THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI KHU DÂN CƯ CÔNG SUẤT 750 M3NGÀY ĐÊM

THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI KHU DÂN CƯ CÔNG SUẤT 750 M3NGÀY ĐÊM fdgfdgfd

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC VÀ THỰC PHẨM NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG  ĐỒ ÁN XỬ LÝ NƯỚC THẢI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI KHU DÂN CƯ CÔNG SUẤT 750 M3/NGÀY ĐÊM SV Lê Phúc Lâm MSSV 19150062 Đoàn Văn Thạch 19150085 GVHD TS Nguyễn Mỹ Linh Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2021 GVHD: TS Nguyễn Mỹ Linh SVTH: Đoàn Văn Thạch 19150085 Lê Phúc Lâm 19150062 Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu dân cư công suất 750 m 3/ngày Mục lục GVHD: TS Nguyễn Mỹ Linh SVTH: Đoàn Văn Thạch 19150085 Lê Phúc Lâm 19150062 Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu dân cư công suất 750 m 3/ngày BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HỆ ĐẠI TRÀ TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM NGHÀNH CNKT MƠI TRƯỜNG ĐỒ ÁN MƠN HỌC Mơn học: Đồ án xử lý nước thải Mã môn học: Họ tên sinh viên Lâm Phúc Lâm Mã số sinh viên: 19150062 Đoàn Văn Thạch 19150085 Tên đồ án: thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu dân cư công suất 750 m3/ngày đêm Mục đích đồ án: Giúp sinh viên vận dụng kiến thức học vào tính tốn ứng dụng thực tiễn hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt Nhiệm Vụ: − Lựa chọn công nghệ hợp lý hợp lý − Tính tốn cơng trình đơn vị hệ thống xử lý − Vẽ cơng trình hệ thống Ngày nhận đồ án: 6/10/2021 Ngày nộp đồ án: TP.HCM, ngày… tháng… năm 2021 CHỦ NHIỆM BỘ MÔN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KÝ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH GVHD: TS Nguyễn Mỹ Linh SVTH: Đồn Văn Thạch 19150085 Lê Phúc Lâm 19150062 CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu dân cư công suất 750 m 3/ngày Độc lập – Tự – Hạnh phúc KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC THỰC PHẨM BỘ MÔN CÔNG NGHỆ KÝ THUẬT MÔI TRƯỜNG NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN Nội dung kết Đồ án Tinh thần, thái độ tác phong làm việc Bố cục hình thức trình bày đồ án TP HCM, Ngày… tháng… năm 2021 Người Nhận Xét GVHD: TS Nguyễn Mỹ Linh SVTH: Đoàn Văn Thạch 19150085 Lê Phúc Lâm 19150062 Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu dân cư công suất 750 m 3/ngày PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN MÔN HỌC (Đồ án ……………………….) Người nhận xét (Học hàm, học vị, họ tên) ………………………………………… Sinh viên nhận xét: MSSV: ……………… Tên đề tài: ST T Nội dung (lưu ý thang điểm nhỏ 0.5 điểm) Thang điểm Ý thức học tập Max Vắng mặt > 50% buổi gặp giáo viên hướng dẫn trễ tiến độ công việc so với yêu cầu > lần 0.5 Vắng mặt 50% - 30% buổi gặp giáo viên hướng dẫn trễ tiến độ công việc so với yêu cầu - lần Vắng mặt 10 - 30% buổi gặp giáo viên hướng dẫn Tích cực làm việc, tiến độ yêu cầu 1.5 Có mặt đầy đủ buổi gặp giáo viên hướng dẫn Tích cực làm việc, tiến độ yêu cầu, có sáng kiến đề xuất Hình thức Max Trình bày thuyết minh khơng theo format chuẩn, khơng thống phần 0.5 Trình bày thuyết minh theo format chuẩn, cịn nhiều lỗi:đề mục khơng rõ ràng, bảng biểu, hình vẽ khơng đánh số, nhiều lỗi tả, đánh máy Trình bày thuyết minh theo format chuẩn cịn vài lỗi nhỏ 1.5 Trình bày thuyết minh theo format chuẩn, rõ ràng, logic Cơ sở đề xuất quy trình cơng nghệ xử lý Max Trình bày khơng đầy đủ sở lựa chọn công nghệ (tổng quan PP xử lý, thành phần tính chất chất thải, vấn đề mơi trường cần giải quyết) đề xuất công nghệ xử lý chưa phù hợp (thuyết minh, sơ đồ, ưu nhược điểm) 0.5 GVHD: TS Nguyễn Mỹ Linh SVTH: Đoàn Văn Thạch 19150085 Lê Phúc Lâm 19150062 Điểm số Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu dân cư cơng suất 750 m 3/ngày Trình bày đầy đủ sở lựa chọn công nghệ đề xuất công nghệ xử lý chưa phù hợp (thuyết minh, sơ đồ, ưu nhược điểm) Trình bày đầy đủ sở lựa chọn công nghệ đề xuất công nghệ xử lý phù hợp thuyết minh chưa rõ ràng, xác 1.5 Trình bày đầy đủ sở lựa chọn công nghệ đề xuất công nghệ xử lý phù hợp (thuyết minh, sơ đồ, ưu nhược điểm) Tính tốn, thiết kế cơng trình Max Kết sai 50% nội dung tính tốn 0.5 Kết sai từ 50% - 30% nội dung tính tốn, cơng thức tính tốn Kết sai từ 30% - 10% bảng tính, cơng thức tính tốn 1.5 Hiểu rõ tất bảng tính cơng thức tính tốn (sai 90%) Tổng số 10 Điểm chữ Mười 1) Nhận xét đề nghị chỉnh sửa: a) Ưu điểm đồ án: GVHD: TS Nguyễn Mỹ Linh SVTH: Đoàn Văn Thạch 19150085 Lê Phúc Lâm 19150062 Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu dân cư công suất 750 m 3/ngày b) Nhược điểm đồ án: 2) Thái độ, tác phong làm việc: -3) Ý kiến kết luận Đề nghị cho bảo vệ  hay Không cho bảo vệ  Ngày …… tháng … năm 2021 Người nhận xét (Ký & ghi rõ họ tên) GVHD: TS Nguyễn Mỹ Linh SVTH: Đoàn Văn Thạch 19150085 Lê Phúc Lâm 19150062 Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu dân cư công suất 750 m 3/ngày MỞ ĐẦU Xã hội Việt Nam chuyển để hịa nhập vơ kinh tế giới, q trình CNH-HĐH khơng ngừng phát triển, đương nhiên kéo theo Đơ Thị Hóa Trong q trình phát triển, thập kỷ vừa qua, thị lớn Thành Phố Hồ Chí Minh Hà Nội đô thị hình thành gặp nhiều vấn đề mơi trường ngày nghiêm trọng, hoạt động công nghiệp, nông nghiệp, giao thông sinh hoạt gây Dân số tăng nhanh nên khu dân cư quy hoạch hình thành Bên cạnh đó, việc quản lý xử lý nước thải sinh hoạt chưa triệt để dẫn đến nguồn nước mặt bị ô nhiễm nguồn nước ngầm bị ô nhiễm theo làm ảnh hưởng đến sống Hiện nay, việc quản lý nước thải kể nước thải sinh hoạt vấn đề nan giải nhà quản lý mơi trường giới nói chung Việt Nam nói riêng ngồi việc thiết kế hệ thống thu gom xử lý cần thiết cho khu dân cư, khu dân cư quy hoạch nhằm cải thiện môi trường đô thị phát triển theo hướng bền vững Mục tiêu: Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu dân cư công suất 750 m3/ngày đêm Nội dung đồ án: • Tổng quan thành phần, tính chất nước thải sinh hoạt • Tổng quan phương pháp xử lý nước thải sinh hoạt nước • Đề xuất phương ấn tối ưu, tính tốn chi tiết cấc cơng trình đơn vị hệ thống xử lý • Vẽ vẽ: sơ đồ cơng nghệ; vẽ cơng trình chi tiết Cơ sở tính tốn: • Thu thập số liệu, tra cứu tài liệu • Tìm hiểu thực tế trạng hạ tầng thoát nước xử lý nước thải khu vực • Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải đạt tiêu chuẩn QCVN 14:2008/BTNMT (cột A) GVHD: TS Nguyễn Mỹ Linh SVTH: Đoàn Văn Thạch 19150085 Lê Phúc Lâm 19150062 Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu dân cư công suất 750 m 3/ngày TỔNG QUAN VỀ NGUỒN NƯỚC THẢI KHU DÂN CƯ Nguồn gốc phát sinh nước thải khu dân cư Nước thải khu dân cư nước thải bỏ sau sử dụng cho mục đích sinh hoạt cộng đồng: tắm, giặt giũ, tẩy rửa, vệ sinh cá nhân Chúng thường thải từ hộ, quan, trường học, bệnh viện, chợ, cơng trình cơng cộng khác Lượng nước thải sinh hoạt khu dân cư phụ thuộc vào dân số, vào tiêu chuẩn cấp nước đặc điểm hệ thống thoát nước Tiêu chuẩn cấp nước sinh hoạt cho khu dân cư phụ thuộc vào khả cung cấp nước nhà máy nước hay trạm cấp nước có Các trung tâm thị thường có tiêu chuẩn cấp nước cao so với vùng ngoại thành nơng thơn, lượng nước thải sinh hoạt tính đầu người có khác biệt thành thị nơng thôn Nước thải sinh hoạt trung tâm đô thị thường thoát hệ thống thoát nước dẫn sơng rạch, cịn vùng ngoại thành nơng thơn khơng có hệ thống nước nên nước thải thường tiêu thoát tự nhiên vào ao hồ thoát biện pháp tự thấm 1.2 Thành phần đặc tính nước thải sinh hoạt 1.2.1 Thành phần nước thải khu dân cư: Thành phần nước thải sinh hoạt gồm loại: • Nước thải nhiễm bẩn chất tiết người từ phịng vệ sinh • Nước thải nhiễm bẩn chất thải sinh hoạt: cặn bã từ nhà bếp, chất rửa trôi, kể làm vệ sinh sản nhà 1.2.2 Tính chất nước thải khu dân cư: Nước thải sinh hoạt thông thường chiếm khoảng 80% lượng nước cấp cho sinh hoạt Nước thải sinh hoạt chứa nhiều chất hữu dễ bị phân huỷ sinh học, cịn có thành phần vơ cơ, vi sinh vật vi trùng gây bệnh nguy hiểm Nông độ chất hữu nước thải sinh hoạt dao động khoảng 150-450mg/L theo trọng lượng khơ Có khoảng 20-40% chất hữu khó bị phân huỷ sinh học Ở khu dân cư đông đúc, điều kiện vệ sinh thấp kém, nước thải sinh hoạt không xử lý thích đáng nguồn gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng Ngoài ra, nước thải sinh hoạt thường chứa thành phần dinh dưỡng cao Nhiều trường hợp, lượng chất dinh dưỡng vượt qua nhu cầu phát triển vi sinh vật dùng xử lý phương pháp sinh học Trong cơng trình xử lý nước theo phương pháp sinh học, lượng dinh dưỡng cần thiết trung bình tính theo tỷ lệ BOD5:N:P=100:5:1 Các chất hữu có nước thải khơng phải chun hóa hết ếch lồi vi sinh vật mà có khoảng 20 — 40% BOD khơng qua q trình chuyển hóa vi sinh vật, chúng chuyển chung với bùn lắng CHƯƠNG 1: 1.1 Bảng 1.1 Tải lượng ô nhiễm từ nước thải sinh hoạt GVHD: TS Nguyễn Mỹ Linh SVTH: Đoàn Văn Thạch 19150085 Lê Phúc Lâm 19150062 Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu dân cư công suất 750 m 3/ngày Chỉ tiêu ô nhiễm Hệ số tải lượng (g/người.ngày) Chất rắn lơ lửng 70 – 145 Amoni (N-NH4) 2.4 – 4.8 BOD5 nước 45 – 54 Nito tổng – 12 Tổng Photpho 0.8 – 4.0 COD 72 – 102 Dầu mỡ 10 – 30 (Nguồn: Rapid Environmental Assessment WHO – 1992.) Loại nước thải có chứa chất cặn bã, chất rắn lơ lửng (SS) Các hợp chất hữu dễ phân hủy sinh học, hợp chất dinh dưỡng (N, P), vi khuẩn, Bảng 1.2 Thành phần trung bình nước thải sinh hoạt Các chất có Mức độ nhiễm nước thải (mg/L) Nặng Trung bình Nhẹ Tổng chất thải rắn 1200 720 350 Chất rắn hòa tan 850 500 250 Chất rắn khơng hịa 300 150 tan Tổng chất rắn lơ lửng 350 220 100 Chất rắn lắng 20 10 Oxy hòa tan 0 Nito tổng 85 40 20 Nito hữu 35 15 N-NH4 50 25 10 N-NO2 0 11 N-NO3 0 12 Clorua 100 50 30 13 Độ kiềm (CaCO3) 200 100 50 14 Dẩu mỡ 150 100 50 15 Tổng Photpho 15 16 BOD 400 220 110 17 COD 1000 500 250 18 Coliform 10 -10 10 -10 106-107 (Nguồn: Rapid Environmental Assessment WHO – 1992.) 1.2.3 Tác hại đến môi trường: Tác hại đến môi trường nước thải thành phần ô nhiễm tồn nước thải gây • COD, BOD: khoáng hoá, ổn định chất hữu tiêu thụ lượng lớn gây thiếu hụt oxy nguồn tiếp nhận dẫn đến ảnh hưởng đến hệ sinh thái môi trường nước Nếu ô nhiễm mức, điều kiện yếm ST T GVHD: TS Nguyễn Mỹ Linh SVTH: Đoàn Văn Thạch 19150085 Lê Phúc Lâm 19150062 10 Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu dân cư công suất 750 m 3/ngày Diện tích: F Chiều cao: HXD 3.5 1.022 0.9 m2 m Bể điều hòa Thời gian lưu nước bể điều hòa khoảng – 12h chọn t = 8h Thể tích bể điều hịa: Vdh = Qtb,h×t = 31.25×8 = 250 m3 Chọn chiều cao làm việc 5m, chiều cao bảo vệ hbv = 0.3 m Chiều cao xây dựng HXD = + 0.3 = 5.3 m Chọn bể hình chữ nhật Diện tích F = Vdh/H = 250/5 = 50 m2 Có chiều dài L= 8.5 m chiều rộng B= m Lưu lượng khơng khí cấp vào qkk = 0.02 m3/m3.phút ( xử lý nước thải Trịnh Xn Lai) Lưu lượng khơng khí cấp vào Qkk = 0.02*250*60= 225 m3/h Đường ống dẫn nước thải: Trong đó: : Lưu lượng nước thải theo giờ trung bình : Vận tốc nước thải chảy ống dẫn, v = – m/s chọn v = m/s Chọn đường ống dẫn nước thải ống thép Sắt thép xây dựng SDT có đường kính 120 mm Số đĩa cần phân phối bể: Lắp đặt bơm , bơm hoạt động bơm dự phịng Cơng suất bơm Q 31.25 m3/h bơm = Chọn cột áp bơm H = 10m Công suất bơm Với η = 0.85 η hiệu suất bơm GVHD: TS Nguyễn Mỹ Linh SVTH: Đoàn Văn Thạch 19150085 Lê Phúc Lâm 19150062 47 Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu dân cư công suất 750 m 3/ngày Theo bảng catalogue bơm nhúng ccìm EBARA chọn bơm chìm DW VOX200 Năng lượng : 1.5 Kw Q= 40 m3/h Cột áp H = 12.5m Thơng số máy thổi khí : Đường kính ống dẫn khí chính: Trong đó: v: Vận tốc khí ống phân phối chính, v = 10 – 15 m/s chọn v = 12 m/s (Sách Xử lý nước thải thị cơng nghiệp- Tính tốn thiết kế cơng trình, Lâm Minh Triết, trang 481) n = 1(một ống nhanh chính) Chọn ống thép Sắt thép xây dựng SDT có đường kính 85mm Chọn máy thổi khí nhãn hiệu: APEC Lưu lượng khí Qkk = 100 – 250 m3/h Công suất N = 0.37 – 5.5 kW Bảng – 7: Thông số thiết kế bể điều hịa Thơng số Chiều dài L Chiều rộng B Chiều cao xây dựng HXD Diện tích bể 3.6 Giá trị 8.5 5.3 50 Đơn vị m m m m2 Tính tốn bể lắng đứng Diện tích tiết diện ướt ống trung tâm tính theo cơng thức: Trong đó: Qtb = lưu lượng trung bình (m3/s) Vtt: tốc độ chuyển động nước ống trung tâm, lấy không lớn 30mm/s ( Điều 7.56 mục c TCXDVN 51 – 2008) GVHD: TS Nguyễn Mỹ Linh SVTH: Đoàn Văn Thạch 19150085 Lê Phúc Lâm 19150062 48 Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu dân cư công suất 750 m 3/ngày Vtt: tốc độ chuyển động nước ống trung tâm, lấy không lớn 30mm/s Diện tích tiết diện ướt bể lắng đứng mặt tính theo cơng thức: Trong đó: V = tốc độ chuyển động nước thải bể lắng đứng, lấy0.5-0.8mm/s Điều 6.5.9 TCXD 51-84 (Xử lý nước thải đô thị công nghiệp Lâm Minh Triết) Đường kính bể tính theo cơng thức: Chọn đường kính bể D = m Đường kinh ống trung tâm: Chọn đường kinh ống trung tâm d = 0.7 m Chiều cao phần vùng lắng tính theo cơng thức: Chiều cao phần hình nón xác định theo cơng thức: Trong đó: D = đường kính bể lắng dn = 0.6 đường kính đáy nhỏ hình nón cụt, dn = 0.6m = Góc nghiêng đáy bể lắng so với phương ngang lấy không nhỏ 50 độ ( Điều 7.56 mục c TCXDVN 51 – 2008) Chiều cao ống trung tâm lấy chiều cao tính toan vùng lắng 4.32m Đường kinh miệng loe ống trung tâm lấy chiều cao phân ống loe 1.35 đường kinh ơng trung tâm: dloe =d×1.35 = 0.61*1.35 = 0.83 m GVHD: TS Nguyễn Mỹ Linh SVTH: Đoàn Văn Thạch 19150085 Lê Phúc Lâm 19150062 49 Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu dân cư công suất 750 m 3/ngày Chọn đường kinh ống loe = 0.9m Đường kinh chắn dc = dloe×1.3 = 0.9×1.3 = 1.17 (m) Chọn đường kinh chắn dc = 1.2 (m) Khoảng cách mép ngoai miệng loe đến mép bề mặt hắt theo mặt phẳng qua trục tinh theo cơng thức: Trong đó: v: Tốc độ dịng nước chả qua khe hở miệng loe ống trung tâm bề mặt hắt bể lắng đứng đợt không lớn 20 mm/s TCXDVN 51:2008, chọn v = 0.02 m/s Chiều cao chắn Trong đó: α: Góc nghiêng bề mặt hắt so với mặt phẳng ngang lấy 17 (Điều 7.56 – TCXDVN 51:2008) Chọn Hc = 0.2 m Chiều cao tổng cộng bể lắng đứng: Chọn chiều cao tổng cộng bể H = 6.7 m Máng thu nước dmáng = 80%*D = 80%*4 = 3.2 m Chiều dài máng thu nước Lmáng = dmáng×3.14 = 3.2×3.14 = 9.462 m Chọn chiều cao 0.8m chiều rộng 0.5m Tải trọng thu nước 1m dài máng: Lượng bùn sinh ngày: G bùn = Ess×TSS×Q = = 89.35 (kg/ngày) Trong : Ess: Hiệu suất lắng chọn 60% TSS: Hàm lượng tổng chất rắn lơ lửng khỏi bể lắng cát (mg/L) Q: Lưu lượng nước thải trung bình (m3/ngày) Lưu lượng bùn tươi cần xử lý: GVHD: TS Nguyễn Mỹ Linh SVTH: Đoàn Văn Thạch 19150085 Lê Phúc Lâm 19150062 50 Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu dân cư công suất 750 m 3/ngày M : hàm lượng cặn chọn 5% p: Khối lượng riêng bùn chọn 1082 kg/m3 Thể tích bùn sinh ngày: C hàm lượng bùn lấy từ khoảng 40 – 120 g/l Chọn C = 80 g/L = 80 kg/m3 Hàm lượng tổng chất rắn lơ lửng trồi theo khỏi bể lắng đứng Trong đó: TSS: Hàm lượng tổng chất rắn lơ lửng vào bể lắng đứng E hiệu suất lắng E = 50% ( Theo bảng 3-27 Xử lý nước thải đô thi Lâm Minh Triết) Chọn tốc độ lắng v lắng = 0.35 m/s Theo hàm lượng 198.55 mg/L ứng với hiệu suất E = 50% CTSS < 150 mg/l đủ tiêu chuẩn để vào bể MBR Hàm lượng BOD sau qua bể lắng đứng Trong đó: BOD: nồng độ BOD đầu vào bể lắng đứng (mg/l) E hiệu suất xử lý chọn 35% ( Theo bảng 3-27 Xử lý nước thải đô thi Lâm Minh Triết) Máng cưa Đường kính máng cưa Chiều dài máng cưa Chọn máng cưa xẻ khe thu nước chữ V, góc 90 để điều chỉnh cao độ mép máng Chọn chiều cao khe, hkhe = 50mm Chọn bề rộng khe, bkhe = 100mm Chọn 1m chiều dài có khe, khoảng cách đỉnh 200mm Tổng số khe GVHD: TS Nguyễn Mỹ Linh SVTH: Đồn Văn Thạch 19150085 Lê Phúc Lâm 19150062 51 Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu dân cư công suất 750 m 3/ngày Lưu lượng nước qua khe: Đường kính ống dẫn nước vào, bể lắng I Trong đó: - v: Vận tốc nước ống dẫn, v = 0.8 – 1.2 m/s (theo TCXDVN 33:2006 Cấp nước – mạng lưới đường ống cơng trình tiêu chuẩn thiết kế) Chọn v =1 m/s Chọn D = 168 mm ống dẫn ống PVC Bơm bùn Cơng suất bơm Trong đó: Qtươi =1.65 m3/ngay Chọn H= 12m η = 0,85 p: khối lượng riêng bùn 1086 kg/m3 Bảng – 8: Tóm tắt thơng số thiết kế bể lắng đứng STT 3.7 Thông số Đường kính bể Đường kính ống trung tâm Chiều cao vùng lắng Chiều cao phần nón Chiều cao bảo vệ Chiều cao xây dựng Đường kính ống dẫn nước vào, Đơn vị m m m m m m m Giá trị 0.9 4.32 0.3 6.7 0.168 Tính toán bể trung gian Chọn thời gian lưu nước 1.5h Thể tích bể trung gian: Chọn chiều dài chiều rộng là: m Chiều cao bể m Bảng 3-9: Bảng thông số thiết kế bể Thông số Chiều cao GVHD: TS Nguyễn Mỹ Linh SVTH: Đoàn Văn Thạch 19150085 Lê Phúc Lâm 19150062 Giá trị Đơn vị m 52 Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu dân cư công suất 750 m 3/ngày Chiều rộng Chiều dài 3.8 4 m m Tính tốn bể MBR Bảng 3-10: Thơng số đầu đầu vào bể Thông số BOD5 (mg/L) TSS (mg/L) Amoni (mg/L) coliforms (MPN/100mL) Đầu vào 129 99.275 23.75 100000000 Đầu 12.9 9.9275 2.375 3000 Chọn bể MBR Bảng 3-10: Các thông số thiết kế bể MBR (Metcalf & Eddy, 2010) Thông số Giá trị Đơn vị Lưu lượng đầu vào, Q 187.5 m3/ngày o nhiệt độ 25 C MLSS 8000 g/m3 MLVSS/MLSS 0.8 MLVSS 6400 g/m3 SRT 20 ngày Yobs 0.64 g VSS/g BOD Tính tốn thơng số bể MBR Nồng độ VSS TSS: X=99.2750.8/1000=0.07942 kgVSS/m3 Lượng bùn sinh ngày theo VSS (Metcalf & Eddy, 2010) Tổng lượng chặn không phân hủy sinh học: (giả sử có 65% cặn rắn có khả phân hủy sinh học): Xo = nbVSS=VSSQ0.35=5.22 kg nbVSS/ngày Thể tích bể MBR Chọn chiều cao làm việc h là: 2.6m Diện tích bể MBR: Chọn chiều cao hbv là: 0.5m Chiều cao xây dựng: Xác định lượng bùn dư cần thải: Tỉ số F/M GVHD: TS Nguyễn Mỹ Linh SVTH: Đoàn Văn Thạch 19150085 Lê Phúc Lâm 19150062 53 Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu dân cư công suất 750 m 3/ngày Thời gian lưu nước bể Bảng 3-12: Thông số loại modul chọn Các thông số màng MBR (http://hydrotech.com.vn/mang-mbr-motimo-vn.html) Thông số Giá trị Model FP - Al Loại màng Áp suất âm áp suất thủy tĩnh Vật liệu PVDF Vật liệu ống hút ABS Diện tích màng 12.5 m2 Dài Rộng Cao Kích thước, mm 534 450 1020 Đường kính (ngồi) màng sợi mm 0.7 (1.2) rỗng lỗ màng 0.2 μm Áp suất tối đa 0.1 MPa Áp suất lọc tối đa 0.35 Nhiệt độ - 45 pH - 10 Thông số kỹ thuật vận hành màng Thông số Giá trị MLSS 6000 - 8000 Lưu lượng dòng thấm 10 -26 Tỉ số khí nước 15:1 - 20:1 Áp suát lọc tối đa -30 Hóa chất rửa màng NaOCL (Clo) 0.5 (300 -500) thể tích dung dịch rửa Chu kỳ rửa hóa chất pH rửa pH vận hành Xác định số lượng màng cần thiết cho bể MBR - 12 - 10 4-9 Mpa o C Đơn vị mg/L l/m2.h Kpa %(mg/L) L/m2.màn g tháng/lần Diện tích bề mặt màng cần dùng: Trong 1.25 tỉ số tổng thời gian so với thời gian thực lọc GVHD: TS Nguyễn Mỹ Linh SVTH: Đoàn Văn Thạch 19150085 Lê Phúc Lâm 19150062 54 Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu dân cư cơng suất 750 m 3/ngày Q: lưu lượng trung bình giờ, Q=187.5 (/ngày) =7.81 (/h) Q: lưu lượng dòng thấm, /.h, q= 20 l/.h = 0.02 /.h Modul màng có diện tích 12.5 Số lượng modul cần dùng là: Số lượng modul màng unit (chọn unit) Chọn chiều rộng bể B 2m Chiều đài bể 11.5 m Xác định lượng oxy cần thiết cho bể MBR Lượng oxy cần thiết cho trình bùn hoạt tính theo điều kiện tiêu chuẩn: (Metcalf & Eddy, 2010) Trong f: Hệ số chuyển đổi BOD5 BOD20, f=0.68 1.42 hệ số chuyển đổi tế bào sang COD Lượng Oxy cần thiết thực tế: Trong đó: : nồng độ bão hịa oxy nước nhiệt độ 20 oC, =9.08 mg/L : nồng độ bão hòa oxy nước nhiệt độ 25 oC, = 8.26 mg/L : lượng oxy hòa tan cần trì bể, xử lý nước thải thường lấy : 1.5 -2 mg/L, chọn = mg/L : Hệ số chỉnh lực căng bề mặt theo hàm lượng muối, nước thường lấy =1 : Hệ số điều chỉnh lượng oxy ngấm vào nước thải ảnh hưởng lượng cặn, chất hoạt động bề mặt, loại thiết bị làm thống, hình dáng kích thước bể, có giá trị từ 0.6-0.94, chọn =0.5 : nhiệt độ Giả sử Oxy chiếm 23% trọng lượng khơng khí khối lượng riêng khơng khí 1.18 kg/m3 Vậy lượng khơng khí cho q trình bùn hoạt tính làK Lượng khơng khí cần cấp tương ứng với hệ thống màng: GVHD: TS Nguyễn Mỹ Linh SVTH: Đoàn Văn Thạch 19150085 Lê Phúc Lâm 19150062 55 Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu dân cư công suất 750 m 3/ngày Khơng khí cần cung cấp thực tế cho bể: Chọn loại thiết bị khuếch tán khí với tầm xốp có đường kính 300 mm Như vậy, số lượng xốp khuếch khơng khí cần thiết tính theo cơng thức: Trong đó: : số lượng xốp : lưu lượng riêng khơng khí Khi chọn xốp: 80-120 L/phút Chọn D =104 L/phút Bảng – 13: Bảng thông số thiết kế bể MBR Thông số Số bể Chiều dài Chiều rộng Chiều cao Số modul màng Số unit màng Số lượng modul unit 3.9 Giá trị 11.5 30 10 Đơn vị Bể m m m Modul/bể Unit/bể Modul/unit Tính tốn bể nén bùn đứng Lưu lượng bùn dư dẫn đến bể nén bùn Trong : : Lưu lượng bùn tươi cần xử lý ngày bể lắng đứng đợt m3/ngày Qbd: Lưu lượng bùn dư thải bỏ bể MBR = 10.32 m3/ngày n: Số bể MBR Diện tích hữu ích bể nén bùn Trong : Qb = 1.72 m3/h lưu lượng bùn dư dẫn đến bể nén bùn V1 : Tốc độ chảy chất lỏng vung lắng bể nén bùn kiểu đứng V1 = 0.1mm (Xử lý nước thải đô thị công nghiệp Lâm Minh Triết trang 217) Diện tích ống trung tâm bể nén bùn GVHD: TS Nguyễn Mỹ Linh SVTH: Đoàn Văn Thạch 19150085 Lê Phúc Lâm 19150062 56 Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu dân cư công suất 750 m 3/ngày Trong đó: V2 vận tốc bùn chuyển động ống trung tâm V2 lấy từ 20 – 30 mm/s Chọn V2 = 28 mm/s ( Điều 7.56 mục C TCXDVN 51 – 2008 ) Diện tích tổng cộng bể nén bùn đứng F = F1 + F2 = 4.78 + 0.017 = 4.987 m2 Đường kính bể nén bùn Đường kính ống trung tâm Đường kính phần loe ống trung tâm dloe = 1.35×d = 1.35×0.15 = 0.2 m Đường kính chắn dc = 1.3× dloe = 1.3×0.2 = 0.26 m Chiều cao phần lắng bể nén bùn H = V1×t×3600 = 0.0001×10×3600 = 3.6 m Trong t : Thời gian lắng bùn chọn t = 10 ( Bảng – 13 xử lý nước đô thị công nghiệp Lâm Minh Triết ) Chiều cao phần hình nón ứng với góc nghiên 45o, đường kính bể D = 2.5 đường đáy bể d = m h2=D/2 – ½ = 2.5/2 – ½ = 0.735 (m) Chọn h2 = 0.8 m Chiều cao phần bùn hoạt tinh nén Hb = h2 – ho – hth = 0.8 – 0.4 – 0.3 = 0.1 m Trong ho : Khoảng cách từ ống loe đến chắn lấy 0.4 m hth : Chiều cao lớp trung hòa lấy 0.3m ( Xử lý đô thị công nghiệp Lâm Minh Triết Trang 219) GVHD: TS Nguyễn Mỹ Linh SVTH: Đoàn Văn Thạch 19150085 Lê Phúc Lâm 19150062 57 Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu dân cư công suất 750 m 3/ngày Tổng chiều cao xây dựng bể nén bùn HXD = H + h2 + h3 = 3.6 + 0.8 + 0.4 = 4.8 m Trong h3 : Khoảng cách từu mặt nước đến thành bể chọn 0.4 m (Xử lý đô thị công nghiệp Lâm Minh Triết Trang 219) Máng thu nước : Dmang = 80%D = 80%×2.5 = m Chọn chiều cao máng thu nước H máng = 0.3 m Bảng – 14: Thông số thiết kế bể nén bùn đứng Thông số Đường kinh bể Đường kinh máng thu nước Chiều cao máng thu nước H máng Chiều cao phần lắng H Chiều cao phần hình nón Đường kính ơng trung tâm Đường kính ống loe Đường kính chắn Giá trị 2.5 0.3 3.6 0.8 0.15 0.2 0.26 Đơn vị m m m m m m m m 3.10 Bể chứa nước sau xử lý Chọn thời gian lưu nước bể 1h, với Q = 31.25 m 3/h ta tinh thể tích bể: V = Q×t = 31.25×1 = 31.25 (m3) Chọn kích thước bể: L×W×H = 4m × 4m × 2.5m = 32 m3 Bảng 3-15: Bảng thông số thiết kế bể chứa nước Thông số Chiều cao Chiều rộng Chiều dài Giá trị 2.5 4 Đơn vị m m m 3.11 Sân phơi cát Diện tích hữu ích sân phơi cát tính theo cơng thức: Trong đó: h = chiều cao lớp bùn cát năm, h = - m/năm GVHD: TS Nguyễn Mỹ Linh SVTH: Đoàn Văn Thạch 19150085 Lê Phúc Lâm 19150062 58 Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu dân cư công suất 750 m 3/ngày Chọn chiều dài sân phơi cát L = 12 m Chọn chiều rộng sân phơi cát W = m 3.12 Máy ép bùn Chọn máy ép bùn dây đai Yuanchan Model TD2 – 100 Công suất quay 0.5 HP Công suất moto khuấy 0.5HP L × B × H = 2.6 × 1.5 × 2.7 GVHD: TS Nguyễn Mỹ Linh SVTH: Đồn Văn Thạch 19150085 Lê Phúc Lâm 19150062 59 Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu dân cư công suất 750 m 3/ngày CHƯƠNG 4: 4.1 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN Việc xây dựng hoạt động hệ thống xử lý nước thải có đặc điểm sau: Công nghệ Hệ thống xử lý nước thải đảm bảo xử lý nước thải đạt QCVN 14 -2008/BTNMT loại A Vấn đề mùi hôi từ công trình xử lý sinh học hiếu khí giảm đáng kể, lắp đặt hệ thống hút mùi Quy trình công nghệ đáp ứng yêu cầu xử lý nước thải Khu Dân Cư Việc áp dụng công nghệ ứng dụng hệ thống lọc sinh học thiết kế sở liệu công nghệ đại áp dụng giới Quy trình Lọc sinh học hiếu khí đạt hiệu xử lý cao dễ vận hành kiểm soát cân trình vận hành chế độ thủy lực ổn định Ít tốn q trình vận hành, vận hành đơn giản, hệ thống làm việc tự động Chất lượng nước đầu đảm bảo, phù hợp hoàn cảnh thực tế nhu cầu cảnh quan, đảm bảo đầu cho việc tái sử dụng nước 4.2 KIẾN NGHỊ Trong giới hạn đề tài thực đề cập đến vấn đề xử lý nước thải với điều kiện phù hợp với khía cạnh kỹ thuật khả thi kinh tế Trên thực tế, cần nghiên cứu kỹ điều kiện thực tế khu dân cư để đưa phương án giải tối ưu Vì khu dân cư cịn tồn hộ dân có thu nhập thấp số liệu thống kê Do đó, gặp khó khăn q trình đóng phí giải nước thải sinh hoạt Duy trì phát huy cơng tác quản lý, giám sát đội ngũ chuyên trách nhận thức tồn cán cơng nhân viên trạm xử lý Nâng cao ý thức bảo vệ môi trường Khu Dân Cư, môi trường xung quanh Kê khai nộp phí bảo vệ mơi trường theo quy định GVHD: TS Nguyễn Mỹ Linh SVTH: Đồn Văn Thạch 19150085 Lê Phúc Lâm 19150062 60 Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu dân cư công suất 750 m 3/ngày CHƯƠNG 5: TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Văn Phước, Kỹ thuật xử lý chất thải, Đại học Bách khoa TPHCM Nguyễn Phước Dân, Giáo trình xử lý nước thải, Đại học Bách khoa TpHCM Lâm Minh Triết-Nguyễn Thanh Hùng-Nguyễn Phước Dân, Xử lý nước thải thị cơng nghiệp-Tính tốn thiết kế cơng trình, Viện Mơi trường Tài ngun, năm 2001 Trịnh Xn Lai, Tính tốn thiết kế cơng trình xử lý nước thải, Nhà Xuất Xây dựng Hà Nội, năm 2000 Th.S Lâm Vĩnh Sơn Giáo trình xử lý nước thải Trần Văn Nhân – Ngơ Thị Nga, Giáo trình “Cơng nghệ xử lý nước thải” NXB Khoa Học Kỹ Thuật Năm 1999 Nguyễn Ngọc Dung Xử lý nước cấp Nhà xuất Xây dựng Hà Nội, năm 2000 Metcafl-Eddy,Wastewater Engineering Disposal Reuse.Năm 2000 Trần Hiếu Nhuệ, Thoát nước xử lý nước thải công nghiệp, Nhà Xuất Khoa học Kỹ thuật Hà Nội, năm 2001 10 Hoàng Huệ, Giáo trình xử lý nước thải, Nhà Xuất Đại học Kiến trúc Hà Nội, năm 2001 GVHD: TS Nguyễn Mỹ Linh SVTH: Đoàn Văn Thạch 19150085 Lê Phúc Lâm 19150062 61 ... Phúc Lâm 19150062 29 Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu dân cư công suất 750 m 3/ngày 1.3.5 Xử lý cặn nước thải Nhiệm vụ xử lý (cặn tạo nên trình xử lý nước thải) là: Làm giảm thể tích... hệ thống xử lý nước thải khu dân cư công suất 750 m 3/ngày TỔNG QUAN VỀ NGUỒN NƯỚC THẢI KHU DÂN CƯ Nguồn gốc phát sinh nước thải khu dân cư Nước thải khu dân cư nước thải bỏ sau sử dụng cho mục... tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu dân cư công suất 750 m 3/ngày Mục lục GVHD: TS Nguyễn Mỹ Linh SVTH: Đoàn Văn Thạch 19150085 Lê Phúc Lâm 19150062 Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải