tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt cho khu nghỉ dưỡng twin doves golf club & resort, thị xã thủ dầu một - bình dương, công suất 3.000 m3ngày

CHƯƠNG 3 TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI SINH HOẠT & CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT3.1 TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI SINH HOẠT 3.1.1 Nguồn phát sinh, đặc tính nước thải sinh hoạt Nguồn phát s

CHƯƠNG 1 MỞ ĐẦU

1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ

Bình Dương là một tỉnh nằm trong vùng kinh tế trọng điểm phía Nam tiếpgiáp với Thành phố Biên Hòa và Thành phố Hồ Chí Minh, là thành phố có nềnkinh tế phát triển vào bậc nhất khu vực các tỉnh phía Nam, thu hút một lượng vốnđầu tư rất lớn ở trong nước và ngoài nước về các mặt: công nghiệp, dịch vụ vànông nghiệp

Trong những năm gần đây việc đầu tư vào các khu vui chơi phục vụ nhucầu về Du lịch – Giải trí – Nghỉ ngơi đang là hướng phát triển mới đáp ứng nhucầu ngày càng cao về vui chơi giải trí và thể thao của cuộc sống hiện đại

Dự án Twin Doves Golf Club & Resort được xây dựng và hình thành cũngchính vì những lý do đó Đây là dự án hoàn toàn mới, triển khai cùng với cụmcông trình thể dục thể thao, dịch vụ khách sạn bên cạnh sẽ tạo thành khu liên hợpvui chơi, giải trí và thể thao có tiêu chuẩn quốc tế không chỉ phục vụ nhu cầutrong nước mà còn thu hút khách quốc tế từ các nước trong khu vực Do đó dự ánsẽ nâng cao thế mạnh phát triển kinh tế Bình Dương

Tuy nhiên trong giai đoạn dự án Twin Doves Golf Club & Resort đi vàohoạt động các tác động tiêu cực ảnh hưởng đến môi trường nảy sinh là tất yếu.Môi trường không khí, nước mặt, nước ngầm … đều bị tác động ở nhiều mức độkhác nhau do các loại chất thải phát sinh và nguy cơ xảy ra rủi ro, sự cố về môitrường, trong đó chủ yếu là khí thải, nước thải và chất thải rắn Đặc biệt là vấn đềnước thải, với quy mô dự án lớn gồm các tòa nhà căn hộ cao tầng, khu nhà ở caocấp, khu trung tâm thương mại, nhà nghỉ, khu biệt thự … với khoảng 12.000 ngườithì hàng ngày lượng nước thải sinh hoạt thải ra ngoài là tương đối lớn Về lâu dài

nếu không có biện pháp xử lý khắc phục thì sẽ gây ảnh hưởng đến nguồn tiếpnhận nước thải là Suối Ông Thiềng

Trước tình hình đó việc thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung tại Khunghỉ dưỡng Twin Doves Golf Club & Resort là cần thiết nhằm đạt tới sự hài hoàlâu dài, bền vững giữa nhu cầu phát triển kinh tế xã hội và bảo vệ môi trường

một cách thiết thực nhất Do đó đề tài “Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt cho Khu nghỉ dưỡng Twin Doves Golf Club & Resort” được

hình thành

1.2 MỤC ĐÍCH ĐỀ TÀI

Tính toán, thiết kế chi tiết hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt cho khu nghỉdưỡng Twin Doves Golf Club & Resort, xã Phú Mỹ, thị xã Thủ Dầu Một, tỉnhBình Dương, để nước thải sau khi qua hệ thống xử lý đạt quy chuẩn QCVN14:2008, cột A trước khi thải ra suối Ông Thiềng

1.3 PHẠM VI ĐỀ TÀI

Đề tài giới hạn trong việc tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinhhoạt cho khu nghỉ dưỡng Twin Doves Golf Club & Resort

1.4 NỘI DUNG THỰC HIỆN

- Tìm hiểu vị trí địa lý, tự nhiên, điều kiện kinh tế- xã hội và hiện trạng môitrường tại huyện khu vực xây dựng hệ thống xử lý nước thải;

- Xác định đặc tính nước thải: lưu lượng, thành phần, tính chất, nguồn xảthải;

- Đưa ra các phương án xử lý và chọn phương án xử lý hiệu quả nhất đểthiết kế hệ thống xử lý nước thải của khu dân cư;

- Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt trên dây chuyền côngnghệ đã đề xuất chi tiết;

- Dự toán chi phí xây dựng, thiết bị, hóa chất, chi phí vận hành trạm xử lýnước thải

1.5 PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN

Phương pháp thu thập số liệu: Thu thập số liệu về dân số, điều kiện tự

nhiên làm cơ sở để đánh giá hiện trạng và tải lượng ô nhiễm do nước thải sinhhoạt gây ra khi Dự án hoạt động

Phương pháp so sánh: So sánh ưu khuyết điểm của các công nghệ xử lý để

đưa ra giải pháp xử lý chất thải có hiệu quả hơn

Phương pháp trao đổi ý kiến: Trong quá trình thực hiện đề tài đã tham khảo

ý kiến của giáo viên hướng dẫn về vấn đề có liên quan

Phương pháp tính toán: Sử dụng các công thức toán học để tính toán các

công trình đơn vị của hệ thống xử lý nước thải, chi phí xây dựng và vận hành hệthống

Phương pháp đồ họa: Dùng phần mềm Autocad để mô tả kiến trúc công

nghệ xử lý nước thải

1.6 Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN

Đề tài góp phần vào việc tìm hiểu và thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinhhoạt tại khu nghỉ dưỡng Twin Doves Golf Club & Resort, thị xã Thủ Dầu Một Từđó góp phần vào công tác bảo vệ môi trường, cải thiện tài nguyên nước ngàycàng trong sạch hơn

Giúp các nhà quản lý làm việc hiệu quả và dễ dàng hơn

Hạn chế việc xả thải bừa bãi làm suy thoái và ô nhiễm tài nguyên nước

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ KHU NGHỈ DƯỠNG TWIN DOVES

CLUB & RESORT

2.1 GIỚI THIỆU CHUNG

Twin Doves Club & Resort thuộc khu dịch vụ chất lượng cao, trực thuộckhu liên hợp Công nghiệp – Dịch vụ – Đô thị Bình Dương

Khu dịch vụ chất lượng cao có diện tích khoảng 700 – 750 ha, được bố trívề phía Tây Nam của khu liên hợp trên địa bàn 02 xã Định Hòa và Phú Mỹ, thịxã Thủ Dầu Một Trong đó, khu sân Golf được bố trí trên phần đất xã Phú Mỹ,các khu dịch vụ khác được tổ chức trên phần đất của xã Định Hòa bao gồm:trường đua, khách sạn, nhà nghỉ, khu thương mại, biệt thự và các dịch vụ khác.Với hạ tầng hoàn chỉnh, hiện đại, gần các công trình hạ tầng trọng điểm như bếncảng, trung tâm tài chính, thương mại và được kết nối với hệ thống giao thôngquan trọng Khu liên hợp Công nghiệp – Dịch vụ – Đô thị Bình Dương khôngnhững đóng vai trò quan trọng thúc đẩy sự phát triển của Bình Dương mà còn đốivới vùng kinh tế trọng điểm phía Nam

Với tổng vốn là 81.165.914 USD do Công ty CP Phú Mỹ đầu tư dự án sẽnâng cao thế mạnh và tiềm năng phát triển của Bình Dương, dần dần đưa BìnhDương không chỉ là điểm đầu tư sản xuất kinh doanh mà còn là một điểm du lịchvà giải trí hấp dẫn với du khách trong nước và quốc tế

2.2 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN TẠI KHU VỰC DỰ ÁN

2.2.1 Vị trí địa lý

Khu liên hợp Công nghiệp – Dịch vụ - Đô thị Bình Dương tọa lạc tại vị trítrung tâm của tỉnh Bình Dương Các vị trí tiếp giáp như sau:

- Phía Bắc giáp: xã Vĩnh Tân - huyện Tân Uyên, xã Hòa Lợi - huyện BếnCát;

- Phía Nam giáp: phường Phú Hòa – thị xã Thủ Dầu Một;

- Phía Đông giáp: đường DT 746;

- Phía Tây giáp: phường Hiệp Thành – thị xã Thủ Dầu Một, xã Tân Định –huyện Bến Cát

Nằm cách trung tâm tỉnh Bình Dương 10 km về phía Đông Bắc và cáchTp.HCM 35 Km về phía Bắc, Khu liên hợp Công nghiệp – Dịch vụ – Đô thị BìnhDương có vị trí rất thuận tiện, gần hải cảng, sân bay và các trung tâm thương mạikhác

Với diện tích 4.300 ha, Khu liên hợp gồm các công trình sau:

- KCN, KCX (gồm cả khu công nghệ cao 200 – 400 ha): 2.000 ha;

- Các công trình dịch vụ và giải trí cao cấp như sân Golf, trường đua ngựa,trường đua xe, trung tâm thương mại, trung tâm tài chính, ngân hàng,trường đại học trường hướng nghiệp, bệnh viện … : 900 ha;

- Khu nội thị phục vụ 120.000 người: khu vực này được đầu tư để phát triểnkhu đô thị mới, khu phức hợp căn hộ cao cấp, văn phòng cho thuê, ký túcxá: 1.000 ha;

- Khu tái định cư cho các hộ dân hiện hữu: 400 ha gồm 05 khu tái định cưcho dân của 05 xã nằm trong vùng quy hoạch gồm Phú Mỹ, Hòa Lợi, ĐịnhHòa, Tân Vĩnh Hiệp;

- Trung tâm dịch vụ cao cấp với diện tích khoảng 700 – 750 ha nằm ở phíaTây Nam của Khu liên hợp, giữa 02 xã Định Hòa và Phú Mỹ Sân Golfđược xây dựng tại khu vực xả Phú Mỹ, các trung tâm dịch vụ khác nằmtrong khu vực xã Định Hòa gồm trường đua ngựa, khách sạn, trung tâmthương mại…

2.2.2 Địa chất tự nhiên

Theo báo cáo căn cứ trên hồ sơ khảo sát địa chất do công ty TNHH Tư vấn– Thiết kế - Xây dựng Hưng Thịnh thực hiện Quá trình thực hiện khảo sát, lấymẫu ở độ sâu 10 – 40 m cho thấy địa chất tại khu vực nói chung thuộc loại trungbình với sức chịu tải từ 1,1 đến 1,3 kg/cm2, tầng nước mặt ở độ sâu khoảng 2 –3m, tầng nước ngầm ở độ sâu khoảng 25 – 30m nên sẽ không gây trở ngại, tốnkém nhiều trong kết cấu xây dựng công trình

2.2.3 Khí tượng thủy văn

Tỉnh Bình Dương nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa đồi núi và caonguyên, không có bão, thuận lợi cho cuộc sống của con người và hệ động thựcvật

Trong năm có hai mùa rõ rệt: mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11, mùa khôtừ tháng 12 đến tháng 4 năm sau

Nhiệt độ không khí

Nhiệt độ trung bình năm : 26,70C

Nhiệt độ tháng cao nhất : 28,70C (tháng 4)

Nhiệt độ tháng thấp nhất : 25,50C (tháng 12)

Độ ẩm không khí

Độ ẩm không khí trung bình 79 – 80%

Lượng mưa

Số ngày mưa trung bình hàng năm 113 ngày Lượng mưa tập trung từ tháng

5 đến tháng 10 chiếm 85 – 95% lượng mưa cả năm, tháng 9 có lượng mưa caonhất (lớn hơn 400 mm)

Lượng mưa trung bình hàng năm : 1.600 – 1.700 mm

Lượng mưa cao nhất : 2.680 mm

Lượng mưa thấp nhất : 1.136 mm (tháng 12)

Nắng

Vào các tháng 2, 3 và 4 có số giờ nắng lớn nhất trong ngày (khoảng 8–10giờ/ngày), tháng 9 có số giờ nắng trong ngày thấp nhất (4 – 6 giờ/ngày) Số giờnắng trung bình năm: 2.500 – 2.800 giờ

Gió

Về mùa mưa gió thịnh hành theo hướng Tây – Nam

Về mùa nắng gió thịnh hành theo hướng Đông – Bắc

Chuyển tiếp giữa hai mùa có gió Đông và Đông – Nam

Tốc độ gió trung bình : 10 – 15 m/s, lớn nhất 25 – 30 m/s (khoảng 90 – 110km/h), khu vực này không bị ảnh hưởng của gió bão

Thủy văn

Nước mặt: Trong khu vực dự án có suối Ông Thiềng và các nhánh suối nhỏ

đổ về, sau đó đổ vào phần nhánh sông chính Mùa mưa nước ứ đọng làm úng lụtnhưng rút nhanh trong khoảng thời gian ngắn Mùa khô, nước cạn kiệt, khô hạn.Thủy văn trong vùng chủ yếu chịu ảnh hưởng từ lượng mưa trong năm

Nước ngầm: Hiện tại chưa có số liệu cụ thể đánh giá về nguồn nước ngầm

trong khu vực Tuy nhiên, xem xét một số giếng khoan lấy nước ngầm cấp chomột số cơ sở trong vùng gần quy hoạch, cho thấy khu vực này có nguồn nướcngầm dồi dào Đây là điều kiện rất thuận lợi để khai thác nguồn nước sạch, cungcấp cho dự án khi nguồn nước thủy cục trong khu vực chưa cấp đến

2.3 ĐIỀU KIỆN KINH TẾ - XÃ HỘI KHU VỰC

2.3.1 Điều kiện kinh tế xã hội

Khu nghỉ dưỡng Twin Doves Golf Club & Resort nằm trên địa bàn 02 xãĐịnh Hòa và Phú Mỹ, thị xã Thủ Dầu Một

Khu Thủ Dầu Một là thị xã của tỉnh Bình Dương, cách Tp.HCM khoảng 20

Km về phía Bắc

Thủ Dầu Một gồm 6 phường (Phú Cường, Hiệp Thành, Phú Thọ, ChánhNghĩa, Phú Hòa, Phú Lợi) và 6 xã (Tân An, Chánh Mỹ, Phú Mỹ, Định Hòa,Tương Bình Hiệp, Hiệp An).

Trong những năm qua, tốc độ tăng trưởng của Thị xã Thủ Dầu Một luônduy trì ở mức cao và có xu hướng chuyển dần theo cơ cấu Dịch vụ - Công nghiệp– Nông nghiệp Hệ thống hạ tầng kinh tế - xã hội được đầu tư cải tạo, nâng cấptheo hướng đồng bộ hiện đại, hệ thống giao thông được nâng cấp và phát triểntheo hướng mở rộng quy mô đô thị

 Điều kiện kinh tế – xã hội xã Phú Mỹ

Theo báo cáo kết quả thực hiện một số lĩnh vực Văn hóa – Xã hội 9 thángđầu năm 2007 (số 55/BC – UBND ngày 24/09/2007) của UBND xã Phú Mỹ, tìnhhình Kinh tế – Văn hóa – Xã hội tại địa bàn xã trong thời gian như sau:

Xã đã được công nhận đạt chuẩn trong công tác phổ cập, chống mù chữ Sốtrẻ vào học lớp 1 là 126 em, đạt 100%

Y tế

Xã đã thực hiện có hiệu quả các chương trình y tế quốc gia như Chươngtrình tiêm chủng mở rộng 173/220 cháu, đạt 78,63% (tăng 0,45% so với cùng kì),tổ chức tiêm chủng VAT cho phụ nữ có thai 181/220, đạt tỷ lệ 82,27% (tăng3,18%) Trong 9 tháng đầu năm, số ca mắc bệnh sốt xuất huyết tăng 63,85% sovới cùng kỳ năm trước Số trẻ suy dinh dưỡng dưới 5 tuổi 124/926 cháu (giảm

0,42% so với cùng kỳ) Tổ chức uống Vitamin A cho trẻ dưới 5 tuổi được 516/521cháu, đạt 99,04% (tăng 2,24% so với cùng kỳ) Quản lý và điều trị 17/25 bệnhnhân lao, đạt 38%, quản lý và tư vấn tại nhà 05 bệnh nhân nhiễm HIV/AIDS.

Hưởng ứng tháng hành động vệ sinh an toàn thực phẩm, xã đã tổ chứckiểm tra 42 hộ buôn bán vỉa hè, thức ăn đường phố… tổ chức kiến thức vệ sinh antoàn thực phẩm cho 93/113 hộ, đạt 82,3%

 Điều kiện kinh tế – xã hội phường Định Hòa

Phường Định Hòa là một xã chuyển đổi lên phường từ tháng 8/2008 trên cơsở toàn bộ diện tích tự nhiên dân số của xã Định Hòa Phường có 1.427,49 hadiện tích tự nhiên và 12.347 nhân khẩu gồm 6 khu phố (năm 2008)

Về hạ tầng kỹ thuật, vốn là một xã nông nghiệp vùng ven thị xã Thủ DầuMột, nên mật độ dân cư của phường vẫn chưa dày, hạ tầng giao thông nông thônchưa cao Tuy nhiên trong thời gian gần đây, nhờ có phong trào giao thông nôngthôn và địa phương biết phát huy vai trò dân biết, dân bàn, dân làm, dân kiểm tranên tình hình thực hiện phong trào giao thông nông thôn mang lại hiệu quả rấtthiết thực tạo điều kiện cho địa phương phát triển toàn diện về Kinh tế - Văn hóa

- Xã hội

CHƯƠNG 3 TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI SINH HOẠT & CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT

3.1 TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI SINH HOẠT

3.1.1 Nguồn phát sinh, đặc tính nước thải sinh hoạt

Nguồn phát sinh nước thải sinh hoạt khi dự án hoạt động chủ yếu là từ quátrình sinh hoạt của dân cư tại:

- Khu căn hộ cao cấp;

- Khu biệt thự;

- Khu khách sạn;

- Khu dân cư, thương mại;

- Các cán bộ công nhân viên phục vụ;

- Hoạt động chế biến thực phẩm của các nhà hàng, khách sạn, nhà ăn…Đặc tính chung của nước thải sinh hoạt thường bị ô nhiễm bởi các chất cặnbã hữu cơ, các chất hữu cơ hoà tan (thông qua các chỉ tiêu BOD5/COD), các chấtdinh dưỡng (Nitơ, phospho), các vi trùng gây bệnh (E.Coli, coliform…);

Mức độ ô nhiễm của nước thải sinh hoạt phụ thuộc vào:

- Lưu lượng nước thải

- Tải trọng chất bẩn tính theo đầu người

Tải trọng chất bẩn tính theo đầu người phụ thuộc vào:

- Mức sống, điều kiện sống và tập quán sống

- Điều kiện khí hậu

Tải trọng chất bẩn theo đầu người được xác định ở Bảng 3.1

Bảng 3.1 Tải trọng chất bẩn theo đầu người.

Chỉ tiêu ô nhiễm

Hệ số phát thải Các quốc gia gần gũi với

Việt Nam

Theo tiêu chuẩn Việt Nam (TCXD-51-84)

-Nguồn: Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp – Tính toán thiết kế công trình, Lâm Minh Triết, 2004.

3.1.2 Thành phần, tính chất nước thải sinh hoạt

Thành phần và tính chất của nước thải sinh hoạt phụ thuộc rất nhiều vàonguồn nước thải Ngoài ra lượng nước thải ít hay nhiều còn phụ thuộc vào tậpquán sinh hoạt

Thành phần nước thải sinh hoạt gồm 2 loại :

- Nước thải nhiễm bẩn do chất bài tiết con người từ các phòng vệ sinh;

- Nước thải nhiễm bẩn do các chất thải sinh hoạt: cặn bã, dầu mỡ từ các nhàbếp của các nhà hàng, khách sạn, các chất tẩy rửa, chất hoạt động bề mặttừ các phòng tắm, nước rửa vệ sinh sàn nhà…

Đặc tính và thành phần tính chất của nước thải sinh hoạt từ các khu phátsinh nước thải này đều giống nhau, chủ yếu là các chất hữu cơ, trong đó phần lớncác loại carbonhydrate, protein, lipid là các chất dễ bị vi sinh vật phân hủy Khiphân hủy thì vi sinh vật cần lấy oxi hòa tan trong nước để chuyển hóa các chấthữu cơ trên thành CO2, N2, H2O, CH4,… Chỉ thị cho lượng chất hữu cơ có trongnước thải có khả năng bị phân hủy hiếu khí bởi vi sinh vật chính là chỉ số BOD5.Chỉ số này biểu diễn lượng oxi cần thiết mà vi sinh vật phải tiêu thụ để phân hủylượng chất hữu cơ có trong nước thải Như vậy chỉ số BOD5 càng cao cho thấy

chất hữu cơ có trong nước thải càng lớn, oxi hòa tan trong nước thải ban đầu bịtiêu thụ nhiều hơn, mức độ ô nhiễm của nước thải cao hơn.

3.2 CÁC THÔNG SỐ Ô NHIỄM ĐẶC TRƯNG CỦA NƯỚC THẢI

3.2.1 Thông số vật lý

Hàm lượng chất rắn lơ lửng

Các chất rắn lơ lửng trong nước ((Total) Suspended Solids – (T)SS - SS) cóthể có bản chất là:

- Các chất vô cơ không tan ở dạng huyền phù (Phù sa, gỉ sét, bùn, hạt sét);

- Các chất hữu cơ không tan;

- Các vi sinh vật (vi khuẩn, tảo, vi nấm, động vật nguyên sinh…)

Sự có mặt của các chất rắn lơ lửng cản trở hay tiêu tốn thêm nhiều hóachất trong quá trình xử lý

Mùi

Hợp chất gây mùi đặc trưng nhất là H2S _ mùi trứng thối Các hợp chấtkhác, chẳng hạn như indol, skatol, cadaverin và cercaptan được tạo thành dướiđiều kiện yếm khí có thể gây ra những mùi khó chịu hơn cả H2S

Độ màu

Màu của nước thải là do các chất thải sinh hoạt, công nghiệp, thuốc nhuộmhoặc do các sản phẩm được tao ra từ các quá trình phân hủy các chất hữu cơ Đơn

vị đo độ màu thông dụng là mgPt/L (thang đo Pt _Co)

Độ màu là một thông số thường mang tính chất cảm quan, có thể được sửdụng để đánh giá trạng thái chung của nước thải

3.2.2 Thông số hóa học

Độ pH của nước

pH là chỉ số đặc trưng cho nồng độ ion H+ có trong dung dịch, thường được dùngđể biểu thị tính axit và tính kiềm của nước.

Độ pH của nước có liên quan dạng tồn tại của kim loại và khí hoà tan trong nước

pH có ảnh hưởng đến hiệu quả tất cả quá trình xử lý nước Độ pH có ảnh hưởngđến các quá trình trao chất diễn ra bên trong cơ thể sinh vật nước Do vậy rất có ýnghĩa về khía cạnh sinh thái môi trường

Nhu cầu oxy hóa học (Chemical Oxygen Demand - COD)

Theo định nghĩa, nhu cầu oxy hóa học là lượng oxy cần thiết để oxy hóacác chất hữu cơ trong nước bằng phương pháp hóa học (sử dụng tác nhân oxy hóamạnh) Về bản chất, đây là thông số được sử dụng để xác định tổng hàm lượngcác chất hữu cơ có trong nước, bao gồm cả nguồn gốc sinh vật và phi sinh vật

Trong môi trường nước tự nhiên, ở điều kiện thuận lợi nhất cũng cần đến

20 ngày để quá trình oxy hóa chất hữu cơ được hoàn tất Tuy nhiên, nếu tiến hànhoxy hóa chất hữu cơ bằng chất oxy hóa mạnh (mạnh hơn hẳn oxy) đồng thời lạithực hiện phản ứng oxy hóa ở nhiệt độ cao thì quá trình oxy hóa có thể hoàn tấttrong thời gian rút ngắn hơn nhiều Đây là ưu điểm nổi bật của thông số nàynhằm có được số liệu tương đối về mức độ ô nhiễm hữu cơ trong thời gian rấtngắn

COD là một thông số quan trọng để đánh giá mức độ ô nhiễm chất hữu cơnói chung và cùng với thông số BOD, giúp đánh giá phần ô nhiễm không phânhủy sinh học của nước từ đó có thể lựa chọn phương pháp xử lý phù hợp

Nhu cầu oxy sinh học (Biochemical Oxygen Demand - BOD)

Về định nghĩa, thông số BOD của nước là lượng oxy cần thiết để vi khuẩnphân hủy chất hữu cơ trong điều kiện chuẩn: 20oC, ủ mẫu 5 ngày đêm, trong bóngtối, giàu oxy và vi khuẩn hiếu khí Nói cách khác, BOD biểu thị lượng giảm oxy

hòa tan sau 5 ngày Thông số BOD5 sẽ càng lớn nếu mẫu nước càng chứa nhiềuchất hữu cơ có thể dùng làm thức ăn cho vi khuẩn, hay là các chất hữu cơ dễ bịphân hủy sinh học (Carbonhydrat, protein, lipid )

BOD là một thông số quan trọng:

- Là chỉ tiêu duy nhất để xác định lượng chất hữu cơ có khả năng phân huỷsinh học trong nước và nước thải;

- Là tiêu chuẩn kiểm soát chất lượng các dòng thải chảy vào các thuỷ vựcthiên nhiên;

- Là thông số bắt buộc để tính toán mức độ tự làm sạch của nguồn nướcphục vụ công tác quản lý môi trường

Oxy hòa tan (Dissolved Oxygen - DO)

Tất cả các sinh vật sống đều phụ thuộc vào oxy dưới dạng này hay dạngkhác để duy trì các tiến trình trao đổi chất nhằm sinh ra năng lượng phục vụ choquá trình phát triển và sinh sản của mình Oxy là yếu tố quan trọng đối với conngười cũng như các thủy sinh vật khác

Oxy là chất khí hoạt động hóa học mạnh, tham gia mạnh mẽ vào các quátrình hóa sinh học trong nước:

- Oxy hóa các chất khử vô cơ: Fe2+, Mn2+, S2-, NH3

- Oxy hóa các chất hữu cơ trong nước, và kết quả của quá trình này là nướcnhiễm bẩn trở nên sạch hơn Quá trình này được gọi là quá trình tự làmsạch của nước tự nhiên, được thực hiện nhờ vai trò quan trọng của một số

vi sinh vật hiếu khí trong nước

- Oxy là chất oxy hóa quan trọng giúp các sinh vật nước tồn tại và phát triển.Các quá trình trên đều tiêu thụ oxy hòa tan Như đã đề cập, khả năng hòatan của Oxy vào nước tương đối thấp, do vậy cần phải hiểu rằng khả năng tự làmsạch của các nguồn nước tự nhiên là rất có giới hạn Cũng vì lý do trên, hàm

lượng oxy hòa tan là thông số đặc trưng cho mức độ nhiễm bẩn chất hữu cơ củanước mặt

Nitơ và các hợp chất chứa nitơ

Nito là nguyên tố quan trọng trong sự hình thành sự sống trên bề mặt TráiĐất Nito là thành phần cấu thành nên protein có trong tế bào chất cũng như cácacid amin trong nhân tế bào Xác sinh vật và các bã thải trong quá trình sống củachúng là những tàn tích hữu cơ chứa các protein liên tục được thải vào môi trườngvới lượng rất lớn Các protein này dần dần bị vi sinh vật dị dưỡng phân hủy,khoáng hóa trở thành các hợp chất Nito vô cơ như NH4+, NO2-, NO3- và có thể cuốicùng trả lại N2 cho không khí

Như vậy, trong môi trường đất và nước, luôn tồn tại các thành phần chứaNito: từ các protein có cấu trúc phức tạp đến các acid amin đơn giản, cũng nhưcác ion Nito vô cơ là sản phẩm quá trình khoáng hóa các chất kể trên:

- Các hợp chất hữu cơ thô đang phân hủy thường tồn tại ở dạng lơ lửng trongnước, có thể hiện diện với nồng độ đáng kể trong các loại nước thải vànước tự nhiên giàu protein

- Các hợp chất chứa Nito ở dạng hòa tan bao gồm cả Nito hữu cơ và Nito vô

cơ (NH4+, NO2-, NO3-)

Thuật ngữ “Nito tổng” là tổng Nito tồn tại ở tất cả các dạng trên Nito làmột chất dinh dưỡng đa lượng cần thiết đối với sự phát triển của sinh vật

Phospho và các hợp chất chứa phospho

Nguồn gốc các hợp chất chứa Phospho có liên quan đến sự chuyển hóa cácchất thải của người và động vật và sau này là lượng khổng lồ phân lân sử dụngtrong nông nghiệp và các chất tẩy rửa tổng hợp có chứa phosphate sử dụng trongsinh hoạt và một số ngành công nghiệp trôi theo dòng nước

Trong các loại nước thải, Phospho hiện diện chủ yếu dưới các dạngphosphate Các hợp chất Phosphat được chia thành Phosphat vô cơ và phosphathữu cơ

Phospho là một chất dinh dưỡng đa lượng cần thiết đối với sự phát triểncủa sinh vật Việc xác định P tổng là một thông số đóng vai trò quan trọng đểđảm bảo quá trình phát triển bình thường của các vi sinh vật trong các hệ thốngxử lý chất thải bằng phương pháp sinh học (tỉ lệ BOD:N:P = 100:5:1)

Phospho và các hợp chất chứa Phospho có liên quan chặt chẽ đến hiệntượng phú dưỡng hóa nguồn nước, do sự có mặt quá nhiều các chất này kích thíchsự phát triển mạnh của tảo và vi khuẩn lam

Chất hoạt động bề mặt

Các chất hoạt động bề mặt là những chất hữu cơ gồm 2 phần: kị nước và

ưa nước tạo nên sự phân tán của các chất đó trong dầu và trong nước Nguồn tạo

ra các chất hoạt động bề mặt là do việc sử dụng các chất tẩy rửa trong sinh hoạtvà trong một số ngành công nghiệp

3.2.3 Thông số vi sinh vật học

Nhiều vi sinh vật gây bệnh có mặt trong nước thải có thể truyền hoặc gâybệnh cho người Chúng vốn không bắt nguồn từ nước mà cần có vật chủ để sốngký sinh, phát triển và sinh sản Một số các sinh vật gây bệnh có thể sống một thờigian khá dài trong nước và là nguy cơ truyền bệnh tiềm tàng, bao gồm vi khuẩn,

vi rút, giun sán

Vi khuẩn: Các loại vi khuẩn gây bệnh có trong nước thường gây các bệnh

về đường ruột, như dịch tả (cholera) do vi khuẩn Vibrio comma, bệnh thương hàn (typhoid) do vi khuẩn Salmonella typhosa

Vi rút: Vi rút có trong nước thải có thể gây các bệnh có liên quan đến sựrối loạn hệ thần kinh trung ương, viêm tủy xám, viêm gan Thông thường sựkhử trùng bằng các quá trình khác nhau trong các giai đoạn xử lý có thể diệt được

vi rút

Giun sán (helminths): Giun sán là loại sinh vật ký sinh có vòng đời gắnliền với hai hay nhiều động vật chủ, con người có thể là một trong số các vật chủnày Chất thải của người và động vật là nguồn đưa giun sán vào nước Tuy nhiên,các phương pháp xử lý nước hiện nay tiêu diệt giun sán rất hiệu quả

Nguồn gốc của vi trùng gây bệnh trong nước là do nhiễm bẩn rác, phânngười và động vật Trong người và động vật thường có vi khuẩn E coli sinh sốngvà phát triển Đây là loại vi khuẩn vô hại thường được bài tiết qua phân ra môitrường Sự có mặt của E.Coli chứng tỏ nguồn nước bị nhiễm bẩn bởi phân rác vàkhả năng lớn tồn tại các loại vi khuẩn gây bệnh khác, số lượng nhiều hay ít tuỳthuộc vào mức độ nhiễm bẩn Khả năng tồn tại của vi khuẩn E.coli cao hơn các vikhuẩn gây bệnh khác Do đó nếu sau xử lý trong nước không còn phát hiện thấy

vi khuẩn E.coli chứng tỏ các loại vi trùng gây bệnh khác đã bị tiêu diệt hết Mặtkhác, việc xác định mức độ nhiễm bẩn vi trùng gây bệng của nước qua việc xácđịng số lượng số lượng E.coli đơn giản và nhanh chóng Do đó vi khuẩn này đượcchọn làm vi khuẩn đặc trưng trong việc xác định mức độ nhiễm bẩn vi trùng gâybệnh của nguồn nước

3.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI

3.3.1 Phương pháp xử lý cơ học

Những phương pháp loại các chất rắn có kích thước và tỷ trọng lớn trongnước thải được gọi chung là phương pháp cơ học

Để giữ các tạp chất không hoà tan lớn hoặc một phần chất bẩn lơ lửng:dùng song chắn rác hoặc lưới lọc

Để tách các chất lơ lửng có tỷ trọng lớn hơn hoặc bé hơn nước dùng bểlắng:

- Các chất lơ lửng nguồn gốc khoáng (chủ yếu lá cát) được lắng ở bể lắngcát

- Các hạt cặn đặc tính hữu cơ được tách ra ở bể lắng

- Các chất cặn nhẹ hơn nước: dầu, mỡ, nhựa,… được tách ở bể thu dầu, mỡ,nhựa (dùng cho nước thải công nghiệp)

- Để giải phóng chất thải khỏi các chất huyền phù, phân tán nhỏ…dùng lướilọc, vải lọc, hoặc lọc qua lớp vật liệu lọc

Xử lý cơ học là khâu sơ bộ chuẩn bị cho xử lý sinh học tiếp theo Xử lýnước thải bằng phương pháp cơ học thường thực hiện trong các công trình và thiết

bị như song chắn rác, bể lắng cát, bể tách dầu mỡ … Đây là các thiết bị công trìnhxử lý sơ bộ tại chỗ tách các chất phân tán thô nhằm đảm bảo cho hệ thống thoátnước hoặc các công trình xử lý nước thải phía sau hoạt động ổn định

Phương pháp xử lý cơ học tách khỏi nước thải sinh hoạt khoảng 60% tạpchất không tan, tuy nhiên BOD trong nước thải giảm không đáng kể Để tăngcường quá trình xử lý cơ học, người ta làm thoáng nước thải sơ bộ trước khi lắngnên hiệu suất xử lý của các công trình cơ học có thể tăng đến 75% và BOD giảm

đi 10 – 15%

Một số công trình xử lý nước thải bằng phương pháp cơ học bao gồm

 Song chắn rác

Song chắn rác dùng để giữ lại các tạp chất thô như giấy, rác, túi nilon, vỏcây và các tạp chất có trong nước thải nhằm đảm bảo cho máy bơm, các côngtrình và thiết bị xử lý nước thải hoạt động ổn định

Song chắn rác là các thanh đan xếp kế tiếp nhau với các khe hở từ 16 đến50mm, các thanh có thể bằng thép, inox, nhực hoặc gỗ Tiết diện của các thanhnày là hình chữ nhật, hình tròn hoặc elip Bố trí song chắn rác trên máng dẫnnước thải Các song chắn rác đặt song song với nhau, nghiêng về phía dòng nướcchảy để giữ rác lại Song chắn rác thường đặt nghiêng theo chiều dòng chảy mộtgóc 50 đến 900

Thiết bị chắn rác bố trí tại các máng dẫn nước thải trước trạm bơm nướcthải và trước các công trình xử lý nước thải

 Bể thu và tách dầu mỡ

Bể thu dầu: Được xây dựng trong khu vực bãi đỗ và cầu rửa ô tô, xe máy,

bãi chứa dầu và nhiên liệu, nhà giặt tẩy của khách sạn, bệnh viện hoặc các côngtrình công cộng khác, nhiệm vụ đón nhận các loại nước rửa xe, nước mưa trongkhu vực bãi đỗ xe…

Bể tách mỡ: Dùng để tách và thu các loại mỡ động thực vật, các loại dầu…

có trong nước thải Bể tách mỡ thường được bố trí trong các bếp ăn của kháchsạn, trường học, bệnh viện… xây bằng gạch, BTCT, thép, nhựa composite… và bốtrí bên trong nhà, gần các thiết bị thoát nước hoặc ngoài sân gần khu vực bếp ănđể tách dầu mỡ trước khi xả vào hệ thống thoát nước bên ngoài cùng với các loạinước thải khác

 Bể điều hoà

Lưu lượng và nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải các khu dân cư,công trình công cộng như các nhà máy xí nghiệp luôn thay đổi theo thời gian phụthuộc vào các điều kiện hoạt động của các đối tượng thoát nước này Sự dao độngvề lưu lượng nước thải, thành phần và nồng độ chất bẩn trong đó sẽ ảnh hưởngkhông tốt đến hiệu quả làm sạch nước thải Trong quá trình lọc cần phải điều hoàlưu lượng dòng chảy, một trong những phương án tối ưu nhất là thiết kế bể điềuhoà lưu lượng

Bể điều hoà làm tăng hiệu quả của hệ thống xử lý sinh học do nó hạn chếhiện tượng quá tải của hệ thống hoặc dưới tải về lưu lượng cũng như hàm lượngchất hữu cơ giảm được diện tích xây dựng của bể sinh học Hơn nữa các chất ứcchế quá trình xử lý sinh học sẽ được pha loãng hoặc trung hoà ở mức độ thích hợpcho các hoạt động của vi sinh vật

 Bể lắng

Bể lắng cát

Trong thành phần cặn lắng nước thải thường có cát với độ lớn thủy lực µ =

18 mm/s Đây các phần tử vô cơ có kích thước và tỷ trọng lớn Mặc dù không độchại nhưng chúng cản trở hoạt động của các công trình xử lý nước thải như tích tụtrong bể lắng, bể mêtan,… làm giảm dung tích công tác công trình, gây khó khăncho việc xả bùn cặn, phá huỷ quá trình công nghệ của trạm xử lý nước thải Đểđảm bảo cho các công trình xử lý sinh học nước thải sinh học nước thải hoạt độngổn định cần phải có các công trình và thiết bị phía trước

Cát lưu giữ trong bể từ 2 đến 5 ngày Các loại bể lắng cát thường dùng chocác trạm xử lý nước thải công xuất trên 100m3/ngày Các loại bể lắng cát chuyểnđộng quay có hiệu quả lắng cát cao và hàm lượng chất hữu cơ trong cát thấp Docấu tạo đơn giản bể lắng cát ngang được sử dụng rộng rãi hơn cả Tuy nhiên trongđiều kiện cần thiết phải kết hợp các công trình xử lý nước thải, người ta có thể

dùng bể lắng cát đứng, bể lắng cát tiếp tuyến hoặc thiết bị xiclon hở một tầnghoặc xiclon thuỷ lực.

Từ bể lắng cát, cát được chuyển ra sân phơi cát để làm khô bằng biện pháptrọng lực trong điều kiện tự nhiên

Bể lắng nước thải

Dùng để tách các chất không tan ở dạng lơ lửng trong nước thải theonguyên tắc dựa vào sự khác nhau giữa trọng lượng các hạt cặn có trong nước thải

Vì vậy, đây là quá trình quan trọng trong xử lý nước thải, thường bố trí xử lý banđầu thể bố trí nối tiếp nhau, quá trình lắng tốt có thể loại bỏ đến 90 ÷ 95% lượngcặn có trong nước hay sau khi xử lý sinh học Để có thể tăng cường quá trình lắng

ta có thể thêm vào chất đông tụ sinh học Sự lắng của các hạt xảy ra dưới tácdụng của trọng lực

Dựa vào chức năng và vị trí có thể chia bể lắng thành các loại: bể lắng đợtmột trước công trình xứ lý sinh học và bể lắng đợt hai sau công trình xứ lý sinhhọc

Theo cấu tạo và hướng dòng chảy người ta phân ra các loại bể lắng ngang,bể lắng đứng và bể lắng ly tâm

Bể lắng ngang

Bể lắng ngang có dạng hình chữ nhật trên mặt bằng, có thể được làm bằngcác loại vật liệu khác nhau như bêtông, bêtông cốt thép, gạch hoặc bằng đất tùythuộc vào kích thước và yêu cầu của quá trình lắng và điều kiện kinh tế

Trong bể lắng ngang, dòng nước chảy theo phương nằm ngang qua bể.Người ta chia dòng chảy và quá trình lắng thành 4 vùng: vùng hoạt động là vùngquan trọng nhất của bể lắng; vùng bùn (vùng lắng đọng) là vùng lắng tập trung;

vùng trung gian, tại đây nước thải và bùn lẫn lộn với nhau; cuối cùng là vùng antoàn.

Ứng với quá trình của dòng chảy trên, bể lắng cũng có thể được chia thành

Bể lắng đứng

Bể lắng đứng có dạng hình trụ hoặc hình hộp với đáy hình chóp Nước thảiđược đưa và ống phân phối ở tâm bể với vận tốc không quá 30 mm/s Nước thảichuyển động theo phương thẳng đứng từ dưới lên trên tới vách tràn với vận tốc0,5 – 0,6 m/s Thời gian nước lưu lại trong bể từ 45 – 120 phút Nước trong đượctập trung vào mánh thu phía trên, cặn lắng được chứa ở phần hình nón hoặc chópcụt phía dưới và được xả ra ngoài bằng bơm hay áp lực thủy tĩnh trên 1,5m Chiềucao vùng lắng từ 4 – 5 m Góc nghiêng cạnh bên hình nón không nhỏ hơn 500,đường kính hoặc cạnh có kích thước từ 4 – 9 m Trong bể lắng, các hạt chuyểnđộng cùng với nước từ dưới lên trên với vận tốc W và lắng dưới tác động củatrọng lực với vận tốc W1 Do đó các hạt có kích thước khác nhau sẽ chiếm những

vị trí khác nhau trong bể lắng Khi W1 > W, các hạt sẽ lắng nhanh, khi W1 < W,chúng sẽ bị cuốn theo dòng chảy lên trên Hiệu suất lắng của bể lắng đứngthường thấp hơn bể lắng ngang 10 – 20% Bể có diện tích xây dựng nhỏ, dễ xảbùn cặn

Bể lắng ly tâm

Loại bể này có tiết diện hình tròn, đường kính 16 – 40m (có khi tới 60m).Chiều sâu phần nước chảy 1,5 – 5m, còn tỷ lệ đường kính/chiều sâu từ 6 – 30.Đáy bể có độ dốc i ≥ 0.02 về tâm để thu cặn Nước thải được dẫn vào bể theochiều từ tâm ra thành bể và được thu vào máng tập trung rồi dẫn ra ngoài Cặnlắng xuống đáy được tập trung lại để đưa ra ngoài nhờ hệ thống gạt cặn quaytròn Thời gian nước thải lưu lại trong bể khoảng 85 – 90 phút Hiệu suất lắng đạt60% Bể lắng ly tâm được ứng dụng cho các trạm xử lý có lưu lượng từ 20.000

m3/ngày đêm trở lên

3.3.2 Phương pháp xử lý hoá lý

Bản chất của quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp hóa lý là áp dụngcác quá trình vật lý và hóa học để loại bớt các chất ô nhiễm mà không thể dùngquá trình lắng ra khỏi nước thải Các công trình tiêu biểu của việc áp dụngphương pháp hóa học bao gồm:

 Bể keo tụ, tạo bông

Quá trình keo tụ tạo bông được ứng dụng để loại bỏ các chất rắn lơ lửng vàcác hạt keo có kích thước rất nhỏ (10-7-10-8 cm) Các chất này tồn tại ở dạng phântán và không thể loại bỏ bằng quá trình lắng vì tốn rất nhiều thời gian Để tănghiệu quả lắng, giảm bớt thời gian lắng của chúng thì thêm vào nước thải một sốhóa chất như phèn nhôm, phèn sắt, polymer, … Các chất này có tác dụng kết dínhcác chất khuếch tán trong dung dịch thành các hạt có kích cỡ và tỷ trọng lớn hơnnên sẽ lắng nhanh hơn

Các chất keo tụ dùng là phèn nhôm: Al2(SO4)3.18H2O, NaAlO2,Al2(OH)3Cl, KAl(SO4)2.12H2O, NH4Al(SO4)2.12H2O; phèn sắt: Fe2(SO4)3.2H2O,

FeSO4.7H2O, FeCl3 hay chất keo tụ không phân ly, dạng cao phân tử có nguồngốc thiên nhiên hay tổng hợp.

Phương pháp keo tụ có thể làm trong nước và khử màu nước thải vì sau khitạo bông cặn, các bông cặn lớn lắng xuống thì những bông cặn này có thể kéotheo các chất phân tán không tan gây ra màu

 Bể tuyển nổi

Tuyển nổi là phương pháp được áp dụng tương đối rộng rãi nhằm loại bỏcác tạp chất không tan, khó lắng Trong nhiều trường hợp, tuyển nổi còn được sửdụng để tách các chất tan như chất hoạt động bề mặt

Bản chất của quá trình tuyển nổi ngược lại với quá trình lắng và cũng đượcáp dụng trong trường quá trình lắng xảy ra rất chậm và rất khó thực hiện Cácchất lơ lửng như dầu, mỡ sẽ nổi lên trên bề mặt của nước thải dưới tác dụng củacác bọt khí tạo thành lớp bọt có nồng độ tạp chất cao hơn trong nước ban đầu.Hiệu quả phân riêng bằng tuyển nổi phụ thuộc kích thước và số lượng bong bóngkhí Kích thước tối ưu của bong bóng khí là 15 - 30.10-3mm

 Phương pháp hấp phụ

Hấp phụ là phương pháp tách các chất hữu cơ và khí hòa tan ra khỏi nướcthải bằng cách tập trung các chất đó trên bề mặt chất rắn (chất hấp phụ) hoặcbằng cách tương tác giữa các chất bẩn hòa tan với các chất rắn (hấp phụ hóahọc)

3.3.3 Phương pháp xứ lý hoá học

Đó là quá trình khử trùng nước thải bằng hoá chất (Clo, Ozone) Xử lýnước thải bằng phương pháp hoá học thường là khâu cuối cùng trong dây chuyền

công nghệ trước khi xả ra nguồn yêu cầu chất lượng cao hoặc khi cần thiết sửdụng lại nước thải Các quá trình xử lý hóa học được trình bày trong Bảng 3.3.

Bảng 3.2 Ứng dụng quá trình xử lý hoá học.

Trung hoà Để trung hoà các nước thải có độ kiềm hoặc axit cao

Khử trùng Để loại bỏ các vi sinh vật gây bệnh Các phương pháp thường sử

dụng là: chlorine, chlorine dioxide, bromide chlorine, ozone…

Các quá trình

khác

Nhiều loại hoá chất được sử dụng để đạt được những mục tiêu nhấtđịnh nào đó Ví dụ như dùng hoá chất để kết tủa các kim loại nặngtrong nước thải

3.3.4 Phương pháp xử lý sinh học

Các chất hữu cơ ở dạng keo, huyền phù và dung dịch là nguồn thức ăn của visinh vật Trong quá trình hoạt động sống, vi sinh vật oxy hoá hoặc khử các hợpchất hữu cơ này, kết quả là làm sạch nước thải khỏi các chất bẩn hữu cơ

 Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học hiếu khí

Quá trình xử lý nước thải được dựa trên oxy hoá các chất hữu cơ có trongnước thải nhờ oxy tự do hoà tan Nếu oxy được cấp bằng thiết bị hoặc nhờ cấu tạocông trình, thì đó là quá trình sinh học hiếu khí trong điều kiện nhân tạo Ngượclại, nếu oxy được vận chuyển và hoà tan trong nước nhờ các yếu tố tự nhiên thìđó là quá trình xử lý sinh học hiếu khí trong điều kiện tự nhiên Các công trình xửlý sinh học hiếu khí trong điều kiện nhân tạo thường được dựa trên nguyên tắchoạt động của bùn hoạt tính (bể Aerotank trộn, kênh oxy hoá tuần hoàn) hoặcmàng vi sinh vật (bể lọc sinh học, đĩa sinh học) Xử lý sinh học hiếu khí trongđiều kiện tự nhiên thường được tiến hành trong hồ (hồ sinh học oxy hoá, hồ sinhhọc ổn định) hoặc trong đất ngập nước (các loại bãi lọc, đầm lầy nhân tạo)

 Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học kỵ khí

Quá trình xử lý được dựa trên cơ sở phân huỷ các chất hữu cơ giữ lại trongcông trình nhờ sự lên men kỵ khí Đối với các hệ thống thoát nước qui mô vừa vànhỏ người ta thường dùng các công trình kết hợp với việc tách cặn lắng với phânhuỷ yếm khí các chất hữu cơ trong pha rắn và pha lỏng Các công trình được xửdụng rộng rãi là các bể tự hoại, giếng thăm, bể lắng hai vỏ, bể lắng trong kết hợpvới ngăn lên men, bể lọc ngược qua tầng kỵ khí (UASB).

 Xử lý sinh học trong điều kiện tự nhiên

Các công trình xử lý nước thải trong đất

Các công trình xử lý nước thải trong đất là những vùng đất quy hoạch tướinước thải định kỳ gọi là cánh đồng ngập nước (cánh đồng tưới và cánh đồng lọc).Cánh đồng ngập nước được tính toán thiết kế dựa vào khả năng giữ lại, chuyểnhoá chất bẩn trong đất Khi lọc qua đất, các chất lơ lửng và keo sẽ được giữ lại ởlớp trên cùng Những chất đó tạo nên lớp màng gồm vô số vi sinh vật có khảnăng hấp phụ và oxy hoá các chất hữu cơ có trong nước thải Hiệu suất xử lýnước thải trong cánh đồng ngập nước phụ thuộc vào các yếu tố như loại đất, độẩm của đất, mực nước ngầm, tải trọng, chế độ tưới, phương pháp tưới, nhiệt độvà thành phần tính chất nước thải Đồng thời nó còn phụ thuộc vào các loại câytrồng ở trên bề mặt Trên cánh đồng tưới ngập nước có thể trồng nhiều loại cây,song chủ yếu là loại cây không thân gỗ

Hồ sinh học

Hồ sinh học là các thuỷ vực tự nhiên hoặc nhân tạo, không lớn mà ở đấydiễn ra quá trình chuyển hoá các chất bẩn Quá trình này diễn ra tương tự như quátrình tự làm sạch trong nước sông hồ tự nhiên với vai trò chủ yếu là các vi khuẩnvà tảo Khi vào hồ, do vận tốc chảy nhỏ, các loại cặn lắng được lắng xuống đáy.Các chất bẩn hữu cơ còn lại trong nước sẽ được vi khuẩn hấp phụ và oxy hoá mà

sản phẩm tạo ra là sinh khối của nó, CO2, các muối nitrat, nitrit, … Khí CO2 và cáchợp chất nitơ, phốt pho được rong tảo sử dụng trong quá trình quang hợp Tronggiai đoạn này sẽ giải phóng oxy cung cấp cho quá trình oxy hoá các chất hữu cơvà vi khuẩn Sự hoạt động của rong tảo tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình traođổi chất của vi khuẩn Tuy nhiên trong trường hợp nước thải đậm đặc chất hữu cơ,tảo có thể chuyển tự hình thức tự dưỡng sang dị dưỡng, tham gia vào quá trìnhoxy hoá các chất hữu cơ Nấm nước, xạ khuẩn có trong nước thải cũng thực hiệnvai trò tương tự.

Theo bản chất quá trình xử lý nước thải và điều kiện cung cấp oxy người tachia hồ sinh học ra hai nhóm chính: hồ sinh học ổn định nước thải và hồ làmthoáng nhân tạo

Hồ sinh học ổn định nước thải có thời gian nước lưu lại lớn (từ 2 – 3 ngàyđến hàng tháng) nên điều hoà được lưu lượng và chất lượng nước thải đầu ra Oxycung cấp cho hồ chủ yếu là khuếch tán qua bề mặt hoặc do quang hợp của tảo.Quá trình phân huỷ chất bẩn diệt khuẩn mang bản chất tự nhiên

Theo điều kiện khuấy trộn hồ sinh học làm thoáng nhân tạo có thể chiathành hai loại là hồ sinh học làm thoáng hiếu khí và hồ sinh học làm thoáng tuỳtiện Trong hồ sinh học làm thoáng hiếu khí nước thải trong hồ được xáo trộn gầnnhư hoàn toàn Trong hồ không có hiện tượng lắng cặn Hoạt động hồ gần giốngnhư bể Aerotank Còn trong hồ sinh học làm thoáng tuỳ tiện còn có những vùnglắng cặn và phân huỷ chất bẩn trong điều kiện yếm khí Mức độ xáo trộn nướcthải trong hồ được hạn chế

 Xử lý sinh học trong điều kiện nhân tạo

Xử lý sinh học bằng phương phápbám dính

Các màng sinh vật bao gồm các loại vi khuẩn hiếu khí, vi khuẩn tuỳ tiện,động vật nguyên sinh, giun, bọ, … hình thành xung quanh hạt vật liệu lọc hoặc

trên bề mặt giá thể (sinh trưởng bám dính) sẽ hấp thụ chất hữu cơ Các công trìnhchủ yếu là bể lọc sinh học, đĩa lọc sinh học, bể lọc sinh học có vật liệu lọc nước,

…

Các công trình xử lý nước thải theo nguyên lý bám dính chia làm hai loại:Loại có vật liệu lọc tiếp xúc không ngập trong nước với chế độ tưới nước theo chukỳ và loại có vật liệu lọc tiếp xúc ngập trong nước ngập oxy Điều kiện làm việcbình thường của các loại công trình xử lý nước thải loại này là nước thải có pH từ6,5 – 8,5; đủ oxy, hàm lượng cặn lơ lửng không vượt quá 150mg/l

Bể lọc sinh học nhỏ giọt

Bể lọc sinh học nhỏ giọt dùng để xử lý sinh học hoàn toàn nước thải, đảmbảo BOD trong nước thải ra khỏi bể lắng đợt hai dưới 15mg/l

Bể có cấu tạo hình chữ nhật hoặc hình tròn trên mặt bằng Do tải trọngthủy lực và tải trọng chất bẩn hữu cơ thấp nên kích thước vật liệu lọc không lớnhơn 30mm thường là các loại đá cục, cuội, than cục Chiều cao lớp vật liệu lọctrong bể từ 1,5 đến 2m Bể được cấp khí tự nhiên nhờ các cửa thông gió xungquanh thành với diện tích bằng 20% diện tích sàn thu nước hoặc lấy từ dưới đáyvới khoảng cách giữa đáy bể và sàn đỡ vật liệu lọc cao 0,4 đến 0,6m Để lưuthông hỗn hợp nước thải và bùn cũng như không khí vào trong lớp vật liệu lọc,sàn thu nước có các khe hở Nước thải được tưới từ trên bờ mặt nhờ hệ thốngphân phối vòi phun, khoan lỗ hoặc máng răng cưa

Đĩa lọc sinh học

Đĩa lọc sinh học được dùng để xử lý nước thải bằng phương pháp sinh họctheo nguyên lý bám dính Đĩa lọc là các tấm nhựa, gỗ, … hình tròn đường kính 2 –4m dày dưới 10mm ghép với nhau thành khối cách nhau 30 – 40mm và các khốinày được bố trí thành dãy nối tiếp quay đều trong bể nước thải Đĩa lọc sinh học

được sử dụng rộng rãi để xử lý nước thải sinh hoạt với công suất không hạn chế.Tuy nhiên người ta thường sử dụng hệ thống đĩa để cho các trạm xử lý nước thảicông suất dưới 5000 m3/ngày.

Bể lọc sinh học có vật liệu lọc ngập trong nước

Bể lọc sinh học có vật liệu lọc ngập trong nước hoạt động theo nguyên lýlọc dính bám Công trình này thường được gọi là Bioten có cấu tạo gần giống vớibể lọc sinh học và Aerotank Vật liệu lọc thường được đóng thành khối và ngậptrong nước Khí được cấp với áp lực thấp và dẫn vào bể cùng chiều hoặc ngượcchiều với nước thải Khi nước thải qua lớp vật liệu lọc, BOD bị khử và NH4+ bịchuyển hoá thành NO3- trong lớp màng sinh vật Nước đi từ dưới lên, chảy vàománg thu và được dẫn ra ngoài

Xử lý sinh học bằng phương pháp bùn hoạt tính

Bùn hoạt tính là tập hợp vi khuẩn, xạ khuẩn, nấm, động vật nguyên sinh, …thành các bông bùn xốp, dễ hấp thụ chất hữu cơ và dễ lắng (vi sinh vật sinhtrưởng lơ lững) Các công trình chủ yếu là các loại bể Aerotank, kênh oxy hoáhoàn toàn, … Các công trình này được cấp khí cưỡng bức đủ oxy cho vi khuẩn oxyhoá chất hữu cơ và khuấy trộn đều bùn hoạt tính với nước thải

Khi nước thải vào bể thổi khí (bể Aerotank), các bông bùn hoạt tính đượchình thành mà các hạt nhân của nó là các phân tử cặn lơ lửng Các loại vi khuẩnhiếu khí đến cư trú, phát triển dần, cùng với các động vật nguyên sinh, nấm, xạkhuẩn,… tạo nên các bông bùn màu nâu sẫm, có khả năng hấp thụ chất hữu cơhòa tan, keo và không hòa tan phân tán nhỏ Vi khuẩn và sinh vật sống dùng chấtnền (BOD) và chất dinh dưỡng (N, P) làm thức ăn để chuyển hoá chúng thành cácchất trơ không hoà tan và thành tế bào mới Trong Aerotank lượng bùn hoạt tính

tăng dần lên, sau đó được tách ra tại bể lắng đợt hai Một phần bùn được quay lạivề đầu bể Aerotank để tham gia quá trình xử lý nước thải theo chu trình mới.

Theo nguyên lý làm việc ta có các công trình xử lý bằng bùn hoạt tính:

Các công trình xử lý sinh học không hoàn toàn

Thông thường đây là các loại bể Aerotank trộn hoặc không có ngăn khôiphục bùn hoạt tính, thời gian nước lưu lại tronh bể từ 2 đến 4 giờ Nồng độ chấtbẩn tính theo BOD5 của nước thải sau xử lý lớn hơn hoặc bằng 20mg/l Trongnước thải sau xử lý chưa xuất hiện Nitrat

Các công trình xử lý sinh học hoàn toàn

Các loại bể Aerotank, kênh oxy hoá, trong các công trình này thời gian lưunước lại từ 4 đến 8 giờ và không quá 12 giờ Trong thời gian này các chất hữu cơkhó bị oxy hoá sẽ được oxy hoá và bùn hoạt tính được phục hồi Giá trị BOD5 củanước thải sau xử lý thường từ 10 đến 20mg/l Trong nước thải đã xuất hiện Nitrathàm lượng từ 0,1 đến 1,0 mg/l

Các công trình xử lý sinh học nước thải kết hợp ổn định bùn

Đây là các bể Aerotank, hồ sinh học thổi khí hoặc kênh oxy hoá tuần hoànvới thời gian làm thoáng (cấp khí) kéo dài Trong thời gian này, chất hữu cơ trongnước sẽ bị oxy hoá hầu hết Nước thải sau xử lý có BOD5 dưới 1mg/l Một phầnbùn hoạt tính được phục hồi, một phần khác được ổn định (oxy hoá nội bào) Bùnhoạt tính dư được đưa đi khử nước và vận chuyển đến nơi sử dụng

Các công trình xử lý sinh học nước thải có tách các nguyên tố dinh dưỡng

N và P

Trong các công trình này ngoài việc oxy hoá các chất hữu cơ cacbon, còndiễn ra quá trình Nitrat hoá (trong điều kiện hiếu khí), khử Nitrat (trong điều kiệnthiếu khí – anoxic) và hấp thụ phốt pho trong bùn Các công trình điển hình là cácAerotank hệ Bardenpho, kênh oxy hoá tuần hoàn, Aerotank hoạt động theo mẻSBR,… Thời gian nước thải lưu lại trong các công trình này thường 15 đến 20 giờ.Sau quá trình xử lý, BOD trong nước thải thường giảm trên 90%, nitơ tổng sốgiảm 80%, phốt pho tổng có thể giảm đến 70%

CHƯƠNG 4 LỰA CHỌN, ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI PHÙ HỢP VỚI KHU NGHỈ DƯỠNG TWIN

DOVES GOLF CLUB & RESORT

4.1 TÍNH CHẤT NƯỚC THẢI ĐẦU VÀO

Nước thải tại Khu nghỉ dưỡng Twin Doves Golf Club & Resort chủ yếu từ:

- Khu căn hộ cao cấp;

- Khu biệt thự;

- Khu khách sạn;

- Khu dân cư, thương mại;

- Các cán bộ công nhân viên phục vụ;

- Hoạt động chế biến thực phẩm của các nhà hàng, khách sạn, nhà ăn…Thành phần tính chất nước thải đặc trưng tại Khu nghỉ dưỡng cũng chính làthành phần nước thải sinh hoạt thông thường với các đặc trưng ô nhiễm được trìnhbày trong Bảng 4.1

Bảng 4.1 Thành phần nước thải sinh hoạt đặc trưng.

STT Thành phần

nước thải Đơn vị Nồng độ

QCVN 14:2008, cột A

Nước thải tại Khu nghỉ dưỡng Twin Doves Golf Club & Resort sau khi đượcxử lý tại hệ thống xử lý nước thải tập trung phải đạt quy chuẩn QCVN 14:2008,cột A.

Nguồn tiếp nhận nước thải sau khi xử lý là Suối Ông Thiềng

4.3 ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ

Nước thải tại tại khu vực nhà hàng, khách sạn của Khu nghỉ dưỡng TwinDoves Golf Club & Resort với tính chất nước thải chứa nhiều dầu mỡ nên sẽ đượcxử lý tại bể tách dầu mỡ Đặc biệt tính chất nước có thành phần ô nhiễm chính làcác chất hữu cơ và vi trùng gây bệnh và tỉ lệ BOD5/COD = 0,63 nên phương phápxử lý sinh học kết hợp với khử trùng nước sẽ mang lại hiệu quả tốt

Nồng độ chất ô nhiễm hữu cơ không quá cao nên phù hợp để xử lý nướcthải bằng phương pháp sinh học hiếu khí

Dựa vào tính chất, thành phần nước thải sinh hoạt và yêu cầu mức độ xửlý, trong phạm vi đồ án đề xuất hai phương án xử lý nước thải Về cơ bản thì haiphương án giống nhau về các công trình xử lý sơ bộ Điểm khác nhau cơ bản giữahai phương án là công trình xử lý sinh học Phương án một là bể Aerotank vàphương án hai là bể lọc sinh học

Nước tách bùn

Bể điều hòaBể AerotankBể lắngBể trung gianBồn lọc áp lựcBể khử trùngBể chứa nước sạch

Máy thổi khí

Bể nén bùn

Chlorin

Suối Ơng Thiềng

Máy ép bùnBể tách dầu mỡ

Vận chuyển, thải bỏ

4.3.1 Phương án 1

Hình 4.1 Dây chuyền công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt phương án 1.

Bể điều hòaBể lọc sinh họcBể lắng 2

Bể tiếp xúc khử trùngSuối Ông Thiềng

Bể nén bùn

Vận chuyển, thải bỏ

Bể tách dầu mỡ

Chlorin

Máy ép bùn

Sinh khối

4.3.2 Phương án 2

Hình 4.2 Dây chuyền công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt phương án 2.

4.4 LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ PHÙ HỢP

4.4.1 Ưu nhược điểm phương án 1

Ưu điểm

- Bể Aerotank phù hợp với công trình xử lý nước thải có công suất bất kì;

- Cấu tạo bể đơn giản;

- Hệ thống được điều khiển tự động, vận hành đơn giản, ít sửa chữa;

- Dễ khống chế các thông số vận hành;

- Hiệu quả xử lý BOD và COD tương đối cao.

Nhược điểm

- Lượng bùn hoạt tính sinh ra nhiều;

- Khả năng xử lý N không cao

4.4.2 Ưu nhược điểm phương án 2

Ưu điểm

- Lượng bùn sinh ra ít và có khả năng lắng nhanh;

- Hiệu quả xử lý cao;

Nhược điểm

- Phù hợp với xử lý nước thải công suất nhỏ

- Vận hành phức tạp;

- Chi phí xây dựng cao;

- Tốn năng lượng do phải tuần hoàn nước;

- Khả năng xử lý N cao hơn,

4.4.3 Lựa chọn phương án xử lý

Hai phương án lựa chọn xử lý nước thải sinh hoạt đều có hiệu quả xử lýnước thải tốt Tuy nhiên chi phí xây dựng tốn kém cùng với chế độ làm việc củabể lọc sinh học phức tạp nên phương án 1 được lựa chọn là phương án thiết kếchính

4.5 THUYẾT MINH CÔNG NGHỆ XỬ LÝ LỰA CHỌN

Nước thải các hầm tự hoại và từ các nhà bếp, nhà hành của các khu vựctrong Khu nghỉ dưỡng được thu gom và theo hệ thống cống thoát nước chảy đếnhệ thống xử lý nước thải tập trung

Song chắn rác Nước thải chảy vào mương dẫn, tại đâu có đặt song chắn

rác nhằm loại bỏ các tạp chất hữu cơ có kích thước lớn như: bao nylon, bôngbăng, vải vụn, giấy báo… nhằm tránh gây hư hại hoặc tắc nghẽn bơm và các côngtrình tiếp theo

Ngăn tiếp nhận Nước thải sau khi chảy qua song chắn rác tiếp tục qua

ngăn tiếp nhận

Bể tách dầu mỡ Nước thải từ ngăn tiếp nhận qua bể tách dầu mỡ nhằm

loại bỏ các tạp chất có lẫn dầu mỡ, các chất này thường nhẹ hơn nước và nổi lêntrên mặt nước Hơn nữa, nước thải có lẫn dầu mỡ khi vào xử lý sinh học sẽ làmhỏng cầu trúc của bùn hoạt tính trong bể Aerotank

Bể điều hòa Nước thải từ bể tách dầu mỡ sẽ tự chảy qua bể điều hòa Tại

bể sẽ gắn hệ thống sục khí nhằm giảm bớt sự dao động của hàm lượng các chấtbẩn trong nước do quá trình thải ra không đều, giữ ổn định nước thải đi vào cáccông trình xử lý tiếp theo, làm giảm và ngăn cản lượng nước có nồng độ các chấtđộc hại cao đi trực tiếp vào công trình xử lý sinh học Do đó giúp hệ thống xử lýlàm việc ổn định đồng thời giảm kích thước của các công trình xử lý tiếp theo

Bể Aerotank Nước thải từ bể điều hòa được bơm qua bể Aerotank Tại đây

quá trình xử lý sinh học diễn ra nhờ lượng oxy hòa tan trong nước Bể hoạt độngdựa vào sự phát triển của các sinh vật hiếu khí Các vi sinh vật này sử dụng oxyvà các hợp chất hữu cơ trong nước thải làm chất dinh dưỡng để duy trì sự sống vàphát triển sinh khối Nhờ đó các chất hữu cơ trong nước thải được giảm đáng kể.Khi vi sinh vật phát triển mạnh sinh khối tăng tạo thành bùn hoạt tính dư

Bể lắng Nước thải từ bể Aerotank tự chảy qua bể lắng Bể lắng có nhiệm

vụ lắng và tách bùn hoạt tính ra khỏi nước thải Bùn lắng một phần được bơmtuần hoàn lại bể Aerotank, phần còn lại sẽ được bơm qua bể chứa và nén bùn

Bể trung gian Phần nước trong sau lắng sẽ chảy qua bể này nhằm lưu

chứa và bơm nước thải vào bồn lọc áp lực

Bồn lọc áp lực Có chức năng loại bỏ các cặn lơ lửng có kích thước nhỏ mà

quá trình lắng chưa làm được, đồng thời nước qua bể lọc sẽ làm giảm độ màu độđục

Bể khử trùng Từ bồn lọc nước thải được dẫn sang bể khử trùng với nhiều

ngăn zic zắc nhằm xáo trộn dòng chảy, tăng khả năng tiếp xúc của nước thải vớihóa chất khử trùng Tại đây một lượng Chlorine nhất định được cho vào bể đểkhử triệt để các mầm bệnh và vi khuẩn, vi trùng gây bệnh Nước thải sau khi quabể khử trùng đạt quy chuẩn QCVN 14:2008, cột A sau đó được xả ra suối ÔngThiềng

Bể nén bùn Bùn hoạt tính từ bể lắng đợt hai được bơm tuần hoàn một

phần trở trở về bể Aerotank và phần bùn dư được đưa đến bể nén bùn để tách bớtnước, làm giảm sơ bộ độ ẩm của bùn Sau đó, bùn sẽ được rút ra ở đáy bể bằngbơm hút bùn và được dẫn vào hệ thống ép bùn rồi được đóng bao và thải bỏ

CHƯƠNG 5 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC CÔNG TRÌNH XỬ LÝ

NƯỚC THẢI

5.1 XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ TÍNH TOÁN

Lưu lượng trung bình ngày:

000 3



ng tb

Q m 3 /ngày = 125 m 3 /h = 0,035 m 3 /s = 34,72 l/s

Bảng 5.1 Hệ số không điều hòa chung

Hệ số không

điều hòa chung

K

53 , 0

min 

K

Lưu lượng lớn nhất:

225 8 , 1 125

min

5.2 SONG CHẮN RÁC

max : Lưu lượng nước thải theo giây lớn nhất;

v : Vận tốc chuyển động của nước thải trước song chắn rác (m/s),

phạm vi 0,7 – 1,0 m/s, chọn v = 0,8 m/s.

Mương dẫn có chiều rộng B = 300 mm

Độ sâu mực nước trong mương dẫn:

0625 , 0 max

n : Số khe hở cần thiết của song chắn rác;

v : Vận tốc nước thải qua song chắn rác, lấy bằng vận tốc nước thải

trong mương dẫn, v = 0,8 m/s;