TÍNH TOÁN THIẾT kế hệ THỐNG xử lý nước THẢI tập TRUNG CHO KHU dân cư LAGO CENTRO CITY TỈNH LONG AN (CÔNG SUẤT 500 m3 NGÀY đêm)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI TẬP TRUNG CHO KHU DÂN CƯ LAGO CENTRO CITY TỈNH LONG AN (CÔNG SUẤT 500 M3/ NGÀY ĐÊM) SVTH: NGUYỄN ĐỒN THANH HẬU MSSV: 15150007 Khóa: K15 Ngành: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG GVHD: TS NGUYỄN MỸ LINH Tp Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2019 MỤC LỤC CHƯƠNG MỞ ĐẦU 1 ĐẶT VẤN ĐỀ : MỤC TIÊU CỦA ĐỒ ÁN: NỘI DUNG CỦA ĐỒ ÁN: .2 PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN: .2 Ý NGHĨA NỘI DUNG VÀ THỰC TIỄN CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI KHU DÂN CƯ LAGO CENTRO 1.1Tổng quan khu dân cư LAGO CENTRO 1.2Nguồn phát sinh nước thải hệ thống thu gom CHƯƠNG 2: CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT 2.1 Công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt điển hình 2.2 Một số công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt thực tế .13 CHƯƠNG 3: ĐỀ XUẤT VÀ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ .21 3.1 TÍNH CHẤT NƯỚC THẢI ĐẦU VÀO .21 3.2 TIÊU CHUẨN XẢ THẢI .21 3.3 YÊU CẦU XỬ LÝ 22 3.4 ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ: 23 3.5 LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI .26 CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN CÁC CƠNG TRÌNH ĐƠN VỊ 29 4.1 Thơng số tính tốn 29 4.2 Ngăn tiếp nhận nước thải 30 4.3 Mương dẫn nước thải 31 4.4 Tính tốn song chắn rác 33 4.5 Tính bể tách dầu 36 4.6 Tính bể điều hịa 39 4.7 Bể lắng I 44 4.8 Bể Aerotank 49 4.9 Bể Anoxic 60 4.10 Bể lắng II 63 4.11 Bồn lọc áp lực .67 4.12 Tính bể khử trùng 75 CHƯƠNG MỞ ĐẦU ĐẶT VẤN ĐỀ : Hiện nước Việt Nam q trình thị hóa, thị ngày phình to ra, sở hạ tầng lại phát triển không cân xứng, đặc biệt hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt vô thô sơ xả thải trực tiếp môi trường, thị lớn Hà Nội, TP Hồ Chí Minh bị nhiễm nguồn nước nặng nề, nói làm nhiễm mơi trường sống, nhiễm nguồn nước nước thải sinh hoạt Theo Hội Bảo vệ thiên nhiên môi trường Việt Nam (VACNE), khoảng 80% tổng số nước thải thành phố nước thải sinh hoạt Ước tính, có khoảng 6% lượng nước thải sinh hoạt thị xử lý Khơng có đô thị lớn mà vùng nông thôn 100% nước thải sinh hoạt xả trực tiếp mơi trường Nó ngun nhân gây nhiễm mơi trường nước Việt Nam Một báo cáo toàn cầu Tổ chức Y tế giới (WHO) công bố năm 2010 cho thấy năm Việt Nam có 20.000 người tử vong điều kiện nước sạch, vệ sinh nghèo nàn ô nhiễm môi trường Theo thống kê Bộ Y tế, 80% bệnh truyền nhiễm nước ta liên quan đến nguồn nước Người dân nông thôn thành thị phải đối mặt với nguy mắc bệnh môi trường nước ngày ô nhiễm trầm trọng Giải pháp tất yếu để giải vấn đề đô thị nước thải sinh hoạt quy hoạch khu dân cư, khu dân cư quy hoạch, xây dựng đại quan trọng có hệ thống thu gom xử lý nước thải đạt chuẩn đầu theo tiêu chuẩn quốc gia trước xả thải môi trường Qua vấn đề trên, thấy quan trọng việc xử lý nước thải sinh hoạt Thấy tính cấp thiết vấn đề, em chọn đề tài “Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung cho khu dân cư LAGO CENTRO CITY Tỉnh Long An ( công suất 500 m 3/ngày đêm)” cho luận văn tốt nghiệp Hình Nước thải sinh hoạt MỤC TIÊU CỦA ĐỒ ÁN: - Lựa chọn công nghệ thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho khu dân cư LAGO CENTRO CITY Tỉnh Long An Đảm bảo yêu cầu môi trường theo quy định nhà nước - Nước thải sau qua xử lý đạt QCVN 14 – 2008 BTNMT Loại A NỘI DUNG CỦA ĐỒ ÁN: - Thu thập số liệu, tài liệu, đánh giá tổng quan dự án khu dân cư LAGO CENTRO CITY khả gây ô nhiễm môi trường xử lý nước thải khu dự án khu dân cư -Khảo sát, phân tích, đo đạc, thu thập số liệu khu dự án khu dân cư -Lựa chọn thiết kế công nghệ thiết bị xử lý nước thải nhằm tiết kiệm kinh phí phù hợp với điều kiện dự án khu dân cư -Xây dựng kế hoạch quản lý vận hành hệ thống xử lý nước thải PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN: Phương pháp thu thập số liệu: Thu thập số liệu dân số, điều kiện tự nhiên làm sở để đánh giá trạng tải lượng chất ô nhiễm nước thải sinh hoạt gây Dự án hoạt động Phương pháp so sánh: So sánh ưu khuyết điểm công nghệ xử lý để đưa giải pháp xử lý chất thải có hiệu Phương pháp trao đổi ý kiến: Trong trình thực đề tài tham khảo ý kiến giáo viên hướng dẫn vấn đề có liên quan Phương pháp tính tốn: Sử dụng cơng thức tốn học để tính tốn cơng trình đơn vị hệ thống xử lý nước thải, chi phí xây dựng vận hành hệ thống Phương pháp đồ họa: Dùng phần mềm Autocard để mô tả kiến trúc công nghệ xử lý nước thải Ý NGHĨA NỘI DUNG VÀ THỰC TIỄN Lựa chọn công nghệ phù hợp để áp dụng thực tế cho khu dân cư Góp phần vào cơng tác bảo vệ mơi trường, giữ gìn cảnh quan thị ngày Giúp nhà quản lý làm việc hiệu dễ dàng CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI KHU DÂN CƯ LAGO CENTRO 1.1 Tổng quan khu dân cư LAGO CENTRO 1.1.1 Vị trí địa lý Dự án “Khu dân cư Lago Centro City”được xây dựng xã Lương Bình, huyện Bến Lức, tỉnh Long An với tổng diện tích quy hoạch 132.375m2 Vị trí khu đất có mặt sau: - Phía Bắc giáp: Nhà dân xã Lương Bình; Phía Nam giáp: Đất nơng nghiệp; Phía Đơng giáp: Kênh T3; Phía Tây giáp: Tỉnh lộ 820 kênh T2; Hình 1.1 Vị trí giới hạn dự án 1.1.2 Quy mơ dự án 1.1.2.1 Cơ cấu sử dụng đất Bảng 1.1 Cơ cấu sử dụng đất dự án STT 1.1 1.2 1.3 2.1 2.2 2.3 2.4 3.1 3.2 1.1.2.2 Các hạng mục cơng trình a Nhà phố thương mại: Tổng số 129 lơ với diện tích lơ 95m2, với kích thước 5m x 19m, quy mô xây dựng tầng b Nhà liên kế: Tổng số 546 lơ với diện tích lơ 80m2, với kích thước 5m x 16m, quy mơ xây dựng tầng c Nhà biệt thự: Tổng số 40 lơ với diện tích lơ 160m2, với kích thước 8m x 20m, quy mô xây dựng tầng d Cơng trình giáo dục: Tổng diện tích đất xây dựng trường học 4000 m2, quy mô xây dựng tầng e Cơng trình y tế: Trung tâm y tế xây dựng với diện tích 540 m2, quy mơ xây dựng tầng f Cơng trình trạm xử lý nước thải: Các bể xử lý nước thải phải thiết kế chìm mặt đất trồng cỏ phủ lên, miệng bể Khu kỹ thuật có diện tích khoảng 50 m2 1.1.3 Quy mơ dân số nhu cầu sử dụng nước 1.1.3.1Quy mô dân số Dự án khu dân cư Lago Centro City thiết kế với dân số 2150 người 1.1.3.2 Nhu cầu sử dụng nước Bảng 1.2 Nhu cầu sử dụng nước khu dân cư ST T Tổng lượng nước trung bình ngày Tổng lượng nước ngày xử dụng nhiều với K = 1,2 1,2 574,224 Nước dự trữ phòng cháy: 72 m2, với việc chữa cháy cho đám cháy xảy giờ, với lưu lượng 20 l/s 1.2 Tổng quan nước thải sinh hoạt dự án 1.2.1 Nguồn phát sinh lưu lượng nước thải Căn vào điểm a) Khoản Điều 39 Nghị định 80/2014/NĐ-CP ngày 06/08/2014, tỷ lệ nước thải 100% nước cấp sinh hoạt Nước thải từ khu vực vệ sinh: Nước thải từ khu vệ sinh thường có độ màu cao, mùi hôi thối chứa thành phần ô nhiễm chủ yếu chất hữu cơ: phân, nước tiểu, cặn bẩn lơ lửng, tạp chất vi rút, vi sinh vật gây bệnh Các số ô nhiễm BOD5, COD, Ni tơ, phốt có nồng độ ô nhiễm cao Nước thải từ khu vực nấu, rửa nhà bếp: Nước thải khu vực từ trình rửa rau, củ quả, vệ sinh bát đĩa, nồi xoong, phục vụ cho việc nấu nướng nên thường chứa nhiều dầu mỡ, lượng rác, cặn phần chất tẩy rửa Nước thải từ khu vực sử dụng để tắm giặt: Nước thải từ khu vực tắm giặt chứa thành phần hóa chất từ chất tẩy rửa xà phòng, bột giặt, sữa tắm, cặn bẩn Nước thoát sàn: Nước thải loại từ trình lau, rửa sàn; chứa thành phần ô nhiễm chất tẩy rửa, rác cặn bẩn Bảng 1.3 Lượng nước thải phát sinh STT Tổng lượng nước th CHƯƠNG 5: KHÁI TỐN KINH PHÍ 5.1Kinh phí xây dựng đầu tư thiết bị Kinh phí ln yếu tố quan trọng dự án Do vậy, việc tính tốn vốn đầu tư ban đầu Trạm xử lý nước thải xét đến Những hạng mục, đặc tính kỹ thuật kinh phí đầu tư tóm tắt Bảng 5.1 Bảng 5.1 Chi phí cho việc xây dựng đầu tư máy móc thiết bị STT Tên Hạng mục 01 Ngăn tiếp nhận 02 Mương dẫn song chắn rác Song chắn Sàn công tác 03 Bể tách dầu Máy vớt dầu băng tải Bơm chìm 04 Bể điều hịa Ống phân phối khí Ống dẫn khí nhánh Ống dẫn khí Bơm nước thải Máy thổi khí 05 Bể lắng I Ống trung tâm Máng cưa 89 Bơm bùn Ống dẫn bùn 06 Bể Anoxic Máy khấy chìm 07 Bể Aerotank Đĩa thổi khí Ống dẫn khí nhánh Ống dẫn khí Máy thổi khí Bơm tuần hồn 08 Bể lắng II Ống trung tâm Máng cưa Bơm bùn Ống dẫn bùn Bơm bùn tuần hoàn 09 Bể trung gian Bơm áp lực 10 Bồn lọc áp lực Ống dẫn Van tự động Cát thạch anh 90 Chụp lọc 11 Máng trộn Clo bể tiếp xúc (khử trùng) 12 Bể nén bùn 13 Hệ thống châm Clo Bình chứa Clo 14 Nhà điều hành, kho hóa chất thiết bị 15 Chi phí lắp đặt thiết bị Tổng kinh phí cho việc xây dựng đầu tư máy móc thiết bị khoản 2.294.310.000 VNĐ 5.2Chi Phí Hóa Chất Và Năng Lượng  Hóa chất Lượng Clo cho việc khử trùng sử dụng hàng ngày khoảng 1,5kg/ngđ Giá thành khoảng 30000 VNĐ/kg Chi phí cho việc khử trùng tính năm khoảng: 1,5 x 30000 x 365 =16.425.000 VNĐ  Năng lượng (Điện) Điện dùng cho máy bơm máy thổi khí: 240 kW/ngđ Đơn giá trung bình: 2.000 VNĐ/ kW  Giá thành sử dụng điện cho sản xuất 2.000 x 240 = 480.000 VNĐ/ngđ Điện sinh hoạt (thiết bị văn phòng chiếu sáng): 40 kW/ngđ Đơn giá: 2.000 VNĐ/kW  Giá thành sử dụng điện cho sinh hoạt 2.000 x 40 = 80.000 VNĐ/ngđ Chi phí sử dụng điện ngày 560.000 VNĐ 91 Tổng chi phí sử dụng điện năm 200.000.000 VNĐ 5.3Kinh phí vận hành Số lượng công nhân vận hành nhà máy: người (thay phiên ca, ca người) quản lý Bảo vệ nhà máy: người (thay phiên ca, ca người) Chi phí cho nhân công vận hành quản lý hàng tháng liệt kê Bảng 5.2 Bảng 5.2 Thống kê chi phí nhân cơng vận hành Các lương Mức chế Phụ cấp Phụ cấp độc hại Bảo hiểm Tổng cộng Tổng chi phí cho nhân cơng năm 780.000.000 VNĐ 5.4 Kinh phí sửa chữa Khấu hao thiết bị Tuổi thọ cơng trình bê tơng cốt thép 50 năm, thiết bị máy mọc 10 năm Ta lấy tuổi thọ chung hệ thống 20 năm Chi phí khấu hao hàng năm lấy % vốn đầu tư Vậy chi phí khấu hao tính cho năm là: 2.163.310.000 x 0,05 = 108.165.000 VNĐ Chi phí sửa chữa 92 Sửa chữa nhỏ: lấy % vốn đầu tư = 1.973.310 x 0,01 = 21.630.000 VNĐ Sửa chữa lớn: lấy % vốn đầu tư = 1.973.310 x 0,05 = 108.165.000 VNĐ → Tổng chi phí sửa chữa năm 129.795.000 VNĐ 5.5 Chi phí xử lý Chi phí hoạt động hệ thống năm = Chi phí hóa chất + chi phí điện + chi phí nhân cơng + khấu hao thiết bị + chi phí sửa chữa = 16.425.000 + 200.000.000 + 780.000.000 + 108.165.000 + 129.795.000 = 1.234.385.000 VNĐ Công suất xử lý Trạm xử lý nước 500 m3/ngđ Công suất xử lý Trạm xử lý nước năm 182.500 m3/năm Chi phí cho việc xử lý m3 nước thải 6.800 VNĐ/m3 nước thải 93 STT Tên Hạng mục 01 Ngăn tiếp nhận 02 Mương dẫn song chắn rác Song chắn Sàn công tác 03 Bể tách dầu Bơm chìm Máy vớt dầu băng tải 04 Bể điều hịa Ống phân phối khí Ống dẫn khí nhánh Ống dẫn khí Bơm nước thải Máy thổi khí 05 Bể lắng I Ống trung tâm Máng cưa Bơm bùn Ống dẫn bùn 06 Bể trung gian Bơm nước thải 06 Bể SBR 94 Đĩa thổi khí Ống dẫn khí nhánh Ống dẫn khí Máy thổi khí Decanter 09 Bể trung gian Bơm áp lực 10 Bồn lọc áp lực Ống dẫn Van tự động Cát thạch anh Chụp lọc 11 Máng trộn Clo bể tiếp xúc (khử trùng) 12 Bể nén bùn 13 Hệ thống châm Clo Bình chứa Clo 14 Nhà điều hành, kho hóa chất thiết bị 15 Chi phí lắp đặt thiết bị Tổng kinh phí cho việc xây dựng đầu tư máy móc thiết bị khoản 3.206.710.000 VNĐ 5.4Chi Phí Hóa Chất Và Năng Lượng  Hóa chất 95 Lượng Clo cho việc khử trùng sử dụng hàng ngày khoảng 1,5kg/ngđ Giá thành khoảng 30000 VNĐ/kg Chi phí cho việc khử trùng tính năm khoảng: 1,5 x 30000 x 365 =16.425.000 VNĐ  Năng lượng (Điện) Điện dùng cho máy bơm máy thổi khí: 200 kW/ngđ Đơn giá trung bình: 2.000 VNĐ/ kW  Giá thành sử dụng điện cho sản xuất 2.000 x 210 = 420.000 VNĐ/ngđ Điện sinh hoạt (thiết bị văn phòng chiếu sáng): 40 kW/ngđ Đơn giá: 2.000 VNĐ/kW  Giá thành sử dụng điện cho sinh hoạt 2.000 x 40 = 80.000 VNĐ/ngđ Chi phí sử dụng điện ngày 500.000 VNĐ Tổng chi phí sử dụng điện năm 182.500.000 VNĐ 5.5Kinh phí vận hành Số lượng cơng nhân vận hành nhà máy: người (thay phiên ca, ca người) quản lý Bảo vệ nhà máy: người (thay phiên ca, ca người) Chi phí cho nhân cơng vận hành quản lý hàng tháng liệt kê Bảng 5.2 Bảng 5.2 Thống kê chi phí nhân cơng vận hành Các lương Mức chế Phụ cấp Phụ cấp độc hại 96 Bảo hiểm Tổng cộng Tổng chi phí cho nhân cơng năm 780.000.000 VNĐ 5.4 Kinh phí sửa chữa Khấu hao thiết bị Tuổi thọ cơng trình bê tơng cốt thép 50 năm, thiết bị máy mọc 10 năm Ta lấy tuổi thọ chung hệ thống 20 năm Chi phí khấu hao hàng năm lấy % vốn đầu tư Vậy chi phí khấu hao tính cho năm là: 3.206.710.000 x 0,05 = 160.335.000 VNĐ Chi phí sửa chữa Sửa chữa nhỏ: lấy % vốn đầu tư = 3.206.710.000 x 0,01 = 32.060.000 VNĐ Sửa chữa lớn: lấy % vốn đầu tư = 3.206.710.000 x 0,05 = 160.335.000 VNĐ → Tổng chi phí sửa chữa năm 192.395.000 VNĐ 5.5 Chi phí xử lý Chi phí hoạt động hệ thống năm = Chi phí hóa chất + chi phí điện + chi phí nhân cơng + khấu hao thiết bị + chi phí sửa chữa = 16.425.000 + 182.500.000 + 780.000.000 + 160.335.000 + 192.395.000 = 1.331.655.000 VNĐ Công suất xử lý Trạm xử lý nước 500 m3/ngđ Công suất xử lý Trạm xử lý nước năm 182.500 m3/năm Chi phí cho việc xử lý m3 nước thải 7.300 VNĐ/m3 nước thải 97 CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 6.1 Kết luận Hệ thống xử lý nước thải khu dân cư CENTRO CITY Tỉnh Long An sử dụng cơng nghệ bùn hoạt tính thiết kế với bể xử lý bể Aerotank Anoxic để xử lý nước thải sinh hoạt đạt chuẩn đầu QCVN 14 : 2008/BTNMT cột A Tuy công nghệ xử lý sinh học bùn hoạt tính bể Aerotank Anoxic cơng nghệ có từ lâu hệ thống thiết bị đơn giản, dễ vận hành tự động hóa, hiệu xử lý cao ổn định, giá thành thiết bị xây dựng thấp, phương án tối ưu với điều kiện dự án Giá thành xử lý 1m3 nước thải tương đối thấp ( 6.800 VNĐ so với mức chi phí từ 7.000 VNĐ đến 8.500 VNĐ để xử lý 1m3 nước thải sinh hoạt cơng nghệ bùn hoạt tính theo định số 451/QĐ-BXD) 6.2 Kiến nghị Cần kiểm tra thường xuyên lập biểu đồ nồng độ ô nhiễm đầu vào đầu hệ thống để quản lý vận hành tối ưu Khi vận hành hệ thống cần đặc biệt quan tâm đến số bùn, điều chỉnh dịng tuần hồn xả bùn thải phù hợp để hệ thống xử lý đạt hiệu suất cao Thường xuyên kiểm tra bảo trì thiết bị, tuân thủ quy trình vận hành hệ thống 98 ... cư LAGO CENTRO CITY Tỉnh Long An ( công suất 500 m 3 /ngày đêm)? ?? cho luận văn tốt nghiệp Hình Nước thải sinh hoạt MỤC TIÊU CỦA ĐỒ ÁN: - Lựa chọn công nghệ thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho khu. .. Trạm xử lý nước thải tập trung nằm phía Đông khu dân cư, nước thải sau xử lý kênh T3 CHƯƠNG 2: CƠNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT 2.1 Công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt điển hình 2.1.1 Cơng nghệ... 1: TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI KHU DÂN CƯ LAGO CENTRO 1.1Tổng quan khu dân cư LAGO CENTRO 1.2Nguồn phát sinh nước thải hệ thống thu gom CHƯƠNG 2: CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT