeâm (ñoái vôùi caùc nöôùc dang phaùt trieån) vaø töø 150 ñeán 500 l/ngöôøi.ngaøy ñeâm (ñoái vôùi caùc nöôùc phaùt trieån). Ôû nöôùc ta hieän nay, tieâu chuaån caáp nöôùc dao ñoäng töø 120 ñeán 180l/ngöôøi.ngaøy ñeâm. Ñoái vôùi khu vöïc noâng thoân, tieâu chuaån caáp nöôùc sinh hoaït töø 50 ñeán 100 l/ngöôøi.ngaøy ñeâm. Thoâng thöôøng tieâu chuaån nöôùc thaûi sinh hoaït laáy baèng 90 ñeán 100% tieâu chuaån nöôùc caáp. Nöôùc thaûi sinh hoaït töø caùc trung taâm ñoâ thò thöôøng ñöôïc thoaùt baèng heä thoáng thoaùt nöôùc daãn ra caùc soâng raïch, coøn caùc vuøng ngoaïi thaønh vaø noâng thoân do khoâng coù heä thoáng thoaùt nöôùc neân nöôùc thaûi thöôøng ñöôïc tieâu thoaùt töï nhieân vaøo caùc ao hoà hoaëc thoaùt baèng bieän phaùp töï thaám. Ngoaøi ra, löôïng nöôùc thaûi sinh hoaït cuûa khu daân cö coøn phuï thuoäc vaøo dieàu kieän trang thieát bò veä sinh nhaû ôû, ñaëc ñieåm khí haäu thôøi tieát vaø taäp quaùn sinh hoaït cuûa ngöoøi daân. THAØNH PHAÀN VAØ TÍNH CHAÁT CUÛA NÖÔÙC THAÛI SINH HOAÏT Thaønh phaàn vaø tính chaát cuûa nöôùc thaûi sinh hoaït phuï thuoäc raát nhieàu vaøo nguoàn nöôùc thaûi. Ngoaøi ra löôïng nöôùc thaûi ít hay nhieàu coøn phuï thuoäc vaøo taäp quaùn sinh hoaït. Thaønh phaàn nöôùc thaûi sinh hoaït goàm 2 loaïi : Nöôùc thaûi nhieãm baån do chaát baøi tieát cuûa con ngöôøi töø caùc phoøng veä sinh. Nöôùc thaûi nhieãm baån do caùc chaát thaûi sinh hoaït : caën baõ töø nhaø beáp, caùc chaát röûa troâi keå caø laøm veä sinh saøn nhaø. Nöôùc thaûi sinh hoaït chöùa nhieàu chaát höõu cô deã bò phaân huûy sinh hoïc chieám töø 55 ñeán 65% toång löôïng chaát baån, chöùa nhieàu vi sinh vaät, trong ñoù coù caùc vi sinh vaät gaây beänh. Ñoàng thôøi trong nöôùc thaûi coøn coù nhieàu vi khuaån phaân huûy chaát höõu cô caàn thieát cho caùc quaù trình chuyeån hoaù chaát baån trong nöôùc. Chaát höõu cô trong nöôùc thaûi sinh hoaït bao goàm caùc hôïp chaát nhö : protein (40 – 50%); hydratcarbon (40 – 50%) goàm tinh boät, ñöôøng vaø xenlulo; vaø caùc chaát beùo (5 – 10%). Noàng ñoä chaát höõu cô trong nöôùc thaûi sinh hoaït dao ñoäng trong khoaûng 150 – 450 mg/l theo troïng löôïng khoâ. Coù khoaûng 20 – 40% chaát höõu cô khoù bò phaân huyû sinh hoïc. Thaønh phaàn nöôùc thaûi sinh hoaït töông ñoái oån ñònh vaø phuï thuoäc vaøo tieâu chuaån caáp nöôùc, ñaëc ñieåm heä thoáng thoaùt nöôùc, ñieàu kieän trang thieát bò veä sinh,… Noàng caùc chaát oâ nhieãm trong nöôùc thaûi sinh hoaït ñöôïc neâu trong baûng sau. Baûng 1 Thaønh phaàn nöôùc thaûi sinh hoaït khu daân cö. Chæ tieâu Trong khoaûng Trung bình Toång chaát raén (TS), mg/l Chaát raén hoaø tan (TDS), mg/l Chaát raén lô löõng (SS), mg/l 350 – 1200 250 – 850 100 - 350 720 500 220 BOD5, mg/l 110 – 400 220 Toång Nitô, mg/l Nitô höõu cô Nitô Amoni Nitô Nitrit Nitô Nitrat 20 – 85 8 – 35 12 – 50 0 – 0,1 0,1 – 0,4 40 15 25 0,05 0,2 Clorua, mg/l 30 – 100 50 Ñoä kieàm, mgCaCO3/l 50 - 200 100 Toång chaát beùo, mg/l 50 - 150 100 Toång Phoát pho, mg/l 8 Nguoàn : Metcaf&Eddy. Wastewater Engineering Treatment, Disposal, Reuse. Fouth Edition,2004. TAÙC ÑOÄNG CUÛA NÖÔÙC THAÛI ÑOÁI VÔÙI MOÂI TRÖÔØNG Nöôùc thaûi sinh hoaït gaây ra söï oâ mhieãm moâi tröôøng do caùc thaønh phaàn oâ nhieãm: COD, BOD : Söï khoaùng hoaù, oån ñònh chaát höõu cô tieâu thuï moät löôïng lôùn vaø gaây thieáu huït oxy cuûa nguoàn tieáp nhaän daãn ñeán aûnh höôûng cuûa heä sinh thaùi moâi tröôøng nöôùc. Neáu oâ nhieãm quaù möùc ñieàu kieän yeám khí coù theå hình thaønh. Trong quaù trình phaân huyû yeám khí sinh ra caùc saûn phaåm nhö H2S, NH3, CH4,… laøm cho nöôùc coù muøi hoâi thoái vaø laøm giaûm pH cuûa moâi tröôøng nöôùc nôi tieáp nhaän. SS : Laéng ñoäng ôû nguoàn tieáp nhaän gaây ñieàu kieän yeám khí. Nhieät ñoä : Nhieät ñoä nöôùc thaûi sinh hoaït thöôøng khoâng gaây aûnh höôûng ñeán ñôøi soáng cuûa thuyû sinh vaät. Vi khuaån gaây beänh: Gaây ra caùc beänh lan truyeàn baèng ñöôøng nöôùc nhö tieâu chaûy, ngoä ñoäc thöùc aên, vaøng da,… N, P : Ñaây laø nhöõng nguyeân toá dinh döôõng ña löôïng. Neáu noàng ñoä trong nöôùc quaù cao daãn tôùi hieän töôïng phuù döôõng hoaù, ñoù laø söï phaùt trieån buøng phaùt cuûa caùc loaïi taûo, laøm cho noàng ñoä oxy trong nöôùc raát thaáp vaøo ban ñeâm gaây ngaït thôû vaø gaây cheát caùc thuyû sinh vaät, trong khi ñoù ban ngaøy noàng ñoä oxy raát cao do quaù trình hoâ haáp cuûa taûo thaûi ra. Maøu : Maøu ñuïc hoaëc ñen, gaây maát myõ quan. Daàu môõ : Gaây muøi, ngaên caûn khueách taùn oxy treân beà maët. TOÅNG QUAN CAÙC PHÖÔNG PHAÙP XÖÛ LYÙ NÖÔÙC THAÛI SINH HOAÏT Nöôùc thaûi sinh hoaït hay ñoâ thò thöôøng ñöôïc xöû lyù qua ba böôùc. Böôùc thöù nhaát (xöû lyù baäc moät) Xöû lyù baäc moät bao goàm caùc quaù trình xöû lyù sô boä ñeå taùch caùc chaát raén lôùn nhö raùc, laù caây, xæ, caùt,…coù theå aûnh höôûng ñeán caùc coâng trình xöû lyù tieáp theo vaø laøm trong nöôùc thaûi ñeán möùc ñoä yeâu caàu baèng phöông phaùp cô hoïc nhö chaén raùc, laéng trong löïc, loc… Ñaây laø böôùc baét buoäc ñoái vôùi taát caû caùc daây chuyeàn xöû lyù nöôùc thaûi. Haøm löôïng caën lô löõng trong nöôùc thaûi sau khi söû lyù ôû giai ñoaïn naøy phaûi beù hôn 150 mg/l, neáu nöôùc thaûi ñöôïc xöû lyù sinh hoïc tieáp tuïc hoaëc beù hôn caùc qui ñònh neâu trong caùc tieâu chuaån moâi tröôøng lieân quan neáu nöôùc xaõ thaûi tröïc tieáp vaøo nguoàn nöôùc maët. Böôùc thöù hai (xöû lyù baäc hai hay xöû lyù sinh hoïc) Böôùc thöù hai thöôøng laø xöû lyù nöôùc thaûi baèng phöông phaùp sinh hoïc. Giai ñoaïn xöû lyù naøy ñöôïc xaùc ñònh treân cô sôû tình traïng söû duïng vaø quaù trình töï laøm saïch cuûa nguoàn nöôùc tieáp nhaän nöôùc thaûi. Trong böôùc naøy chuû yeáu laø xöû lyù caùc chaát höõu cô deã oxy hoaù sinh hoaù (BOD) ñeå khi xaõ ra nguoàn nöôùc thaûi khoâng gaây thieáu huït oxy vaø muøi hoâi thoái. Böôùc thöù ba (xöû lyù baäc ba hay xöû lyù trieät ñeå) Böôùc thöù ba laø böôùc loaïi boû caùc hôïp chaát Nitô vaø phoát pho khoûi nöôùc thaûi. Giai ñoaïn naøy raát coù yù nghóa ñoái vôùi caùc nöôùc khí haäu nhieät ñôùi, nôi maø quaù trình phuù döôõng aûnh höôûng saâu saéc ñeán chaát löôïng nöôùc maët. Ngoaøi ra coøn coù caùc böôùc : Xöû lyù caën trong nöôùc thaûi Trong nöôùc thaûi coù caùc chaát khoâng hoøa tan nhö raùc, caùt, caën laéng, daàu môõ… Caùc loaïi caùt (chuû yeáu laø thaønh phaàn voâ cô vaø tyû trong lôùn) ñöôïc phôi khoâ vaø ñoå san neàn, raùc ñöôïc nghieàn nhoû hoaëc vaän chuyeån veà baõi choân laáp raùc. Caün laéng ñöôïc giöõ laïi trong caùc beå laéng ñôït moät (thöôøng goïi laø caën sô caáp) coù haøm löôïng höõu cô lôùn keát hôïp vôùi buøn thöù caáp (chuû yeáu laø khoái vi sinh vaät dö) hình thaønh trong quaù trình xöû lyù sinh hoïc nöôùc thaûi, xöû lyù theo caùc böôùc taùch nöôùc sô boä, oån ñònh sinh hoïc trong ñieàu hieän yeám khí vaø hieáu khí vaø laøm khoâ. Buøn caën sau xöû lyù coù theå söû duïng laøm phaân boùn . Giai ñoaïn khöû truøng Giai ñoaïn khöû truøng laø quaù trình laøm saïch nöôùc thaûi laø yeâu caàu baét buoät vôùi moät soá loaïi nöôùc thaûi hoaëc moät soá daây chuyeàn coâng ngheä xöû lyù trong ñieàu kieän nhaân taïo. Ngoaøi ra, khi traïm xöû lyù nöôùc thaûi boá trí gaàn khu daân cö vaø caùc coâng trình coâng coäng, ôû moät khoaûn caùch ly khoâng ñaûm baûo quy ñònh, ngoaøi caùc khaâu xöû lyù nöôùc vaø buøn caën ñaõ neâu, caàn phaûi tính ñeán caùc bieän phaùp vaø coâng trình khöû muøi hoâi nöôùc thaûi. Hình 1. Caùc böôùc xöû lyù nöôùc thaûi ñoâ thò Phöông phaùp xöû lyù cô hoïc Nguyeân taéc chung cuûa phöông phaùp cô hoïc ñeå xöû lyù nöôùc thaûi laø taùch pha raén (taïp chaát phaân taùn thoâ) khoûi nöôùc thaûi baèng phöông phaùp laéng vaø loïc. Tuøy theo kích thöôùc vaø ñaëc tröng cuûa töøng loaïi vaät chaát maø ngöôøi ta ñöa ra nhöõng phöông phaùp thích hôïp ñeå loaïi chuùng ra khoûi moâi tröôøng nöôùc. Nhöõng phöông phaùp loaïi caùc chaát raén coù kích thöôùc vaø tyû troïng lôùn trong nöôùc thaûi ñöôïc goïi chung laø phöông phaùp cô hoïc. Ñeå giöõ caùc taïp chaát khoâng hoaø tan lôùn hoaëc moät phaàn chaát baån lô löõng: duøng song chaén raùc hoaëc löôùi loïc. Ñeå taùch caùc chaát lô löõng coù tyû troïng lôùn hôn hoaëc beù hôn nöôùc duøng beå laéng: - Caùc chaát lô löõng nguoàn goác khoaùng (chuû yeáu laù caùt) ñöôïc laéng ôû beå laéng caùt. - Caùc haït caën ñaëc tính höõu cô ñöôïc taùch ra ôû beå laéng. - Caùc chaát caën nheï hôn nöôùc: daàu, môõ, nhöïa,… ñöôïc taùch ôû beå thu daàu, môõ, nhöïa (duøng cho nöôùc thaûi coâng nghieäp). - Ñeå giaûi phoùng chaát thaûi khoûi caùc chaát huyeãn phuø, phaân taùn nhoû…duøng löôùi loïc, vaûi loïc, hoaëc loïc qua lôùp vaät lieäu loïc. Hình 2. Sô ñoà caùc coâng trình xöû lyù nöôùc thaûi baèng phöông phaùp cô hoïc Xöû lyù cô hoïc laø khaâu sô boä chuaån bò cho xöû lyù sinh hoïc tieáp theo. Song nhieàu tröôøng hôïp ñoái vôùi nöôùc thaûi coâng nghieäp noù cuõng laø moät khaâu ñoäc laäp trong voøng caáp nöôùc tuaàn hoaøn hoaëc coù theå xaõ thaúng vaøo nguoàn. Xöû lyù nöôùc thaûi baèng phöông phaùp cô hoïc thöôøng thöïc hieän trong caùc coâng trình vaø thieát bò nhö song chaén raùc, beå laéng caùt, beå taùch daàu môõ,…Ñaây laø caùc thieát bò coâng trình xöû lyù sô boä taïi choã taùch caùc chaát haân taùn thoâ nhaèm ñaûm baûo cho heä thoáng thoaùt nöôùc hoaëc caùc coâng trình xöû lyù nöôùc thaûi phía sau hoaït ñoäng oån ñònh. Phöông phaùp xöû lyù cô hoïc taùch khoûi nöôùc thaûi sinh hoaït khoaûng 60% taïp chaát khoâng tan, tuy nhieân BOD trong nöôùc thaûi giaûm khoâng ñaùng keå. Ñeå taêng cöôøng quaù trình xöû lyù cô hoïc, ngöôøi ta laøm thoaùng nöôùc thaûi sô boä tröôùc khi laéng neân hieäu suaát xöû lyù cuûa caùc coâng trình cô hoïc coù theå taêng ñeán 75% vaø BOD giaûm ñi 10 – 15%. Moät soá coâng trình xöû lyù nöôùc thaûi baèng phöông phaùp cô hoïc. Song chaén raùc Song chaén raùc duøng ñeå giöõ laïi caùc taïp chaát thoâ nhö giaáy, raùc, tuùi nilon, voû caây vaø caùc taïp chaát coù trong nöôùc thaøi nhaèm ñaûm baûo cho maùy bôm, caùc coâng trình vaø thieát bò xöû lyù nöôùc thaûi hoaït ñoäng oån ñònh. Hình 3. Sô ñoà boá trí maët baèng song chaén raùc trong traïm xöû lyù nöôùc thaûi 1. song chaén 2. saøn coâng taùc Song chaén raùc laø caùc thanh ñan xeáp keá tieáp nhau vôùi ke khe hôû töø 16 ñeán 50mm, caùc thanh coù theå baèng theùp, inox, nhöïc hoaëc goã. Tieát dieän cuûa caùc thanh naøy laø hình chöõ nhaät, hình troøn hoaëc elip. Soá löôïng song chaén raùc toái thieåu laø hai. Boá trí song chaén raùc treân maùng daãn nöôùc thaûi. Caùc song chaén raùc ñaët song song vôùi nhau, nghieâng veà phía doøng nöôùc chaûy ñeå giöõ raùc laïi. Song chaén raùc thöôøng ñaët nghieâng theo chieàu doøng chaûy moät goùc 50 ñeán 900. Song chaén raùc phaûi deã thaùo deã, deã laáy raùc vaø toån thaát aùp löïc qua ñoù phaûi nhoû. Ngöôøi ta phaân loaïi song chaén raùc theo caùch vôùt raùc nhö sau: Song chaén raùc vôùt raùc thuû coâng , duøng cho traïm xöû lyù nöôùc thaûi coâng suaát nhoû löôïng raùc haøng ngaøy döôùi 0,1 m3/ngaøy. Song chaén raùc vôùt raùc cô giôi baèng caùc baêng caøo duøng cho caùc traïm xöû lyù nöôùc thaûi coù löôïng raùc lôùn hôn 0,1 m3/ngaøy. Thieát bò chaén raùc boá trí taïi caùc maùng daãn nöôùc thaûi tröôùc traïm bôm nöôùc thaûi vaø tröôùc caùc coâng trình xöû lyù nöôùc thaûi. Song chaén raùc tröôùc traïm bôm coù khe hôû lôùn hôn 24mm. Tröôøng traïm bôm trong khu vöïc traïm xöû lyù thì ngöôøi ta chæ caàn boá trí moät thieát bò chaén raùc ngay taïi traïm bôm nhöng chieàu roäng khe hôû baèng 16mm. Vaø vì song chaén raùc ñaët trong maùng daãn nöôùc neân deã xaûy ra hieän töôïng neùn doøng vaø taïo ra caùc doøng xoaùy neân taïi ngaên ñeå song chaén raùc, thaønh maùng ñöôïc môû roäng moät goùc 200. Beå thu vaø taùch daàu môõ Beå thu daàu Ñöôïc xaây döïng trong khu vöïc baõi ñoã vaø caàu röûa oâ toâ, xe maùy, baõi chöùa daàu vaø nhieân lieäu, nhaø giaët taåy cuûa khaùch saïn, beänh vieän hoaëc caùc coâng trình coâng coäng khaùc, nhieäm vuï ñoùn nhaän caùc loaïi nöôùc röûa xe, nöôùc möa trong khu vöïc baõi ñoã xe… Beå taùch môõ Duøng ñeå taùch vaø thu caùc loaïi môõ ñoäng thöïc vaät, caùc loaïi daàu… coù trong nöôùc thaûi. Beå taùch môõ thöôøng ñöôïc boá trí trong caùc beáp aên cuûa khaùch san, tröôøng hoïc, beänh vieän… xaây baèng gaïch, BTCT, theùp, nhöïa composite… vaø boá trí beân trong nhaø, gaàn caùc thieát bò thoaùt nöôùc hoaëc ngoaøi saân gaàn khu vöïc beáp aên ñeå taùch daàu môõ tröôùc khi xaû vaøo heä thoáng thoaùt nöôùc beân ngoaøi cuøng vôùi caùc loaïi nöôùc thaûi khaùc. Beå ñieàu hoaø Coù 2 loaïi beå ñieàu hoøa: Beå ñieàu hoøa löu löôïng vaø chaát löôïng naèm tröïc tieáp treân ñöôøng chuyeån ñoäng cuûa doøng chaûy. Beå ñieàu hoøa 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. Löu löôïng vaø noàng ñoä caùc chaát oâ nhieãm trong nöôùc thaûi caùc khu daân cö, coâng trình coâng coäng nhö caùc nhaø maùy xí nghieäp luoân thay ñoåi theo thôøi gian phuï thuoäc vaøo caùc ñieàu kieän hoaït ñoäng cuûa caùc ñoái töôïng thoaùt nöôùc naøy. Söï giao ñoäng veà löu löôïng nöôùc thaûi, thaønh phaàn vaø noàng ñoä chaát baån trong ñoù seõ aûnh höôûng khoâng toát ñeán hieäu quaû laøm saïch nöôùc thaûi. Trong quaù trình loïc caàn phaûi ñieàu hoaø löu löôïng doøng chaûy, moät trong nhöõng phöông aùn toái öu nhaát laø thieát keá beå ñieàu hoaø löu löôïng. Beå ñieàu hoaø laøm taêng hieäu quaû cuûa heä thoáng xöû lyù sinh hoïc do noù haïn cheá hieän töôïng quaù taûi cuûa heä thoáng hoaëc döôùi taûi veà löu löôïng cuõng nhö haøm löôïng chaát höõu cô giaûm ñöôïc dieän tích xaây döïng cuûa beå sinh hoïc. Hôn nöõa caùc chaát öùc cheá quaù trình xöû lyù sinh hoïc seõ ñöôïc pha loaõng hoaëc trung hoaø ôû möùc ñoä thích hôïp cho caùc hoaït ñoäng cuûa vi sinh vaät. Theå tích beå ñieàu hoaø ñöôïc xaùc ñònh thao bieåu ñoà löu löôïng vaø bieåu ñoà noàng ñoä chaát baån trong nöôùc thaûi. Theo nguyeân taéc chuyeån ñoäng cuûa nöôùc trong beå ñieàu hoaø hoaït ñoäng lieân tuïc, ngöôøi ta chia ra caùc loaïi beå ñieàu hoaø hoaït ñoäng theo nguyeân taêc ñaåy (cheá ñoä chaûy taàng) vaø beå ñieàu hoaø theo nguyeân taéc khuaáy troän (cheá ñoä chaûy roái). Caùc thaønh phaàn nöôùc thaûi ñöôïc xaùo troän baèng caùc thieát bò nhö maùy bôm nöôùc tuaàn hoaøn, maùy khuaáy, maùy neùn khí,…hoaëc baèng caùc phöông phaùp töï nhieân do cheânh leäch nhieät ñoä, tyû troïng nöôùc,… Ñeå choáng hieän töôïng laéng caën trong beå ñieàu hoaø, ngöôøi ta phaûi boá trí caùc thieát bò khuaáy troän baèng khí neùn, maùy khuaáy truïc ngang hoaëc truïc ñöùng, hoaëc tuaàn hoaøn nöôùc baèng oáng ñaåy maùy bôm. Beå laéng Beå laéng caùt Trong thaønh phaàn caën laéng nöôùc thaûi thöôøng coù caùt vôùi ñoä lôùn thuûy löïc µ ≥ 18 mm/s. Ñaây caùc phaàn töû voâ cô coù kích thöôùc vaø tyû troïng lôùn. Maëc duø khoâng ñoäc haïi nhöng chuùng caûn trôû hoaït ñoäng cuûa caùc coâng trình xöû lyù nöôùc thaûi nhö tích tuï trong beã laéng, beå meâtan,… laøm giaûm dung tích coâng taùc coâng trình, gaây khoù khaên cho vieäc xaõ buøn caën, phaù huyû quaù trình coâng ngheä cuûa traïm xöû lyù nöôùc thaûi, Ñeå ñaûm baûo cho caùc coâng trình xöû lyù sinh hoïc nöôùc thaûi sinh hoïc nöôùc thaûi hoaït ñoäng oån ñònh caàn phaûi coù caùc coâng trình vaø thieát bò phía tröôùc. Theo nguyeân taéc chuyeån ñoäng cuûa nöôùc, beå laéng caùt ñöôïc chia ra caùc loaïi: beå laéng ngang, beå laéng ñöùng, beå laéng caùt tieáp tuyeán, beå laéng caùt thoåi khí, thieát bò xiclon. Caùt löu giöõ trong beå töø 2 ñeán 5 ngaøy. Caùc loaïi beå laéng caùt thöôøng duøng cho caùc traïm xöû lyù nöôùc thaûi coâng xuaát treân 100m3/ngaøy. Caùc loaïi beå laéng caùt chuyeån ñoäng quay coù hieäu quaû laéng caùt cao vaø haøm löôïng chaát höõu cô trong caùt thaáp. Do caáu taïo ñôn giaûn beå laéng caùt ngang ñöôïc söû duïng roäng raõi hôn caû. Tuy nhieân trong ñieàu kieän caàn thieát phaûi keát hôïp caùc coâng trình xöû lyù nöôùc thaûi , ngöôøi ta coù theå duøng beå laéng caùt ñöùng, beå laéng caùt tieáp tuyeán hoaëc thieát bò xiclon hôû moät taàng hoaëc xiclon thuyû löïc. Töø beå laéng caùt, caùt ñöôïc chuyeån ra saân phôi caùt ñeå laøm khoâ baèng bieän phaùp troïng löïc trong ñieàu kieän töï nhieân. Ñaây laø caùc oâ coù bôø cao 1 – 2m vaø taûi troïng thuyû löïc laø 3m3/m2.naêm. Nöôùc ñöôïc thu töø saân phôi caùt treân beà maët hoaëc döôùi saân phôi. Beå laéng nöôùc thaûi Duøng ñeå taùch caùc chaát khoâng tan ôû daïng lô löûng trong nöôùc thaûi theo nguyeân taéc döïa vaøo söï khaùc nhau giöõa troïng löôïng caùc haït caën coù trong nöôùc thaûi. Caùc beå laéng coù thaûi. Vì vaäy, ñaây laø quaù trình quan troïng trong xöû lyù nöôùc thaûi, thöôøng boá trí xöû lyù ban ñaàu theå boá trí noái tieáp nhau, quaù trình laéng toát coù theå loaïi boû ñeán 90 ÷ 95% löôïng caën coù trong nöôùc hay sau khi xöû lyù sinh hoïc. Ñeå coù theå taêng cöôøng quaù trình laéng ta coù theå theâm vaøo chaát ñoâng tuï sinh hoïc. Söï laéng cuûa caùc haït xaûy ra döôùi taùc duïng cuûa troïng löïc . Thoâng thöôøng trong beå laéng, ngöôøi ta thöôøng phaân ra laøm 4 vuøng Hình 4. Sô ñoà maët ñöùng theå hieän 4 vuøng trong beå laéng Phaân loaïi beå laéng Döïa vaøo chöùc naêng, vò trí coù theå chia beå laéng thaønh caùc loaïi: beå laéng ñôït 1 tröôùc coâng trình xöû lyù sinh hoïc vaø beå laéng ñôït II sau coâng trình xöû lyù sinh hoïc. Döïa vaøo nguyeân taéc hoaït ñoäng, ngöôøi ta coù theå chia ra caùc loaïi beå laéng nhö : beå laéng hoaït ñoäng giaùn ñoaïn hoaëc beå laéng hoaït ñoäng lieân tuïc. Döïa vaøo caáu taïo coù theå chia beå laéng thaønh caùc loaïi nhö sau: beå laéng ñöùng, beå laéng ngang, beå laéng ly taâm vaø moät soá beå laéng khaùc. Ñeå xaùc ñònh kích thöôùc beå laéng döïa vaøo ba thoâng soá sau: taûi troïng beà maët (m3/m2h), thôøi gian löu nöôùc, taûi troïng maùng traøn (m3/mh). Phöông phaùp xöû lyù hoaù lyù Ñoù laø cho caùc hoaù chaát (keo tuï hoaëc trôï keo tuï) ñeå taêng cöôøng khaû naêng taùch taïp chaát khoâng tan, keo vaø maát moät phaàn chaát hoaø tan ra khoûi nöôùc thaûi, chuyeån hoaù caùc chaát tan thaønh khoâng tan vaø laéng caën hoaëc thaønh caùc chaát khoâng ñoäc, thay ñoåi phaûn öùng (pH) cuûa nöôùc thaûi, phöông phaùp trung hoaø, khöû muøi nöôùc thaûi,… Noùi chung baûn chaát cuûa quaù trình xöû lyù nöôùc thaûi baèng phöông phaùp hoùa lyù laø aùp duïng caùc quaù trình vaät lyù vaø hoùa hoïc ñeå loaïi bôùt caùc chaát oâ nhieãm maø khoâng theå duøng quaù trình laéng ra khoûi nöôùc thaûi. Caùc coâng trình tieâu bieåu cuûa vieäc aùp duïng phöông phaùp hoùa hoïc bao goàm: Beå keo tuï, taïo boâng. Quaù trình keo tuï taïo boâng ñöôïc öùng duïng ñeå loaïi boû caùc chaát raén lô löõng vaø caùc haït keo coù kích thöôùc raát nhoû (10-7-10-8 cm). Caùc chaát naøy toàn taïi ôû daïng khueách taùn vaø khoâng theå loaïi boû baèng quaù trình laéng vì toán raát nhieàu thôøi gian. Ñeå taêng hieäu quaû laéng, giaûm bôùt thôøi gian laéng cuûa chuùng thì ta theâm vaøo nöôùc thaûi moät soá hoùa chaát nhö pheøn nhoâm, pheøn saét, polymer,… Caùc chaát naøy coù taùc duïng keát dính caùc chaát khueách taùn trong dung dòch thaønh caùc haït coù kích côõ vaø tyû troïng lôùn hôn neân seõ laéng nhanh hôn. Caùc chaát keo tuï duøng laø pheøn nhoâm: Al2(SO4)3.18H2O, NaAlO2, Al2(OH)3Cl, KAl(SO4)2.12H2O, NH4Al(SO4)2.12H2O; pheøn saét: Fe2(SO4)3.2H2O, FeSO4.7H2O, FeCl3 hay chaát keo tuï khoâng phaân ly, daïng cao phaân töû coù nguoàn goác thieân nhieân hay toång hôïp. Trong khi tieán haønh quaù trình keo tuï, taïo boâng caàn chuù yù: pH cuûa nöôùc thaûi. Baûn chaát cuûa heä keo. Söï coù maët cuûa caùc ion trong nöôùc. Thaønh phaàn cuûa caùc chaát höõu cô trong nöôùc. Nhieät ñoä. Caùc phöông phaùp keo tuï coù theå laø keïo tuï baèng chaát dieän ly, keo tuï baèng heä keo ngöôïc daáu. Trong quaù trình xöû lyù nöôùc thaûi baèng chaát keo tuï, sau khi keát thuùc giai ñoaïn thuûy phaân caùc chaát keo tuï (pheøn nhoâm, pheøn saét, pheøn keùp), giai ñoaïn tieáp theo laø giai ñoaïn hình thaønh boâng caën. Ñeå cho quaù trình taïo boâng caën dieån ra thuaän lôïi ngöôøi ta xaây döïng caùc beå phaûn öùng ñaùp öùng caùc cheá ñoä khuaáy troän. Beå phaûn öùng theo cheá ñoä khuaáy troän ñöôïc chia laøm 2 loaïi: thuûy löïc vaø cô khí. Thoâng thöôøng, sau khi dieãn ra quaù trình keo tuï taïo boâng, nöôùc thaûi seõ ñöôïc ñöa qua beå laéng ñeå tieán haønh loaïi boû caùc boâng caën coù kích thöôùc lôùn môùi ñöôùc hình thaønh. Phöông phaùp keo tuï coù theå laøm trong nöôùc vaø khöû maøu nöôùc thaûi vì sau khi taïo boâng caën, caùc boâng caën lôùn laéng xuoáng thì nhöõng boâng caën naøy coù theå keùo theo caùc chaát phaân taùn khoâng tan gaây ra maøu. Beå tuyeån noåi. Tuyeån noåi laø phöông phaùp ñöôïc aùp duïng töông ñoái roäng raõi nhaèm loaïi boû caùc taïp chaát khoâng tan, khoù laéng. Trong nhieàu tröôøng hôïp, tuyeån noåi coøn ñöôïc söû duïng ñeå taùch caùc chaát tan nhö chaát hoaït ñoäng beà maët. Baûn chaát cuûa quaù trình tuyeån noåi ngöôïc laïi vôùi quaù trình laéng vaø cuõng ñöôïc aùp duïng trong tröôøng quaù trình laéng xaûy ra raát chaäm vaø raát khoù thöïc hieän. Caùc chaát lô löõng nhö daàu, môõ seõ noåi leân treân beà maët cuûa nöôùc thaûi döôùi taùc duïng cuûa caùc boït khí taïo thaønh lôùp boït coù noàng ñoä taïp chaát cao hôn trong nöôùc ban ñaàu. Hieäu quaû phaân rieâng baèng tuyeån noåi phuï thuoäc kích thöôùc vaø soá löôïng bong boùng khí. Kích thöôùc toái öu cuûa bong boùng khí laø 15 - 30.10-3mm. Caùc phöông phaùp taïo boït khí: Tuyeån noåi vôùi vieäc taùch caùc boït khí ra khoûi dung dòch: Bieän phaùp naøy ñöôïc söû duïng roäng raõi vôùi nöôùc chöùa caùc chaát baån nhoû vì noù cho pheùp taïo boït khí raát nhoû. Thöïc chaát cuûa bieän phaùp naøy laø taïo ra moät dung dòch quaù baûo hoøa khoâng khí. Sau ñoù khoâng khí ñöôïc taùch ra khoûi dung dòch ôû daïng caùc boït cöïc nhoû vaø loâi keùo caùc chaát baån noåi leân treân maët nöôùc: Tuyeån noåi chaân khoâng. Tuyeån noåi khoâng aùp löïc. Tuyeån noåi aùp löïc. Tuyeån noåi vôùi vieäc cung caáp khí neùn qua taám xoáp, oáng chaâm loã: Tuyeån noåi vôùi thoåi khí neùn qua caùc voøi. Tuyeån noåi vôùi phaân taùn khoâng khí qua taám xoáp. Nhöôïc ñieåm cuûa phöông phaùp naøy laø deã taéc ngheõn vaø caàn ._.coù bình neùn khí. Tuyeån noåi vôùi vieäc duøng caùc chaát taïo boït (tuyeån noåi hoaù hoïc): Muïc ñích ñeå coù kích thöôùc boït oån ñònh trong quaù trình tuyeån noåi. Chaát taïo boït coù theå laø daàu thoâng, phenol, ankyl, sunfat natri, cresol CH3C6H4OH. Ñieàu caàn löu yù laø troïng löôïng haït khoâng ñöôïc lôùn hôn löïc keát dính vôùi boït khí vaø löïc naâng cuûa boït khí. Phöông phaùp haáp phuï. Haáp phuï laø phöông phaùp taùch caùc chaát höõu cô vaø khí hoøa tan ra khoûi nöôùc thaûi baèng caùch taäp trung caùc chaát ñoù treân beà maët chaát raén (chaát haáp phuï) hoaëc baèng caùch töông taùc giöõa caùc chaát baån hoøa tan vôùi caùc chaàt raén (haáp phuï hoùa hoïc). Trích ly. Trích ly laø phöông phaùp taùch caùc chaát baån hoøa tan ra khoûi nöôùc thaûi baèng dung moâi naøo ñoù nhöng vôùi ñieàu kieän dung moâi ñoù khoâng tan trong nöôùc vaø ñoä hoøa tan chaát baån trong dung moâi cao hôn trong nöôùc. Ngoaøi ra coøn coù caùc phöông phaùp khaùc nhö: Chöng bay hôi laø chöng nöôùc thaûi ñeå caùc chaát hoøa tan trong ñoù cuøng bay leân theo hôi nöôùc. Trao ñoåi ion laø phöông phaùp thu hoài caùc cation vaø anion baèng caùc chaát trao ñoåi ion(ionit) caùc chaát trao ñoåi ion laø caùc chaát raén trong thieân nhieân hoaëc vaät lieäu nhöïa nhaân taïo. Chuùng khoâng hoøa tan trong nöôùc vaø trong dung moâi höõu cô, coù khaû naêng trao ñoåi ion. Phöông phaùp trao ñoåi ion cho pheùp thu ñöôïc nhöõng chaát quí trong nöôùc thaûi vaø cho hieäu suaát xöû lyù khaù cao. Tinh theå hoùa laø phöông phaùp loaïi boû caùc chaát baån khoûi nöôùc ôû traïng thaùi tinh theå. Ngoaøi caùc phöông phaùp hoùa lyù keå treân, ñeå xöû lyù – khöû caùc chaát baån trong nöôùc thaûi ngöôøi ta coøn duøng caùc phöông phaùp nhö: khöû phoùng xaï, khöû khí, khöû muøi, khöû muoái trong nöôùc thaûi. Phöông phaùp xöù lyù hoaù hoïc Ñoù laø quaù trình khöû truøng nöôùc thaûi baèng hoaù chaát (clo, ozon), khöû N, P baèng caùc hôïp chaát hoaù hoïc hoaëc keo tuï tieáp tuïc nöôùc thaûi tröôùc khi xöû duïng laïi. Xöû lyù nöôùc thaûi baèng phöông phaùp hoaù hoïc thöôøng laø khaâu cuoái cuøng trong daây chuyeàn coâng ngheä tröôùc khi xaõ ra nguoàn yeâu caàu chaát löôïng cao hoaëc khi caàn thieát söû duïng laïi nöôùc thaûi. Baûng 2. ÖÙùng duïng quaù trình xöû lyù hoaù hoïc Quaù trình ÖÙùng duïng Trung hoaø Ñeå trung hoaø caùc nöôùc thaûi coù ñoäâ kieàm hoaëc axit cao. Keo tuï Loaïi boû photpho vaø taêng hieäu quaû laéng cuûa caùc chaát raén lô löûng trong caùc coâng trình laéng sô caáp. Haáp phuï Loaïi boû caùc chaát höõu cô khoâng theå xöû lyù ñöôïc baèng caùc phöông phaùp hoaù hoïc hay sinh hoïc thoâng duïng. Cuõng ñöôïc duøng ñeå khöû Chlor cuûa nöôùc thaûi sau xöû lyù, tröôùc khi thaûi vaøo moâi tröôøng. Khöû truøng Ñeå loaïi boû caùc vi sinh vaät gaây beänh. Caùc phöông phaùp thöôøng söû duïng laø: chlorine, chlorine dioxide, bromide chlorine, ozone… Khöû Chlor Loaïi boû caùc hôïp chaát cuûa chlorine coøn soùt laïi sau quaù trình khöû truøng baèng chlor Caùc quaù trình khaùc Nhieàu loaïi hoaù chaát ñöôïc söû duïng ñeå ñaït ñöôïc nhöõng muïc tieâu nhaát ñònh naøo ñoù. Ví duï nhö duøng hoaù chaát ñeå keát tuûa caùc kim loaïi naëng trong nöôùc thaûi. (Nguoàn: Wasteeater Engineering Treatment, Disposal, Reuse third Edition Metcalf vaø Eddy - 1991) Phöông phaùp xöû lyù sinh hoïc Caùc chaát höõu cô ôû daïng keo, huyeàn phuø vaø dung dòch laø nguoàn thöùc aên cuûa vi sinh vaät. Trong quaù trình hoaït ñoäng soáng, vi sinh vaät oxy hoaù hoaëc khöû caùc hôïp chaát höõu cô naøy, keát quaû laø laøm saïch nöôùc thaûi khoûi caùc chaát baån höõu cô. Xöû lyù nöôùc thaûi baèng phöông phaùp sinh hoïc hieáu khí Quaù trình xöû lyù nöôùc thaûi ñöôïc döïa treân oxy hoaù caùc chaát höõu cô coù trong nöôùc thaûi nhôø oxy töï do hoaø tan. Neáu oxy ñöôïc caáp baèng thieát bò hoaëc nhôø caáu taïo coâng trình, thì ñoù laø quaù trình sinh hoïc hieáu khí trong ñieàu kieän nhaân taïo. Ngöôïc laïi, neáu oxy ñöôïc vaän chuyeån vaø hoaø tan trong nöôùc nhôø caùc yeáu toá töï nhieân thì ñoù laø quaù trình xöû lyù sinh hoïc hieáu khí trong ñieàu kieän töï nhieân. Caùc coâng trình xöû lyù sinh hoïc hieáu khí trong ñieàu kieän nhaân taïo thöôøng ñöôïc döïa treân nguyeân taéc hoaït ñoäng cuûa buøn hoaït tính (beå Aeroten troän, keânh oxy hoaù tuaàn hoaøn) hoaëc maøng vi sinh vaät (beå loïc sinh hoïc, ñóa sinh hoïc). Xöû lyù sinh hoïc hieáu khí trong ñieàu kieän töï nhieân thöôøng ñöôïc tieán haønh trong hoà (hoà sinh hoïc oxy hoaù, hoà sinh hoïc oån ñònh) hoaëc trong ñaát ngaäp nöôùc (caùc loaïi baõi loïc, ñaàm laày nhaân taïo). Coâng ngheä hieáu khí Hoà sinh hoïc hieáu khí Loïc hieáu khí Loïc SH nhoû gioït Sinh tröôûng dính baùm Sinh tröôûng lô löûng Hieáu khí tieáp xuùc Xöû lyù sinh hoïc theo meû Aerotank Ñóa quay sinh hoïc Hình 5. Caùc coâng trình xöû lyù nöôùc thaûi baèng phöông phaùp sinh hoïc hieáu khí Xöû lyù nöôùc thaûi baèng phöông phaùp sinh hoïc kî khí Quaù trình xöû lyù ñöôïc döïa treân cô sôû phaân huyû caùc chaát höõu cô giöõ laïi trong coâng trình nhôø söï leân men kî khí. Ñoái vôùi caùc heä thoâng thoaùt nöôùc qui moâ vöøa vaø nhoû ngöôøi ta thöôøng duøng caùc coâng trình keát hôïp vôùi vieäc taùch caën laéng vôùi phaân huyû yeám khí caùc chaát höõu cô trong pha raén vaø pha loûng. Caùc coâng trình ñöôïc xöû duïng roäng raõi laø caùc beå töï hoaïi, gieáng thaêm, beå laéng hai voû, beå laéng trong keát hôïp vôùi ngaên leân men, beå loïc ngöôïc qua taàng kî khí (UASB). Sinh hoïc kî khí Sinh tröôûng dính baùm Sinh tröôûng lô löûng Tieáp xuùc kî khí UASB Taàng lô löûng Loïc kî khí Xaùo troän hoaøn toaøn Vaùch ngaên Hình 6. Caùc phöông phaùp xöû lyù sinh hoïc kî khí nöôùc thaûi Xöû lyù sinh hoïc trong ñieàu kieän töï nhieân. Caùc coâng trình xöû lyù nöôùc thaûi trong ñaát Caùc coâng trình xöû lyù nöôùc thaûi trong ñaát laø nhöõng vuøng ñaát quy hoaïch töôùi nöôùc thaûi ñònh kyø goïi laø caùnh ñoàng ngaäp nöôùc (caùnh ñoàng töôùi vaø caùnh ñoàng loïc). Caùnh ñoàng ngaäp nöôùc ñöôïc tính toaùn thieát keá döïa vaøo khaû naêng giöõ laïi, chuyeån hoaù chaát baån trong ñaát. Khi loïc qua ñaát, caùc chaát lô löõng vaø keo seõ ñöôïc giöõ laïi ôû lôùp treân cuøng. Nhöõng chaát ñoù taïo neân lôùp maøng goàm voâ soá vi sinh vaät coù khaû naêng haáp phuï vaø oxy hoaù caùc chaát höõu cô coù trong nöôùc thaûi. Hieäu suaát xöû lyù nöôùc thaûi trong caùnh ñoàng ngaäp nöôùc phuï thuoäc vaøo caùc yeáu toá nhö loaïi ñaát, ñoä aåm cuûa ñaát, möïc nöôùc ngaàm, taûi troïng, cheá ñoä töôùi, phöông phaùp töôùi, nhieät ñoä vaø thaønh phaàn tính chaát nöôùc thaûi. Ñoàng thôøi noù coøn phuï thuoäc vaøo caùc loaïi caây troàng ôû treân beà maët. Treân caùnh ñoàng töôùi ngaäp nöôùc coù theå troàng nhieàu loaïi caây, song chuû yeáu laø loaïi caây khoâng thaân goã. Döïa vaøo möùc ñoä xöû lyù vaø taûi troïng töôùi nöôùc thaûi , caùc phöông phaùp xöû lyù nöôùc thaûi ñöôïc phaân thaønh ba loaïi sau: Quaù trình loc (töôùi) chaäm. Quaù trình loïc nhanh. Quaù trình loïc ngaäp nöôùc treân maët. Hoà sinh hoïc Hoà sinh hoïc laø caùc thuyû vöïc töï nhieân hoaëc nhaân taïo, khoâng lôùn maø ôû ñaáy dieãn ra quaù trình chuyeån hoaù caùc chaát baån. Quaù trình naøy dieãn ra töông töï nhö quaù trình töï laøm saïch trong nöôùc soâng hoà töï nhieân vôùi vai troø chuû yeáu laø caùc vi khuaån vaø taûo. Khi vaøo hoà, do vaän toác chaûy nhoû, caùc laoïi caën laéng ñöôïc laéng xuoáng ñaùy. Caùc chaát baån höõu cô coøn laïi trong nöôùc seõñöôïc vi khuaån haáp phuï vaø oxy hoaù maø saûn phaåm taïo ra laø sinh khoái cuûa noù, CO2, caùc muoái nitrat, nitrit,… Khí CO2 vaø caùc hôïp chaát nitô, phoát pho ñöôïc rong taûo söû duïng trong quaù trình quang hôïp. Trong giai ñoaïn naøy seõ giaûi phoùng oxy cung caáp cho quaù trình oxy hoaù caùc chaát höõu cô vaø vi khuaån. Söï hoaït ñoäng cuûa rong taûo taïo ñieàu kieän thuaän lôïi cho quaù trình trao ñoåi chaát cuûa vi khuaån. Tuy nhieân trong tröôøng hôïp nöôùc thaûi ñaäm ñaëc chaát höõu cô, taûo coù theå chuyeån töï hình thöùc töï döôõng sang dò döôõng, tham gia vaøo quaù trình oxy hoaù caùc chaát höõu cô. Naám nöôùc, xaï khuaån coù trong nöôùc thaûi cuõng thöïc hieän vai troø töông töï. Theo baûn chaát quaù trình xöû kyù nöôùc thaûi vaø ñieàu kieän cung caáp oxy ngöôøi ta chia hoà sinh hoïc ra hai nhoùm chính: hoà sinh hoïc oån ñònh nöôùc thaûi vaø hoà laøm thoaùng nhaân taïo. Hoà sinh hoïc oån ñònh nöôùc thaûi coù thôøi gian nöôùc löu laïi lôùn (töø 2 – 3 ngaøy ñeán haøng thaùng) neân ñieàu hoaø ñöôïc löu löôïng vaø chaát löôïng nöôùc thaûi ñaàu ra. Oxy cung caáp cho hoà chuû yeáu laø khueách taùn quua beà maët hoaëc do quang hôïp cuûa taûo. Quaù trình phaân huyû chaát baån dieät khuaån mang baûn chaát töï nhieân. Theo ñieàu kieän khuaáy troän hoà sinh hoïc laøm thoaùng nhaân taïo coù theå chia thaønh hai loaïi laø hoà sinh hoïc laøm thoaùng hieáu khí vaø hoà sinh hoïc laøm thoaùng tuyø tieän. Trong hoà sinh hoïc laøm thoaùng hieáu khí nöôùc thaûi trong hoà ñöôïc xaùo troän gaàn nhö hoaøn toaøn. Trong hoà khoâng coù hieän töôïng laéng caën. Hoaït ñoäng hoà gaàn gioáng nhö beå Aeroten. Coøn trong hoà sinh hoïc laøm thoaùng tuyø tieän coøn coù nhöõng vuøng laéng caën vaø phaân huyû chaát baån trong ñieàu kieän yeám khí. Möùc ñoä xaùo troän nöôùc thaûi trong hoà ñöôïc haïn cheá. Xöû lyù sinh hoïc trong ñieàu kieän nhaân taïo Xöû lyù sinh hoïc baèng phöông phaùp loïc – baùm dính Caùc maøng sinh vaät bao goàm caùc loaïi vi khuaån hieáu khí, vi khuaån tuyø tieän, ñoäng vaät nguyeân sinh, giun, boï,… hình thaønh xung quanh haït vaät lieäu loïc hoaëc treân beà maët giaù theå (sinh tröôûng baùm dính) seõ haáp thuï chaát höõu cô. Caùc coâng trình chuû yeáu laø beå loïc sinh hoïc, ñóa loïc sinh hoïc, beå loïc sinh hoïc coù vaät lieäu loïc nöôùc,… Caùc coâng trình xöû lyù nöôùc thaûi theo nguyeân lyù loïc baùm – baùm dính chia laøm hai loaïi: Loaïi coù vaät lieäu loïc tieáp xuùc khoâng ngaäp trong nöôùc vôùi cheá ñoä töôùi nöôùc theo chu kyø vaø loaïi coù vaät lieäu loïc tieáp xuùc ngaäp trong nöôùc ngaäp oxy. Ñieàu kieän laøm vieäc bình thöôøng cuûa caùc loaïi coâng trình xöû lyù nöôùc thaûi laoïi naøy laø nöôùc thaûi coù pH töø 6,5 – 8,5; ñuû oxy, haøm löôïng caën lô löõng khoâng vöôït quaù 150mg/l. Trong tröôøng hôïp haøm löôïng chaát höõu cô lôùn (BOD5 treân 200mg/l), nöôùc thaûi caàn phaûi ñöôïc pha loaõng. Hình 7. Sô ñoà nguyeân taéc hoaït ñoäng cuûa beå loïc sinh hoïc Q – löu löôïng nöôùc thaûi; R – tyû leä tuaàn hoaøn (pha loaõng) nöôùc thaûi Phöông aùn 1: Tuaàn hoaøn nöôùc sau beå laéng ñôït hai veà ñaàu beå loïc lhi haøm löôïng caën lô löõng trong nöôùc thaûi cao. Phöông aùn 2: Tuaàn hoaøn nöôùc sau beå loïc veà ñaàu beå laéng ñôït moät cho tröôøng hôïp caën lô löõng trong nöôùc thaûi thaáp Beå loïc sinh hoïc nhoû gioït Beå loïc sinh hoïc nhoû gioït duøng ñeå xöû lyù sinh hoïc hoaøn toaøn nöôùc thaûi, ñaûm baûo BOD trong nöôùc thaûi ra khoûi beå laéng ñôït hai döôùi 15mg/l. Hình 8. Sô ñoà caáu taïo beå loïc sinh hoïc nhoû gioït 1.oáng daãn nöôùc; 2. heä thoáng voøi phun nöôùc thaûi; 3. lôùp vaät lieäu loïc; 4.taám ñôõ lôùp vaät lieäu loïc vaø thu nöôùc thaûi; 5. khoang thu nöôùc thaûi; 6. maùng daãn nöôùc thaûi; 7. thaønh beå coù caùc cöûa laáy khoâng khí Beå coù caáu taïo hình chöõ nhaät hoaëc hình troøn treân maët baèng. Do taûi troïng thuûy löïc vaø taûi troïng chaát baån höõu cô thaáp neân kích thöôùc vaät lieäu loïc khoâng lôùn hôn 30mm thöôøng laø caùc loaïi ñaù cuïc, cuoäi, than cuïc. Chieàu cao lôùp vaät lieäu loïc trong beå töø 1,5 ñeán 2m. Beå ñöôïc caáp khí töï nhieân nhôø caùc cöûa thoâng gioù xung quanh thaønh vôùi dieän tích baèng 20% dieän tích saøn thu nöôùc hoaëc laáy töø döôùi ñaùy vôùi khoaûng caùch giöõa ñaùy beå vaø saøn ñôõ vaät lieäu loïc cao 0,4 ñeán 0,6m. Ñeå löu thoâng hoãn hôïp nöôùc thaûi vaø buøn cuõng nhö khoâng khí vaøo trong lôùp vaät lieäu loïc, saøn thu nöôùc coù caùc khe hôû. Nöôùc thaûi ñöôïc töôùi töø treân bôø maët nhôø heä thoáng phaân phoái voøi phun, khoan loã hoaëc maùng raêng cöa. Thieát bò ñònh löôïng nöôùc thaûi coù theå laø daïng thuøng xi phoân (tröôøng hôïp töôùi baèng voøi phun) hoaëc caùc laoïi maùng töï laät. Thôøi gian töôùi giaùn ñoaïn döôùi 5 phuùt , cöôûng ñoä töôùi nhoû (1 – 3m3 nöôùc thaûi /m3 vaät lieäu loïc.ngaøy) neân ngöôøi ta thöôøng khoâng tuaàn hoaøn nöôùc thaûi sau khi xöû lyù veà beå. Tuy nhieân beå laøm vieäc hieäu quaû khi BOD5 cuûa nöôùc thaûi vaøo beå döôùi 220 mg/l. Beå thöôøng duøng cho caùc traïm xöû lyù nöôùc thaûi coâng suaát döôùi 1500m3/ngaøy. Beå loïc sinh hoïc cao taûi Beå loïc sinh hoïc cao taûi duøng ñeå xöû lyù sinh hoïc hieáu khí nöôùc thaûi vôùi taûi troïng thuyû löïc töõ 10 – 30m3/m2 beà maët beå.ngaøy. Hieäu quaû khöû BOD cuûa beå töø 60 ñeán 85%. Beå thöôøng duøng ñeå xöû lyù nöôùc thaûi sinh hoaït hoaëc caùc loaïi nöôùc thaûi khaùc co thaønh phaàn tính chaát töông töï, coâng suaát töø 500 ñeán haøng chuïc nghìn m3 trong ngaøy. Ñeå ñaûm baûo taûi troïng thuyû löïc vaät lieäu loïc cuûa beå sinh hoïc cao taûi thöôøng laøm baèng than ñaù, ñaù cuïc, cuoäi soûi, ñaù ong lôùn… kích thöôùc trung bình töø 40 ñeán 80mm, chieàu cao lôùp vaät lieäu loïc töø 2 – 4m coù theå taêng leân ñeán 6 – 9m. Hình 9. Sô ñoà caáu taïo beå loïc sinh hoïc cao taûi. Beå loïc sinh hoïc cao taûi hoaït ñoäng coù hieäu quaû khi BOD cuûa nöôùc thaûi döôùi 300 mg/l. Ñeå taêng hieäu quaû xöû lyù nöôùc thaûi ngöôøi ta thöôøng tuaàn hoaøn nöôùc sau beå loïc ñeå xöû lyù laïi. Ñóa loïc sinh hoïc Ñóa loïc sinh hoïc ñöôïc duøng ñeå xöû lyù nöôùc thaûi baèng phöông phaùp sinh hoïc theo nguyeân lyù baùm dính. Ñóa loïc laø caùc taám nhöïa, goã,… hình troøn ñöôøng kính 2 – 4m daøy döôùi 10mm gheùp vôùi nhau thaønh khoái caùch nhau 30 – 40mm vaø caùc khoái naøy ñöôïc boá trí thaønh daõy noái tieáp quay ñeàu trong beå nöôùc thaûi. Ñóa loïc sinh hoïc ñöôïc xöû duïng roäng raõi ñeå xöû lyù nöôùc thaûi sinh hoaït vôùi coâng suaát khoâng haïn cheá. Tuy nhieân ngöôøi ta thöôøng söû duïng heä thoáng ñóa ñeå cho caùc traïm xöû lyù nöôùc thaûi coâng suaát döôùi 5000 m3/ngaøy. Beå loïc sinh hoïc coù vaät lieäu loïc ngaäp trong nöôùc. Beå loïc sinh hoïc coù vaät lieäu loïc ngaäp trong nöôùc hoaït ñoäng theo nguyeân lyù loïc dính baùm. Coâng trình naøy thöôûng ñöôïc goïi laø bioten coù caáu taïo gaàn gioáng vôùi beå loïc sinh hoïc vaø aeroten. Vaät lieäu loïc thöôøng ñöôïc ñoùng thaønh khoái vaø ngaäp trong nöôùc. Khí ñöôïc caáp vôùi aùp löïc thaáp vaø daãn vaøo beå cuøng chieàu hoaëc ngöôïc chieàu vôùi nöôùc thaûi. Khi nöôùc thaûi qua lôùp vaät lieäu loïc, BOD bò khöû vaø NH4+ bò chuyeån hoaù thaønh NO3- trong lôùp maøng sinh vaät. Nöôùc ñi töø döôùi leân, chaûy vaøo maùng thu vaø ñöôïc daãn ra ngoaøi. Xöû lyù sinh hoïc baèng phöông phaùp buøn hoaït tính Buøn hoaït tính laø taäp hôïp vi khuaån, xaï khuaån, naám, ñoäng vaät nguyeân sinh,… thaønh caùc boâng buøn xoáp, deã haáp thuï chaát höõu cô vaø deã laéng (vi sinh vaät sinh tröôûng lô löõng). Caùc coâng trình chuû yeáu laø caùc loaïi beå aeroten, keânh oxy hoaù hoaøn toaøn,…Caùc coâng trình naøy ñöôïc caáp khí cöôõng böùc ñuû oxy cho vi khuaån oxy hoaù chaát höõu cô vaø khuaáy troän ñeàu buøn hoaït tính vôùi nöôùc thaûi. Khi nöôùc thaûi vaøo beå thoåi khí (beå aeroten), caùc boâng buøn hoaït tính ñöôïc hình thaønh maø caùc haït nhaân cuûa noù laø caùc phaân töû caën lô löõng. Caùc laoïi vi khuaån hieáu khí ñeán cö truù, phaùt trieån daàn, cuøng vôi caùc ñoäng vaät nguyeân sinh, naám, xaï khuaån,… taïo neân caùc boâng buøn maøu naâu saãm, coù khaû naêng haáp thuï chaát höõu cô hoaø tan, keo vaø khoâng hoaø tan phaân taùn nhoû. Vi khuaån vaø sinh vaät soáng duøng chaát neàn (BOD) vaø chaát dinh döôõng (N,P) laøm thöùc aên ñeå chuyeån hoaù chuùng thaønh caùc chaát trô khoâng hoaø tan vaø thaønh teá baøo môùi. Trong aeroten löôïng buøn hoaït tính taêng daàn leân, sau ñoù ñöôïc taùch ra taïi beå laéng ñôït hai. Moät phaàn buøn ñöôïc quay laïi veà ñaàu beå aeroten ñeå tham gia quaù trình xöû lyù nöôùc thaûi theo chu trình môùi. Hình 10. Sô ñoà nguyeân lyù quaù trình XLNT baèng phöông phaùp buøn hoaït tính 1.beå laéng ñôït moät; 2. beå aeroten; 3. beå laéng ñôït hai; 4. ngaên taùi sinh buøn hoaït tính Quaù trình chuyeån hoaù chaát baån trong beå xöû lyù nöôùc thaûi ñöôïc thöïc hieän theo töøng böôùc xen keõ noái tieáp. Sinh khoái buøn thay ñoåi. Moät vaøi loaøi vi khuaån coù khaû naêng phaân huyû chaát höõu cô caáu truùc phöùc taïp ñeå chuyeån thaønh caùc chaát höõu cô ñôn giaûn, laø nguoàn chaát neàn cho vi khuaån tieáp theo. Quaù trình naøy tieáp dieãn cho ñeán khi chaát thaûi cuoái cuøng khoâng theå laø thöùc aên cuûa sinh vaät ñöôïc nöõa. Theo nguyeân lyù laøm vieäc ta coù caùc coâng trình xöû lyù baèng buøn hoaït tính: Caùc coâng trình xöû lyù sinh hoïc khoâng hoaøn toaøn Thoâng thöôøng ñaây laø caùc loaïi beå aeroten troän hoaëc khoâng coù ngaên khoâi phuïc buøn hoaït tính, thôøi gian nöôùc löu laïi tronh beå töø 2 ñeán 4 giôø. Noàng ñoä chaát baån tính theo BOD5 cuûa nöôùc thaûi sau xöû lyù lôùn hôn hoaëc baèng 20mg/l. Trong nöôùc thaûi sau xöû lyù chöa xuaát hieän Nitôrat. Caùc coâng trình xöû lyù sinh hoïc hoaøn toaøn Caùc loaïi beå aeroten, keânh oxy hoaù, trong caùc coâng trình naøy thôøi gian löu nöôùc laïi töø 4 ñeán 8h vaø khoâng quaù 12 giôø. Trong thôøi gian naøy caùc chaát höõu cô khoù bò oxy hoaù seõ ñöôïc oxy hoaù vaø buøn hoaït tính ñöôïc phuïc hoài. Giaù trò BOD5 cuûa nöôùc thaûi sau xöû lyù thöôøng töø 10 ñeán 20mg/l. Trong nöôùc thaûi ñaõ xuaát hieän Nitôrat haøm löôïng töø 0,1 ñeán 1,0 mg/l. Caùc coâng trình xöû lyù sinh hoïc nöôùc thaûi keát hôïp oån ñònh buøn Ñaây laø caùc beå aeroten, hoà sinh hoïc thoåi khí hoaëc keânh oxy hoaù tuaàn hoaøn vôùi thôøi gian laøm thoaùng (caáp khí) keùo daøi. Trong thôøi gian naøy , chaát höõu cô trong nöôùc seõ bò oxy hoaù haàu heát. Nöôùc thaûi sau xöû lyù coù BOD5 döôùi 1mg/l. Moät phaàn buøn hoaït tính ñöôïc phuïc hoài, moät phaàn khaùc ñöôïc oån ñònh (oxy hoaù noäi baøo). Buøn hoaït tính dö ñöôïc ñöa ñi khöû nöôùc vaø vaän chuyeån ñeán nôi söû duïng. Caùc coâng trình xöû lyù sinh hoïc nöôùc thaûi coù taùch caùc nguyeân toá dinh döôõng N vaø P Trong caùc coâng trình naøy ngoaøi vieäc oxy hoaù caùc chaát höõu cô cacbon, coøn dieãn ra quaù trình nitôrat hoaù (trong ñieàu kieän hieáu khí), khöû nitôrat (trong ñieàu kieän thieáu khí – anoxic) vaø haáp thuï phoát pho trong buøn. Caùc coâng trình ñieån hình laø caùc aeroten heä Bardenpho, keânh oxy hoaù tuaàn hoaøn, aeroten hoaït ñoäng theo meû SBR,… Thôøi gian nöôùc thaûi löu laïi trong caùc coâng trình naøy thöôøng 15 ñeán 20 giôø. Sau quaù trình xöû lyù, BOD trong nöôùc thaûi thöôøng giaûm treân 90%, nitô toång soá giaûm 80%, phoát pho toång coù theå giaûm ñeán 70%. Ngoaøi ra, trong caùc bieän phaùp xöõ lyù sinh hoïc nöôùc thaûi sinh hoaït coøn coù caùc coâng trình khöû caùc chaát dinh döôõng (muoái nitô vaø phoát pho) vaø oån ñònh buøn baèng phöông phaùp hieáu khí keát hôïp. CAÙC COÂNG NGHEÄ XÖÛ LYÙ NÖÔÙC THAÛI SINH HOAÏT HIEÄN NAY Hieän nay, trong vieäc choïn löïa caùc coâng ngheä xöû lyù nöôùc thaûi ñoâ thò thích hôïp tröôùc heát nhaèm ñaûm baûo yeâu caàu veä sinh, ñaûm baûo vieäc phaùt trieån beàn vöõng, ñoàng thôøi phuø hôïp vôùi ñieàu kieän kinh teá – xaõ hoäi nöôùc ta hieän nay. Ñeå löïa choïn caùc giaûi phaùp coâng ngheä thích hôïp xöû lyù nöôùc thaûi ôû nöôùc ta hieän nay caàn phaûi phuø hôïp vôùi ñieàu kieän töï nhieân cuûa töøng khu vöïc, phuø hôïp vôùi thaønh phaàn vaø tính chaát nöôùc thaûi, phuø hôïp vôùi ñieàu kieän kinh teá xaõ hoäi vaø töøng ñoâ thò, ñoàng thôøi keát hôïp tröôùc maét vaø laâu daøi. Thaønh phaàn vaø tính chaát nöôùc thaûi ñoâ thò ôû nöôùc ta khaùc xa so vôùi nöôùc thaûi ôû caùc thaønh phoá hieän ñaïi cuûa caùc nöôùc coâng nghieäp. Löôïng chaát thaûi höõu co theo ñaàu ngöôøi khoâng cao haàu heát caùc nhaø ñeàu coù beå töï hoaïi (cho duø hoaøn thieän hay chöa hoaûn thieän, do ñoù tröôùc khi xaõ vaøo coáng, nöôùc thaûi cuõng ñaõ ñöôïc xöû lyù moät phaàn baèng sinh hoïc kî khí. Maïng löôùi thaùot nöôùc ôû ñoâ thò chöa hoaøn thieän, veà muøa khoâ nöôùc thaûi ñoäng laïi trong caùc coáng raát laâu, do vaäy neân trong thöïc teá duø khoâng mong muoán cuõng xaûy ra moät quaù trình xöû lyù kî khí töông töï trong beå töï hoaïi. Noàng ñoä caùc chaát nhieãm baån thaáp hôn nhieàu so vôùi nöôùc thaûi ôû caùc nöôùc coâng nghieäp phaùt trieån. ÔÛ nhöõng thaønh phoá lôùn nhö Haø Noäi, Thaønh Phoá Hoà Chí Minh, BOD5 thöôøng laø 150 – 200mg/l trong khi caùc ñoâ thò khaùc laø 100 – 150mg/l, noàng ñoä caùc chaát lô löõng (SS) thöôøng dao ñoäng raát lôùn : veà muøa khoâ raát thaáp nhöng vaøo muøa möa laïi taêng ñoät ngoät, thaäm chí cao hôn haøng chuïc laàn, noàng ñoä NH3 vaø H2S cao. Cho neân, trong vieäc löïa choïn caùc giaûi phaùp xöû lyù sinh hoïc töï nhieân xem ra seõ thuaän lôïi hôn so vôùi sinh hoïc nhaân taïo. Trong quaù trình choïn löïa caùc qui trình coâng ngheä thích hôïp, thaät khoù maø ñöa ra caùc aây chuyeàn coâng ngheä ñöôïc xem nhö laø nhöõng thieát keá maãu. Hieän nay trong caùc coâng trinh xöû lyù nöôùc thaûi ñoâ thò chuû yeáu laø sinh hoïc hoaëc hoaù hoïc keát hôïp vôùi sinh hoïc. Caùc coâng trình thöôøng aùp duïng laø hoà sinh hoïc, baõi thaám,… Khi khoâng coù ñieàu kieän ñeå aùp duïng caùc loaïi xöû lyù sinh hoïc töï nhieân, thì ngöôøi ta duøng ñeán caùc coâng trình sinh hoïc nhaân taïo nhö hoà sinh hoïc tieáp khí nhaân taïo, möông oxy hoaù. Trong thöïc teá ta thaáy caùc coâng trình xöû lyù nöôùc thaûi vôùi qui moâ lôùn ngöôøi ta thöôøng söû duïng phöông phaùp xöû lyù sinh hoïc buøn hoaït tính , tieâu bieåu laø caùc beå aeroten, coøn ñoái vôùi nöôùc thaûi ñoâ thò qui moâ vöøa vaø nhoû thi thöôøng hay duøng caùc beå loïc sinh hoïc. TOÅNG QUAN VEÀ KHU DAÂN CÖ THAØNH HÖNG GIÔÙI THIEÄU CHUNG Döï aùn khu daân cö Thaønh Höng, ñoâ thò môùi Nhôn Traïch vôùi chuû ñaàu tö laø Coâng ty TNHH Xaây döïng vaø Kinh doanh nhaø Thaønh Höng. Coâng ty chuyeân kinh doanh ngaønh ngheà: xaây döïng vaø kinh doanh nhaø, kinh doanh vaät lieäu xaây döïng, kinh doanh du kòch sinh thaùi. Caên cöù vaøo caùc hoà sô phaùp lyù, caùc quyeát ñònh cuûa UBND tænh Ñoàng Nai ñaõ pheâ duyeät quy hoaïch, giao quyeàn söû duïng ñaát, vaø caùc quyeàn haïn khaùc cho Coâng ty TNHH Xaây döïng vaø Kinh doanh nhaø Thaønh Höng ñeå xaây döïng khu daân cö taïi xaõ Long Thoï vaø xaõ Phöôùc An, huyeän Nhôn Traïch, tænh Ñoàng Nai. Toång voán döï kieán : 1.106.493,9 trieäu ñoàng. Trong ñoù bao goàm voán ñaàu tö töï coù cuûa Coâng ty TNHH Xaây döïng vaø Kinh doanh nhaø Thaønh Höng; voán vay ngaân haøng Thöông Maïi, voán huy ñoäng khaùch haønh öùng tröôùc töø nguoàn tieàn mua caùc loâ ñaát traû tröôùc cuûa ngöôøi daân vaø voán xaây laép cuûa caùc nhaø thaàu xaây laép. ÑIEÀU KIEÄN TÖÏ NHIEÂN VAØ MOÂI TRÖÔØNG Ñieàu kieän veà ñòa lyù Huyeän Nhôn Traïch laø huyeän ñöôïc taùch ra töø huyeän Long Thaønh theo Nghò ñònh soá 51/CP ngaøy 23/06/1994 cuûa Chính phuû. Huyeän Nhôn Traïch naèm veà phía Taây Nam cuûa tænh Ñoàng Nai, coù toïa ñoä ñòa lyù töø 1060045’16” – 1070001’55” kinh ñoä Ñoâng vaø 100031’33’’ – 100046’59” vó ñoä Baéc, coù vò trí ñòa lyù nhö sau: Phía Baéc giaùp : Tp Hoà Chí Minh vaø huyeän Long Thaønh. Phía Nam giaùp : Tp Hoà Chí Minh. Phía Ñoâng giaùp : huyeän Long Thaønh vaø tænh Baø Ròa Vuõng Taøu Phía Taây giaùp : Tp Hoà Chí minh. Toång dieän tích töï nhieân toaøn huyeän laø 41.083,68 ha. Huyeän coù 1 ñôn vò haønh chính goàm caùc xaõ: Ñaïi Phöôùc, Hieäp Phöôùc, Long Taân, Long Thoï, Phuù Ñoâng, Phuù Hoäi, Phuù Höõu, Phuù Thaïnh, Phöôùc An, Phöôùc Khaùnh, Phöôùc Thieàn, Vónh Thanh. Döï aùn ñaàu tö xaây döïng cô sôû haï taàng khu nhaø ôû Thaõnh Höng – ñoâ thi5 môùi Nhôn Traïch bao goàm dieän tích thuoäc xaõ Phöôùc An 364.214 m2 vaø moät phaàn cuûa xaõ Lomng Thoï 1.084 m2, huyeän Nhôn Traïch, tónh Ñoàng Nai vôùi toång dieän tích 47.3 ha. Theo ñònh höôùng qui hoaïch chung cuûa toaøn huyeän thì khu vöïc döï aùn thuoäc khu daân cö ñoâ thò phía Ñoâng Nam cuûa huyeän Nhôn Traïch vaø coù vò trí ñòa lyù nhö sau: Phía Baéc giaùp : khu daân cö Long Thoï – Phöôùc An ñang ñaàu tö xaây döïng. Phía Nam giaùp : khu nhaø ôû döï kieán qui hoaïch. Phía Ñoâng giaùp : khu nhaø ôû döï aùn khu daân cö Phía Taây giaùp : coâng vieân caây xanh. Khu ñaát qui hoaïch döï aùn hieän ñang laø khu daát noâng nghieäp, ñaát troàng khoai mì vaø ñaát troáng, haàu nhö khoâng coù daân cö, khoâng coù coâng trình xaây döïng. Giao thoâng ñoái ngoaïi hieän laø tuyeán ñöôøng 319 höôùng Baéc – Nam, ñi töø HL 19 tôùi ñöôøng 25A, ñoaïn chaïy ngang qua khu ñaát hieän laø ñöôøng ñaát. Vò trí khu ñaát döï aùn caùch caùc ñieåm giao thoâng quan trong nhö: caùc tuyeán giao thoâng thuyû caûng Thò Vaûi khoaûng 2km, caùch Trung taâm huyeän Nhôn Traïch Khoaûng 5km raát thuaän lôïi cho giao thoâng ñi laïi. Ñieàu kieän ñòa hình: Ñòa hình khu vöïc döï aùn coù dòa hình töï nhieân thuoäc dang ñoài thoaûi. Cao ñoä töø 10,45 – 27,17m, coù höôùng doác daàn töø Taây sang Ñoâng vaø töø Nam xuoàng Baéc côùi ñoä doác töø 1% - 2%. Nhìn chung ñòa hình khu vöïc raát thuaän lôïi cho vieäc xaây döïng coâng trình nhaø ôû, khu daân cö, tröôøng hoïc. Ñieàu kieän ñòa chaát: Tính chaát ñaát ñai ôû khu vöïc döï aùn chuû yeáu laø ñaát troàng caây coâng nghieäp, hoa maøu vaø moät soá ít ñaát hoang. Ñòa hình cao, coù taàng ñòa chaát vöõng chaéc (ñaát xaùm vaøng treân phuø sa coå). Ñieàu kieän veà khí töôïng thuyû vaên Vò trí döï aùn naèm trong vuøng chòu aûnh höôûng khí haäu chung cuûa tænh Ñoàng Nai. Ñaây laø vuøng coù ñieàu kieän khí haäu oân hoøa, bieán ñoäng giöõa caùc thôøi ñieåm trong naêm, trong ngaøy khoâng cao, ñoä aåm khoâng quaù cao, khoâng bò aûnh höôûng tröïc tieáp cuûa luõ luït ( theo nieân giaùm thoáng keâ 2005 cuûa tænh Ñoàng Nai, söû duïng caùc soá lieäu quan traéc khí töôïng taïi traïm Long Thaønh – khu vöïc gaàn nhaát do chöa coù tram quan traéc khí töôïng taïi huyeän Nhôn Traïch) Döï aùn naèm trong vuøng khí haäu nhieät ñôùi gioù muøa noùng aåm, phaân boá thaønh 2 muøa roõ reät trong naêm: muøa möa töø thaùng V – XI, muøa khoâ töø thaùng XII – IV. Nhieät ñoä khoâng khí Nhieät ñoä khoângkhí aûnh höôûng tröïc tieáp ñeán quaù trình phaùt taùn vaø chuyeån hoùa caùc chaát oâ nhieãm trong khí quyeån. Nhieät ñoä caøng cao thì toác ñoä phaûn öùng hoaù hoïc dieãn ra trong khí quyeån caøng lôùn vaø thôøi gian löu caùc chaát oâ nhieãm caûng nhoû. Nhieät ñoä trung bình naêm khoaûng : 260C. Nhieät ñoä cao nhaát tuyeät ñoái : 380C. Nhieät ñoä thaáp nhaát tuyeät ñoái : 170C. Thaùng coù nhieät ñoä cao nhaát laø thaùng IV: 380C. Thaùng coù nhieät ñoä thaáp nhaát laø thaùng I : 220C. Bieân ñoä giao ñoäng giöõa nhieät ñoä caùc thaùng trong naêm khoâng lôùn (» 30C) nhöng bieân nhieät ñoä naøy giöõa ngaøy vaø ñeâm töông ñoái lôùn (» 10 – 130C vaøo muøa khoâ) vaø (» 7 – 90C vaøo muøa möa). Ñoä aåm Ñoä aåm khoâng khí cuõng nhö nhieät ñoä khoâng khí laø moät trong nhöõng yeáu toá töï nhieân aûnh höôûng ñeán quaù trình chuyeån hoaù vaø phaùt taùn oâ nhieãm, quaù trình trao ñoåi nhieät cuûa cô theå vaø söùc khoeû con ngöôøi. Ñoä aåm khoâng khí trung bình haøng naêm: 76,6%. Caùc thaùng muøa möa coù ñoä aåm töông ñoái cao: 82 – 83%. Caùc thaùng muøa möa coù ñoä aåm töông ñoái thaáp: 70 – 72%. Ñoä aåm cöïc ñaïi tuyeät ñoái laø 83% vaø cöïc tieåu tuyeät ñoái laø 65,2%. Böùc xaï maêt trôøi Böùc xaï maët trôøi laø moät trong nhöõng yeáu toá quan troïng aûnh höôûng tröïc tieáp ñeán cheá ñoä nhieät trong vuøng vaø qua ñoù seõ aûnh höôûng ñeán möùc ñoä beàn vöõng khí quyeån vaø quaù trình phaùt taùn – bieán ñoåi caùc chaát oâ nhieãm. Cöôøng doä böùc xaï tröïc tieáp lôùn nhaát vaøo caùc thaùng II, III, coù theå ñaït tôùi 0,72 – 0,79 cal/cm2.phuùt, töø thaùng IV – VII coù theå ñaït ñeán 0,42 – 0,46 cal/cm2.phuùt vaøo nhöõng giôø tröa. Cöôøng ñoä böùc xaï tröïc tieáp ñi ñeán maët thaúng goùc vôùi tia maët trôøi coù theå ñaït tôùi 0,77 – 0.88 cal/cm2.phuùt vaøo nhöõng giôù tröa cuûa caùc thaùng naéng vaø ñaït 0,42 – 0,56 cal/cm2.phuùt vaøo caùc giôø tröa cuûa caùc thaùng möa (töø thaùng VI – XII). Muøa khoâ laø muøa coù soá giôø naéng khaù cao, ñaït cöïc ñaïi chieám treân 60% giôø naéng trong naêm. Thaùng III laø thaùng coù soá giôø naéng khaù cao khoaûng 300 giôø. Trong caùc thaùng möa, thang VIII laø thaùng coù giôø naéng ít nhaát khoaûng 140 giôø. Soá giôø naéng trung bình trong naêm töø 2600 – 2700 giôø, trung bình moãi thaùng laø 220 giôø naéng. Cheá ñoä möa Möa coù taùc duïng thanh loïc caùc chaát oâ nhieãm trong khoâng khí vaø pha loaõng caùc chaát oâ nhieãm trong nöôùc, nöôùc möa coøn cuoán theo caùc chaát oâ nhieãm rôi vaõi treân maët ñaát xuoáng caùc nguoàn nöôùc. Caàn phaûi taùch rieâng heä thoáng thoaùt nöôùc möa vôùi nöôùc thaûi sinh hoaït ñeå giaûm khoái löôïng nöôùc thaûi xöû lyù. Löôïng möa trung bình naêm khoaûng 1600 – 1800 mm/naêm. Löôïng möa nhoû nhaát laø 1661 mm vaø löôïng möa cao nhaát laø 2238 mm. Möa phaân boá khoâng ñeàu taïo neân 2 muøa möa vaø khoâ. Muøa möa töø thaùng V – X chieám treân 90% löôïng möa haøng naêm. Caùc muøa khoâ coøn laïi töø thaùng XI – IV naêm sau chieám döôùi 10%. Ngaøy coù löôïng möa cao nhaát ño khoaûng 430 mm. Gioù Gioù laø nhaân toá quan troïng trong caùc quaù trình phaùt taùn vaø lan truyeàn chaát oâ nhieãm trong khoâng khí. Khi vaän toác gioù caøng lôùn, khaû naêng lan truyeàn buïi vaø caùc chaát oâ nhieãm caøng xa, khaû naêng pha loaõng vôùi khoâng khí saïch caøng lôùn. Moãi naêm coù 2 muøa gioù ñi theo 2 muøa möa vaø khoâ. Höôùng gioù chuû ñaïo trong khu vöïc vaøo muøa möa, trong thaùng 8 laø höôùng Taây – Nam. Höôùng gioù chuû ñaïo trong muøa khoâ, thaùng 2 coù gioù thònh haønh laø Ñoâng – Nam. Chuyeån tieáp giöõa 2 muøa coù gioù Ñoâng vaø gioù Ñoâng Nam, ñaây laø loaïi gioù ñòa phöông thöôøng goïi laø gioù chöôùng. Gioù chöôùng khi gaëp thuyû trieàu leân seõ laøm nöôùc daâng cao vaøo ñaát lieàn. Toác ñoä gioù trung bình ñaït 2,5 – 2,9 m/s; lôùn nhaát ñaït 3,1 – 3,3 m/s. Khu vöïc naøy ít chòu aûnh höôûng tröïc tieáp cuûa gioù baõo, tuy nhieân gioâng giaät vaø luõ queùt laø hai hieän töôïng thöôøng xaûy ra. Hieän traïng caùc thaønh phaàn moâi tröôøng Moâi tröôøng nöôùc Nöôùc maët: Khu vöïc döï aù._.å laéng hai voû, laáy 2÷3m, choïn htr = 2m Hieäu suaát xöû lyù nöôùc thaûi sau khi ñi qua beå laéng hai voû : Haøm löôïng chaát lô löûng giaûm 60%, coøn laïi : SS = 338,28(100 – 60)% = 135,31mg/l Haøm löôïng BOD5 giaûm 15%, coøn laïi : BOD5 = 144(100 – 15)% = 122,4mg/l Baûng 15. Caùc thoâng soá tính toaùn beå laéng hai voû Caùc thoâng soá tính toaùn Kí hieäu Giaù trò Ñôn vò Ñöôøng kính beå laéng D 6,26 m Chieàu ngang maùng laéng b 1,5 m Chieàu cao phaàn hình noùn hll 1,7 m Ñöôøng kính ñaùy nhoû noùn cuït d 0,37 m Chieàu cao xaây döïng beå H 4,67 m Beå loïc sinh hoïc cao taûi Tính toaùn kích thöôùc Heä soá tính toaùn K = = 8,6 Trong ñoù: La: BOD5 ban ñaàu Lt: BOD5 nöôùc thaûi ñaõ xöû lyù laáy Lt = 15mg/l Theo baûng 36. Ñieàu 6.14.18 – TCXD 51 – 84 xaùc ñònh caùc thoâng soá cuûa beå loïc sinh hoïc cao taûi (laáy xaáp xæ hoaëc noäi suy): Heä soá K phuï thuoäc vaøo nhieät ñoä cuûa nöôùc thaûi vaø muøa ñoâng, löu löôïng khoâng khí vaø taûi löôïng thuûy löïc ta laáy xaáp xæ k = 8,93 (theo baûng) öùng vôùi T = 200C, taûi troïng thuûy löïc q = 20m3/m2.ng.ñ Chieàu cao beå loïc H = 3m vaø löu löôïng rieâng khoâng khí B = 8m3/m3 Hieäu quaû xöû lyù BOD5: E = = 88% Ta coù E = F: thoâng soá tuaàn hoaøn nöôùc F = = 1,65 R: heä soá tuaàn hoaøn, choïn R = 1 W: toång löôïng BOD5 caàn khöû trong ngaøy W = Q(La – Lt) =1000(122,4 – 15) = 107,4kg/ngaøy V: theå tích lôùp vaät lieäu loïc Töø E = Þ V = = 688m3 Dieän tích beå loïc S = = 230m2 Choïn 2 beå loïc sinh hoïc cao taûi coù daïng sinh hoïc Dieän tích moãi beå seõ laø: S1 = = 115m2 Ñöôøng kính moãi beå: D = = 12m Choïn vaät lieäu loïc laø ñaù daêm côõ haït töø 40÷70mm. Choïn côõ haït gioáng nhau. Lôùp vaät lieäu ñôõ ôû phía döôùi coù côõ haït lôùn hôn vaø daøy khoaûng 0,2m Löôïng khoâng khí caàn thieát cung caáp cho beå loïc sinh hoïc cao taûi ñöôïc tính theo coâng thöùc: A = = = 543m3/h Trong ñoù: A: löu löôïng khoâng khí caàn thieát cung caáp cho beå loïc sinh hoïc cao taûi, m3/h K1: heä soá döï tröõ, K1 = 2÷3, laáy K1 = 3 Chieàu cao xaây döïng cuûa beå laø: Hxd = H + hbv + hñaùy = 3 + 0,5 + 0,8 = 4,3m Trong ñoù: hbv : chieàu cao baûo veä cuûa beå hñaùy: khoaûng caùch töø saøn phaân phoái Tính toaùn heä thoáng töôùi phaûn löïc Löu löôïng tính toaùn treân moät beå loïc sinh hoïc cao taûi Q1 = = 12l/s Trong ñoù: n: soá beå loïc sinh hoïc Ñöôøng kính heä thoáng töôùi phaûn löïc laáy baèng: Dt = D – 200 = 12000 – 200 = 11800mm Choïn 4 oáng phaân phoái trong heä thoáng töôùi phaûn löïc, lieân keát vôùi truïc quay thoâng qua moteur truyeàn ñoäng. Ñöôøng kính moãi oáng laø: D0 = Trong ñoù: n1: soá oáng phaân phoái trong heä thoáng töôùi phaûn löïc, n1 = 4 v: toác ñoä chaûy ôû ñaàu oáng, v= 0,6÷1m/s, choïn v = 1m/s (Ñieàu 6.14.8 – TCXD 51- 84) Þ D0 = = 0,62m Choïn Do = 75mm Khi ñoù vaän toác thöïc teá taïi caùc ñaàu oáng laø: Vtt = = 0,68m/s Giaù trò naøy thoûa maõn ñieàu kieän 0,6 ≤ Vtt ≤ 1 neân chaáp nhaän ñöôïc Soá loã treân moãi oáng nhaùnh phaân phoái ñöôïc tính theo coâng thöùc: m = = 84 loã Khoaûng caùch cuûa moät loã baát kyø Li caùch taâm truïc giöõa cuûa heä thoáng töôùi ñöôïc tính theo coâng thöùc Li = Trong ñoù: i: soá thöù töï cuûa loã caùch taâm truïc giöõa cuûa heä thoáng töôùi Þ L1 = = 644mm Þ L2 = = 910mm Caùch tính töông töï cho caùc loã coøn laïi ta ñöôïc keát quaû ôû baûng: Baûng 16. Khoaûng caùch caùc loã ñeán taâm truïc quay cuûa heä thoáng töôùi phaûn löïc Thöù töï caùc loã (i) Khoaûng caùch cuûa caùc loã tôùi taâm truïc quay(mm) 1 644 2 910 3 1115 4 1287 5 1439 6 1577 7 1703 8 1821 9 1931 10 2036 11 2135 12 2230 13 2321 14 2409 15 2493 16 2575 17 2654 18 2731 19 2806 20 2879 21 2950 22 3019 23 3087 24 3154 25 3219 26 3283 27 3345 28 3406 29 3467 30 3526 31 3584 32 3642 33 3698 34 3754 35 3808 36 3862 37 3916 38 3968 39 4020 40 4071 41 4122 42 4172 43 4221 44 4270 45 4318 46 4366 47 4413 48 4460 49 4506 50 4552 51 4597 52 4642 53 4687 54 4731 55 4774 56 4817 57 4860 58 4903 59 4945 60 4986 61 5028 62 5069 63 5110 64 5150 65 5190 66 5230 67 5269 68 5308 69 5347 70 5386 71 5424 72 5462 73 5500 74 5538 75 5575 76 5612 77 5649 78 5685 79 5722 80 5758 81 5794 82 5829 83 5865 84 5900 Soá voøng quay cuûa heä thoáng töôùi trong moãi phuùt ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc thöïc nghieäm: r = = 7,5 voøng/phuùt Trong ñoù: r: soá voøng quay trong moät phuùt d: ñöôøng kính loã, laáy khoâng nhoû hôn 10mm, choïn d = 14mm Q2: löu löôïng bình quaân cho 1 oáng töôùi, coù taát caû 4 oáng neân: Q2 = 12 : 4 = 3l/s Aùp löïc caàn thieát ôû heä thoáng töôùi (vôùi 4 oáng ly taâm) ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc thöïc nghieäm: h = Q22() Trong ñoù: Km: Moâñun löu löôïng, l/s. laáy theo baûng Baûng 17. Moâñun löu löôïng Km(l/s) öùng vôùi caùc loaïi ñöôøng kính khaùc nhau D0(mm) 50 65 75 100 125 150 175 200 250 Km(l/s) 6 11,5 19 43 86,5 134 209 300 300 ÖÙng vôùi D0 = 75mm, coù Km = 19l/s h = 32( = 72mm = 0,072m Baûng 18. Caùc thoâng soá tính toaùn beå loïc sinh hoïc cao taûi. Caùc thoâng soá tính toaùn Kí hieäu Giaù trò Ñôn vò Soá löôïng beå n 2 Beå Ñöôøng kính beå D 12 m Chieàu cao xaây döïng beå H 4,3 m Ñöôøng kính heä thoáng töôùi phaûn löïc Dt 11,8 m Ñöôøng kính oáng töôùi phaûn löïc D0 75 mm Soá loã treân moãi oáng nhaùnh m 84 Loã Beå laéng đợt II (bể lắng đứng) Dieän tích tieát dieän öôùt oáng trung taâm cuûa beå laéng ñôït II: f = = 0,4m2 Trong ñoù : Qstb : löu löôïng tính toaùn trung bình theo giaây, Qstb = 0,012m3/s Vtt : toác ñoä chuyeån ñoäng cuûa nöôùc trong oáng trung taâm , laáy khoâng lôùn hôn 30mm/s (0,03m/s). Ñieàu 6.5.9. TCXD 51 - 84 Ñöôøng kính cuûa oáng trung taâm: d = = = 0,7m Choïn oáng F = 700mm Ñöôøng kính phaàn loe cuûa oáng trung taâm: DL = 1,35 * d = 1,35 * 0,7 = 0,945 m (Theo ñieàu 6.5.9 TCXD 51 - 84 ) Chieàu cao phaàn loe oáng trung taâm: HL = 1,35*d = 1,35*0,7 = 0,945 m Ñöôøng kính taám haét: Dc = 1,3 * DL = 1,3 * 0,945 = 1,23 m Dieän tích tieát dieän öôùt cuûa beå laéng ñöùng trong maët baèng : F = = 24m2 Trong ñoù : v : toác ñoä chuyeån ñoäng cuûa nöôùc thaûi trong beå laéng ñöùng, sau beå loïc sinh hoïc cao taûi,v = 0,0005m/s (ñieàu 6.5.6 – TCXD 51 – 84). Dieän tích toång coäng cuûa beå laéng Ft = F+ f = 24 + 0,4 = 24,4 m2 Ñöôøng kính cuûa beå ñöôïc tính theo coâng thöùc : D = = = 5,6m Khoaûng caùch giöõa meùp ngoaøi cuøng cuûa mieäng loe oáng trung taâm ñeán meùp ngoaøi cuøng cuûa taám chaén theo maët phaúng qua truïc: L = = 0,13m Trong ñoù: vk: Toác ñoä doøng nöôùc chaûy qua khe hôû giöõa mieäng loe oáng trung taâm vaø beà maët taám haét, vk £ 20mm/s. Choïn vk = 20mm/s = 0,02m/s dn: Ñöôøng kính ñaùy nhoû cuûa hình noùn cuït, laáy dn = 0,3m Chieàu cao tính toaùn cuûa vuøng laéng trong beå laéng ñöùng: htt = v * t = 0,0005 * 1.5 * 3600 = 2,7m Vôùi t laø thôøi gian laéng, t = 1,5h Chieàu cao phaàn hình noùn cuûa beå laéng ñöùng: 3,16m Trong ñoù: h2: Chieàu cao lôùp trung hoaø, m; h3: Chieàu cao giaû ñònh lôùp caên trong beå, m; D: Ñöôøng kính beå laéng, D = 5,6m; dn:Ñöôøng kính ñaùy nhoû cuûa hình noùn cuït, choïn dn = 0,3 m a: Goùc taïo bôûi ñaùy beå vaø maët ngang, laáy khoâng nhoû hôn 500 (Ñieàu 6.5.9 – TCXD – 51 -84) choïn a = 50o Chieàu cao toång coäng cuûa beå: H = htt + hn + hbv = 2,7 + 3,16 + 0,5 = 5,36m Trong ñoù: htt: Chieàu cao tính toaùn cuûa vuøng laéng hbv : Chieàu cao töø möïc nöôùc ñeán thaønh beå, hbv = 0,5 m hn: Chieàu cao phaàn hình noùn Tính toaùn maùng thu nöôùc. Ñöôøng kính maùng thu nöôùc Dm = 0,8´D = 0,8´5,6 = 4,5(m) Chieàu roäng maùng thu nöôùc: Bm = = 0,55(m) Chieàu cao maùng: hm = 0,3(m). Dieän tích maët caét ngang cuûa maùng: Wm = Bm ´hm = 0,55´0,3 =0,165(m2) Chieàu daøi maùng thu : Lm = p´Dm = 3,14´4,5 = 14,13(m). Taûi troïng thu nöôùc treân 1m chieàu daøi cuûa maùng : a == 70,77 (m3/m.ngaøy). Ñöôøng kính oáng thu nöôùc: Dth = = 0,195(m) Trong ñoù: Q: löu löôïng nöôùc thaûi trung bình theo giaây, Q = 0,012m3/s v: Vaän toác nöôùc trong maùng thu (theo cô cheá töï chaûy v = 0,3 0,9(m/s) à choïn v = 0,4(m/s). Vaäy choïn oáng PVC coù F = 200(mm) Tính maùng raêng cöa. Ñöôøng kính maùng raêng cöa Drc = Dm = 4,5(m) Chieàu daøi maùng raêng cöa. lm = p´Drc = 3,14 ´ 4,5 = 14,13(m) Maùng raêng cöa xeû khe thu nöôùc chöõ V, goùc 90o, chieàu cao khe laø 50 (mm) , beà roäng moãi khe laø 100(mm) , hai khe keá tieáp caùch nhau moät khoaûng 200(mm) , vaäy treân 1(m) chieàu daøi coù 1000/200 = 5(khe) , maùng daøi 14,13(m) , vaäy coù 71(khe) xeû chöõ V . Chieàu cao maùng laø150(mm),beà daøy maùng raêng cöa laø 5(mm), maùng ñöôïc baét dính vôùi maùng thu nöôùc. Löu löôïng nöôùc chaûy qua moät khe. qkhe = = 14(m3/ngaøy) = 3,9´10-3(m3/s) Chieàu saâu ngaäp nöôùc cuûa khe. Ta coù : qkhe = 3,9´10-3 = hngập = 0,095(m) Trong ñoù: Cd  : heä soá traøn; Cd = 0.6. g : gia toác troïng tröôøng. u : goùc ôû ñænh tam giaùc Baûng 19. Haøm löôïng chaát lô löûng trong nöôùc thaûi sinh hoaït sau beå laéng ñôït II Thôøi gian laéng (giôø) Haøm löôïng chaát lô löõng trong nöôùc thaûi sinh hoaït sau beå laéng ñôït II (mg/l) khi BOD5 cuûa nöôùc thaûi ñaõ ñöôïc xöû lyù (mg/l) 15 20 25 50 75 100 0.75 21 27 33 66 86 100 1 18 24 29 59 78 93 1.5 15 20 25 51 70 83 2 12 16 21 45 63 75 ( Ñieàu 6.5.8. TCXD – 51 – 84). Theo baûng treân vôùi BOD5 = 15 mg/l ( sau khi qua beå loïc cao taûi ) öùng vôùi thôøi gian laéng laø 1,5h thì haøm löông chaát lô löõng khi qua beå laéng ñôït II laø 15mg/l, ñaït tieâu chuaån loaïi A , TCVN – 5945 – 2005. Baûng 20. Thoâng soá tính toaùn beå laéng II Caùc thoâng soá tính toaùn Kí hieäu Giaù trò Ñôn vò Ñöôøng kính beå laéng D 5,6 m Ñöôøng kính oáng trung taâm d 0,7 m Chieàu cao vuøng laéng htt 2,7 m Chieàu cao phaàn hình noùn hll 3,16 m Chieàu cao toång coäng cuûa beå H 5,36 m Ñöôøng kính taám chaén doøng Dc 1,23 m Ñöôøng kính mieäng oáng loe DL 0,945 m Chieàu cao phaàn loe HL 0,945 m Ñöôøng kính maùng thu nöôùc Dm 4,5 m Chieàu daøi maùng thu nöôùc Lm 14,13 m Chieàu cao cuûa maùng l 0,3 m Beå khöû truøng Tính kích thöôùc thuøng pha hoùa chaát vaø thuøng tieâu thuï hoùa chaát Löôïng Clo hoaït tính lôùn nhaát duøng ñeå khöû truøng nöôùc thaûi Gmax = = 0,313kg/h Trong ñoù: a: lieàu löôïng Clo hoaït tính, ñoái vôùi nöôùc thaûi sau xöû lyù sinh hoïc hoaøn toaøn, a = 3g/m3 (Ñieàu 6.20.3 TCXD 51 – 84) Löôïng Clo hoaït tính trung bình: Gtb = = 0,126kg/h Dung tích höõu ích cuûa thuøng hoøa tan W = = 0,3m3 Trong ñoù: Q: löu löôïng trung bình cuûa nöôùc thaûi,Q = 1000 m3/ngaøy ñeâm b: noàng ñoä dung dòch Clorua voâi,b = 2,5% n: soá laàn hoøa troän Clorua voâi trong ngaøy, n = 2÷6. Choïn n = 2 p: haøm löôïng Clo hoaït tính trong Clorua voâi, p = 20% Theå tích toång coäng cuûa thuøng hoøa tan tính caû theå tích phaàn laéng: Wtc = 1,15*W = 1,15*0,3 = 0,345m3 Choïn 2 thuøng hoøa tan, theå tích moãi thuøng: W1 = = 0,173m3 » 0,2m3 Theå tích hoøa tan laáy baèng 40% theå tích thuøng hoøa tan: Wth = 0,4*0,2 = 0,08m3 Chieàu cao thuøng hoøa troän laáy baèng 0,25m Dieän tích thuøng hoøa troän laø: S = = 0,32m2 Löu löôïng Clorua voâi2,5% lôùn nhaát cung caáp qua bôm ñònh löôïng ñöôïc tính theo coâng thöùc: qmax = Gmax* = 62,6l/h Tính kích thöôùc beå khöû truøng Theå tích beå V = Q ´ t = 42 ´ 0,5 = 21m3 Vôùi t laø thôøi gian löu nöôùc trong beå, choïn t = 30phuùt = 0,5h Kích thöôùc beå Choïn chieàu cao coâng taùc cuûa beå khöû truøng h = 2m Chieàu daøi beå L = 5m Vaäy chieàu roäng cuûa beå B = = 2,1m Chieàu cao baûo veä laø 0,5m, vaäy chieàu cao toång coäng cuûa beå H = h + 0,5 = 2 + 0,5 = 2,5m Theå tích thöïc cuûa beå: Vt = L*B*H = 5*2,1*2,5 = 26,25m3 Vaùch ngaên: Chieàu daøi vaùch ngaên baèng 2/3 chieàu roäng cuûa beå Lvn = =1,4m Choïn 2 vaùch ngaên coù ñoä daøy 100mm Vaäy khoaûng caùch giöõa caùc vaùch ngaên: l = = 1,6m Saân phôi buøn Caën khi leân men ôû beå laéng 2 voû coù ñoä aåm 90% ñöôïc xaû ñònh kyø ñeán saân phôi buøn, giaûm ñoä aåm caàn thieát thuaän lôïi cho vieäc vaän chuyeån vaø xöû lyù tieáp theo. Thôøi gian cuûa moät chu kyø xaû caën cuûa beå laéng 2 voû laø 120 ngaøy Löôïng caën toång coäng xaû töø beå laéng 2 voû trong moät chu kyø xaû caën ñöôïc tính gaàn ñuùng döïa vaøo haøm löôïng caën lô löûng trong nöôùc thaûi daãn ñeán beå laéng, hieäu suaát laéng, ñoä aåm cuûa caën laéng.. vaø ñöôïc tính: WC = = = 395,79m3/chu kyø xaû Trong ñoù: Cll: Haøm löôïng chaát lô löûng trong nöôùc thaûi ra khoûi beå ñieàu hoøa, Cll = 338,28mg/l Q: löu löôïng trung bình ngaøy ñeâm cuûa nöôùc thaûi E: hieäu suaát laéng cuûa beå laéng 2 voû coù tính ñeán khaû naêng laøm thoaùng sô boä nöôùc thaûi tröôùc khi laéng, E = 75% k: heä soá tính ñeán söï gia taêng löôïng buøn khi tieáp nhaän buøn töø beå laéng II sau beå loïc sinh hoïc cao taûi, k = 1,3 t: thôøi gian cuûa moät chu kyø xaû caën, t = 120 ngaøy P: ñoä aåm cuûa caën ñaõ leân men ôû beå laéng 2 voû, P = 90% Ñeå tieát kieäm dieän tích saân phôi buøn, quy ñònh cheá ñoä xaû caën cho 3 beå laéng. Khi ñoù thôøi gian giöõa 2 chu kyø xaû caën keá tieáp nhau laø: t1 = = 40ngaøy Theå tích caën daãn tôùi saân phôi buøn cuûa 1 ñôït xaû caën cho 1 beå laéng 2 voû laø: WC’ = = 131,93m3 Dieän tích höõu ích cuûa saân phôi buøn ñöôïc tính theo coâng thöùc WC’ = = 98,95m3 Dieän tích höõu ích cuûa saân phôi buøn ñöôïc tính theo coâng thöùc F1 = = 395,8m2 Trong ñoù: hC: chieàu cao lôùp caën buøn trong saân phôi buøn, hC = 0,2÷0,3m, choïn hC = 0,25m Chieàu cao saân phôi buøn: H = hc + h1 + h2 + hbv + Chieàu cao lôùp soûi, h1 = 0,3 m + Chieàu cao lôùp caùt, h2 = 0,2 m + Chieàu cao baûo veä: hbv = 0.3 m Þ H = 0,25 + 0,3 + 0,2 + 0,3 = 1.05m Trong caùc oâ saân phôi buøn goàm: lôùp treân cuøng laø caùt, döôùi lôùp caùt laø lôùp soûi ñoû. Trong lôùp soûi ñoû ñaët heä thoáng oáng nhöïa khoan loã deå ruùt nöôùc, khoaûng caùch töø 3 – 6cm. Oáng ruùt nöôùc vaø daãn nöôùc thaám coù ñöôøng kính 100mm vaø ñoä doác 1% Dieän tích phuï cuûa saân phôi buøn : ñöôøng xaù, möông, maùng ñöôïc tính theo coâng thöùc: F2 = k*F1 = 0,25*395,8 = 98,95m2 Trong ñoù: k: heä soá tính ñeán dieän tích phuï, k = 0,2 ÷0,3, choïn k = 0,25 Dieän tích toång coäng cuûa saân phôi buøn F = F1 + F2 = 395,8 + 98,95 = 494,75m2 Saân phôi buøn ñöôïc chia laøm 4 oâ vôùi dieän tích moãi oâ laø 124m2, kích thöôùc moät oâ laø L*B = 12m*10,5m Baûng 21. Caùc thoâng soá thieát keá saân phôi buøn STT Teân thoâng soá Soá lieäu duøng thieát keá Ñôn vò 1 Kích thöôùc oâ (L*B*H) 12*10,5*1.05 m 2 Soá oâ trong saân phôi buøn 4 oâ 3 Chieàu cao lôùp soûi (h1) 0,3 m 4 Chieàu cao lôùp caùt (h2) 0,2 m 5 Chieàu cao lôùp buøn (h) 0,25 m 6 Ñöôøng kính oáng thu nöôùc 0,1 m 7 Ñoä doác oáng thu nöôùc 1 % Phöông aùn 2 Möông oxy hoaù. Nöôùc thaûi sau khi ra khoûi beå laéng hai voû (phöông aùn I) ñöôïc daãn vaøo möông oxy hoaù. Chaát löôïng nöôùc thaûi ban ñaàu nhö sau: Haøm löông chaát lô löûng: SS = 135,31 mg/l Haøm löôïng BOD5: BOD5 = 122,4 mg/l Theå tích höõu ích cuûa möông oxy hoaù ñöôïc tính theo coâng thöùc (Theo: Xöû Lyù Nöôùc Thaûi Ñoâ Thò Vaø Coâng Nghieäp Tính Toaùn Vaø Thieát Keá Coâng Trình - Laâm Minh Trieát) 282,63 m3 Trong ñoù: Q: Löu löôïng nöôùc thaûi trung bình ngaøy ñeâm, Q = 1000 m3/ngñ; L0: Haøm löôïng BOD5 cuûa nöôùc thaûi daãn vaøo möông oxy hoaù; Lt: Haøm löôïng BOD5 cuûa nöôùc thaûi sau xöû lyù: Lt = 15 mg/l; L: Taûi troïng BOD20 leân möông oxy hoaù, L = 0,240,4 khBOD20/m3, choïn L= 0,38 kgBOD20/m3 Chieàu saâu cuûa möông oxy hoaù choïn baèng 1 m Möông oxy hoaù coù tieát dieän ngang laø hình thang caân vaø coù kích thöôùc löïa choïn nhö sau: Chieàu roäng maët nöôùc choïn: a = 5 m; Chieàu roäng ñaùy möông choïn: b = 2 m; Ñoä saâu lôùp nöôùc trong möông: h1 = 1,0 m; Khoaûng caùch töø maët nöôùc ñeán maët treân möông: h2 = 0,6 m; Ñoä saâu xaây döïng möông: H = h1 + h2 = 1,0 + 0,6 = 1,6 m; Chieàu ngang xaây döïng möông: Dieän tích maët caùt öôùt cuûa möông oxy hoaù: Chieàu daøi toång coäng cuûa möông oxy hoaù: 80,75 m Möông oxy hoaù coù daïng hình chöõ “O” keùo daøi treân maët baèng vôùi baùn kính trung bình cuûa ñoaïn uoán cong laø: Rtb = 9 m. Toång chieàu daøi phaàn möông uoán cong: Chieàu daøi phaàn möông thaúng: Theo tieâu chuaån thieát keá TCXD – 51 – 84 ñieàu 7.9.1; Thôøi gian naïp khí trong möông oxy hoaù ñöôïc tính theo coâng thöùc: (Theo: Xöû Lyù Nöôùc Thaûi Ñoâ Thò Vaø Coâng Nghieäp Tính Toaùn Vaø Thieát Keá Coâng Trình - Laâm Minh Trieát) h Trong ñoù: L0: Haøm löôïng BOD20 cuûa nöôùc thaûi daãn vaøo möông oxy hoaù; Lt: Haøm löôïng BOD20 cuûa nöôùc thaûi sau xöû lyù: Lt = 20 mg/l; a:Lieàu löôïng buøn hoaït tính (a = 3,6 g/l)( ñieàu 7.9.1. TCXD – 51 – 84); S:Ñoä tro cuûa buøn hoaït tính, S = 0,45 (ñieàu 7.9.1. TCXD – 51 – 84) : Toác ñoä oxy hoaù trung bình theo BOD5, = 6 mg/g.h Löôïng oxy caàn cung caáp ñeå loaïi boû löôïng chaát baån trong nöôùc thaûi ñöôïc tính theo coâng thöùc: (Theo: Xöû Lyù Nöôùc Thaûi Ñoâ Thò Vaø Coâng Nghieäp Tính Toaùn Vaø Thieát Keá Coâng Trình - Laâm Minh Trieát) trong ñoù: G0: lieàu löôïng oxy ñôn vò, G0 = 1,42 mgO2 ñeå loaïi boû 1 mgBOD5; 0,68: Heä soá chuyeån ñoåi giöa BOD5 vaø BOD20 ; Löôïng khí caàn cung caáp moãi giôø: (Theo: Xöû Lyù Nöôùc Thaûi Ñoâ Thò Vaø Coâng Nghieäp Tính Toaùn Vaø Thieát Keá Coâng Trình - Laâm Minh Trieát) kgO2/h DÖÏ TOAÙN GIAÙ THAØNH CHO COÂNG NGHEÄ XÖÛ LYÙ Tính toaùn kinh teá laø vieäc xaùc ñònh chi phí xaây döïng caùc coâng trình, mua caùc thieát bò, … Vaø chi phí vaän haønh heä thoáng. Treân cô sôû chi phí xaây döïng, xaùc ñònh thôøi gian khaáu hao vaø voán thu hoài, cuøng vôùi chi phí vaän haønh, duy tu, döï phoøng, … Töø ñoù, xaùc ñònh ñöôïc toång chi phí caàn cho heä thoáng trong moät ñôn vò thôøi gian vaø xaùc ñònh giaù thaønh xöû lyù cho 1 m3 nöôùc thaûi. TÍNH TOAÙN VOÁN ÑAÀU TÖ XAÂY DÖÏNG Heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi laø moät coâng trình xaây döïng baèng beâ toâng coát theùp neân coù theå öôùc tính theo söùc chöùa cuûa coâng tình. Giaù thaønh xaây döïng duøng ñeà tính toaùn sô boä laø 1.800.000 (VNÑ/m3 xaây döïng). Baûng 22. Tính toaùn giaù thaønh xaây döïng STT Teân coâng trình Vaät lieäu Ñôn vò tính Soá löôïng Ñôn giaù (trieäu VNÑ/ ñôn vò) Thaønh tieàn (trieäu VNÑ) 1 Ngaên tieáp nhaän BTCT m3 1,95 1,8 3,12 2 Song chaén raùc BTCT m3 1,15 1,8 2,07 3 Hoá thu BTCT m3 42 1,8 75,6 4 Beå ñieàu hoøa BTCT m3 378 1,8 680,4 5 Beå laéng hai voû BTCT m3 192 1,8 345,6 6 Beå loïc sinh hoïc cao taûi BTCT m3 230 1,8 414 7 Beå laéng II BTCT m3 120 1,8 216 8 Beå khöû truøng BTCT m3 26,25 1,8 47,25 9 Saân phôi buøn BT m3 395,79 0,8 316,362 10 Möông oxy hoaù BTCT m3 282,63 1,8 508,734 11 Nhaø ñieàu haønh 120 12 Chi phí ñaøo ñaát 20 13 Coâng nhaân chuyeân chôû, laép ñaët 20 14 Caùc chi phí phuï(ñinh, oác saét,…) 50 15 Phí phaùt sinh 50 16 Toång chi phí xaây döïng Phöông aùn 1 2340,403 Phöông aùn 2 2435,137 TÍNH TOAÙN VOÁN ÑAÀU TÖ TRANG THIEÁT BÒ Baûng 23. Voán ñaàu tö trang thieát bò STT Teân coâng trình Ñôn vò tính Soá löôïng Ñôn giaù (trieäu VNÑ/ ñôn vò) Thaønh tieàn (trieäu VNÑ) 1 Bôm nöôùc thaûi Caùi 4 8 32 2 Bôm buøn Caùi 5 7,5 37,5 3 Maùy neùn khí(Q = 226,8 m3/h; H = 1,47 at) Caùi 1 10 10 4 Maùy neùn khí(Q = 543m3/h; H = 1,43 at) Caùi 1 15 15 6 Thuøng hoaù chaát Caùi 1 1 1 7 OÁng nhöïa PVC, van OÁng theùp daãn khí 20 8 Maùy naïp khí Caùi 1 20 20 9 Bôm nöôùc saïch Caùi 1 4,5 4,5 10 Heä thoáng hoaø troän Clo Boä 1 25 25 11 Song chaén raùc Caùi 2 3 6 12 Nhaân coâng laép ñaët Coâng 20 13 Toång chi phí ñaàu tö thieát bò Phöông aùn 1 168 Phöông aùn 2 173 TOÅNG CHI PHÍ ÑAÀU TÖ CHO HEÄ THOÁNG: Phöông aùn 1: MÑT = Mxd + MTB = 2340,403+ 168= 2508,403 trieäu VNÑ Phöông aùn 2: MÑT = Mxd + MTB = 2435,137+ 173 = 2608,137 trieäu VNÑ Chi phí khaáu hao: Phaàn ñaàu tö xaây döïng tính khaáu hao trong 20 naêm: Phöông aùn 1: Mxd1kh = Mxd1 : 20 = 2508,403: 20 = 125,42 trieäu/ naêm Phöông aùn 2: Mxd2kh = Mxd2 : 20 = 2608,137: 20 = 130,401 trieäu/ naêm Phaàn ñaàu tö cho thieát bò tính khaáu hao trong 10 naêm: Phöông aùn 1: Mtb1khtb = Mtb1 : 10 = 168 : 10 = 16,8 trieäu/ naêm Phöông aùn 1: Mtb2kh = Mtb2 : 10 = 173: 10 = 17,3 trieäu/ naêm Toång chi phí khaáu hao: Phöông aùn 1: Mkh = Mxd1kh + Mtb1kh = 125,42 + 16,8 = 142,22 (trieäu VNÑ / naêm) Phöông aùn 2: Mkh = Mkhxd2 + Mtb2kh = 130,401 + 17,3 = 147,701 (trieäu VNÑ/ naêm) Chi phí vaän haønh Hoùa chaát: Hoùa chaát duøng ñeå khöû truøng nöôùc laø Clo Khoái löôïng Clo söû duïng trong moät giôø: 420 g/giôø = 0,42kg/ giôø 10,08 kg/ ngaøy = 3679,2 kg / naêm Qn: Löu löôïng nöôùc thaûi trong moät giôø ,Qn = 42m3/h) a: haøm löôïng Clo: a = 3 g/m3 P: Haøm löôïng Clo hoaït tính, %, trong Clorua voâi, thöôøng laáy baèng 30% coù tính ñeán toå thaát trong baûo quaûn. Giaù thaønh moät kg Clo 5.000 VNÑ, soá tieàn söû duïng Clo trong moät naêm. 3679,2 * 5.000 = 18,396 trieäu VNÑ. Ñieän Vôùi soá löôïng bôm nhö treân, coäng vôùi nhu caàu thaáp saùng vaø hoaït ñoäng sinh hoïat cuûa nhaân vieân vaän haønh traïm, öôùc tính ñieän naêng tieâu thuï haøng ngaøy khoaûng 150 KWh. Giaù ñieän cho saûn xuaát 1.500 KWh. Vaäy chi phí ñieän cho moät naêm P = 150 * 365 * 1500 = 65700000 = 82,125 trieäu VNÑ Löông coâng nhaân: Vôùi moät heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi nhö vaäy caàn phaûi coù moät kyõ sö vaø hai coâng nhaân vaän haønh vôùi möùc löông nhö sau: Kyõ sö: 2,5 trieäu VNÑ/thaùng Coâng nhaân: 1,2 trieäu VNÑ/ thaùng Soá tieàn phaûi traû trong moät naêm S = 12 *[ 2,5+ (1,2 *2)] = 58,8 trieäu VNÑ Chi phí baûo döôõng ñònh kyø Quaù trình vaän haønh nhaø maùy khoâng theå khoâng tính ñeán chi phí baûo döôõng ñònh kyø, coù theå öôùc tính chi phí baûo döôõng 15 trieäu VNÑ /naêm. Toång chi phí vaän haønh trong naêm: Mvh = 18,396 + 82,125 + 58,8 + 15 = 174,321 trieäu VNÑ Toång chi phí cho heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi hoaït ñoäng trong 1 naêm: Phöông aùn 1: M1 = Mvh + Mkh1 = 174,321 + 142,22 = 316,541 (trieäu VNÑ / naêm) Phöông aùn 2: M2 = Mvh + Mkh2 = 174,321 + 147,701 = 322,022 (trieäu VNÑ / naêm) Giaù thaønh cho xöû lyù 1m3 nöôùc thaûi Phöông aùn 1 GT1= = 867 (VNÑ/m3) Phöông aùn 1 GT2= = 882 (VNÑ/m3) PHAÂN TÍCH TÍNH KINH TEÁ-KYÕ THUAÄT- MOÂI TRÖÔØNG KINH TEÁ Caû hai phöông aùn thieát keá heä thoáng XLNT sinh hoaït cho khu daân cö Thaønh Höng huyeän Nhôn Traïch, haàu heát caùc coâng trình töông töï nhau nhöng trong ñoù coù söï thay ñoåi coâng trình xöû lyù sinh hoïc( beå loïc sinh hoïc hieáu khí thay baèng möông oxy hoaù) Phöông aùn 1: Theo phöông aùn naøy thì coâng trình xöû lyù sinh hoïc laø beå loïc sinh hoïc cao taûi (Biofin), coù caáu taïo hình troøn treân maët baèng ñeå ñaûm baûo cho daøn phaân phoái nöôùc töï quay. Beå ñöôïc xaây döïng baèng BTCT, beân trong beå lôùp vaät lieäu loïc laø ñaù daêm côõ haït töø 40 – 70mm. Ñaây laø vaät lieäu töông ñoái reû. Döï toaøn giaù thaønh xaây döïng vaø thieát bò rong beå khoaûng 500 trieäu ñoàng. Phöông aùn 2: Trong phöông aùn naøy thì beå Biofin ñöôïc thay theá baèng möông oxy hoaù. Maët caét nöôùc cuûa möông oxy hoaù coù caáu taïo hình thang vaø coù ñoä saâu 1,6m. Chieàu daøi möông vaø dieän tích chieám duïngmoät maët baèng khaù lôùn. Möông oxy hoaù coù laép ñaët maùy khuaáy troän daïng guoàng quay (truïc ngang). Döï toaùn giaù thaønh xaây döïng vaø laép ñaët thieát bò coù theå leân tôùi 1 tyû ñoàng. Nhaän xeùt: Xeùt ñeán khía caïnh kinh teá cuûa hai phöông aùn thì ta neân xeùt maët giaù thaønh vaø dieän tích chieám duïng maët baèng. So saùnh giaù thaønh cuûa hai phöông aùn thì ta thaáy giaù thaønh cuûa phöông aùn 1 thaáp hôn so vôùi phöông aùn 2. Maët khaùc dieän tích söû duïng maët baèng cuûa phöông aùn 1 cuõng nhoû hôn phöông aùn 2. Do ñoù veà maët kinh teá thì phöông aùn 1 seõ ñöôïc xeùt duyeät ñeå ñaàu tö xaây döïng. KYÕ THUAÄT Caû hai phöông aùn 1 vaø 2 ñeàu aùp duïng bieän phaùp xöû lyù sinh hoïc hieáu khí. Tuy nhieân xeùt veà maët kyõ thuaät thì hai phöông aùn coù hai coâng trình hoaøn toaøn khaùc nhau; phöông aùn 1 laø coâng trình xöû lyù baèng phöông phaùp loïc sinh hoïc hieáu khí, coøn phöông aùn 2 laø coâng trình xöû lyù baèng phöông phaùp oxy hoaù tuaàn hoaøn. Phöông aùn 1: Beå loïc sinh hoïc cao taûi duøng ñeå xöû lyù sinh hoïc hieáu khí nöôùc thaûi. Beå coù caáu taïo hình troøn treân maët baèng ñaûm baûo cho daøn oáng phaân phoái nöôùc töï quay. Khoâng khí ñöôïc caáp baèng quaït gioù. Hieäu suaát xöû lyù BOD cuûa beå töø 60 – 85%. Ñeå ñaûm baûo taûi troïng thuyû löïc vaät lieäu loïc cuûa beå loïc sinh hoïc laø ñaù daêm kích thöôùc töø 40 -70mm. Vôùi noàng ñoä oâ nhieãm cuûa nöôùc thaûi sinh hoaït taïi khu daân cö Thaønh Höng thì vieäc söû duïng bieân phaùp loïc sinh hoïc laø thích hôïp, nöôùc thaûi sau khi qua beå BOD ñaït loaïi A (TCVN – 5945 -2005). Phöông aùn 2: Trong möông oxy hoaù, quaù trình oxy hoaù dieãn ra nhôø söï suïc khí cuûa bôm truïc ngang vaø söï xaùo troän khoâng khí cuûa moâi tröôøng töï nhieân. Heä thoáng naøy laép ñaët vaø hoaït ñoäng töông ñoái ñôn giaûn. Caùc chaát höõu cô trong coâng trình haàu nhö ñöôïc oxy hoaù hoaøn toaøn, hieäu quaû khöû BOD ñaït raát cao . Nhaän xeùt: So saùnh veà maët kyõ thuaät ta thaáy caû hai phöông aùn ñeàu cho hieäu quaû xöû lyù raát cao, quaù trình hoaït ñoäng vaø vaän haønh cuûa caû hai töông ñoái ñôn giaûn. MOÂI TRÖÔØNG Xeùt veà hieäu quaû xöû lyù cuûa hai phöông aùn thì caû hai ñeàu ñaùp öùng ñöôïc tieâu chuaån ñaët ra laø nöôùc taûi xaõ ra nguoàn tieáp nhaän ñaït tieâu chuaån loaïi A, TCVN 5945 -2005. Maët khaùc, trong quaù trình ñi vaøo hoaït ñoäng, xeùt veà khí caïnh moâi tröôøng khi söû duïng möông oxy hoaù seõ khoâng theå kieåm soaùt muøi hoâi phaùt taùn töø nöôùc thaûi ra moâi tröôøng xung quan, laøm aûnh höôûng ñeán daân cö soáng gaàn khu vöïc xöû lyù. Neáu duøng beå loïc sinh hoïc hieáu thì seõ khaéc phuïc ñöôïc vaán ñeà naøy. NHAÄN XEÙT CHUNG: Xeùt veà caû ba maët kinh teá, kyõ thuaät, moâi tröôõng thì ta thaáy coâng trình thi ta thaáy coâng trình beå loïc sinh hoïc cao taûi coù öu ñieåm vöôït troäi hôn so vôùi söû duïng möông oxy hoaù. Vaäy ta choïn phöông aùn 1 ñeå aùp duïng cho vieäc xaây döïng traïm xöû lyù nöôùc thaûi taäp trung cho khu daân cö Thaønh Höng. KEÁT LUAÄN – KIEÁN NGHÒ KEÁT LUAÄN Khu daân cö Thaønh Höng laø moät khu daân cö môùi, ñöôïc xaây duïng vôùi muïc tieâu giaõn daân ôû caùc khu vöïc noäi thaønh cuûa thaønh phoá. Khi maø khu daân cö ñaõ ñi vaøo hoaït ñoäng oån ñònh thì löôïng nöôùc thaûi phaùt sinh laø raát lôùn. Trong khi ñoù theo thieát keá thi coâng taïi khu daân cö Thaønh Höng thì chöa coù heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi. Vì vaäy ñeà taøi ñaõ tieán haønh “Tính toaùn thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi taäp trung cho khu daân cö Thaønh Höng, huyeän Nhôn Traïch, tænh Ñoàng Nai, coâng suaát 1000m3/ngaøy.ñeâm” ñeå nöôùc thaûi ñaàu ra ñaït TCVN 5945 – 2005 (loaïi A) Thoâng qua hieän traïng moâi tröôøng cuûa khu vöïc vaø daân soá tính toaùn taïi khu daân cö ta coù theå tính toaùn ñöôïc löu löôïng nöôùc thaûi ñaàu vaøo cuõng nhö noàng ñoä caùc chaát oâ nhieãm ôû trong nöôùc thaûi. Töø ñoù löïa choïn moâ hình xöû lyù thích hôïp, coù hieäu quaû ñoái vôùi khu daân cö Thaønh Höng. Moâ hình xöû lyù ñöôïc ñöa ra bao goàm caùc coâng trình ñôn vò: ngaên tieáp nhaän, song chaén raùc, hoá thu, beå ñieàu hoøa, beå laéng hai voû, beå loïc sinh hoïc, beå laéng II, beå khöû truøng vaø saân phôi buøn. Ñaây laø moät moâ hình xöû lyù phuø hôïp, mang tính khaû thi cao, vôùi kinh phí ñaàu tö khoâng quaù cao laø cô sôû cho chuû ñaàu tö khu daân cö Thaønh Höng coù theå thaûm khaûo trong quaù trình ñaàu tö xaây döïng coâng trình. KIEÁN NGHÒ Vôùi tình hình phaùt trieån hieän nay, nhieàu khu daân cö ñöôïc quy hoaïch vaø xaây döïng nhöng chöa coù heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi cho töøng khu daân cö. Nöôùc thaûi ñöôïc thaûi ra töø sinh hoaït thöôøng ngaøy cuûa ngöôøi daân ôû caùc khu ñoâ thò cuõng gaây aûnh höôûng nghieâm troïng ñeán moâi tröôøng soáng. Vì vaäy caàn phaûi coù moät soá giaûi phaùp cuï theå ñeå khaéc phuïc hieän traïng treân, goùp phaàn baûo veä moâi tröôøng soáng ôû caùc khu ñoâ thò noùi rieâng vaø moâi tröôøng soáng cuûa toaøn xaõ hoäi noùi chung. Moät soá kieán nghò ñöôïc ñöa ra: Haïn cheá vieäc gia taêng daân soá nhaèm haïn cheá ñöôïc nhieàu vaán ñeà moâi tröôøng: nöôùc thaûi sinh hoaït, raùc thaûi sinh hoaït Ñoái vôùi caùc khu daân cö cuõ thì phaûi quy hoaïch heä thoáng thu gom vaø xöû lyù nöôùc thaûi ngay ñeå traùnh hieän töôïng nöôùc thaûi sinh hoaït laøm oâ nhieãm nguoàn nöôùc maët vaø nöôùc ngaàm ngaøy caøng traàm troïng hôn. Ñoái vôùi caùc khu daân cö môùi quy hoaïch thì phaûi quy hoaïch vaø thieát keá heä thoáng thu gom vaø xöû lyù ngay töø ñaàu ñeå vieäc thi coâng vaø vaän haønh ñöôïc deã daøng vaø hieäu quaû hôn. Naâng cao yù thöùc ngöôøi daân trong vaán ñeà söû duïng nöôùc phuïc vuï cho nhu caàu sinh hoaït vaø xaû thaûi. TAØI LIEÄU THAM KHAÛO Metcaf&Eddy. Wastewater Engineering Treatment, Disposal, Reuse. Fouth Edition,2004. PGS.PTS Hoaøng Hueä, xöû lyù nöôùc thaûi, NXB Xaây Döïng Haø Noäi – 1996 Traàn Ñöùc Haï_Xöû lyù nöôùc thaûi Ñoâ Thò. Trung taâm Coâng Ngheä Moâi Tröôøng –Vieän Taøi Nguyeân Moâi Tröôøng – Ñaïi hoïc Quoác Gia TPHCM_ Baùo caùo ñaùnh giaù taùc ñoäng moâi tröôøng döï aùn xaây duïng khu daân cö Thaønh Höng - Ñoâ thò môùi Nhôn Traïch. TS. Laâm Minh Trieát (chuû bieân)_ Nguyeãn Thanh Tuøng_ Nguyeãn Phöôùc Daân _Tính toaùn thieát keá caùc coâng trình xöû lyù nöôùc thaûi ñoâ thò vaø coâng nghieäp, NXB _Ñaïi Hoïc Quoác Gia Tp.HCM. TS. Trònh Xuaân Lai, Tính toaùn thieát keá caùc coâng trình xöû lyù nöôùc thaûi, NXB Xaây Döïng Haø Noäi – 2000. Wasteeater Engineering Treatment, Disposal, Reuse third Edition Metcalf vaø Eddy – 1991. ._.