tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu dân cư bình trị đông, phường bình trị đông b, quận bình tân công suất 4300m3ngày đêm

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S TRẦN THỊ TƯỜNG VÂN Chương1 MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề Trong năm gần đây, tốc độ đô thị hóa nước ta diễn nhanh chóng Cùng với phát triển không ngừng ngành kinh tế kéo theo gia tăng dân số gia tăng dân số học Nước thải, rác thải sinh từ trình sản xuất, sinh hoạt người dân chưa thu gom xử lý, có quy mô nhỏ, điều làm cho môi trường ngày ô nhiễm nghiêm trọng Tp HCM thành phố lớn, có tầm quan trọng bình diện quốc gia mà quốc tế Định hướng phát triển kinh tế thành phố tập trung vào phát triển mạnh ngành dịch vụ thương mại, tài chính, ngân hàng, du lịch, giao thông vận tải, văn hoá, y tế, đào tạo, công nhân kỹ thuật cao Tuy vậy, phát triển kinh tế- xã hội mạnh mẽ Tp HCM tồn mặt trái Tp HCM đối mặt nhiều vấn đề ô nhiễm môi trường Dự án khu dân cư Bình Trị Đông xây dựng quận Bình Tân Tp HCM nhằm kết hợp với khu thể dục thể thao với hệ thống hạ tầng kỹ thuật đồng bộ, công trình phúc lợi công cộng phục vụ nhu cầu nhà cho công nhân, người có thu nhập thấp người tái định cư Dự án góp phần thực chương trình phát triển đô thị hóa thành phố Hồ Chí Minh Tuy vậy, vấn đề quản lý môi trường quan trọng dự án cần giải công tác quản lý nước thải sinh hoạt Việc thiết kế hệ thống thu gom xử lý nước thải sinh hoạt cần thiết cho khu dân cư nhằm cải thiện môi trường đô thị phát triền theo hướng bền vững Đó lý để đề tài “Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho khu dân cư Bình Trị Đông phường Bình Trị PHAN THỊ THÙY TRANG Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S TRẦN THỊ TƯỜNG VÂN Đông B quận Bình Tân” thực nhằm góp phần quản lý nước thải đô thị ngày tốt hơn, hiệu môi trường đô thị ngày đẹp 1.2 Mục đích nghiên cứu Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt cho khu dân cư Bình Trị Đông phường Bình Trị Đông B, quận Bình Tân,Thành phố Hồ Chí Minh nhằm giải toán quản lý nước thải sinh hoạt cho dự án 1.3 Nội dung nghiên cứu Nội dung luận văn tập trung vào nghiên cứu vấn đề sau:  Tổng quan nước thải sinh hoạt phương pháp xử lý nước thải sinh hoạt  Tìm hiểu liệu dự án khu dân cư Bình Trị Đông bao gồm vị trí địa lý, điều kiện tự nhiên, quy hoạch dự án…  Đưa phương án xử lý chọn phương án xử lý hiệu để thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu dân cư Bình Trị Đông  Tính toán thiết kế công trình đơn vị theo sơ đồ công nghệ đề xuất  Khái toán giá thành hệ thống xử lý thiết kế 1.4 Phạm vi nghiên cứu Đề tài tập trung nghiên cứu: • Các vấn đề có liên quan thuộc dự án khu dân cư Bình Trị Đông phường Bình Tân B, quận Bình Tân, Tp HCM • Thành phần tính chất nước thải sinh hoạt để đưa biện pháp xử lý đạt tiêu chuẩn môi trường Thời gian thực đề tài từ 5/4/2010 đến ngày 28/6/2010 1.5 Phương pháp nghiên cứu  Thu thập xử lý tài liệu cần thiết cho đề tài cách thích hợp so sánh phương án để lựa chọn sơ đồ công nghệ xử lý nước thải tối ưu PHAN THỊ THÙY TRANG Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S TRẦN THỊ TƯỜNG VÂN  Tính toán thiết kế chi tiết công trình đơn vị hệ thống xử lý nước thải Chương GIỚI THIỆU VỀ DỰ ÁN KHU DÂN CƯ BÌNH TRỊ ĐÔNG 2.1 Thông tin chung dự án Tên dự án: Dự án khu dân cư Bình Trị Đông Chủ đầu tư: Công ty Cổ phần Đầu tư Khu đô thị Sài Gòn Diện tích: 473.164 m2 Địa điểm: Phường Bình Trị Đông B, quận Bình Tân, TP Hồ Chí Minh Hình 2.1: Vị trí địa lý dự án khu dân cư Bình Trị Ñoâng PHAN THỊ THÙY TRANG Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S TRẦN THỊ TƯỜNG VÂN 2.2 Mục đích dự án Hình thành khu dân cư kết hợp với khu thể dục thể thao với hệ thống hạ tầng kỹ thuật đồng bộ, công trình phúc lợi công cộng khác, phục vụ cho nhu cầu nhà cho công nhân, người có thu nhập thấp phục vụ tái định cư 2.3 Các lợi ích kinh tế-xã hội dự án Góp phần thực chương trình phát triển đô thị hóa Tp Hồ Chí Minh Góp phần cung cấp nhà với đầy đủ hạ tầng kỹ thuật cho khoảng 1.600 công nhân, 2.062 hộ dân có thu nhập thấp phục vụ nhu cầu tái định cư cho khoảng 1.000 hộ dân dự án nạo vét kênh Tham Lương, Bến Cát, Rạch Nước Lên Góp phần cải thiện điều kiện vệ sinh môi trường như: Nước cấp, xử lý nước thải xử lý chất thải rắn 2.4 Quy hoạch mặt tổng thể Quy hoạch mặt tổng thể dự án thể bảng 2.1 bảng 2.2 Bảng 2.1: Quy hoạch phân khu chức Diện tích (m2) 8.866 198.114 Tỷ lệ (%) 1,87 41,88 cư Khu vui chơi giải trí, thể dục 207.923 43,94 thể thao Khu hạ tầng kỹ thuật đầu mối, 58.241 12,32 TT Phân khu Khu cho công nhân thuê Khu nhà cao tầng cho người có thu nhập thấp tái định công viên xanh Tổng 473.164 100 (Nguồn: Công ty cổ phần đầu tư khu đô thị Sài Gòn, 2005) PHAN THỊ THÙY TRANG Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S TRẦN THỊ TƯỜNG VÂN Bảng 2.2: Quy hoạch sử dụng đất dự án TT A B Hạng mục Đất dân dụng Chung cư cho công nhân thuê Chung cư cho người có thu Diện tích (m2) Tỷ lệ (%) 8.866 98.727 1,87 20,87 D E F 18.245 16.869 22.416 21.063 20.134 51.7 1.054 1.000 4.012 11.002 16.231 16.239 27.057 1.412 2,46 3,57 4,74 4,45 4,26 16,3 16,3 0,21 0,85 2,33 3,43 3,43 5,72 0,3 173.889 38,76 thể thao Quảng trường, bãi đổ Khu vui chơi, giải trí Khu dã ngoại, du thuyền Khu hoa viên Khu xanh, thể dục thể 17.450 57.262 58.930 40.247 22.300 3,69 12,10 12,45 8,51 2,71 thao, công cộng Cây xanh cách ly Công trình đầu mối kỹ thuật Khu xử lý nước thải khu xử 15.300 20.641 14.319 3,23 4,36 3,03 lý nước cấp Bãi trung chuyển chất thải rắn Đất giao thông Thuộc khu Ngoài khu C nhập thấp tái định cư Chung cư B1 Chung cư B2 Chung cư B3 Chung cư B4 Chung cư B5 Công trình công cộng Hành Y tế Nhà trẻ, mẫu giáo Trường cấp Trường cấp Trường cấp Giao thông Cây xanh Đất dân dụng Khu vui chơi giải trí, thể dục 6.323 55.414 21.380 34.034 1,34 11,71 4,52 4,58 PHAN THỊ THÙY TRANG Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S TRẦN THỊ TƯỜNG VÂN Toång 473.164 100 (Nguồn: Công ty cổ phần đầu tư khu đô thị Sài Gòn, 2005) 2.5 Điều kiện tự nhiên khu vực dự án 2.5.1 Điều kiện địa chất Nền đất khu dân cư bao gồm lớp dất mặt san lấp, lớp thấu kính: • Lớp đất mặt san lấp: sét, cát mịn, màu xám đen xám nâu với bề dày từ 0,90-1,00 m • Lớp 1– Đất sét màu nâu xám đen vàng nâu đỏ, trạng thái chảy: Lớp đất phân bố từ mặt đất đến độ sâu 0,90-2,30 m Thành phần chủ yếu sét ,bột, bụi màu xám, xám đen đốm vàng nâu đỏ, trạng thái chảy.Sức kháng xuyên động chùy tiêu chuẩn N=1 Đặt trưng lý chủ yếu lớp sau: – Độ ẩm tự nhiên: 47,30% – Dung trọng ướt: 1,710 g/cm3 – Dung trọng khô: 1,161 g/cm3 – Lực dính đơn vị: 0,161 kg/ cm3 – Góc ma sát trong: 5o29’ • Lớp – Bùn sét lẫn cát mịn, trạng thái chảy: Lớp đất phân bố từ độ sâu 2,00 đến độ sâu 10,90 m Là lớp có đặc trưng lý yếu, tính nén lún lớn, không lợi cho xây dựng Thành phần chủ yếu sét, bột, bụi lẫn cát hạt mịn màu xám đen Sức kháng xuyên động chùy tiêu chuẩn N=0 Đặc trưng lý chủ yếu lớp sau: – Độ ẩm tự nhiên: 70,30% – Dung trọng ướt: 1,476 g/cm3 – Dung trọng khô: 0,868 g/cm3 – Sức chịu nén đơn: 0,233 kg/cm2 – Lực dính đơn vị: 0,093 kg/cm3 PHAN THỊ THÙY TRANG Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S TRẦN THỊ TƯỜNG VÂN – Lực dính tối hậu: 0,099 kg/cm3 – Góc ma sát trong: 4o20’ – Góc ma sát tối hậu: 2o30’ Ngoài mũi khoang HK3, lớp có thấu kính 2a Thành phần lớp chủ yếu cát trung lẫn bột, sỏi nhỏ, màu sám, trạng thái rời Sức kháng nguyên động chùy tiêu chuẩn N=4 Đặc trưng lý chủ yếu lớp sau: – Độ ẩm tự nhiên: 24,10% – Dung trọng ướt: 1,802 g/cm3 – Dung trọng khô: 1,946 g/cm3 – Lực dính đơn vị: 0,038 kg/cm3 – Góc ma sát trong: 21o45’ • Lớp – Á sét màu vàng nâu, trạng thái dẻo mềm: Lớp đất phân bố từ độ sâu 5,00 m đến độ sâu 15,40 m Thành phần chủ yếu sét, bột, bột, bụi hạt mịn màu vàng nâu đỏ, trạng thái dẻo đến dẻo mềm Sức kháng suyên động chùy tiêu chuẩn N=3-8 Đặc trưng lý chủ yếu lớp sau: – Độ ẩm tự nhiên: 27,70 % – Dung trọng ướt: 1,830 g/cm3 – Dung trọng khô: 1,433 g/cm3 – Sức chịu nén đơn: 0,567 kg/cm2 – Lực dính đơn vị: 0,181 kg/cm3 – Lực dính tối hậu: 0,176 kg/cm3 – Góc ma sát trong: 9o04’ – Góc ma sát tối hậu: 6o30’ • Lớp – Cát mịn đến trung lẫn bột màu xám vàng nâu đỏ, xám trắng trạng thái rời đến vừa chặt, lớp có đặt trưng lý trung bình: Lớp đất PHAN THỊ THÙY TRANG Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S TRẦN THỊ TƯỜNG VÂN phân bố từ độ sâu 8,70 m đến độ sâu 31,20 m Thành phần chủ yếu cát mịn đến trung lẫn bột màu xám nâu đỏ, xám trắng, trạng thái rời đến chặt vừa Sức kháng suyên động chùy tiêu chuẩn N=4-21 đặt trưng lý chủ yếu lớp sau: – Độ ẩm tự nhiên: 23,00 % – Dung trọng ướt: 1,873g/cm3 – Dung trọng khô: 1,524 g/cm3 – Lực dính đơn vị: 0,042 kg/cm3 – Lực dính tối hậu: 0,044 kg/cm3 – Góc ma sát trong: 27o37’ – Góc ma sát tối hậu: 26o20’ • Lớp – Đất sét màu nâu đỏ vàng, xám trắng, trạng thái cứng: Lớp đất phân bố từ độ sâu 38,60 m đến độ sâu 36,50 m Thành phần chủ yếu sét, bột, bụi màu nâu đỏ vàng Sức kháng suyên động chùy tiêu chuẩn N=33-48 Đặt trưng lý chủ yếu lớp sau: – Độ ẩm tự nhiên: 18,20 % – Dung trọng ướt: 2,001 g/cm3 – Dung trọng khô: 1,701 g/cm3 – Sức chịu nén đơn: 3,650 kg/cm2 – Lực dính đơn vị: 0,550 kg/cm3 – Lực dính tối hậu: 0,368 kg/cm3 – Góc ma sát trong: 21o58’ – Góc ma sát tối hậu: 16o20’ • Lớp – Á sét màu xám nâu đỏ đốm xám xanh, trạng thái nửa cứng đến cứng: Lớp đất phân bố từ độ sâu 36,50 m đến độ sâu 40,50 m Thành phần chủ yếu sét, bột, bụi hạt cát mịn, màu xám nâu đỏ đốm xanh PHAN THỊ THÙY TRANG Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S TRẦN THỊ TƯỜNG VÂN Sức kháng suyên động chùy tiêu chuẩn N=20-36 Đặt trưng lý chủ yếu lớp sau: – Độ ẩm tự nhiên: 20,20% – Dung trọng ướt: 1,997 g/cm3 – Dung trọng khô: 1,662 g/cm3 – Lực dính đơn vị: 0,392 kg/cm3 – Lực dính tối hậu: 0,368 kg/cm3 – Góc ma sát trong: 20o49’ – Góc ma sát tối hậu: 15o40’ • Lớp 7a – Cát mịn lẫn bột màu xám nâu, trạng thái chặt: Chỉ gặp ỗ khoang HK3, lớp đất phân bố từ độ sâu 40,50 m đến 44,40 m Thành phần chủ yếu càt mịn lẫn bột, màu xám nâu, trạng thái chặt Sức kháng suyên động chùy tiêu chuẩn N=57-70 Đặt trưng lý chủ yếu lớp sau: – Độ ẩm tự nhiên: 17,30% – Dung trọng ướt: 1,995 g/cm3 – Dung trọng khô: 1,700 g/cm3 – Lực dính đơn vị: 0,052 kg/cm3 – Góc ma sát trong: 34o17’ • Lớp 7b – Cát mịn lẫn màu xám nâu đỏ, trạng thái chặt vừa: Chỉ gặp ỗ khoang HK2 Lớp đất phân bố từ độ sâu 40,60 m đến 50,00 m.Thành phần chủ yếu cát mịn lẫn bột, màu xám nâu đỏ, trạng thái chặt vừa.Sức kháng suyên động chùy tiêu chuẩn N=17-28 Đặt trưng lý chủ yếu lớp sau: – Độ ẩm tự nhiên: 21,10% – Dung trọng ướt: 1,928 g/cm3 – Dung trọng khô: 1,592 g/cm3 PHAN THỊ THÙY TRANG Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S TRẦN THỊ TƯỜNG VÂN – Lực dính đơn vị: 0,047 kg/cm3 – Góc ma sát trong: 29o21’ • Lớp – Đất sét lẫn càt mịn màu xám vàng nâu đỏ, trạng thái chặt vừa: Chỉ gặp ỗ khoang HK1 HK3 lớp đất phân bố từ độ sâu 35,30 m đến 50,00 m Thành phần chủ yếu sét, bột, bụi, lẫn cát mịn, màu xám vàng nâu đỏ, trạng thái cứng đến cứng Sức kháng suyên động chùy tiêu chuẩn N=34-63 Đặc trưng lý chủ yếu lớp sau: – Độ ẩm tự nhiên: 17,50% – Dung trọng ướt: 2,001 g/cm3 – Dung trọng khô: 1,711 g/cm3 – Sức chịu nén đơn: 5,136 kg/cm2 – Lực dính đơn vị: 0,581kg/cm3 – Góc ma sát trong: 22o58’ – Góc ma sát tối hậu: 17o00’ 2.5.2 Điều kiện thời tiết khí hậu Điều kiện thời tiết-khí hậu khu vực dự án mang tính chất đặc trưng khí hậu cận nhiệt đới gió mùa với hai mùa rõ rệt mùa khô mùa mưa: + Mùa mưa tháng đến tháng 10 + Mùa khô tháng 11 đến tháng năm sau Đặt trưng thời tiết khí hậu khu vực theo số liệu quan trắc dài hạn trạm khí tượng Tân Sơn Nhất trạm Tân Sơn Hòa Đài Khí Tượng Thủy Văn Khu Vực Nam thực có đặc trưng sau:  Nhiệt độ không khí Nhiệt độ không khí ảnh hưởng trực tiếp đến trình chuyển hóa phát tán chất ô nhiễm không khí Nhiệt độ không khí cao, tốc độ phản ứng hóa học diễn nhanh kéo theo thời gian tồn lưu chất ô nhiễm PHAN THỊ THÙY TRANG Trang 10 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S TRẦN THỊ TƯỜNG VÂN Vậy áp lực cần thiết Hc = + 0.5 = 5.5 (m) Công suất máy khí nén N= 34400* ( p 0.29 − 1) * q 102*η = 34400* ( 1.530.29 − 1) *0.076 102*0.7 = 4.8 (KW) Bảng 4.9 : Các thông số thiết kế bể Aerotank STT Tên thông số Đơn vị Số liệu thiết kế Chiều dài (m) 19 Chiều rộng (m) 7.5 Chiều cao xây dựng (H) (m) 5.5 Chiều cao công tác (m) 5 Thời gian lưu nước Giờ Thời gian lưu bùn Ngày 10 Cường độ sục khí (Qkk) m3/h 1318 Số ống phân phối khí Cái 61 Tỷ số F/M mg BOD5/mg bùn 0.35 ngày 4.4.6 Bể Lắng II  Chức Hỗn hợp nước bùn hoạt tính chảy từ công trình xử lý sinh học dẫn đến bể lắng II Bể có nhiệm vụ lắng tách bùn hoạt tính xử lý bể Aerotank phần nhỏ chất không tan Bùn sau lắng phần tuần hoàn lại bể Aerotank để tạo hỗn hợp bùn nước  Tính toán bể lắng II Các thông số đầu vào PHAN THỊ THÙY TRANG Trang 73 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S TRẦN THỊ TƯỜNG VÂN Lưu lượng nước thải trung bình:Qtb =179.17m3/h Hàm lượng chất lơ lửng: SS=50mg/l Hàm lượng BOD5 =30mg/l  Nồng độ bùn (VSS) bể nồng độ bùn hoạt tính X = 3500 (mg/l)  Độ tro bùn hoạt tính z = 0,3  Nồng độ bùn hoạt tính dòng tuần tuần hoàn Xr = 10.000 (mg/l) Co: Nồng độ bùn hoạt tính bể Aeotank C0 = X 3500 = = 4375 mg/m3 0.8 0.8 Ct: Noàng độ bùn hoạt tính dòng tuần hoàn Ct = 10.000 (g/m3) Vl : Vận tốc lắng mặt phân chia (m/h) phụ thuộc vào nồng độ cặn C tính chất cặn xác định theo phương trình thực nghiệm sau: (Theo công thức 9-7 TS Trịnh Xuân Lai- Tính toán thiết kế công trình xử lý nước thải, trang 150) Cl = C t 10.000 = = 5.000( g / m ) 2 • Vận tốc lắng : Vl = Vmax * e − KC110 = * e −600*5000*10 = 0.34 m/h −6 −6 Trong đó: + Vmax = (m/h) + K = 600 Diện tích bể lắng II mặt bằng: F= Qtb.ng L1 = 4300 = 195.45 m2 22 Trong đó: Qtb.ng: Lưu lượng trung bình ngày đêm, (Qtb.ng = 4300 m3/ngñ) PHAN THỊ THÙY TRANG Trang 74 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S TRẦN THỊ TƯỜNG VÂN L1: Tải trọng bề mặt ứng với lưu lượng trung bình, L = 22 m3/m2.ng (Theo: Xử Lý Nước Thải Đô Thị Và Công Nghiệp Tính Toán Và Thiết Kế Công Trình - Lâm Minh Triết, bảng TK-5, trang 152) Đường kính bể lắng II tính theo công thức: D= 4* F 4*195.45 = = 11.57 m π *n 3.14* Trong đó: n: Số đơn nguyên bể lắng II (n=2) Thể tích bể lắng II tính theo công thức: W = F*H = 195.45* = 977.25m3 Trong đó: F: Diện tích bể lắng II; H: Chiều cao công tác bể lắng II, chọn H = m; Thời gian lưu nước bể: W 977.25 t = Q + Q = 179.17 + 0.78*179.17 = th Trong đó: W: Thể tích bể lắng II Q: Lưu lượng thải trung bình giờ, Q = 179.17m3/h; Qth: Lưu lượng tuần hoàn bể Aerotank, Qth = 0.78*Q α: Hệ số tuần từ trình tính bể Aerotank α = 0.78 (Theo: Xử Lý Nước Thải Đô Thị Và Công Nghiệp Tính Toán Và Thiết Kế Công Trình - Lâm Minh Triết) Đường kính buồng phân phối trung tâm: Dtt = 0.25*D = 0.25*11.57= 2.89m Diện tích buồng phân phối trung tâm: π * ( Dtt ) 3.14* ( 2.89 ) f = = = 6.56m 4 PHAN THỊ THÙY TRANG Trang 75 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S TRẦN THỊ TƯỜNG VÂN Đường kính phần loe ống trung tâm Dl = 1,35 * Dtt Trong đó: - DL: Đường kính phần loe ống trung tâm (m) - Dtt: Đường kính ống trung tâm , Dtt= 2.89 (m) DL = 1,35 * 2.89 = 3.9 (m) Choïn DL = 3.9 m Đường kính chắn Dc = 1,3 * DL Trong đó: - Dc: Đường kính chắn (m) - DL: Đường kính phần loe ống trung tâm, DL = 3.9 (m) Vaäy: Dc = 1,3 * 3.9 = (m) Chọn Dc = m Khoảng cách từ miệng loe đến chắn: s × Qmax × 0.0497 L = v × π × D + Dl = 0.02 × π × 11.59 + 3.9 =0.2 m ( ) ( ) Trong đó: v1: Là vận tốc nước chảy qua khe hở miệng loe ống trung tâm bề mặt chắn, v1 ≤ 20 mm/s Chọn v1 = 0.02 m/s Diện tích vùng lắng Sl = F – f = 195.45-6.56= 188.9 m2 Taûi trọng thuỷ lực Q 4300 tb a = S = 188.9 = 22.7 m3/m2.ngày (Theo: Trịnh Xuân Lai, 2000) l Vận tốc nước lên bể V= a 22.7 = = 0.95 m/h (Theo: Trịnh Xuân Lai, 2000) 24 24 Thiết kế máng đặt vòng tròn có đường kính 0.8 đường kính bể Dmáng= 0.8*D= 0.8*11.57= 9.26 m Chiều dài máng thu nước: PHAN THỊ THÙY TRANG Trang 76 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S TRẦN THỊ TƯỜNG VÂN Lmáng= π *Dmáng=3.14*9.26=29.07 m Tải trọng thu nước m chiều dài máng aL = Qtb.ng π * Dmang * = 4300 = 73.97m3/m.ngày 3.14*9.26* Tải trọng bùn: Q * ( + α ) * C0 4300 ( + 0.78 ) * 4375*10−3 b= = = 3.57 kg/m / h 24* F * 24*195.45* Chiều cao bể :H = (m) Chiều cao dự trữ mặt thoáng : h1 = 0.3 (m) Chiều cao cột nước bể: h2= H-h1 = 4.7 Chiều cao phần nước h3 ≥ 1.5 (m), chọn h3 = (m) Chiều cao phần chóp đáy bể có độ dốc 8% tâm h4 = D 11.57 *8% = *0.08 = 0.46 m 2 Chiều cao phần chứa bùn phần hình trụ h5 = H – h1 – h3 – h4 = – 0.3 – – 0.46 = 2.24 m Theå tích vùng chứa bùn: Vbùn = h5*Fbể = 2.24*195.45= 437.8 m3 Nồng độ bùn trung bình bể: Cbùn.tb = C l + C t 5000 + 10000 = = 7500 gr/m3 = 7.5 kg/m3 2 Lượng bùn chứa bể lắng: Gbùn = Vbùn* Cbùn.tb = 437.8*7.5 = 3283.5 kg Lượng bùn cần thiết cho bể Aerotank: Gcần = n*VAerotank*C0 = 1*783.75*4375*10-3 = 3429 (kg) Dung tích bể lắng: V = h2*F = 4.7*195.45 = 918.62 (m3) Bảng 4.10: Các thông số thiết kế bể lắng II PHAN THỊ THÙY TRANG Trang 77 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP STT Tên thông số GVHD: Th.S TRẦN THỊ TƯỜNG VÂN Đơn vị Số liệu thiết kế Đường kính bể (D) (m) 11.57 Đường kính buồng trung tâm (m) 2.89 Đường kính miệng ống loe (m) 3.9 Đường kính chắn (m) 5 Chiều cao tổng cộng (m) Tải trọng bề mặt (L) m3/m2ngày 22.76 Chiều dài máng thu (m) 29.07 Đường kính máng thu (m) 9.26 Tải trọng máng tràn (Ld) m3/m.ngày 73.97 10 Thời gian lắng h 4.4.7 Bể Chứa Bùn Sau bùn thải từ bể lắng bể lắng dẫn bể chứa bùn Bể chứa bùn có nhiệm vụ chứa bùn làm cô đặc cặn nhằm giảm độ ẩm bùn cách lắng học để đạt độ ẩm thích hợp Nguyên tắc hoạt động Bùn từ bể lắng bể lắng đưa vào bể chứa bùn Dưới tác dụng trọng lực, bùn lắng kết chặt lại Sau hút Tính toán bể chứa bùn Hàm lượng bùn hoạt tính dư xác định theo công thức sau (theo: Lâm Minh Triết, Xử lý nước thải đô thị công nghiệp, 2001) Bd= (α*Cll) - Ctr= (1.3*119.8) – 30= 125.74 mg/l Trong đó: PHAN THỊ THÙY TRANG Trang 78 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S TRẦN THỊ TƯỜNG VÂN Bd: Hàm lượng bùn hoạt tính dư, mg/l α: Hệ số tính toán lấy 1.3 ( bể Aerotank xử lý hoàn toàn) Cll: Hàm lượng chất lơ lững trôi theo nước khỏi bể lắng đợt1: C ll= 119.8 mg/l Ctr: Hàm lượng bùn hoạt tính trôi theo nước khỏi bể lắng đợt 2:C tr= 30mg/l Hàm lượng bùn hoạt tính dư lớn (Bd.max) tính theo công thức: (theo: Lâm Minh Triết, xử lý nước thải đô thị công nghiệp, 2001) Bd.max=K*Bd=1.15*125.74=144.6 mg/l Trong đó: K: Hệ số bùn tăng trưởng không điều hòa tháng ( chọn K=1.15) Lượng bùn hoạt tính dư lớn tính theo công thức: (theo: Lâm Minh Triết, xử lý nước thải đô thị công nghiệp, 2001) qmax= (1 − P )* Bd max * Q (1 − 0.78) *144.6* 4300 = = 0.842 m3/giờ 24* Cd 24* 4000 Trong đó: qmax: lượng bùn hoạt tính dư lớn nhất, m3/ p: Phần trăm lượng bùn hoạt tính tuần hoàn bể Aerotank, p dược tính sau: (theo: Lâm Minh Triết, xử lý nước thải đô thị công nghiệp, 2001) 100* Qth p= Q tb h = 100*139.75 = 78% 179.17 Trong đó: Qth :lưu lượng trung bình hỗp hợp bùn hoạt tình tuần hoàn (Qth= 139.75 m3/h) Qtb.h: lưu lượng nước thải trung bình ( Qtb.h=179.17 m3/h) Q: lưu lượng ngày đêm hỗp hợp nước thải ( Q=4300 m 3/ng.đ) Cd: nồng độ bùn hoạt tính dư phụ thuộc vào đặc tính bùn: (Cd=4000mg/l) ( theo: Lâm Minh Triết, xử lý nước thải đô thị công nghiệp,2001) PHAN THỊ THÙY TRANG Trang 79 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S TRẦN THỊ TƯỜNG VÂN Chọn thời gian lưu bùn bể t= 72giờ Thể tích bể chứa bùn cần: W= qmax*t= 0.842*72= 60.624 m3 Chọn kích thước bể: L*B* H= 5*5*2.7 Bảng 4.11: Các thông số thiết kế cho bể chứa bùn STT Tên thông số Chiều dài Chiều rộng Chiều cao Số lượng Đơn vị m m m Bể Số liệu thiết kế 5 2.7 4.4.8 Máy ép bùn Khối lượng bùn cần ép = 244.64+ 119.8= 364.44 kg/ngày Nồng độ bùn sau nén = 3% Nồng độ bùn sau ép = 25% Khối lượng sau ép= 364.44* 25 = 91.11 kg/ ngày 100 Số hoạt động thiết bị 8h/ngày Tải trọng bùn tính 1m chiều rộng băng ép chọn 90 kg/m.h 364.44kg / Chiều rộng băng ép : 8h / *90kg / m.h =0.5 m Chọn thiết bị lọc ép dây đai bề rộng băng 1m bơm bùn ( bơm hoạt động, bơm dự phòng) Đặc tính bơm Q= m3/h, cột áp H= 10 m 4.4.9 Tính Toán Bể Khử Trùng  Tính toán bể khử trùng Lượng Clo hoạt tính cần thiết để khử trùng nước thải tính theo công thức sau: 167 (Theo: Xử Lý Nước Thải Đô Thị Và Công Nghiệp Tính Toán Và Thiết Kế Công Trình - Lâm Minh Triết) Ya = a * Qtb.h 1000 PHAN THỊ THÙY TRANG Trang 80 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S TRẦN THỊ TƯỜNG VÂN Trong đó: Ya: Lưu lượng Clo hoạt tính cần thiết để khử trùng nước thải, kg/h Qtb.h :Lưu lượng tính toán nước thải: Qtb.h = 179.17 m3/h a: Liều lượng hoạt tính chọn a= 3g/m3 (theo điều 6.20.3 – TCXD – 51 -84) Ứùng với lưu lượng tính toán, xác đinh Clo cần thiết tương ứng cần thiết để khử trùng: Ya = a * Qtb.h 3*179.17 = = 0.537 kg/h 1000 1000 Chọn thời gian tiếp xúc bể khử trùng : t= 30phút Thể tích hữu ích bể tiếp xc : W = Qtb.h*t =179.17* 30 = 89.6 m3 60 Trong đó: Qtb.h: Là lưu lượng trung bình t: Thời gian lưu nước bể Diện tích bể F= W 89.6 = =29.86m2 h Trong đó: W: Thể tích hữu ích bể khử trùng h: chiều cao hữu ích bể, chọn h= 3m ( h = 2.5-5.5m) ( Theo xử lý nước thải đô thị khu công nghiệp- Lâm Minh Triết) Chiều cao xy dựng bể tiếp xúc khử trùng H=h + hbv =3 +0.5 =3.5m Chọn chiều cao bảo vệ hbv = 0,5 m Kích thước bể L*B*H =6*5*3.5 PHAN THỊ THÙY TRANG Trang 81 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S TRẦN THỊ TƯỜNG VÂN Bể tiếp xúc gồm ngăn, số vách ngăn xây gạch có chiều cao chiều cao bể, bề rộng ngăn =80% x B = 80% x =4 (m) Khoảng cách vách ngăn l= L = =1.5 ( m ) 4 Bảng 4.12: Các thông số thiết kế bể khử trùng STT Tên thông số Chiều dài Chiều rộng Chiều cao Số lượng Đơn vị m m m Bể Số liệu thiết kế 3.5 Chương DỰ TOÁN GIÁ THÀNH CHO HỆ THỐNG XỬ LÝ 5.1 Vốn đầu tư cho hạng mục công trình 5.1.1 Phần xây dựng Hệ thống xử lý nước thải công trình xây dựng bê tông cốt thép, có sơn phụ gia chống thấm nên ước tính theo sức chứa công trình Giá thành xây dựng dùng để tính sơ 2.000.000(VNĐ/ m3xây dựng) STT Tên công trình Bể thu gom Bể điều hòa PHAN THỊ THÙY TRANG Đơn Thể tích vị tính (m3) m m3 243.3 810 Đơn giá (triệu VNĐ/ m ) 2 Thành tiền (triệuVNĐ) 486.600.000 1.620.000.000 Trang 82 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Bể lắng I Bể Aerotank Bể lắng II Khử trùng Bể chứa bùn TỔNG CỘNG GVHD: Th.S TRẦN THỊ TƯỜNG VÂN m3 m3 m3 m3 m3 268.76 783.75 977.25 89.6 60.624 2 2 537.520.000 1567.500.000 1954.500.000 179.200.000 121.248.000 6.466.568.000 5.1.2 Phần thiết bị STT Tên Công Trình Song chắn rác Bơm nước thải từ bể điều hòa Bơm bùn tuần hoàn từ bể Số lượng 1 Đơn giá (Triệu VNĐ) 1.000.000 10.000.000 15.000.000 lắng II đến Aerotank Bơm định lượng Bồn hóa chất Bơm cặn Bơm thổi khí (bể điều hoøa, 2 7.000.000 25.000.000 25.000.000 35.000.000 bể Aerotank Bơm nước thải Các đường ống dẫn nước, hệ 20.000.000 50.000.000 thống van, loại phụ kiện Hệ thống điều khiển tự động Máy ép bùn 1 40.000.000 125.000.000 353.000.000 10 11 Tổng cộng Vậy tổng vốn đầu tư xây dựng cho hạn mục công trình là: E = 6.466.568.000 + 353.000.000 = 6.819.568.000 đồng 5.2 Chi phí quản lý vận hành 5.2.1 Chi phí công nhân Với hệ thống xử lý nước thải cần có kỹ sư công nhân bảo vệ vận hành với mức lương là: PHAN THỊ THÙY TRANG Trang 83 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S TRẦN THỊ TƯỜNG VÂN - Kỹ sư : 4.000.000 ( đồng / tháng) - Công nhân :1.500.000 (đồng/ tháng) - Bảo vệ : 2.000.000 (đồng/ tháng) Vậy tổng số tiền phải trả năm cho công nhân là: 12 * 1.500.000 * = 72.000.000 đồng/năm Vậy tổng số tiền phải trả năm cho kỹ sư là: 4.000.000 * * 12 = 90.000.000 đồng/năm Vậy chi phí trả cho bảo vệ năm là: 12 * * 2.000.000 = 24.000.000 (đồng /năm) Vậy tổng chi phí công nhân là: Scn = 96.000.000 + 72.000.000 + 24.000.000 = 192.000.000 đồng/năm 5.2.2 Chi phí hóa chất Hoá chất dùng để khử trùng nước thải Clo vôi Khối lượng Clo vôi sử dụng Xmax = 100* a * Qtb 100*3*179.17 = = 53751 (g/h) p 30 = 53.75 (kg/ngày) = 19619 (kg/năm) Trong đó: Qn: lưu lượng nước thải a: hàm lượng Clo, a = g/m3 p: hàm lượng Clo hoạt tính, % Clorua vôi, thường lấy 30% có tính đến tổn thất bảo quản Giá thành 1kg Ca(ClO)2 thị trường khoảng 8000đ, số tiền sử dụng hóa chất năm là: 19619 * 8000 = 156.952.000 VNÑ PHAN THỊ THÙY TRANG Trang 84 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S TRẦN THỊ TƯỜNG VÂN – Chi phí bảo dưỡng định kỳ:quá trình vận hành nhà máy không tính đến chi phí bảo dưỡng định kỳ, tính chi phí bảo dưỡng 20.000.000 Đ/năm Tổng chi phí quản lý hàng năm: S1 = chi phí công nhân + chi phí hóa chất + chi phí bảo dưỡng S1 = 192.000.000 + 156.952.000 + 50.000.000 = 398.952.000 đồng Chương KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 6.1 Kết luận Căn vào kết thực luận văn, đưa số kết luận sau: • Khu dân cư Bình Trị Đông quy họach quận Bình Tân TP.HCM phù hợp với nhu cầu kinh tế xã hội địa phương, có vị trí thuận lợi hệ thống sở hạ tầng tốt, đáp ứng xu đô thị hóa Tp.HCM nói chung quận Bình Tân nói riêng • Hệ thống xử lý nước thải tập trung cho khu dân cư thiết kế đáp ứng yêu cầu mặt kinh tế hiệu xử lý, đảm bảo xử lý đạt tiêu chuẩn môi trường theo QCVN 14-2008 trước thải hệ thống cống rãnh chung đô thị • Với tình hình khu đô thi cũ chưa có hệ thống xử lý nước thải có hệ thống xử lý nước thải mà hoạt động lại không hiệu cần xây cải tạo nội dung thực luận văn xu hướng tất yếu nhằm giải toán xử lý nước thải đô thị cho khu dân cư PHAN THỊ THÙY TRANG Trang 85 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 6.2 GVHD: Th.S TRẦN THỊ TƯỜNG VÂN Kiến nghị Qua trính thực luận văn, đề tài có số kiến nghị sau: • Hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu dân cư Bình Trị Đông cần trì vận hành theo thiết kế nhằm đảm bảo nước thải đầu đạt tiêu chuẩn môi trường Trong trình vận hành, hệ thống cần thường xuyên kiểm tra, giám sát nhằm kịp thời xử lý cố, đảm bảo hiệu hoạt động tốt cho công trình • Đối với khu dân cư cần phải quy hoạch thiết kế hệ thống thu gom xử lý nước thải từ đầu để việc thi công vận hành dễ dàng hiệu • Đối với khu dân cư cũ chưa có hệ thống xử lý nước thải riêng cần nhanh chóng quy hoạch hệ thống thu gom xử lý nước thải để tránh nước thải sinh hoạt làm ô nhiễm nguồn nước mặt nước ngầm ngày trầm trọng • Ngoài ra, công ty, nhà máy, xí nghiệp, chợ, trung tâm thương mại… cần xây dựng hệ thống xử lý nước thải hoàn chỉnh trước thải môi trường nhằm giúp môi trường sống ngày lành • Công tác quy hoạch tổng thể phát triển kinh tế-xã hội cần gắn kết với nội dung bảo vệ môi trường nhằm mục tiêu phát triển bền vững • Tăng cường công tác giáo dục nâng cao ý thức cho cộng đồng cần thiết việc xử lý nước thải nói riêng hoạt động bảo vệ môi trường nói chung PHAN THỊ THÙY TRANG Trang 86 ... TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT 4.1 Cơ sở lựa chọn công nghệ xử lý Công nghệ xử lý trạm xử lý nước thải tập trung lựa chọn sở số liệu công suất thiết kế, đặc tính nước thải. .. án xử lý hiệu để thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu dân cư Bình Trị Đông  Tính toán thiết kế công trình đơn vị theo sơ đồ công nghệ đề xuất  Khái toán giá thành hệ thống xử lý thiết kế 1.4...  Tính toán thiết kế chi tiết công trình đơn vị hệ thống xử lý nước thải Chương GIỚI THIỆU VỀ DỰ ÁN KHU DÂN CƯ BÌNH TRỊ ĐÔNG 2.1 Thông tin chung dự án Tên dự án: Dự án khu dân cư Bình Trị Đông