THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT CHO KHU DÂN CƯ BÌNH TRỊ ĐÔNG HUYỆN BÌNH CHÁNH CÔNG SUÁT 800MNGÀY ĐÊM

TỔNG LIÊN ĐOÀN LAO ĐỘNG VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG KHOA MÔI TRƯỜNG & BẢO HỘ LAO ĐỘNG  KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT CHO KHU DÂN CƯ BÌNH TRỊ ĐƠNG HUYỆN BÌNH CHÁNH CƠNG SUẤT 800M3/NGÀY ĐÊM Sinh viên thực hiện: PHẠM THỊ BÍCH NGA Lớp : 08MT1D MSSV: 082194B Khoá : 12 Giảng viên hướng dẫn : THS NGUYỄN NGỌC THIỆP TP Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2012 TỔNG LIÊN ĐOÀN LAO ĐỘNG VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG KHOA MÔI TRƯỜNG & BẢO HỘ LAO ĐỘNG  KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT CHO KHU DÂN CƯ BÌNH TRỊ ĐƠNG HUYỆN BÌNH CHÁNH CƠNG SUẤT 800M3/NGÀY ĐÊM (Đã chỉnh sửa, bổ sung theo ý kiến đóng góp Hội đồng bảo vệ khóa luận tốt nghiệp ngành Khoa học Môi trường ngày 10/01/2013) Sinh viên thực hiện: PHẠM THỊ BÍCH NGA Lớp : 08MT1D MSSV: 082194B Khoá : 12 Giảng viên hướng dẫn : THS NGUYỄN NGỌC THIỆP Xác nhận Giảng viên hướng dẫn (Ký tên ghi rõ họ tên) Trong suốt trình thực đề tài hoàn thành luận văn tốt nghiệp, em nhận quan tâm giúp đỡ tận tình tập thể thầy hướng dẫn, động viên giúp đỡ gia đình, bạn bè Nhân dịp hoàn thành luận văn em xin chân thành bày tỏ biết ơn sâu sắc đến : − Thầy Nguyễn Ngọc Thiệp với ý kiến đóng góp dẫn tận tình suốt q trình thực luận văn − Các thầy Khoa Mơi trường & Bảo hộ lao động tận tình giúp đỡ em suốt thời gian học tập trường Sự q uan tâm tận tình, đặc biệt với lịng u nghề q thầy, giúp em có nhiều kiến thức quý báu, đồng thời tạo động lực mạnh mẽ cho em hoàn thành luận văn − Ban giám hiệu trường Đại học Tôn Đức Thắng tạo điều kiện thuận lợi để em có hội học tập tốt trường − Con trân trọng gửi tới Ba, Mẹ, Anh Chị Em lời biết ơn sâu sắc - dày công nuôi nấng, dạy bảo tạo điều kiện thuận lợi cho suốt thời gian học tập trường − Xin cảm ơn bạn bè động viên, giúp đỡ trình học tập & thực đồ án Vì l ực hiểu biết, thời gian kiến thức thực tế hạn hẹp nên khơng khỏi tránh thiếu sót Em mong thơng cảm sâu sắc đóng góp ý kiến quý báu Thầy Cô Xin trân trọng cảm ơn ! TP.HCM, tháng 01 năm 2013 Sinh viên Phạm Thị Bích Nga MỤC LỤC MỤC LỤC i DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT iv DANG MỤC CÁC BẢNG v DANH MỤC CÁC HÌNH vi CHƯƠNG MỞ ĐẦU .1 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ .1 1.2 MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI 1.3 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI CỦA LUẬN VĂN 1.4 NỘI DUNG THỰC HIỆN 1.5 CÁC PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN 1.6 Ý NGHĨA THỰC TIỄN XÃ HỘI CHƯƠNG TỔNG QUAN KHU DÂN CƯ BÌNH TRỊ ĐƠNG 2.1 GIỚI THIỆU KHU DÂN CƯ BÌNH TRỊ ĐƠNG .3 2.1.1 Vị trí, diện tích, ranh giới khu đất .3 2.1.2 Điều kiện tự nhiên .4 2.1.2.1 Vị trí địa lí khu vực .4 2.1.3 Điều kiện kinh tế xã hội 2.2 HIỆN TRẠNG MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC CỦA KHU DÂN CƯ BÌNH TRỊ ĐƠNG 2.3 SỐ LƯỢNG, THÀNH PHẦN, TÍNH CHẤT NƯỚC THẢI KHU DÂN CƯ BÌNH TRỊ ĐÔNG 2.3.1 Lưu lượng nước thải 2.3.2 Thành phần tính chất nước thải đầu vào yêu cầu xử lý đầu .10 CHƯƠNG PHÂN TÍCH VÀ ĐỀ XUẤT DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT .11 3.1 TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT 11 3.1.1 Điều hoà lưu lượng nồng độ chất thải 11 3.1.2 Xử lý nước thải phương pháp học .11 3.1.3 Xử lý nước thải phương pháp hoá lý 12 3.1.4 Xử lý nước thải phương pháp hóa học .12 i 3.1.5 Xử lý nước thải phương pháp sinh học 13 3.1.6 Xử lý cặn 14 3.2 MỘT SỐ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT ĐIỂN HÌNH 14 3.2.1 Trạm xử lý nước thải Khu đô thị Phú Mỹ Hưng 14 3.2.2 Nhà máy xử lý nước thải sinh hoạt Trúc Bạch - Hà Nội 16 3.3 CƠ SỞ ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ 16 3.4 ĐỀ XUẤT DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ 18 3.4.1 Phương án .18 3.4.2 Phương án .19 3.5 THUYẾT MINH SƠ ĐỒ DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ 20 3.5.1 Phương án .20 3.5.2 Phương án .21 3.6 LỰA CHỌN SƠ ĐỒ DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ 21 CHƯƠNG TÍNH TỐN THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT CHO KHU DÂN CƯ BÌNH TRỊ ĐÔNG 22 4.1 SONG CHẮN RÁC .22 4.1.1 Chức 22 4.1.2 Tính tốn 22 4.2 HỐ THU GOM 26 4.2.1 Chức 26 4.2.2 Tính tốn 26 4.3 BỂ LẮNG CÁT 27 4.3.1 Chức 27 4.3.2 Tính tốn 28 4.4 SÂN PHƠI CÁT 31 4.4.1 Chức 31 4.4.2 Tính tốn 31 4.5 BỂ ĐIỀU HOÀ 32 4.5.1 Chức 32 4.5.2 Tính tốn 32 4.6 BỂ SBR .35 ii 4.6.1 Chức 35 4.6.2 Tính tốn 35 4.7 BỂ KHỬ TRÙNG .48 4.7.1 Chức 48 4.7.2 Tính tốn 48 4.8 BỂ NÉN BÙN .50 4.8.1 Chức 50 4.8.2 Tính tốn 51 4.9 TÍNH TỐN MÁY ÉP BÙN 55 4.9.1 Chức 55 4.9.2 Tính tốn 55 4.10 TÍNH TỐN CAO TRÌNH 57 4.11 CÁC CƠNG TRÌNH PHỤ TRỢ CỦA TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI .59 CHƯƠNG KHÁI TOÁN KINH TẾ 60 5.1 CHI PHÍ ĐẦU TƯ 60 5.1.1 Chi phí xây dựng .60 5.1.2 Chi phí thiết bị 61 5.2 CHI PHÍ HĨA CHẤT, PHÍ NHÂN CƠNG VÀ VẬN HÀNH 62 5.2.1 Chi phí hóa chất: 62 5.2.2 Chi phí nhân cơng: 62 5.2.3 Chi phí vận hành 63 KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ 64 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO .66 CÁC BẢN VẼ iii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT KDC: Khu dân cư QCVN: Quy chuẩn Việt Nam TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam DCCN: Dây chuyền công nghệ DO (Dissolved Oxygen): nồng độ oxy hòa tan, đơn vị mgO /l BOD (Biochemical Oxygen Demand): lượng oxy cần thiết cho vi sinh vật sử dụng để oxy hợp chất hữu có nước thải thời gian ngày COD (Chemical Oxygen Demand – Nhu cầu oxy hóa học): lượng oxy cần thiết để oxy hố chất hữu có nước thải tác nhân hóa học Bùn hoạt tính: tập hợp vi sinh vật có nước thải, hình thành bơng bùn có khả hấp thu phân hủy chất hữu có mặt oxy F/M: tỷ lệ thức ăn (chính chất hữu cơ) đơn vị vi sinh vật bể sinh học MLSS (Mixed Liquor Suspended Solid): nồng độ vi sinh vật (hay bùn hoạt tính) bể sinh học MLVSS (Mixed Liquor Volatile Suspended Solid): Tổng lượng sinh khối + chất rắn hòa tan bể sinh học SVI (Sludge Volume Index): Chỉ số thể tích bùn thơng số biểu thị khả lắng bùn hoạt tính SBR (sequencing batch reactor) MBBR (Moving bed biofin reactor) iv DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1 Hệ số khơng điều hịa chung K phụ thuộc vào QsTB Bảng 2.2 Tính chất nước thải khu dân cư Bình Trị Đơng Bảng 4.1 Các thông số thuỷ lực mương dẫn nước thải 22 Bảng 4.2.Lượng rác lấy từ song chắn rác phụ thuộc vào khe hở SCR 25 Bảng 4.3 Kết tính tốn thông số song chắn rác lấy rác thủ công .26 Bảng 4.4 Tổng hợp tính tốn hố thu gom 27 Bảng 4.5 Quan hệ kích thước thủy lực U ,đường kính hạt cát giá trị hệ số K 28 Bảng 4.6 Kết tính tốn thơng số bể lắng cát 31 Bảng 4.7 Các thông số sân phơi cát 32 Bảng 4.8 Thông số thiết kế bể điều hòa 35 Bảng 4.9 Nồng độ chất ô nhiễm đầu vào bể SBR .35 Bảng 4.10 Thơng số sử dụng cho q trình Nitrat hóa .37 Bảng 4.11 Thông số thiết kế bể SBR 47 Bảng 4.12 Thông số thiết kế bể tiếp xúc 50 Bảng 4.13 Tổng hợp thông số thiết kế bể nén bùn 54 Bảng 4.14 Độ chênh mực nước qua cơng trình 56 Bảng 4.15 Diện tích cơng trình phụ trợ trạm xử lý nước thải 58 Bảng 5.1 Chi phí xây dựng trạm xử lý 59 Bảng 5.2 Tính tốn chi phí thiết bị 60 Bảng 5.3 Chi phí nhân cơng 61 Bảng 5.3 Chi phí vận hành 62 v DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 3.1 Sơ đồ cơng nghệ trạm XLNT sinh hoạt Phú Mỹ Hưng .14 Hình 3.2 Trạm XLNT sinh hoạt khu thị Phú Mỹ Hưng .14 Hình 3.3 Trạm xử lý nước thải sinh hoạt Trúc bạch – Hà Nội 15 Hình 3.4 Sơ đồ DCCN trạm xử lý nước thải KDC Bình Trị Đơng phương án .17 Hình 3.5 Sơ đồ DCCN trạm xử lý nước thải KDC Bình Trị Đơng phương án .18 Hình 4.1 Tiết diện ngang loại song chắn rác 24 Hình 4.2 Cách bố trí song chắn rác mương dẫn nước thải 25 Hình 4.3 Bể khử trùng kiểu vách ngăn .50 Hình 4.4 Máy ép bùn băng tải 53 vi CHƯƠNG MỞ ĐẦU 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ Hiện nay, nước tiến hành quy hoạch lại mặt phân bố dân cư nhằm tạo vẻ mỹ quan thị Từ đó, nhiều khu dân cư hình thành có khu dân cư Bình Trị Đơng Bên cạnh bố trí lại mặt bằng, phát triển hệ thống hạ tầng sở, đường xá, nhằm tạo cảnh quang đẹp, nâng cao điều kiện sống cho người dân, việc thu gom xử lý chất thải khu dân cư phải đảm bảo tiến hành Tốc độ gia tăng chất thải (bao gồm chất thải rắn, nước thải, khí thải) phát sinh từ khu dân cư tương ứng với tốc độ hình thành khu dân cư với tốc độ gia tăng dân số Các chất thải gây ảnh hưởng từ lúc thải ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe, đời sống người khu dân cư đó, khu vực lân cận Trong chất thải nước thải chiếm số lượng lớn Khi thải môi trường, nước thải làm ảnh hưởng đến môi trường sống xung quanh khu dân cư, ảnh hưởng đến đời sống thủy sinh vật kênh rạch tiếp nhận lượng nước thải trên, ảnh hưởng đến trồng, mùa màng Vì vậy, việc thu gom xử lý nước thải khu dân cư trở thành vấn đề cấp thiết Do em chọn đề tài “ Thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt cho khu dân cư Bình Trị Đơng –huyện Bình Chánh cơng suất 800 m3/ngày đêm” 1.2 MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI Tính tốn thiết kế chi tiết trạm xử lý nước thải cho khu dân cư Bình Trị Đơng đạt theo tiêu chuẩn loại A(QCVN 14:2008/BTNMT) trước xả nguồn chung để bảo vệ môi trường sinh thái sức khỏe cộng đồng, đồng thời đáp ứng mục tiêu phát triển thị có hệ thống xử lý nước thải riêng biệt theo tiêu chuẩn sống tiên tiến, phụ vụ tốt cho việc bảo vệ môi trường cảnh quan 1.3 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI CỦA LUẬN VĂN Đối tượng: Nước thải sinh hoạt Phạm vi: Khu dân cư Bình Trị Đơng Thời gian thực hiện: tháng (25/9/2012 – 25/12/2012) 1.4 NỘI DUNG THỰC HIỆN Để đạt mục tiêu, cần thực nội dung sau:  Thu thập tổng hợp số liệu Đường kính phần ống loe ống trung tâm d1 =1.35 × d = 1.35 × 0.437 = 0.590m Đường kính chắn Dc = 1.3 × d1 = 1.3 × 0.590 = 0.767 m Chiều cao phần lắng bể nén bùn Trong đó: Hl = v1 × t × 3600 = 0.0001 × 10 × 3600 = 3.6 m - Hl : chiều cao phần lắng bể nén bùn - v1 = 0.1mm/s,vận tốc chuyển động nước thải bể nén bùn kiểu lắng đứng - t: thời gian lắng, chọn t = 10h (lấy theo bảng 7.29, TCXDVN 7957 – 2008) Chiều cao phần nón với góc nghiêng 450, đường kính bể D = 4.4m đường kính đỉnh đáy bể 1m : 𝐷𝐷 4.4 − = 1.7 𝑚𝑚 ℎ2 = − = 2 2 Chiều cao phần bùn hoạt tính nén tính theo cơng thức: Trong : - ℎ𝑏𝑏 = ℎ2 − ℎ0 − ℎ𝑡𝑡ℎ = 1.7 − 0.3 − 0.3 = 1.1𝑚𝑚 h0 : khoảng cách từ đáy ống loe đến tâm chắn, h = 0.25÷0.5 m, chọn h0 = 0.3m - hth : chiều cao lớp trung hòa, hth =0.3m Chiều cao tổng cộng bể nén bùn: H = hl + h2 + h3 =3.6 + 1.7 +0.4 = 5.7m h3 : khoảng cách từ mực nước bể nén bùn đến thành bể, chọn h3 = 0.4 Máng thu nước Vận tốc nước chảy máng: 0.6 ÷ 0.7 m/s, chọn v = 0.6m/s Diện tích mặt cắt ướt máng 800 𝑄𝑄 = 0.0132𝑚𝑚2 𝐴𝐴 = = 𝑣𝑣 0.7 × 3600 × 24 Máng bê tông cốt thép dày 100mm, có lắp thêm máng cưa thép khơng rỉ Tính tốn náng cưa: Đường kính máng cưa: 𝐷𝐷𝑟𝑟𝑟𝑟 = 𝐷𝐷 − (0.33 + 0.1 + 0.03) × = 4.4 − 0.886 = 3.514 𝑚𝑚 Trong đó: - D : đường kính bể, D = 3.8m 0.33 : bề rộng máng tràn 52 - 0.003 : đệm máng cưa máng bê tông 0.1 : bề rộng bê tông , 100mm= 0.1m Máng cưa thiết kế khe/m dài, khe tạo góc 900 Tổng số khe dọc theo máng bê tơng là: 3.514 × × 𝜋𝜋 = 66.2 Chọn số khe 66 khe Lưu lượng nước chảy qua khe : 𝑄𝑄 800 𝑄𝑄𝑘𝑘ℎ𝑒𝑒 = = = 1.4 × 10−4 𝑚𝑚3 /𝑠𝑠 𝑠𝑠ố 𝑘𝑘ℎ𝑒𝑒 66 × 3600 × 24 Mặt khác : 𝜃𝜃 × 𝐶𝐶𝑑𝑑 × �2𝑔𝑔 × 𝐻𝐻 5/2 × 𝑡𝑡𝑡𝑡 𝑄𝑄𝑘𝑘ℎ𝑒𝑒 = 15 Trong : - Cd = 0.6 : hệ số lưu lượng - g = 9.81 : gia tốc trọng trường (m/s2 ) - 𝜃𝜃 =900 : góc khía chữ V H : mực nước qua khe , m 90 𝑄𝑄𝑘𝑘ℎ𝑒𝑒 = × 0.6 × √2 × 9.81 × 𝐻𝐻 5/2 × 𝑡𝑡𝑡𝑡 = 1.4 × 10−4 𝑚𝑚3 /𝑠𝑠 15 Giải phương trình ta H = 0.016m = 16 mm < 60mm chiều sâu khe => đạt yêu cầu Lưu lượng bùn thải từ bể nén bùn : Vbùn (100 − P1 ) 60 × (100 − 99.2) Q bt = = = 15 m3 /ngày (100 − 𝑃𝑃2 ) (100 − 95) Trong đó: - - Vbùn = 60 m3/ngày, lưu lượng bùn thải trước nén P1:độ ẩm bùn ban đầu P1 = 99,2% P2: độ ẩm bùn sau nén P2 = 95% (Nguồn: xử lý nước thải – Hoàng Huệ) Lượng nước ép bùn sinh từ bể nén bùn ( nước tuần hoàn lại bể điều hòa để tiếp tục xử lý) - Q nước ép = Vbùn - Qbt = 60– 15 = 45 (m3/ngày) Tính tốn ống dẫn bùn vào ra: 𝑑𝑑 = � × 60 × 𝑉𝑉𝑏𝑏ù𝑛𝑛 =� = 0.024𝑚𝑚 = 24𝑚𝑚𝑚𝑚 𝑣𝑣 × 𝜋𝜋 × 3600 × 24 1.5 × 3.14 × 3600 × 24 Trong : - v = 1.5 m/s, vận tốc bùn ống 53 Chọn ống dẫn bùn thép khơng rỉ có 𝜃𝜃 = 24mm 54 Bảng 4.13 Tổng hợp thông số thiết kế bể nén bùn STT Thông số Đơn vị Giá trị Lưu lượng bùn cực đại dẫn đến bể nén bùn kg/ngày 448 Đường kính bể nén bùn m 4.4 Đường kính ống trung tâm mm 337 Chiều cao bể m 5.7 Đường kính phần loe ống trung tâm mm 590 Đường kính chắn mm 767 Chiều cao phần lắng m 3.6 Chiều cao phần bùn lắng m 1.1 4.9 TÍNH TỐN MÁY ÉP BÙN 4.9.1 Chức Bùn thải sau bén chặt bể nén bùn bơm chuyển đến máy ép bùn Máy ép sử dụng máy ép bùn băng tải Ưu điểm trội máy ép bùn ép bùn nhanh, chi phí đầu tư ban đầu cao xét lâu dài hiệu cao 4.9.2 Tính tốn Thơng số thiết kế máy ép bùn: - Bề rộng dây đai: b = 0.5 – 3.5m - Tải trọng bùn: 90 – 680 kg/m.h Chất kết tủa polymer khử nước cho bùn Khối lượng bùn đưa đến máy ép bùn ngày 505 m3/ngày Thể tích cặn 15 m3 /ngày Lượng cặn đưa vào máy tuần: G = × 505 = 3535 kg/tuần Q = × 15 = 105 m3 /tuần Máy lọc ép làm việc ngày, tuần làm việc ngày Lượng cặn đưa vào máy giờ: 3535 g= = 295kg/h 3×4 105 = 8,75m3 /h Q = 3×4 55 Tải trọng cặn 1m rộng băng tải dao động khoảng 90 – 680kg/m.giờ Chọn máy có suất 200kg/m Chiều rộng băng tải cần dùng: 295 𝐵𝐵 = = 1,48𝑚𝑚 200 Chọn chiều rộng 1,5m Đường ống dẫn nước tách từ máy ép bùn đến bể điều hòa Chọn vận tốc nước ống v = 0,5m/s Đường kính ống dẫn nước: 𝐷𝐷 = � 8,75 × = 0.78𝑚𝑚 0,5 × 3600 × 𝜋𝜋 Chọn ống thép khơng rỉ, đường kính 800mm Tính lượng polymer sử dụng cho máy ép bùn Liều lượng polymer sử dụng 5kg/tấn bùn Suy liều lượng polymer tiêu thụ bằng: 295 × = 1,475(𝑘𝑘𝑘𝑘/ℎ) 1000 Hàm lượng polymer sử dụng 0,2% = o/oo = 2g/l Suy lượng dung dịch châm vào 1,475/2 = 0,74m3/h Lượng polymer tiêu thụ ngày là: 𝑚𝑚 = 1,475 × = 5,9(𝑘𝑘𝑘𝑘/𝑛𝑛𝑛𝑛à𝑦𝑦) Chọn hệ thống châm polymer công suất 0,74m3/h Chọn bơm châm polymer, Qb = 0,74 l/h, áp lực 1,5 bar Hình 4.4 Máy ép bùn băng tải 56 4.10 TÍNH TỐN CAO TRÌNH Cốt mực nước (Zmn) cơng trình phía trước = cốt mực nước cơng trình phía sau + độ chênh lệch mực nước cơng trình Cốt đỉnh (Zđỉnh) cơng trình = cốt mực nước cơng trình + chiều cao bảo vệ cơng trình Cốt đáy (Zđáy) cơng trình = cốt mực nước cơng tr ình – chiều cao hữu ích cơng trình Chọn độ chệnh lệch mực nước qua cơng trình theo bảng: Bảng 4.14 Độ chênh lệch mực mước qua cơng trình STT Các cơng trình Độ chênh mực nước (m) khoảng giá trị (m) 0.2 0.05 ÷ 0.2 0.2 0.1 ÷ 0.2 - - Song chắn rác Ngăn tiếp nhận Bể lắng cát ngang Bể điều hịa Bể SBR 0.3 0.25÷0.4 Bể tiếp xúc 0.5 0.4÷0.6 (Nguồn : Thốt Nước Tập – Hồng Huệ) Cao trình mực nước bể tiếp xúc a) Giả sử cao độ cốt mặt đất trạm xử lý ∇mđ = +0,00 m Mực nước cao kênh Lương Bèo so với mặt đất -1,5m Chiều cao bể tiếp xúc 2,5m (cả chiều cao bảo vệ) Chọn xây dựng bể tiếp xúc chìm hồn tồn mặt đất Cốt đỉnh bể tiếp xúc ∇𝑇𝑇𝑇𝑇 đỉ𝑛𝑛ℎ = ∇𝑚𝑚đ = 0,00 𝑚𝑚 Chiều cao xây dựng bể tiếp xúc là: 2,5 m Cao trình đáy bể tiếp xúc là: ∇𝑇𝑇𝑇𝑇 đáy = ∇𝑚𝑚đ − 𝐻𝐻𝑇𝑇𝑇𝑇 = − 2,5 = −2,5𝑚𝑚 Cao trình mực nước bể tiếp xúc: Trong đó: - 𝑇𝑇𝑇𝑇 ∇𝑇𝑇𝑇𝑇 𝑚𝑚𝑚𝑚 = ∇đỉ𝑛𝑛ℎ − 𝐻𝐻𝑏𝑏𝑏𝑏 = − 0.3 = −0,3 𝑚𝑚 ∇𝑚𝑚đ : cốt mặt đất, ∇𝑚𝑚đ = 0.0𝑚𝑚 𝐻𝐻𝑇𝑇𝑇𝑇 : chiều cao xây dựng bể tiếp xúc, 𝐻𝐻𝑇𝑇𝑇𝑇 = 2,5𝑚𝑚 57 - 𝐻𝐻𝑏𝑏𝑏𝑏 : chiều cao bảo vệ bể tiếp xúc, 𝐻𝐻𝑏𝑏𝑏𝑏 = 0,3𝑚𝑚 Cốt mực nước bể SBR b) Chọn tổn thất từ bể SBR sang bể tiếp xúc dự kiến là: 3m Cốt mực nước bể SBR 𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆 ∇𝑚𝑚𝑚𝑚 = ∇𝑡𝑡𝑡𝑡 𝑚𝑚𝑚𝑚 + ∇𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆−𝑡𝑡𝑡𝑡 = −0,3 + = 2,7(𝑚𝑚) Cao trình đỉnh bể SBR 𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆 𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆 ∇đỉ𝑛𝑛ℎ = ∇𝑚𝑚𝑚𝑚 + ℎ𝑏𝑏𝑏𝑏 = 2,7 + 0.5 = 3,3(𝑚𝑚) Cao trình đáy bể SBR Trong đó: - 𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆 𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆 = ∇đỉ𝑛𝑛ℎ − 𝐻𝐻𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆 = 3,3 − 4.5 = −1,2(𝑚𝑚) ∇đá𝑦𝑦 𝐻𝐻𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆 : chiều cao xây dựng bể SBR, 𝐻𝐻𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆 = 4,5𝑚𝑚 𝐻𝐻𝑏𝑏𝑏𝑏 : chiều cao bảo vệ bể SBR, 𝐻𝐻𝑏𝑏𝑏𝑏 = 0,5𝑚𝑚 ∇𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆−𝑡𝑡𝑡𝑡 : độ chênh mực nước từ bể SBR qua bể tiếp xúc, ∇𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆−𝑡𝑡𝑡𝑡 = 3𝑚𝑚 Cốt mục nước bể điều hòa c) Chọn tổn thất từ bể điều hòa qua bể SBR 0,3m Cốt mực nước bể điều hòa 𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆 ∇Đ𝐻𝐻 𝑚𝑚𝑚𝑚 = ∇𝑚𝑚𝑚𝑚 + ∇Đ𝐻𝐻−𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆 = 2,7 + 0,3 = 3(𝑚𝑚) Cao trình đỉnh bể điều hịa 𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆 𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆 = ∇𝑚𝑚𝑚𝑚 + ℎ𝑏𝑏𝑏𝑏 = + 0,5 = 3,5(𝑚𝑚) ∇đỉ𝑛𝑛ℎ Cao trình đáy bể điều hịa Trong đó: d) Đ𝐻𝐻 ∇Đ𝐻𝐻 đá𝑦𝑦 = ∇đỉ𝑛𝑛ℎ − 𝐻𝐻Đ𝐻𝐻 = 3,5 − 4.5 = −1.0(𝑚𝑚) 𝐻𝐻Đ𝐻𝐻 : chiều cao xây dựng bể điều hòa, 𝐻𝐻Đ𝐻𝐻 = 4,5𝑚𝑚 𝐻𝐻𝑏𝑏𝑏𝑏 : chiều cao bảo vệ bể SBR, 𝐻𝐻𝑏𝑏𝑏𝑏 = 0,5𝑚𝑚 ∇Đ𝐻𝐻−𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆 : độ chênh mực nước từ bể điều hòa qua bể SBR, ∇Đ𝐻𝐻−𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆𝑆 = 0,5𝑚𝑚 Cốt mực nước bể lắng cát ngang Chọn tổn thất từ bể lắng cát qua bể điều hòa 0,2m Cốt mực nước bể lắng cát Đ𝐻𝐻 ∇𝐿𝐿𝐿𝐿 𝑚𝑚𝑚𝑚 = ∇𝑚𝑚𝑚𝑚 + ∇𝐿𝐿𝐿𝐿−Đ𝐻𝐻 = + 0.2 = 3,2(𝑚𝑚) Cao trình đỉnh bể lắng cát 𝐿𝐿𝐿𝐿 ∇𝐿𝐿𝐿𝐿 đỉ𝑛𝑛ℎ = ∇𝑚𝑚𝑚𝑚 + ℎ𝑏𝑏𝑏𝑏 = 3,2 + 0.3 = 3,5(𝑚𝑚) 58 Cao trình đáy bể lắng cát Trong đó: 𝐿𝐿𝐿𝐿 ∇𝐿𝐿𝐿𝐿 đá𝑦𝑦 = ∇đỉ𝑛𝑛ℎ − 𝐻𝐻𝐿𝐿𝐿𝐿 = 3,5 − 0.63 = 2,87(𝑚𝑚) 𝐻𝐻𝐿𝐿𝐿𝐿 : chiều cao xây dựng bể lắng cát, 𝐻𝐻𝐿𝐿𝐿𝐿 = 0,63𝑚𝑚 - 𝐻𝐻𝑏𝑏𝑏𝑏 : chiều cao bảo vệ bể lắng cát, 𝐻𝐻𝑏𝑏𝑏𝑏 = 0,3𝑚𝑚 - ∇𝐿𝐿𝐿𝐿−Đ𝐻𝐻 : độ chênh mực nước từ bể lắng cát qua bể điều hòa, ∇𝐿𝐿𝐿𝐿−Đ𝐻𝐻 = 0,2𝑚𝑚 - e) Cốt mực mước hố thu gom Ngăn tiếp nhận xây chìm cốt mặt đất để thuận tiện cho việc dẫn nước từ hệ thống nước thải khu dân cư trạm xử lý Cao trình đỉnh hố thu gom ℎố 𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔 = ∇𝑚𝑚đ = 0,0𝑚𝑚 ℎố 𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔 = ∇đỉ𝑛𝑛ℎ − 𝐻𝐻𝑏𝑏𝑏𝑏 = 0,0 − 0,5 = −0,5(𝑚𝑚) ∇đỉ𝑛𝑛ℎ Cao trình mực nước hố thu gom ∇𝑚𝑚𝑚𝑚 Cao trình đáy hố thu gom Trong đó: - ℎố 𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔 ∇𝐿𝐿𝐿𝐿 đá𝑦𝑦 = ∇𝑚𝑚𝑚𝑚 − 𝐻𝐻ℎố 𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔 = −0.5 − 2.0 = −2,5(𝑚𝑚) 𝐻𝐻ℎố 𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔 : chiều cao hữu ích hố thu gom, 𝐻𝐻ℎố 𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔𝑔 = 2,0𝑚𝑚 𝐻𝐻𝑏𝑏𝑏𝑏 : chiều cao bảo vệ hố thu gom, 𝐻𝐻𝑥𝑥𝑥𝑥 = 0,5𝑚𝑚 4.11 CÁC CƠNG TRÌNH PHỤ TRỢ CỦA TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI Bảng 4.15 Diện tích cơng trình phụ trợ trạm xử lý nước thải STT Tên cơng trình Diện tích (m2) Phịng thí nghiệm 15 Kho chứa hóa chất dụng cụ thí nghiệm Xưởng sửa chữa 20 Kho vật liệu 25 Phòng làm việc nhân viên hành kỹ thuật 20 Phịng trưởng trạm 20 ( Nguồn: bảng D1/trang 110 – TCVN 7957/2008) 59 CHƯƠNG KHÁI TỐN KINH TẾ CHI PHÍ ĐẦU TƯ 5.1 5.1.1 Chi phí xây dựng Bảng 5.1 Chi phí xây dựng trạm xử lý STT Hạng mục Đơn vị Thể tích Bê tơng Đơn giá Thành tiền (VN đồng) (VN đồng) Hố thu gom 5.875 17.625.000 Bể lắng cát 8.3 24.900.000 Bể điều hòa 39.75 119.250.000 Song chắn rác 0.57 1.710.000 Bể SBR Bể khử trùng m3 100 3000000 300.000.000 10.314 30.942.000 Bể nén bùn 29.2 87.600.000 Sân Phơi cát 18.63 55.890.000 Cơng trình phụ trợ 20% Tổng cộng 127.583.400 765.500.400 60 5.1.2 Chi phí thiết bị Bảng 5.2 Tính tốn chi phí thiết bị STT Thiết bị Đặc điểm kỹ Đơn giá SL thuật Thành tiền Hố thu gom Bơm chìm EBARA 10.000.000 20.000.000 1.500.000 3.000.000 Bể lắng cát Motor cào cát 0,75 kw Bể điều hịa Bơm chìm EBARA 10.000.000 20.000.000 Máy thổi khí Shinmaywa 20.000.000 40.000.000 Đĩa thổi khí 18 90.000 1.620.000 1.000.000 2.000.000 Song chắn rác Song chắn inox SBR Bơm chìm EBARA 10.000.000 20.000.000 Máy thổi khí Shinmaywa 20.000.000 40.000.000 Đĩa thổi khí RSD-270 HeyWel - Đài Loan 100 200.000 20.000.000 200.000.000 200.000.000 Hệ thống ép bùn 10 Máy ép bùn dây đai Tổng cộng 366.662.000 Phụ kiện Quy cách 11 Chi phíệ h thống điện 15% chi phí thiết bị - 54.993.000 12 Chi phíệ h 10% chi phí thống ống kỹ thiết bị thuật - 36.662.000 13 Thiết bị 5% chi phí nhà điều hành thiết bị - 18.331.000 Tổng cộng SL Đơn giá Thành tiền 476.648.000 61 Giả sử khấu hao thiết bị 20 năm, cơng trình xây dựng 50 năm Tổng chi phí dành cho xây dựng: A = 765.500.400 Tổng chi phí dành cho thiết bị, đường ống: B = 476.648.000 Chi phí trung bình ngày: T = (A/50+B/20)/365 = 107.239.474(VNĐ/ngày) Thuế GTGT 5%, T0 = (1+0,05)×T = 112.601.000 (VNĐ/ngày) Giá xử lý: Txl = T0/Q = 141 (VNĐ/ngày) 5.2 CHI PHÍ HĨA CHẤT, PHÍ NHÂN CƠNG VÀ VẬN HÀNH 5.2.1 Chi phí hóa chất: Xem hóa chất sử dụng tháng hết 2.4kg/ngày x 30=72 kg/tháng Giá thành kg clorua vôi thương phẩm Hà Lan thị trường 80.000 VNĐ/kg Chi phí clorua vơi cho m3 nước Thc =240 (VNĐ) Lượng polymer sử dụng tháng: 5.9 ×15=88,5kg/tháng Giá thành polymer thị trường 80.000 VNĐ/kg Chi phí polymer cho m3 nước Thc =295 (VNĐ) Tổng chi phí hóa chất cho m3 nước Thc =535 (VNĐ) 5.2.2 Chi phí nhân cơng: Bảng 5.3 Chi phí nhân cơng Chức danh Số lượng Lương tháng Quản lý 4.000.000 4.000.000 Kỹ sư vận hành 3.000.000 6.000.000 Nhân viên kỹ thuật 3.000.000 3.000.000 Bảo vệ 2.000.000 2.000.000 Tổng cộng Thành tiền 15.000.000 Chi phí nhân cơng cho ngày T3 = 15.000.000/30 = 500.000 (VNĐ/ngày) Chi phí nhân cơng cho m3 nước thải: Tnc = 625 (VNĐ/ngày) 62 5.2.3 Chi phí vận hành Bảng 5.4 Chi phí vận hành SL Định mức Thời gian hoạt Điện tiêu thụ điện(kw/h) động(h) (kw/ngày) Bơm chìm 12 72 Mơ tơ cào cát 0,75 12 18 Máy nén khí 30 Moter khuấy 1,5 18 Bơm hút bùn 7.2 28.8 Bơm nước thải 0,63 7.56 Máy thổi khí 42 7.5 750 Máy ép bùn 15 45 Thiết bị Điện hành nhà điều Tổng cộng 10 970 Chi phí điện cho m3 nước thải: T4 = 970(Kw)×1200(VND/kw)/800(m3) =1.455 (VND/m3) 5.2.4 Chi phí sửa chữa, bảo dưỡng Chi phí sửa chữa, bảo dưỡng 1% chi phí thiết bị 366.662.000 ×10%=36.666.200 (VNĐ/năm) Chi phí cho m3 nước thải: 36.666.200/365/800=126 (VNĐ/m3) Giá thành xử lý m3 nước thải: T = 141 + 535 + 625 + 1.455+ 126 = 2.882 (VNĐ/m3)~2.900 (VNĐ/m3) 63 CHƯƠNG KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ 6.1 KẾT LUẬN Dựa vào điều kiện khu vực điều kiện tự nhiên, xã hội, kinh tế…và thành phần, tính chất nước thải, điều kiện nguồn tiếp nhận nhận thấy công nghệ xử lý nước thải đề xuất thiết kế có khả đáp ứng nhu cầu xử lý nước thải KDC Bình Trị Đơng B hiệu xử lý, quy trình cơng nghệ chi phí đầu tư Khía cạnh mơi trường Về mặt môi trường, hệ thống đảm bảo nước thải sinh hoạt sau xử lý đạt tiêu chuẩn cho phép, nước thải đạt loại A QCVN 14/2008 Khía cạnh kinh tế trạm xử lý nước thải Theo kết tính toán kinh tế trạm xử lý, giá tiền xử lý cho 1m3 nước thải 2.900 VNĐ Mức giá tương đối hợp lý, kết tính tốn làm tài liệu tham khảo cho cơng trình có tính chất nước thải tương tự Khía cạnh kỹ thuật Trạm xử lý nước thải thiết kế cho KDC gồm trình sau : Xử lý học (song chắn rác, bể lắng cát, xử lý bùn thải) Xử lý sinh học (bể SBR) Xử lý hóa học (bể khử trùng) Những ưu điểm công nghệ xử lý mà đảm bảo phù hợp với nước thải KDC : Công nghệ tương đối đơn giản, dễ vận hành, hiệu xử lý chất ô nhiễm cao Mặt bố trí hợp lý quy mơ xây dựng KDC Xử lý bùn cặn thực thiết bị máy ép bùn thay cho sân phơi bùn, nhằm tiết kiệm diện tích xây dựng, chủ động việc xử lý mà phụ thuộc vào điều kiện thời tiết Công nghệ chọn trạm xử lý cơng nghệ sinh học hiếu khí, khơng sử dụng hóa chất cho bể sinh học nên tiết kiệm chi phí xử lý cho 1m3 nước thải 6.2 KIẾN NGHỊ Do thời gian thực luận văn tương đối ngắn nên thơng số tính tốn cho trạm xử lý dựa sở tài liệu tham khảo 64 Trong phạm vi thực đề tài, luận văn giải vấn đề xử lý nước thải sinh hoạt KDC trước thải môi trường Để đảm bảo trạm x lý hoạt động ổn định an tồn, cần phải có cán chun trách có chun mơn ềv mơi trường, kỹ thuật điện đội ngũ cán vận hành huấn luyện kiến thức, kỹ thuật vận hành trạm xử lý, hạn chế khắc phục cố xảy Trong q trình vận hành bể SBR cần phải theo dõi vận hành để đảm bảo điều kiện tối ưu cho vi sinh vật hoạt động Thường xuyên quan trắc chất lượng nước đầu vào chất lượng nước đầu để kiểm tra trạm xử lý có đạt hiệu xả thải vào nguồn nước mặt theo điều kiện loại A QCVN 14 – 2008 hay khơng để có điều chỉnh phù hợp kịp thời Để hoàn thiện trạm xử lý bảo vệ mơi trường lâu dài cần nghiên cứu khâu xử lý bùn cặn nhằm chế biến, sử dụng bùn cặn lĩnh vực khác Trong trình xây dựng vận hành trạm xử lý cần thực tốt cơng tác an tồn lao động bảo vệ môi trường 65 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] PGS Hồng Huệ, Xử lí nước thải, NXB ĐH xây dựng Hà Nội [2] TS.Trịnh Xuân Lai, 2009, Tính tốn thiết kế cơng trình xử lí nước thải – NXB Xây dựng [3] GS,TS Lâm Minh Triết – Nguyễn Phước Dân, Xử lý nước thải đô thị cơng nghiệp – Tính tốn thiết kế cơng trình [4] Lê Văn Cát, 2007, Xử lý nước thải giàu hợp chất Nitơ Photpho – NXB Khoa học tự nhiên & công nghệ [5] TCVN 7957 – 2008 [6] QCVN 14 :2008/BTNMT [7] Báo cáo đánh giá tác động mơi trường Khu dân cư An Lạc - Bình Trị Đông Mecalf and Eddy, 2003, Waste water Engineering – Treatment and Reuse, Fourth edition 66 ... định thực nghiệm - Yn = 0,1 0-0 ,15gVSS/g NOx, chọn Yn = 0,12gVSS/g NOx - S0 : nồng độ BOD đầu vào bể S0 = 167(mg/l) - S : nồng độ BOD đầu bể (mg/l) - - Xem S0 – S ≈ S0 = bCOD - kd: hệ số phân... hiệu SBR MBBR - Sử dụng phương pháp xử lý vi sinh - Hiệu xử lý cao, có khả xử - Sử dụng phương pháp xử lý vi sinh - Hiệu xử lý cao, có khả xử lý N, P - Không cần tuần hồn bùn lý N, P - Khơng cần... tuần hồn bùn - Cấu tạo bể đơn giản, Có thể lắp đặt phần dễ dàng mở rộng thêm - Cấu tạo bể tương đối phức tạp - Cần có vật liệu lọc - Khơng tốn vật liệu lọc - Giá xây dựng vận hành tương - Chi phí