THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI KHU ĐÔ THỊ KIM CHUNG – DI TRẠCH GIAI ĐOẠN 1, CÔNG SUẤT 5000M3 NGÀY

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI KHU ĐÔ THỊ KIM CHUNG – DI TRẠCH GIAI ĐOẠN 1, CÔNG SUẤT 5000M3/NGÀY NGUYỄN VĂN TUẤN Tuan.nv175318@sis.hust.edu.vn Ngành Kỹ thuật môi trường Chuyên ngành Công nghệ môi trường Giảng viên hướng dẫn: TS Đặng Minh Hằng Bộ môn: Công nghệ môi trường Viện: Khoa học Công nghệ môi trường HÀ NỘI, 8/2022 Chữ ký GVHD BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Trường Đại học Bách khoa Hà nội Độc lập - Tự - Hạnh phúc -*** - NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên: Nguyễn Văn Tuấn Số hiệu sinh viên: 20175318 Lớp: MT01 Khoá: K62 Viện Khoa học Công nghệ Môi trường Ngành: Công nghệ môi trường 1.Đầu đề thiết kế Thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu đô thị Kim Chung – Di Trạch giai đoạn 1, công suất 5000m3/ngày đêm Các số liệu ban đầu Theo Hồ sơ mời thầu Tư vấn Thiết kế Xây dựng trạm XLNT khu Đô thị Kim Chung – Di Trạch (Giai đoạn 1) Nội dung phần thuyết minh tính tốn 3.1 Tổng quan nước thải sinh hoạt 3.2 Giới thiệu khu Đô thị Kim Chung – Di Trạch 3.3 Tính tốn hạng mục cơng trình 3.4 Khai tốn chi phí xây dựng vận hành Các vẽ đồ thị: Bản vẽ sơ đồ dây chuyền cơng nghệ, vẽ sơ đồ bố trí cao trình, vẽ mặt tổng thể, vẽ mặt bố trí đường ống thiết bị, vẽ mặt cắt A-A, mặt cắt B-B, mặt cắt C-C, mặt cắt 1-1, mặt cắt 2-2 Cán hướng dẫn: TS Đặng Minh Hằng Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 5/4/2022 Ngày hoàn thành đồ án: 19/8/2022 Ngày 19 tháng năm 2022 CHỦ NHIỆM BỘ MÔN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Ký, ghi rõ họ tên) ( Ký, ghi rõ họ tên) Sinh viên hoàn thành nộp đồ án tốt nghiệp ngày 19 tháng năm 2022 Người duyệt (ký, ghi rõ họ tên) Lời cảm ơn Trong thực đồ án, em nhận giúp đỡ ủng hộ nhiệt tình thầy, cơ, người thân bạn bè Đó động lực lớn giúp em hoàn thành tốt Đồ án tốt nghiệp đại học Em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến thầy cô Viện Khoa học Công nghệ Môi Trường, Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội hết lòng giảng dạy, truyền đạt kiến thức, kinh nghiệm cho em suốt trình học tập Đặc biệt, em xin trân trọng cảm ơn cô TS Đặng Minh Hằng – người trực tiếp hướng dẫn đồ án tốt nghiệp em Cảm ơn cô dành nhiều thời gian dẫn giải, tận tình bảo giúp đỡ theo sát em trình em thực đồ án tốt nghiệp Cảm ơn bạn lớp Mơi trường K62 góp ý, giúp đỡ động viên nhau, chia sẻ khó khăn học tập đời sống sinh viên năm học Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, khoảng thời gian đủ để em trưởng thành vững vàng chuyên môn ngành học sống tương lai sau Cảm ơn thân ln kiên trì từ ngày đầu đến ngày cuối hành trình Đồ án tốt nghiệp em, dù cố gắng khơng thể tránh khỏi nhiều thiếu sót, mong nhận góp ý sửa chữa thầy để đồ án hồn thiện Một lần em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 15 tháng năm 2022 Sinh viên Tuấn Nguyễn Văn Tuấn LỜI MỞ ĐẦU ĐẶT VẤN ĐỀ Nước thải sinh hoạt vấn đề quan trọng cho thành phố lớn đông dân cư, quốc gia phát triển Xử lý nước thải đô thị xem thách thức lớn nhiều đô thị Việt Nam; đặc biệt TP lớn Hà Nội, TPHCM… thiếu đồng hạ tầng yếu công nghệ nguồn vốn đầu tư Riêng quốc gia tình trạng phát triển, hệ thống cống rãnh nước cịn tình trạng thơ sơ, khơng hợp lý không theo kịp đà phát triển dân số nhanh, việc giải xử lý nước thải thực Nước thải sau qua mạng lưới cống rãnh chảy thẳng vào sông rạch sau đổ biển mà không qua giai đoạn xử lý Bên cạnh đó, hệ thống thị Việt Nam đối diện với thách thức nảy sinh tác động biến đổi khí hậu nước biển dâng, đặc biệt đô thị ven biển Nước thải sinh hoạt trình sinh sống chứa nhiều thành phần khó phân hủy, gây nhiễm, đặc biệt kênh rạch nơi tiếp nhận tất nguồn nước thải người có nước thải sinh hoạt Nếu tình trạng khơng chấm dứt, nguồn nước mặt dọc theo bờ biển Việt Nam khơng cịn sử dụng tương lai khơng xa.Vì việc xây dựng, vận hành hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt cho khu đô thị cần thiết cấp bách MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI Tính tốn, thiết kế chi tiết hệ thống xử lý nước thải cho Khu đô thị Kim Chung – Di Trạch (Giai đoạn 1), công suất 5000 m3/ngày.đêm để nước thải sau qua hệ thống xử lý đạt quy chuẩn cột B theo QCVN 14:2008/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia nước thải sinh hoạt trước thải nguồn tiếp nhận NỘI DUNG THỰC HIỆN Tìm hiểu đặc điểm nước thải sinh hoạt phương pháp xử lý nước thải Tìm hiểu vị trí địa lý, sở hạ tầng, điều kiện tự nhiên, đặc điểm dân cư kinh tế - xã hội Khu đô thị Kim Chung – Di Trạch Xác định đặc tính nước thải cần xử lý: lưu lượng, thành phần, tính chất yêu cầu nước đầu Đề xuất phương án xử lý nước thải cho khu đô thị Tính tốn thiết kế chi tiết cơng trình đơn vị theo công nghệ xử lý nước thải đề xuất Dự tốn chi phí xây dựng, thiết bị, chi phí vận hành trạm xử lý nước thải Thể hệ thống xử lý nước thải vẽ kỹ thuật PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN Phương pháp thu thập số liệu: Thu thập số liệu Khu đô thị Kim Chung – Di Trạch số hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt Phương pháp so sánh: So sánh ưu nhược điểm công nghệ xử lý để đưa giải pháp xử lý nước thải có hiệu Phương pháp trao đổi ý kiến: Trong trình thực đề tài đồ án tham khảo ý kiến giáo viên hướng dẫn vấn đề có liên quan Phương pháp tính tốn: Sử dụng cơng thức tốn học để tính tốn cơng trình đơn vị hệ thống xử lý nước hải, tính tốn chi phí xây dựng vận hành hệ thống Phương pháo đồ họa: Dùng phần mềm Autocad để mô tả kiến trúc công nghệ xử lý nước thải Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI Đề tài góp phần vào việc tìm hiểu thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Khu đô thị Kim Chung – Di Trạch đạt quy chuẩn môi trường giải vấn đề nhiễm mơi trường Góp phần nâng cao ý thức môi trường cho nhân viên Ban quản lý Khu đô thị Mục lục DANH MỤC HÌNH ẢNH DANH MỤC BẢNG BIỂU .4 DANH MỤC VIẾT TẮT CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI SINH HOẠT .6 1.1 Định nghĩa nguồn gốc phát sinh nước thải sinh hoạt 1.2 Thành phần tính chất nước thải sinh hoạt 1.3 Tác động nước thải sinh hoạt 1.4 Các phương pháp xử lý nước thải sinh hoạt .10 1.4.1 Phương pháp xử lý học 10 1.4.2 Phương pháp xử lý hoá học .13 1.4.3 Phương pháp xử lý sinh học 14 1.5 Một số cơng trình, thiết bị xử lý nước thải sinh hoạt 15 1.5.1 Nhà máy xử lý nước thải Yên Sở .15 1.5.2 Hệ thống xử lý nước thải bằng phương pháp AAO 17 1.5.3 Hệ thống Xử lý nước thải phương pháp MBBR 19 1.5.4 Hệ thống xử lý nước thải JOHKASOU (Nhật Bản) 21 CHƯƠNG GIỚI THIỆU VỀ KHU ĐÔ THỊ MỚI KIM CHUNG – DI TRẠCH VÀ ĐỀ XUẤT HỆ THỐNG XỬ LÝ GIAI ĐOẠN CÔNG SUẤT 5000 M3/ NGÀY ĐÊM .23 2.1 Vài nét khu đô thị Kim Chung – Di Trạch 23 2.1.1 Vị trí 23 2.1.2 Ranh giới dự án 23 2.1.3 Quy mô khu đô thị Kim Chung Di Trạch 23 2.1.4 Địa hình .23 2.2 Đặc tính nước thải đầu vào trạm xử lý khu đô thị yêu cầu chất lượng nước sau xử lý .24 2.2.1 Nguồn phát sinh nước thải 24 2.2.2 Tính chất nước thải đầu vào .24 2.2.3 Yêu cầu chất lượng sau xử lý .27 2.3 Đề xuất sơ đồ công nghệ xử lý nước thải giai đoạn công suất 5000 m3/ ngày đêm 27 2.3.1 Sơ đồ công nghệ 27 2.3.2 Thuyết minh quy trình cơng nghệ 28 CHƯƠNG TÍNH TỐN THIẾT KẾ 30 3.1 Song chắn rác thô .30 3.2 Bể thu gom .32 3.3 Máy tách rác 34 3.4 Bể lắng cát ngang kết hợp loại bỏ dầu mỡ .35 3.5 Bể SBR 36 3.6 Bể khử trùng 48 3.7 Bể nén bùn 49 3.8 Máy ép bùn băng tải 52 CHƯƠNG KHÁI TỐN CHI PHÍ XÂY DỰNG VÀ VẬN HÀNH 54 4.1 Chi phí xây dựng .54 4.2 Chi phí thiết bị 54 4.3 Chi phí vận hành .55 4.3.1 Chi phí điện 55 4.3.2 Chi phí hóa chất 57 4.3.3 Chi phí nhân công .57 4.3.4 Chi phí bảo trì, bảo dưỡng 57 KẾT LUẬN 59 TÀI LIỆU THAM KHẢO 60 PHỤ LỤC 61 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1: Sơ đồ mặt đứng thể vùng bể lắng Hình 1.2: Sơ đồ xử lý nước thải nhà máy Yên Sở Hình 1.3: Sơ đồ hệ thống xử lý nước thải áp dụng cơng nghệ AAO Hình 1.4: Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải theo phương pháp MBBR Hình 1.5: Bể JOHKASOU Hình 0.1: Các loại tiết diện SCR Hình 3.2: Song chắn rác Hình 3.3: Máy tách rác SFC –MTR02 Hình 3.4: Đĩa phân phối khí OXYFLEX MT300 - 12 inch: Hình 3.5: Máy thổi khí Tsurumi RSR- 80 Hình 3.6: Bơm Shinmaywa CN100 Hình 3.7: Decanter thu nước DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Thành phần nước thải sinh hoạt khu dân cư Bảng 1.2 Các tiêu đánh giá nước thải sinh hoạt Bảng 1.3 ứng dụng trình xử lý hố học Bảng 2.1 Kết phân tích chất lượng nước thải sau xử lý bể tự hoại Bảng 2.2 Nồng độ chất ô nhiễm Đà Lạt, Buôn Mê Thuột Bảng 2.1 Nồng độ thông số ô nhiễm để thiết kế TXLNT Bảng 2.4 Tiêu chuẩn nước thải sau xử lý cho TXLNT Bảng 3.1 Hệ số khơng điều hịa chung Bảng 0.2 Thơng số thiết kế song chắn rác Bảng 3.3 Thông số thiết kế bể thu gom Bảng 0.4 Hệ số K phụ thuộc tỉ số L/H Bảng 0.5 Thông số thiết kế bể lắng cát Bảng 3.6: Các tiêu thiết kế bể SBR Bảng 0.7 Thông số thiết kế bể SBR Bảng 3.8 Thông số thiết kế bể khử trùng Bảng 3.9 Thông số thiết kế bể nén bùn DANH MỤC VIẾT TẮT BOD5 : Nhu cầu oxy sinh hóa ( 5-day Biochemical Oxygen Demand) COD : Nhu cầu oxy hóa học (Chemical Oxygen Demand) SS : Chất rắn lơ lửng ( Suspended Solids) TN : Tổng Nitơ TP :Tổng Photpho VSV : Vi sinh vật HTXLNT : Hệ thống xử lý nước thải QCVN : Quy chuẩn Việt Nam TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam BTNMT : Bộ tài ngun mơi trường DO : Oxy hịa tan MLSS : Chất rắn lơ lửng bùn lỏng ( Mixed liquoz suspended solids) Thông số Chiều rộng ngăn C-tech Chiều dài ngăn C-tech Ký hiệu Đơn vị m m Giá trị 13,5 25,5 3.6 Bể khử trùng Nước thải sau khỏi bể SBR dẫn đến bể khử trùng dung dịch clo Bể khử trùng thiết kế với dòng chảy Ziczac qua ngăn để tạo điều kiện thuận lợi cho qua trình tiếp xúc nước thải hóa chất khử trùng Tính tốn bể tiếp xúc với thời gian lưu nước bể 30 phút Thể tích bể khử trùng: V = Q × t 30 = 416,5 = 208,3 m3 60 60 Chiều cao làm việc bể khử trùng H = 4,5 m Chọn chiều cao bảo vệ Hbv = 0,5 m => chiều cao bể: Hb = H + Hbv = 4,5 + 0,5 = m Diện tích bể khử trùng: F= V 208,3 = = 46,3 m2 H 4,5 Kích thước bể khử trùng: L x B x Hb = 12m x 4m x 5m - Thiết kế vách ngăn hướng dòng: Bể chia làm ngăn cần vách ngăn hướng dịng, thiết kế vách có phương vương góc với phương dịng nước vào + Độ dày vách ngăn: chọn 0,15 m + Chiều cao vách ngăn chiều cao thành bể: m + Chiều dài vách ngăn: chọn = 0,85 x Wt = 0,85 x = 3,4 m - Liều lượng clo cho khử trùng nước thải sau xử lý bùn hoạt tính – mg/l, chọn nồng độ clo mg/l Trong thực tế, lượng clo bị bị oxy hóa chất khử chất hữu cịn lại nước thải, lượng clo cho vào lấy dư để đảm bảo hiệu suất xử lý tốt nhiên đảm bảo lượng clo dư đầu không ảnh hưởng đến người mơi trường + Lượng clo hoạt tính lớn dùng để khử trùng (kg/d) G= Q a 5000.5 = =25kg/d 1000 1000 50 Bảng 3.8 Thông số thiết kế bể khử trùng Thơng số Kí hiệu Đơn vị Giá trị Số vách ngăn - vách Số ngăn - ngăn Thời gian tiếp xúc t phút 30 Chiều dài bể L m 12 Chiều rộng bể B m Chiều cao bể H m 3.7 Bể nén bùn Bể nén bùn trọng lực có chức đặc bùn, giảm lưu lượng nước bùn từ giảm khối lượng thể tích bùn , tạo điều kiện lý tưởng cho trình xử lý bùn sau Lưu lượng bùn xả hàng ngày dẫn đến bể nén bùn có lưu lượng bùn thải từ bể SBR Thể tích bùn chuyển đến bể nén bùn: Qb = 115,7 m3/ngày Khối lượng cặn chuyển đến bể nén bùn: m bùn = Qb × Sbùn × ρ v × Ps = 115,7 ×1,005×1000×1,3% = 1511,6 kg/ngày Trong đó: Qb :Thể tích bùn chuyển đến bể nén bùn (m3/ngày) Sbùn : tỷ trọng bùn so với nước, Sbùn =1,005 ρ v : khối lượng riêng nước, ρ v =1000 kg/m3 P s: Nồng độ cặn tính theo cặn khơ, P s =0,8-2,5% Chọn P s =1,3% Diện tích bể nén bùn: F= mbùn 1511,6 =37,8 m2 = 40 U Trong đó: U: tải trọng chất rắn , U= 29-49 kg/m2ngày Chọn U=40 kg/m2ngày 51 - Đường kính bể nén bùn: D= √ x 37,8 =6,9 m π - Đường kính ngăn phân phối trung tâm có đường kính 20% đường kính bể: dtt = 0,2×D = 0,2 × 6,9 = 1,38 (m) - Chọn chiều cao bể thường Hbể = 5m - Chiều cao ống trung tâm thường từ – 1,25m, chọn htt = 1,2 m [11] - Chiều cao chóp đáy bể có độ dốc 10% phía tâm: D h = 0,1× =0,1× 6,9 =0,35 m - Chiều cao bể là: Hbể = htt + h + hb + hbv + Chọn chiều cao bảo vệ 0,5m + Chiều cao vùng chứa cặn: hb = Hbể - h – htt – hbv = – 0,35 – 1,2 – 0,5 = 2,95 m - Thời gian lưu cặn từ 0,5 – 20 ngày Chọn thời gian lưu cặn 2,5 ngày [11] Xác định tỷ trọng thể tích cặn sau đặc: - Cặn sau đặc có nồng độ 5% WC W v Wh 1511,6 377,9 1133,7 = + = + = Sk 2500 1000 S k S V Sh ⇒ Sk = 1176 kg/m3 = 1,176 T/m3 Trong đó: Wc: Trọng lượng bùn khơ, Wc = Gd = 1511,6 kg/ngày + Trong cặn vơ có tỷ trọng 2,5 chiếm 25% tức Wv = 0,25 x 1511,6 = 377,9 kg/ngày + Cặn hữu có tỷ trọng chiếm 75% tức Wh = 0,75 x 1511,6 = 1133,7 kg/ngày Sk: Tỷ trọng bùn khô Sv: Tỷ trọng bùn vô cơ, Sv = 2,5 T/m3 Sh: Tỷ trọng bùn hữu cơ, Sh = T/m3 52 - Vậy tỷ trọng hỗn hợp cặn 95% nước 5% cặn (cặn có độ ẩm 95%) 0,05 0,95 0,05 0,95 = + ↔ = + S Sk S 1,176 ⇒ S = 1007 (kg/m3) - Vậy thể tích cặn sau nén bể nén bùn : V= WC 1511,6 =30 m3/ngày[11] = S × P 1007 x 0,05 Trong đó: Wc: trọng lượng cặn khơ (tấn), WC = 1511,6 kg/ngày S: Tỷ trọng hỗn hợp cặn, S = 1007 kg/m3 P: Nồng độ phần trăm cặn khô hốn hợp theo tỉ lệ thập phân, P = 0,05 Tính bơm bùn: - Chọn cột áp bơm H = m, hiệu suất máy bơm 85% - Dùng bơm hút bùn đáy bể, bơm hút 30 phút => lưu lượng bùn cần bơm máy là: Q b= 30 =0,017 (m¿¿ 3/s) ¿ 30.60 - Công suất bơm: N= Qb × ρ × g × H 0,017 ×1080 × 9,81× = =1,06( kW ) 1000× η 1000 × 0,85 Chọn hai bơm bùn, bơm hoạt động cịn bơm dự trữ Bảng 3.9 Thơng số thiết kế bể nén bùn Thơng số Kí hiệu Đơn vị Giá trị Thời gian lưu t ngày 2,5 Đường kính bể D m 6,9 Chiều cao bể H m 53 3.8 Máy ép bùn băng tải Máy ép bùn băng tải sử dụng để tăng cường tách nước bùn Loại sử dụng rộng rãi quản lý đơn giản, tốn điện, hiệu suất tách nước chấp nhận Polymer bổ sung vào dịng nước bùn để đơng keo tụ bùn trước đưa vào máy ép bùn băng tải, khơng thực kỹ thuật hiệu trình xét giảm nhiều Máy ép bùn băng tải có thị trường thường có chiều rộng băng tải 500, 750, 1000, 1250, 1500, 2000, 3500 mm Và, máy ép bùn băng tải sử dụng phổ biến hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt có chiều rộng băng tải 2,0 m Tốc độ băng tải 1,0 – 2,5 m/phút Năng suất làm việc máy băng tải tùy theo công bố hãng sản xuất Thông số thiết kế quan trọng máy ép bùn băng tải tải trọng bùn / m chiều rộng băng tải ( tải trọng thủy lực/ m chiều rộng băng tải) Theo Mackenzie L David (2010) với hỗn hợp bùn sơ cấp bùn thứ cấp lên men yếm khí có nồng độ bùn khơ – % sau qua máy ép bùn băng tải thu bánh bùn có nồng độ bùn khơ 20 – 25 % thơng thường 22% Trong đó, u cầu tải trọng bùn = 180 – 320 kg/m chiều rộng băng tải.h, tải trọng thủy lực = 80 – 190 L/m chiều rộng băng tải.phút tiêu tốn lượng polymer = – g polymer khô/ kg bùn khô - Lưu Lượng cặn đến máy lọc ép: Qc =Qb × 100−P 30 100−99,2 = × =0,25m3 / h 100−P 24 100−96 Trong đó: P1: độ ẩm bùn dư, P1 = 99,2% P2: độ ẩm bùn sau nén, P2 = 96% - Giả sử lượng bùn sau nén có C = 50 kg/m 3, lượng cặn đưa đến máy ép bùn là: Q = C x Qc = 50 x 0,25 = 12,5 kg/h = 300 kg/ngày - Giả sử máy ép bùn băng tải làm việc 6h/ ngày tuần làm việc ngày Ta có: Lượng cặn đưa đến máy tuần là: 300 x = 2100 kg/tuần Lượng cặn đưa đến máy 1h: G = 2100 / (6x4) = 87,5 kg/h 54 Tải trọng cặn 1m rộng băng tải dao động khoảng 90 – 680 kg/m chiều rộng băng/giờ Chọn băng tải có cơng suất 100 kg/m rộng Chiều rộng băng tải: b = G/100 = 87,5/100 = 0.875 m Chọn máy lọc ép băng tải có chiều rộng băng tải m với suất 100 kg/m rộng 55 CHƯƠNG KHAI TỐN CHI PHÍ XÂY DỰNG VÀ VẬN HÀNH 4.1 Chi phí xây dựng Các cơng trình trạm xử lý chủ yếu xây dựng bê tông cốt thép Bảng 4.1 Chi phí xây dựng STT Tên hạng mục Bể thu gom Bể lắng cát ngang Bể SBR Bể khử trùng Bể nén bùn Nhà điều hành Nhà bảo vệ Các cơng trình phụ trợ Đơn vị m3 m3 Số lượng 136 150 Đơn giá (VNĐ) 4.000.000 4.000.000 Thành tiền (VNĐ) 544.000.000 600.000.000 m3 m3 m3 m2 m2 4050 240 187 50 10 4.000.000 4.000.000 4.000.000 4.000.000 4.000.000 16.200.000.000 960.000.000 748.000.000 200.000.000 40.000.000 150.000.000 Tổng cộng 19.442.000.000 4.2 Chi phí thiết bị Bảng 4.2 Chi phí thiết bị STT Hạng mục thiết bị Song chắn rác thô Bơm nước thải bể gom Máy tách rác Bơm cát Van cửa phai phân phối nước Hệ thống phân phối khí hịa tan Máy thổi khí Thiết bị đo DO Decanter thu nước Van điều khiển khí Đơ SL Đơn giá n vị (cái) (VNĐ) BỂ THU GOM 60.000.000 400.000.000 60.000.000 800.000.000 BỂ LẮNG CÁT 350.000.000 9.000.000 30.000.000 350.000.000 18.000.000 60.000.000 gói cái BỂ SBR 400.000.000 4 500.000.000 70.000.000 300.000.000 20.000.000 Thành tiền (VNĐ) 800.000.000 2.000.000.000 140.000.000 1.200.000.000 40.000.000 56 STT Hạng mục thiết bị Bơm nước bùn dư Bơm nước thải tuần hoàn Đơ SL n vị (cái) cái Đơn giá (VNĐ) 35.000.000 100.000.000 BỂ KHỬ TRÙNG 5.000.000 Bộ pha chế hóa chất khử trùng Máy khuấy hóa chất Bơm định lượng hóa chất khử trùng Bơm nước thải Máng cưa Bơm bùn Motor giảm tốc Ống trung tâm Máy ép bùn băng tải CÁC CƠNG TRÌNH PHỤ TRỢ Bồn hóa chất 4.000.000 Bơm định lượng 15.000.000 Hệ thống đường 100.000.000 ống dẫn nước Hệ thống quan trắc 1.500.000.000 tự động Đường điện tủ 1.000.000.000 điện điều khiển Vi sinh thiết bị 50.000.000 phụ 3 Thành tiền (VNĐ) 70.000.000 200.000.000 5.000.000 50.000.000 50.000.000 25.000.000 50.000.000 450.000.000 BỂ NÉN BÙN 5.000.000 250.000.000 máy 10.000.000 6.000.000 MÁY ÉP BÙN Bộ 500.000.000 900.000.000 Tổng cộng 5.000.000 500.000.000 20.000.000 6.000.000 500.000.000 8.000.000 30.000.000 100.000.000 1.500.000.000 1.000.000.000 50.000.000 10.462.000.000 => Tổng chi phí đầu tư lắp đặt hệ thống: 19.442.000.000 + 10.462.000.000=29.904.000.000 VNĐ Chi phí khấu hao: Phần đầu tư xây dựng thiết bị tính khấu hao 10 năm, tổng chi phí khấu hao: T kh = T / 10 =29.904.000.000 / 10 = 2.990.400.000 VNĐ 4.3 Chi phí vận hành 4.3.1 Chi phí điện 57 Bảng 4.3 Chi phí điện STT Thiết bị Cơng suất tiêu thụ (kW) Số máy hoạt động (cái) Thời gian Điện hoạt động tiêu thụ (h/ngày) (KWh/ngày) Máy khuấy dung dịch hóa chất 0,7 8,4 Bơm nước thải bể thu gom 20 24 480 Máy tách rác 1,5 24 36 Bơm cát 15 120 Bơm bùn tuần hoàn 1,5 24 36 Bơm bùn dư 1,5 12 Decanter thu nước 0,5 4 Máy thổi khí 20 640 Bơm bùn vào máy ép 1,5 12 10 Bơm định lượng dung dịch hóa chất 0,18 2,16 11 Máy ép bùn 18 12 Các thiết bị điện khác 20 - - 20 Tổng cộng (KWh/ngày) 1388,56 Đơn giá điện: Bậc 1: Từ 0-50kWh: 1.678 đồng/kWh Bậc 2: Từ 51 – 100 kWh: 1.734 đồng/kWh 58 Bậc 3: Từ 101 – 200 kWh: 2.014 đồng/kWh Bậc 4: Từ 201 – 300 kWh: 2.536 đồng/kWh) Bậc 5: Từ 301 – 400 kWh: 2.834 đồng/kWh) Bậc 6: Từ 401 kWh trở lên: 2.927 đồng/kWh) Chi phí điện năng: 50 x 1.678 + 50 x 1.734 + 100 x 2.014 + 100 x 2.536 + 100 x 2.834 + 988,56 x 2.927 = 3.802.515 (đồng/ngày) Chi phí điện cho m3 nước thải: Tđ = 3.802.515 / 5000 = 760 (đồng/m3) 4.3.2 Chi phí hóa chất Bảng 4.4 Chi phí hóa chất STT Hóa chất Clo Polymer Khối lượng (kg/ngày) 25 15 Tổng cộng Đơn giá (VNĐ/kg) 120.000 50.000 Thành tiền (VNĐ) 3.000.000 750.000 3.750.000 Chi phí hóa chất cho m3 nước thải: Thc = 3.750.000 / 5000 = 750 đồng/m3 4.3.3 Chi phí nhân cơng Nhà máy có kỹ sư nhân công vận hành chia ca, nhân viên bảo vệ vệ sinh công cộng Giả sử lương trung bình tháng nhân cơng 7.000.000 đồng kỹ sư 10.0000.000 đồng, bảo vệ - vệ sinh cơng cộng 6.000.000 đồng Chi phí nhân cơng: Tnc = (8 x 7.000.000 + x 10.000.000 + x 6.000.000) / 30 = 3.133.000 đồng/ngày = 627 đồng/m3 4.3.4 Chi phí bảo trì, bảo dưỡng Chi phí mua tồn máy móc thiết bị 10.462.000.000 đồng chi phí xây dựng cơng trình hệ thống xử lý 7.048.000.000 đồng Chi phí bảo trì máy móc thiết bị chiếm % chi phí mua thiết bị, chi phí bảo dưỡng chiếm 0,5 % chi phí xây dựng Tbd = 0,005 x 19.442.000.000 + 0,01 x 10.462.000.000 = 201.830.000 đồng/năm = 552959 đồng/ngày = 111 đồng/m3 Tổng chi phí vận hành cho m3 nước thải: 59 T’ = Tđ + Thc + Tnc + Tbd = 760 + 750 + 627 + 111 = 2248 đồng/m3 60 KẾT LUẬN Nội dung đồ án hoàn thành nhiệm vụ đặt bao gồm: Đã khái quát điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội, yêu cầu chất lượng đầu vào đầu Khu đô thị Kim Chung – Di Trạch; đưa đăc tính nước thải sinh hoạt số công nghệ xử lý phổ biến Nhìn chung, nước thải sinh hoạt trình sinh sống chứa nhiều thành phần khó phân hủy, gây ô nhiễm, đặc biệt kênh rạch nơi tiếp nhận tất nguồn nước thải người có nước thải sinh hoạt Vì việc đầu tư, thiết kế, xây dựng lắp đặt cần thiết phải thực Công nghệ SBR với nhiều ưu điểm vượt trội kết cấu đơn giản bền hơn; hoạt động dễ dàng giảm đòi hỏi sức người; hiệu xử lý chất ô nhiễm cao;khả khử Nitơ Photpho cao ứng dụng rộng rãi liên tục cải tiến đề phù hợp với loại nước thải điều kiện khí hậu Mặc đù đồ án chưa đầy đủ chi tiết để ứng dụng cho xây dựng trạm xử lý nước thải, học lớn thân em thực đồ án việc tổng hợp kiến thức trang bị trình học tập Phần cuối đồ án em xin phép cảm ơn cô TS Đặng Minh Hằng nhiệt tình hướng dẫn em suốt kì học vừa qua, em khơng học kiến thức mà biết thêm kĩ khác để phục vụ cho trình thiết kế, vận hành thiết bị liên quan đến chuyên ngành môi trường Ngồi ra, tạo điều kiện để đảm bảo tiến độ đồ án cách tốt cho lẫn trị Em xin chân thành cảm ơn cô! 61 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Metcalt & Eddy, Inc Wastewater Engineering: Treatment and Reuse 4th edition.McGraw-Hill 2003 [2] Trần Văn Nhân - Ngô Thị Nga , Giáo trình công nghệ xử lý nước thải (2006), NXB Khoa học kỹ thuật [3] Trần Văn Nhân, Ngơ Thị Nga, Giáo trình cơng nghệ xử lý nước thải, NXB Khoa học Kĩ thuật, 2006 [4] Trịnh Xn Lai, Tính tốn thiết kế cơng trình XLNT, NXB Xây dựng, 2009 [5] Metcalf and Eddy, Wastewater Engineering Treatment Disposal and Reuse 3rd Edition Tata McGraw Hill Edition, New Delhi (1991) [6] https://123doc.org/timkiem/congnghenhamayxulynuocthaiYenSo [7] Xainavong Langkone, N T Quan, N V Anh, “Nghiên cứu thực nghiệm mơ hình xử lý nước thải phân tán Thủ Viêng Chăn, CHDCND Lào Tạp chí Xây dựng, 2021 [8] N H Nam, C Visvanathan, V Jegatheesan, “Performance Evaluation of Septic Tanks as onsite Sanitation System,” In: Southeast Asian Water Environment 3, STF Kurisu and H Satoh, eds IWA publishing, UK, 2009, p 45 [9] Ngân hàng Thế giới, Đánh giá hoạt động quản lý đô thị Việt Nam, 2013 [10] TCXD 51 – 2008, Thoát nước mạng lưới cơng trình bên ngồi [11] Lâm Minh Triết, Xử lý nước thải đô thị & công nghiệp, NXB Đại học Quốc Gia TP Hồ Chí Minh, TP Hồ Chí Minh, 2008 [12] Trần Văn Nhân, Ngơ Thị Nga, Giáo trình cơng nghệ xử lý nước thải, NXB Khoa học Kĩ thuật, 2006 [13] Lương Đức Phẩm (2007), Công nghệ xử lý nước thải biện pháp sinh học, NXB Giáo dục, Hà Nội [14] TS Trần Xoa, TS Nguyễn Trọng Khng, Sổ tay q trình thiết bị cơng nghệ hóa chất, Tập 1, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật [15] Lương Đức Phẩm (2007), Công nghệ xử lý nước thải biện pháp sinh học, NXB Giáo dục, Hà Nội 62 PHỤ LỤC Bảng 0.2 Thông số thiết kế song chắn rác Thông số Góc nghiêng Góc mở rộng trước SCR Số khe hở SCR Bề rộng khe Bề rộng chắn Số lượng chắn Ký hiệu α φ n b D - Đơn vị Độ Độ khe mm mm Thanh Giá trị 60 20 82 30 10 81 Bảng 3.3 Thông số thiết kế bể thu gom Thơng số Kí hiệu Đơn vị Giá trị Thời gian lưu nước t phút 20 Kích thước bể Chiều dài thu gom Chiều rộng L m 5,2 B m 5,2 Hxd m Thể tích bể thu gom V m3 136 Đường kính ống dẫn nước thải D mm 300 Chiều cao Bảng 0.5 Thông số thiết kế bể lắng cát Thông số Chiều rộng Chiều dài Chiều cao Thời gian lưu Chiều cao phần cuối bể Ký hiệu B L H T H xdc Đơn vị m m m Giờ m Giá trị 15 2,5 0,34 3,5 63 Bảng 0.7 Thông số thiết kế bể SBR Thông số Ký hiệu Số nguyên đơn Chiều rộng B Chiều dài L Chiều cao H Thời gian làm đầy kết hợp sục TF khí Thời gian lắng TS Thời gian rút nước TD Chiều rộng ngăn Selecter Chiều dài ngăn Selecter Chiều rộng ngăn C-tech Chiều dài ngăn C-tech - Đơn vị m m m Giờ Giá trị 13,5 30 Giờ Giờ m m m m 2 4,5 13,5 13,5 25,5 Bảng 3.8 Thông số thiết kế bể khử trùng Thơng số Kí hiệu Đơn vị Giá trị Số vách ngăn - vách Số ngăn - ngăn Thời gian tiếp xúc t phút 30 Chiều dài bể L m 12 Chiều rộng bể B m Chiều cao bể H m Bảng 3.9 Thơng số thiết kế bể nén bùn Thơng số Kí hiệu Đơn vị Giá trị Thời gian lưu t ngày 2,5 Đường kính bể D m 6,9 Chiều cao bể H m 64