Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt trung tâm hoạt động thanh thiếu niên Bình Thuận công suất 200m3/ngày.đêm

Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt trung tâm hoạt động thanh thiếu niên Bình Thuận công suất 200m3/ngày.đêm

Trang

Lời cam đoan

Lời cảm ơn

Mục lục i

Danh mục chữ viết tắt v

Danh mục các bảng vi

Danh mục các hình viii

LỜI MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ BÌNH THUẬN VÀ TRUNG TÂM HOẠT ĐỘNG THANH THIẾU NIÊN BÌNH THUẬN 5

1.1 TỔNG QUAN VỀ BÌNH THUẬN 5

1.1.1 Điều kiện tự nhiên 5

1.1.2 Tình hình kinh tế xã hội 6

1.1.3 Cơ sở hạ tầng kỹ thuật 8

1.2 TỔNG QUAN VỀ DỰ ÁN 10

1.2.1 Vị trí địa lý 10

1.2.2 Quy mô dự án 11

1.2.3 Mục tiêu dự án: 11

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI SINH HOẠT VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI 13

2.1 TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI SINH HOẠT 13

2.1.1 Nguồn gốc 13

2.1.2 Thành phần tính chất nước thải 14

2.2 TÁC HẠI CỦA NƯỚC THẢI SINH HOẠT 16

2.2.1 Tác hại do chất hữu cơ BOD, COD 16

2.2.2 Tác hại do chất rắn SS 16

2.2.3 Tác hại do nhiệt độ 16

2.2.7 Tác hại do màu 17

2.2.8 Bảo vệ nguồn nước mặt khỏi sự ô nhiễm của nước thải 17

2.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI 18

2.3.1 Phương pháp xử lý lý học (cơ học) 18

2.3.1.1 Thiết bị chắn rác 18

2.3.1.2 Thiết bị nghiền rác 19

2.3.1.3 Bể điều hòa 19

2.3.1.4 Bể lắng cát 20

2.3.1.5 Lắng 20

2.3.1.6 Lọc 21

2.3.1.7 Tuyển nổi 21

2.3.2 Phương pháp xử lý hóa lý 22

2.3.3 Phương pháp xử lý sinh học 23

2.3.3.1 Công trình xử lý sinh học trong điều kiện tự nhiên 23

a Cánh đồng tưới và bãi lọc: 23

b Hồ sinh học: 24

2.3.3.2 Công trình xử lý sinh học trong điều kiện nhân tạo 25

a Bể lọc sinh học (bể Biôphin) 25

b Bể Aerotank 25

2.3.4 Phương pháp xử lý cặn 26

2.3.5 Các phương pháp khử trùng 27

CHƯƠNG 3: ĐỀ XUẤT VÀ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT CHO TRUNG TÂM HOẠT ĐỘNG THANH THIẾU NIÊN BÌNH THUẬN 28

3.1 Xác định thông số đầu vào 28

3.2 Đề xuất công nghệ xử lý 30

3.2.1 Phương án 1 31

3.2.2 Phương án 2 34

4.1.1 Mức độ cần thiết xử lý 36

4.1.2 Xác định các thông số tính toán 37

4.2 Tính toán các công trình đơn vị phương án 1 37

4.2.1 Song chắn rác 37

4.2.2 Bể gom 41

4.2.3 Bể tách dầu mỡ 43

4.2.4 Bể điều hòa 45

4.2.5 Bể Aerotank 50

4.2.6 Bể lắng II 59

4.2.7 Bể nén bùn 64

4.2.8 Bể khử trùng 68

4.2.9 Bể lọc áp lực 71

4.3 Tính toán các công trình đơn vị phương án 2 76

4.3.1 Tính toán các công trình khác phương án 1 76

4.3.1.1 Bể lọc sinh học 76 4.3.1.2 Bể lắng 2 80 4.3.1.3 Bể nén bùn 84 4.3.2 Tính toán các công trình giống phương án 1 88

4.3.2.1 Song chắn rác 88

4.3.2.2 Bể gom 88

4.3.2.3 Bể tách mỡ 89

4.3.2.4 Bể điều hòa 89

4.3.2.7 Bể khử trùng 90

4.3.2.8 Bể lọc áp lực 91

CHƯƠNG 5: DỰ TOÁN KINH TẾ TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI 92

5.1 PHƯƠNG ÁN 1 92

5.1.1 DỰ TOÁN CHI PHÍ XÂY DỰNG 92

5.2.1 DỰ TOÁN CHI PHÍ XÂY DỰNG 98

5.2.2 DỰ TOÁN THIẾT BỊ 99

5.2.3 CHI PHÍ XỬ LÝ 01m3 NƯỚC THẢI 101

5.3 ĐÁNH GIÁ VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN 103

CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ 105

TÀI LIỆU THAM KHẢO 107

PHỤ LỤC 108

LỜI MỞ ĐẦU

1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI

Môi trường và những vấn đề liên quan đến môi trường là đề tài được bàn luận một cách sâu sắc trong kế hoạch phát triển bền vững của bất kỳ quốc gia nào trên thế giới Trái đất – ngôi nhà chung của chúng ta đang bị đe dọa bởi sự suy thoái và cạn kiệt dần các nguồn tài nguyên Nguồn gốc của mọi sự biến đổi về môi trường trên thế giới ngày nay là do các hoạt động kinh tế - xã hội của con người Các hoạt động này, một mặt cải thiện chất lượng cuộc sống con người và môi trường, mặt khác lại mang lại hàng loạt các vấn đề như: cạn kiệt tài nguyên thiên nhiên, ô nhiễm và suy thoái chất lượng môi trường khắp nơi trên thế giới

Một trong những vấn đề môi trường cần được quan tâm là vấn đề nước thải Nước thải nếu không được xử lý trước khi thải ra môi trường, sẽ làm ảnh hưởng đến môi trường sống xung quanh, đó là nguồn gây ô nhiễm nghiêm trọng ảnh hưởng đến sức khỏe con người, ảnh hưởng đến đời sống các thủy sinh vật trong các kênh rạch tiếp nhận lượng nước thải trên, ảnh hưởng đến cây trồng, mùa màng…

Trước đây, khi mật độ dân số còn thấp thì khả năng chịu tải của môi trường lớn, thời gian tự làm sạch nhanh Tuy nhiên, với sự phát triển của công nghiệp – đô thị và đặc biệt là dân số quá mức như hiện nay đã làm cho khả năng tự làm sạch của môi trường không còn nữa , thiên nhiên không còn khả năng tự hồi phục, đã đến lúc chúng ta phải tự giải quyết vấn đề của chính mình

Trong vài năm trở lại đây, tỉnh Bình Thuận đang trên đà phát triển mọi mặt

về kinh tế văn hóa xã hội

Chính vì vậy, tỉnh đã phát triển dự án Trung tâm hoạt động Thanh Thiếu Niên Bình Thuận nhằm tạo điều kiện cho thanh thiếu niên có nơi hoạt động vui chơi Dự án này sắp được khởi công Đây là 1 dự án mới nhằm tạo điều kiện cho Thanh Thiếu Niên Bình Thuận có cơ hội phát triển tài năng, tham gia các hoạt động rất ý nghĩa mang tính xã hội tạo một môi trường sống văn minh hiện đại, đảm bảo về an ninh và thân thiện với môi trường Trung tâm hoạt động Thanh Thiếu

Niên Bình Thuận sẽ góp phần làm cho diện mạo của phường Mũi Né nói riêng và Tỉnh Bình Thuận nói chung ngày càng hiện đại và phát triển

Sự phát triển của dự án sẽ góp phần đẩy nhanh tốc độ phát triển của khu đô thị này, đồng thời kéo theo các điều kiện văn hoá, tinh thần cũng được cải thiện trong mỗi người dân Dự án Trung tâm hoạt động Thanh Thiếu Niên Bình Thuận được xây dựng với quy mô lớn, khi dự án đi vào hoạt động thì 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 độ khác nhau do các loại chất thải phát sinh và nguy cơ xảy ra rủi ro, sự cố về môi trường, trong đó chủ yếu là khí thải, nước thải và chất thải rắn Đặc biệt là vấn đề nước thải, với lượng nước thải phát sinh trong khu vực dự án trong giai đoạn một là 200 m3/ngày.đêm Về lâu về dài nếu không có biện pháp xử lý khắc phục thì sẽ gây ảnh hưởng đến môi trường xung quanh và văn minh đô thị

Trước tình hình đó, đề tài tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt tại Trung tâm hoạt động Thanh Thiếu Niên Bình Thuận là cần thiết nhằm đạt tới sự hài hoà lâu dài, bền vững giữa nhu cầu phát triển kinh tế xã hội và bảo vệ môi trường một cách thiết thực nhất

− Về thời gian thực hiện: 12 tuần

4 NỘI DUNG THỰC HIỆN

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

− Thu thập các tài liệu tổng quan về đặc trưng nước thải sinh hoạt và các phương pháp xử lý nước thải sinh hoạt

− Xác định các thông số thiết kế bao gồm lưu lượng, thành phần, tính chất nước thải và nguồn xả thải

− Đưa ra các phương án xử lý và chọn phương án xử lý hiệu quả nhất để thiết kế hệ thống xử lý nước thải của Trung tâm hoạt động Thanh Thiếu Niên Bình Thuận

− Tính toán thiết kế các công trình đơn vị và thể hiện phần tính toán trên các bản vẽ kỹ thuật

− Dự toán chi phí xây dựng, thiết bị, hóa chất, chi phí vận hành trạm xử lý nước thải

5 PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN

Phương pháp dự báo: từ số liệu về dân số, điều kiện kinh tế xã hội, hoạt động dự kiến của Trung tâm, tác giả đã tiến hành dự báo lưu lượng và tải lượng ô nhiễm do nước thải sinh hoạt gây ra khi Trung Tâm đi vào hoạt động

Phương pháp so sánh: so sánh ưu khuyết điểm của các công nghệ xử lý để đưa ra giải pháp xử lý nước thải có hiệu quả hơn, so sánh đặc tính nước thải đầu vào với tiêu chuẩn xả thải để chọn công nghệ xử lý phù hợp

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 hệ thống

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

6 Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ Ý NGHĨA THỰC TIỄN

− Xây dựng trạm XLNT sinh hoạt cho Trung tâm hoạt động Thanh Thiếu Niên Bình Thuận là góp phần vào việc bảo vệ môi trường chung cho cộng đồng, đảm bảo phát triển bền vững cho tương lai

− Góp phần nâng cao ý thức bảo vệ môi trường cho thành viên tham gia vào các hoạt động trong Trung Tâm cũng như mọi người xung quanh

suất 200m3/ngày đêm

• Chương 5: Dự toán kinh tế

Lựa chọn phương án thích hợp

• Chương 6: Kết luận – Kiến nghị

là đưa ra phương án xử lý nước thải sinh hoạt một cách hợp lý và hiệu quả với định hướng phát triển kinh tế xã hội của phường Mũi Né, thành phố Phan Thiết, góp phần cải thiện chất lượng môi trường nâng cao chất lượng sống cho người dân

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ BÌNH THUẬN VÀ TRUNG TÂM

HOẠT ĐỘNG THANH THIẾU NIÊN BÌNH THUẬN

• Bắc giáp tỉnh Lâm Đồng

• Đông Bắc tỉnh Ninh Thuận

• Tây giáp tỉnh Đồng Nai

• Tây Nam giáp Bà Rịa-Vũng Tàu

• Đông và Nam giáp biển Đông với đường bờ biển dài 192 km

 Địa hình

Địa hình Bình Thuận bao gồm 4 dạng cơ bản: núi thấp, gò đồi, đồng bằng, đồi cát và cồn cát ven biển Ngoài khơi có một số đảo, trong đó có 10 đảo của huyện đảo Phú Quý, cách thành phố Phan Thiết 120 km Trên địa bàn tỉnh có một

số núi cao như: Đa Mi (1.642 m), Dang Sruin (1.302 m), Ông Trao (1.222 m), Gia Bang (1.136 m), núi Ông (1.024 m) và Chi Két (1.017 m) Một số nhánh mũi chạy

ra sát biển tạo nên các mũi La Gàn, Kê Gà, Mũi Né, Hòn Rơm và Mũi Nhỏ

 Khí hậu

Tỉnh Bình Thuận nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa với 2 mùa rõ rệt: Mùa mưa: từ tháng 5 đến tháng 10

• Mùa khô: từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau

 Thủy sản

Nhiều sông suối bắt nguồn từ cao nguyên Di Linh thuộc Lâm Đồng đã chảy qua Bình Thuận để ra biển Tính chung, các đoạn sông qua Bình Thuận có tổng chiều dài 663 km, trong đó có sông Cà Ty (76 km), sông La Ngà (74 km), sông Quao (63 km), sông Lòng Sông (43 km), sông Phan (40 km), sông Mao (29 km) và sông Luỹ (25 km)

Bình Thuận có vũng lãnh hải rộng 52 nghìn km² nên Bình Thuận là một trong ba ngư trường lớn của Việt Nam trữ lượng khai thác đánh bắt hải sản đạt 240.000 tấn hải sản các loại, là điều kiện chế biến thủy sản xuất khẩu Sò điệp là đặc sản của biển Bình Thuận, tập trung ở 4 bãi chính là: La Khế, Hòn Rơm, Hòn Cau và Phan Rí, cho phép đánh bắt 25-30 nghìn tấn/năm

 Nông - Lâm nghiệp

Tỉnh Bình Thuận có 151.300 ha đất canh tác nông nghiệp, trong đó có trên 50.000 ha đất lúa Sẽ phát triển thêm 100.000 ha đất sản xuất nông nghiệp

Chăn nuôi gia súc, gia cầm khá phát triển Đang đầu tư để hình thành các vùng chuyên canh cây công nghiệp, cây ăn quả với:

• 18.000 ha thanh long

• 30.000 ha điều

• 15.000 ha bông vải

• 2.000 ha tiêu

Đây là nguồn nguyên liệu dồi dào để phát triển các ngành công nghiệp chế biến từ cây công nghiệp, lương thực, thực phẩm Với diện tích 400.000 ha rừng và đất lâm nghiệp, trữ lượng gỗ 25 triệu m³ và thảm cỏ là tiền đề thuận lợi để lập các nhà máy chế biến gỗ và phát triển các trang trại chăn nuôi đại gia súc và lập nhà máy chế biến thịt bò, heo Trong vài năm trở lại đây, diện tích cây điều bị sụt giảm đáng kể do giá hạt điều bị giảm, cây thanh long và cây cao su liên tục tăng diện tích

 Khoáng sản

Tỉnh Bình Thuận có nhiều loại khoáng sản với trữ lượng lớn:

• Nước khoáng thiên niên bicarbonat: hơn 10 mỏ trữ lượng cao, chất lượng tốt (trong đó có cả mỏ nước khoáng nóng 700 độ C) có thể khai thác trên 300 triệu lít/năm Trong đó, 2 mỏ đang được khai thác và kinh doanh đó là Vĩnh Hảo và Đa Kai

• Cát thủy tinh: 4 mỏ ở Hàm Thuận Bắc, Bắc Bình và Hàm Tân với trữ lượng trên 500 triệu m³, chất lượng đạt tiêu chuẩn để xuất khẩu, phù hợp để sản xuất thủy tinh cao cấp, kính xây dựng, gạch thủy tinh

• Đá granít: trữ lượng rất lớn, phân bố khắp nơi

• Sét bentonit: dùng trong công nghiệp hóa chất và khai thác dầu mỏ, trữ lượng khoảng 20 triệu tấn Quặng Sa khoáng nặng để sản xuất titan, zircon, trữ lượng khoảng một triệu tấn Tại Vĩnh Hảo có diện tích trên 1.000 ha, sản lượng 150.000 tấn/năm

• Zircon 4 triệu tấn dẫn đầu cả nước về trữ lượng này

• Dầu khí đang được xem là thế mạnh kinh tế mới của tỉnh Bình Thuận, với nhiều mỏ dầu có trữ lượng lớn đã được phát hiện cách đất liền 60 km; có 3 mỏ dầu Rạng Đông, Sư Tử Đen và Rubi đang khai thác Hai mỏ: Sư Tử Trắng và Sư Tử Vàng chuẩn bị khai thác Chính phủ và các bộ, ngành trung ương đang quan tâm đầu tư phát triển công nghiệp dầu khí tại Bình Thuận để hình thành trung tâm dự

 Du lịch

Ngày 24 tháng 10 năm 1995, hàng vạn người bao gồm các nhà khoa học, khách du lịch trong nước và quốc tế đổ về núi Tà Dôn (huyện Hàm Thuận Bắc) và Mũi Né - Phan Thiết để chiêm ngưỡng và nghiên cứu hiện tượng nhật thực toàn phần cũng đồng thời nhận ra nơi này có nhiều cảnh quan kỳ thú và tiềm năng du lịch phong phú Đây được coi là mốc thời gian mà Bình Thuận bắt đầu có tên trên bản đồ du lịch Việt Nam

Là một tỉnh ven biển, khí hậu quanh năm nắng ấm, nhiều bãi biển sạch đẹp, cảnh quan tự nhiên và thơ mộng, giao thông thuận lợi, Bình Thuận đang là một trong những trung tâm du lịch lớn của Việt Nam

Bình Thuận đã đầu tư xây dựng các quần thể du lịch - nghỉ mát - thể thao - leo núi - du thuyền - câu cá - đánh gôn - nghỉ dưỡng - chữa bệnh tại khu vực

phường Mũi Né (thành phố Phan Thiết), Hàm Tân, Tuy Phong phục vụ du khách Hiện nay, thành phố Phan Thiết đang có hai sân golf 18 lỗ: Novotel và Sealinks mang tầm vóc quốc tế; các khách sạn lớn, nhiều khu resort cao cấp, hệ thống nhà nghỉ ven biển sẵn sàng đáp ứng các nhu cầu ăn nghỉ, vui chơi giải trí của du khách và các nhà đầu tư Bình Thuận còn có nhiều di tích văn hóa - lịch sử, danh làm thắng cảnh hấp dẫn

1.1.3 Cơ sở hạ tầng kỹ thuật

Là tỉnh nằm trên trục giao thông trọng yếu Bắc - Nam, hiện nay, Bình Thuận

có ba tuyến quốc lộ chạy qua, tất cả đều đã được nâng cấp, mở rộng hoàn toàn

• Quốc lộ 1A xuyên Việt (chiều dài đi qua tỉnh là 178 km)

• Quốc lộ 55 đi Bà Rịa - Vũng Tàu

• Quốc lộ 28 từ thành phố Phan Thiết đi huyện Di Linh của tỉnh Lâm Đồng

Các tuyến đường đến các trung tâm huyện, xã, vùng núi và các vùng kinh tế quan trọng khác cũng đang được chính quyền địa phương huy động các nguồn vốn

để đầu tư nâng cấp, mở rộng và kéo dài thêm đảm bảo cho sản xuất, lưu thông hàng hóa và đi lại của nhân dân

• Đường sắt Bắc - Nam qua tỉnh với chiều dài 190 km và qua 11 ga, quan trọng nhất là ga Mương Mán Trong thời gian tới, tỉnh sẽ xây mới ga Phan Thiết nhằm phục vụ du lịch

• Đường biển: Là một tỉnh duyên hải có vùng biển rộng, bờ biển dài 192 km,

có hải đảo và nằm cạnh đường hàng hải quốc tế Hiện tại, cảng biển Phú Quý đã xây dựng xong, tiếp nhận tàu 10.000 tấn ra vào Cảng Phan Thiết đang được xây dựng tiếp nhận tàu 2.000 tấn

• Đường hàng không: Để phục vụ nhu cầu đi lại, nhất là đối với khách du lịch, nhà đầu tư ngày càng nhiều, tỉnh Bình Thuận đang kêu gọi đầu tư để khôi phục lại sân bay Phan Thiết

• Các dự án đường sắt cao tốc Bắc Nam, đường cao tốc Bắc Nam đều đi qua Bình Thuận

 Điện năng

Có 3 nguồn điện chính:

• Từ nhà máy thủy điện Đa Nhim qua lưới truyền tải 110 KV

• Từ nhà máy thủy điện Hàm Thuận - Đa Mi qua lưới truyền tải 110 KV

• Trạm phát điện diesel 3800 KW

• Đang xây dựng thử nghiệm nhà máy phong điện (năng lượng điện từ sức gió) tại huyện Tuy Phong.

• Nhà máy phong điện tại Phú Quý

Trong đó, cung cấp điện cho khu vực thành phố Phan Thiết có trạm biến áp trung tâm Phan Thiết công suất 50 MVA, và sẽ được nâng cấp mở rộng lên 80-100 MVA Hệ thống lưới điện tại Thành phố Phan Thiết cũng đang được nâng cấp cải tạo, đáp ứng đủ các nhu cầu khu dân cư và khu công nghiệp Phan Thiết

 Cung cấp nước

Nhà máy nước Phan Thiết có công suất 25.000 m³/ngày đêm, hiện đang nâng cấp, mở rộng hệ thống đường ống bằng nguồn vốn ADB, đảm bảo đáp ứng đủ

các nhu cầu sinh hoạt và sản xuất Tại các huyện đều có trạm cấp nước quy mô nhỏ 500–2000 m³/ngày đêm

1.2 TỔNG QUAN VỀ DỰ ÁN

1.2.1 Vị trí địa lý

Tọa lạc tại khu phố 5, phường Mũi Né ,Tp Phan Thiết ,tỉnh Bình Thuận Hướng Đông giáp Biển Đông

Hướng Tây giáp đường tỉnh lộ 716

Hướng Nam giáp đường Huỳnh Thúc Kháng

Hướng Bắc giáp khu du lịch Hòn Rơm

Hình 1.1: Trung tâm hoạt động Thanh Thiếu Niên đang được thi công

Hình 1.2: Vị trí Trung Tâm Hoạt động Thanh Thiếu Niên Bình Thuận

1.2.2 Quy mô dự án

Tên dự án: Trung tâm hoạt động Thanh Thiếu Niên Bình Thuận

Địa điểm: Phường Mũi Né – Tỉnh Bình Thuận

Chủ đầu tư: Ban thường vụ tỉnh đoàn Bình Thuận

Đơn vị thiết kế: Công ty TNHH TVXD Việt Long

Đơn vị xây dựng:Công ty TNHH TVXD Việt Long

Ngày khởi công: 03/01/2011

Quy mô diện tích: 6.7 ha (67000m2

)

1.2.3 Mục tiêu dự án:

Dự án này nhằm tạo điều kiện cho Thanh Thiếu Niên Bình Thuận có cơ hội phát triển tài năng, tham gia các hoạt động rất ý nghĩa mang tính xã hội tạo một môi trường sống văn minh hiện đại, đảm bảo về an ninh và thân thiện với môi trường Trung tâm hoạt động Thanh Thiếu Niên Bình Thuận sẽ góp phần làm cho diện mạo của phường Mũi Né nói riêng và Tỉnh Bình Thuận nói chung ngày càng hiện đại và phát triển

Trung tâm hoạt động Thanh Thiếu Niên Bình Thuận

Sự phát triển của dự án sẽ góp phần đẩy nhanh tốc độ phát triển của khu đô thị này, đồng thời kéo theo các điều kiện văn hoá, tinh thần cũng được cải thiện trong mỗi người dân

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI SINH HOẠT VÀ CÁC

PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI

hộ, cơ quan, trường học, bệnh viện, khu dân cư, cơ sở kinh doanh, chợ, các công trình công cộng khác và ngay chính trong các cơ sở sản xuất

Khối lượng nước thải của một cộng đồng dân cư phụ thuộc vào:

- Quy mô dân số

- Tiêu chuẩn cấp nước

- Khả năng và đặc điểm của hệ thống thoát nước

Đặc tính chung của NTSH thường bị ô nhiễm bởi các chất cặn bã hữu cơ, các chất hữu cơ hoà tan (thông qua các chỉ tiêu BOD, COD), các chất dinh 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

Mà tải trọng chất bẩn tính theo đầu người phụ thuộc vào:

- Mức sống, điều kiện sống và tập quán sống

- Điều kiện khí hậu

Bảng 2.1: Tải trọng chất bẩn theo đầu người

Chỉ tiêu ô nhiễm

Hệ số phát thải Các quốc gia gần với

Việt Nam

Theo TCVN (TCXD – 51 - 84) Chất rắn lơ lửng SS 70 - 145 50 – 55

Mức độ cần thiết xử lý nước thải phụ thuộc:

- Nồng độ bẩn của nước thải

- Khả năng tự làm sạch của nguồn tiếp nhận

- Yêu cầu về mặt vệ sinh môi trường

Để lựa chọn công nghệ xử lý và tính toán thiết kế các công trình đơn xử lý nước thải trước tiên cần phải biết thành phần tính chất của nước thải

Thành phần tính chất của nước thải chia làm 2 nhóm chính:

- Thành phần vật lý

- Thành phần hoá học

 Thành phần vật lý: Biểu thị dạng các chất bẩn có trong nước thải ở các

kích thước khác nhau được chia thành 3 nhóm

Nhóm 1: Gồm các chất không tan chứa trong nước thải dạng thô (vải, giấy, lá cây, cát, da, lông…) ở dạng lơ lửng ( δ > 10-1mm) và ở dạng huyền phù, nhũ tương ( δ = 10-1

– 10-4mm)

Gồm các chất bẩn dạng keo ( δ = 10

Nhóm 3: Gồm các chất bẩn ở dạng hoà tan có δ < 10-6mm, chúng có thể ở dạng ion hay phân tử

 Thành phần hoá học: Biểu thị dạng các chất bẩn trong nước thải có các

tính chất hoá học khác nhau, được chia làm 3 nhóm:

Thành phần vô cơ: cát, sét, xỉ, axít vô cơ, các ion muối phân ly… (chiếm

khoảng 42% đối với NTSH)

Thành phần hữu cơ: các chất có nguồn gốc từ động vật, thực vật cặn bã

bài tiết… (chiếm khoảng 58%)

+ Các chất chứa nitơ:

+ Các hợp chất nhóm hyđrocacbon: mỡ, xà phòng, cellulese…

+ Các hợp chất có chứa phospho, lưu huỳnh

Thành phần sinh học: nấm men, nấm mốc, tảo, vi khuẩn…

Bảng 2.2: Thể hiện thành phần tương đối của NTSH trước và sau xử lý BOD và chất rắn lơ lửng là 2 thông số quan trọng nhất được sử dụng để xác định đặc tính của NTSH Quá trình xử lý lắng đọng ban đầu có thể giảm được khoảng

50% chất rắn lơ lửng và 35% BOD

Bảng 2.2: Thành phần tương đối của nước thải sinh hoạt bình thường

Thành phần chất thải Trước khi

lắng đọng

Sau khi lắng đọng

Sau khi xử lý sinh học

Chất hữu cơ trong NTSH đặc trưng có thể phân huỷ sinh học có thành phần 50% hydrocacbon, 40% protein và 10% chất béo Độ pH dao động trong khoảng 6.5 – 8.0 trong nước thải có khoảng 20% - 40% vật chất hữu cơ không phân huỷ sinh học

2.2 TÁC HẠI CỦA NƯỚC THẢI SINH HOẠT

Tác hại đến môi trường của nước thải do các thành phần ô nhiễm tồn tại trong

nước thải gây ra như sau:

2.2.1 Tác hại do chất hữu cơ BOD, COD

Sự khoáng hoá, ổn định chất hữu cơ BOD, COD trong nước thải tiêu thụ một lượng lớn oxy và gây thiếu hụt oxy của nguồn tiếp nhận dẫn đến ảnh hưởng đến hệ sinh thái môi trường nước Nếu ô nhiễm quá mức, điều kiện yếm khí có thể hình thành Trong quá trình phân huỷ yếm khí sinh ra các sản phẩm như H2S, NH3,

CH4, làm cho nước có mùi hôi thối và làm giảm pH của môi trường

2.2.2 Tác hại do chất rắn SS

Chất rắn gây lắng đọng ở nguồn tếp nhận, gây cản trở dòng chảy, giảm diện

tích mặt cắt ướt của kênh rạch, sông hồ, gây điều kiện yếm khí

chảy, ngộ độc thức ăn, vàng da,…

2.2.5 Tác hại do nitơ, photpho

Đây là những nguyên tố dinh dưỡng đa lượng Nếu nồng độ trong nước quá cao dẫn đến hiện tượng phú dưỡng hoá ( đó là do sự phát triển bùng phát của các loại tảo, làm cho nồng độ oxy trong nước rất thấp vào ban đêm gây ngạt thở và

diệt vong các sinh vật, trong khi đó vào ban ngày nồng độ oxy rất cao do quá trình

hô hấp của tảo thải ra )

2.2.6 Tác hại do dầu mỡ

Dầu mỡ gây mùi, ngăn cản khuếch tán oxy trên bề mặt

2.2.7 Tác hại do màu

Làm mất vẻ mỹ quan

2.2.8 Bảo vệ nguồn nước mặt khỏi sự ô nhiễm của nước thải

Nguồn nước mặt là sông hồ, kênh rạch, suối, biển, … nơi tiếp nhận nước thải

từ khu dân cư, đô thị , khu công nghiệp hay các xí nghiệp công nghiệp Một số nguồn nước trong số đó là nguồn nước ngọt quí giá, sống còn của đất nước, nếu để

bị ô nhiễm do nước thải thì chúng ta phải trả giá rấ t đắt và hậu quả không lường hết Vì vậy, nguồn nước phải được bảo vệ khỏi sự ô nhiễm do nước thải

Ô nhiễm nguồn nước mặt chủ yếu là do tất cả các dạng nước thải chưa xử lý

xả vào nguồn nước làm thay đổi các tính chất hoá lý và sinh học của nguồn nước

Sự có mặt của các chất độc hại xả vào nguồn nước sẽ làm phá vỡ cân bằng sinh học

tự nhiên của nguồn nước và kìm hãm quá trình tự làm sạch của nguồn nước Khả năng tự làm sạch của nguồn nước phụ thuộc vào các điều kiện xáo trộn và pha loãng của nước thải với nguồn Sự có mặt của các vi sinh vật, trong đó có các vi khuẩn gây bệnh, đe doạ tính an toàn vệ sinh nguồn nước

Biện pháp được coi là hiệu quả nhất để bảo vệ nguồn nước là:

• Hạn chế số lượng nước thải xả vào nguồn nước

• Giảm thiểu nồng độ ô nhiễm trong nước thải theo qui địng bằng cách áp dụng công nghệ xử lý phù hợp đủ tiêu chuẩn xả ra nguồn nước Ngoài ra, việc nghiên cứu áp dụng công nghệ sử dụng lại nước thải trong chu trình kín có ý nghiã đặc biệt quan trọng

2.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI

Các phương pháp sử dụng để xử lý nước thải phụ thuộc vào các tính chất vật

lý, hóa học và sinh học của nước thải, do đó về bản chất kỹ thuật xử lý nước thải được chia làm 3 nhóm chính: lý học (cơ học), hóa học, sinh học Nếu xác định ở cấp độ xử lý, các kỹ thuật xử lý trên áp dụng ở các mức sau:

- Xử lý sơ bộ (xử lý bậc một): quá trình này dùng để loại bỏ các tạp chất

thô, các loại cặn trong nước thải Những tạp chất thô này có thể ảnh hưởng đến

hoạt động bình thường của các quá trình xử lý sau này, hay gây hỏng hóc các thiết

bị phụ trợ khi hoạt động Các quá trình xử lý sơ bộ thường dùng: song chắn rác, lưới chắn rác, thiết bị nghiền rác, bể lắng cát, bể tuyển nổi, bể lắng…

- Xử lý bậc hai: mục đích chính của giai đoạn này là loại trừ các hợp chất hữu cơ và các chất rắn lơ lửng có khả năng phân hủy sinh học Các quá trình

thường được sử dụng trong xử lý bậc hai là: bùn hoạt tính, bể biophin, các hồ sinh

học…

- Xử lý bậc cao: được áp dụng khi yêu cầu xử lý cao hơn quá trình xử lý bậc hai có thể đáp ứng Người ta dùng xử lý bậc cao để loại bỏ các thành phần như dinh dưỡng (nitơ, phôtpho…), các hợp chất độc, các hợp chất hữu cơ và các chất rắn lơ lửng Quá trình xử lý bậc cao có thể áp dụng các kỹ thuật sinh học, hóa học hoặc lý học Ví dụ: quá trình sinh học để loại bỏ nitơ, phôtpho, keo tụ hóa học, quá trình lắng theo sau là lọc hấp phụ bằng cacbon hoạt tính

- Xử lý bùn cặn: đây là khâu rất quan trọng không thể không xét đến trong công trình xử lý nước thải vì trong một số công đoạn xử lý luôn kèm theo một lượng bùn đáng kể Các kỹ thuật xử lý bùn có thể kể là: nén bùn, ổn định bùn, sấy bùn, sản xuất compost…

2.3.1 Phương pháp xử lý lý học (cơ học)

Phương pháp này được sử dụng để tách các tạp chất không hòa tan và một phần các chất ở dạng keo ra khỏi nước thải Các công trình xử lý cơ học bao gồm:

2.3.1.1 Thiết bị chắn rác

Hình 2.1: Thiết bị chắn rác Thiết bị chắn rác có thể là song chắn rác hoặc lưới chắn rác, có chức năng chắn giữ những rác bẩn thô (giấy, rau, cỏ, rác…), nhằm đảm bảo đảm cho máy bơm, các công trình và thiết bị xử lý nước thải hoạt động ổn định Song và lưới chắn rác được cấu tạo bằng các thanh song song, các tấm lưới đan bằng thép hoặc tấm thép có đục lỗ… tùy theo kích cỡ các mắt lưới hay khoảng cách giữa các thanh

mà ta phân biệt loại chắn rác thô, trung bình hay rác tinh

Theo cách thức làm sạch thiết bị chắn rác ta có thể chia làm 2 loại: loại làm sạch bằng tay, loại làm sạch bằng cơ giới

2.3.1.2 Thiết bị nghiền rác

Là thiết bị có nhiệm vụ cắt và nghiền vụn rác thành các hạt, các mảnh nhỏ lơ lửng trong nước thải để không làm tắc ống, không gây hại cho bơm Trong thực tế cho thấy việc sử dụng thiết bị nghiền rác thay cho thiết bị chắn rác đã gây nhiều khó khăn cho các công đoạn xử lý tiếp theo do lượng cặn tăng lên như làm tắc nghẽn hệ thống phân phối khí và các thiết bị làm thoáng trong các bể (đĩa, lỗ phân phối khí và dính bám vào các tuabin… Do vậy phải cân nhắc trước khi dùng

2.3.1.3 Bể điều hòa

Là đơn vị dùng để khắc phục các vấn đề sinh ra do sự biến động về lưu lượng và tải lượng dòng vào, đảm bảo hiệu quả của các công trình xử lý sau, đảm bảo đầu ra sau xử lý, giảm chi phí và kích thước của các thiết bị sau này

Có 2 loại bể điều hòa:

- Bể điều hòa lưu lượng

- Bể điều hòa lưu lượng và chất lượng

Các phương án bố trí bể điều hòa có thể là bể điều hòa trên dòng thải hay ngoài dòng thải xử lý Phương án điều hòa trên dòng thải có thể làm giảm đáng kể dao động thành phần nước thải đi vào các công đoạn phía sau, còn phương án điều hòa ngoài dòng thải chỉ giảm được một phần nhỏ sự dao động đó Vị trí tốt nhất để

bố trí bể điều hòa cần được xác định cụ thể cho từng hệ thống xử lý, và phụ thuộc vào loại xử lý, đặc tính của hệ thống thu gom cũng như đặc tính của nước thải

2.3.1.4 Bể lắng cát

Nhiệm vụ của bể lắng cát là loại bỏ cặn thô, nặng như: cát, sỏi, mảnh thủy tinh, mảnh kim loại, tro, than vụn… nhằm bảo vệ các thiết bị cơ khí dễ bị mài mòn, giảm cặn nặng ở các công đoạn xử lý sau

- Bể lắng cát tiếp tuyến: là loại bể có thiết diện hình tròn, nước thải được dẫn vào bể theo chiều từ tâm ra thành bể và được thu vào máng tập trung rồi dẫn ra ngoài

- Bể lắng cát làm thoáng: Để tránh lượng chất hữu cơ lẫn trong cát và tăng hiệu quả xử lý, người ta lắp vào bể lắng cát thông thường một dàn thiết bị phun khí Dàn này được đặt sát thành bên trong bể tạo thành một dòng xoắn ốc quét đáy bể với một vận tốc đủ để tránh hiện tượng lắng các chất hữu cơ, chỉ có cát và các phân

tử nặng có thể lắng

2.3.1.5 L ắng

Lắng là phương pháp đơn giản nhất để tách các chất bẩn không hòa tan ra khỏi nước thải Dựa vào chức năng và vị trí có thể chia bể lắng thành các loại:

- Bể lắng đợt 1: Được đặt trước công trình xử lý sinh học, dùng để tách các chất rắn, chất bẩn lơ lững không hòa tan

- Bể lắng đợt 2: Được đặt sau công trình xử lý sinh học dùng để lắng các cặn vi sinh, bùn làm trong nước trước khi thải ra nguồn tiếp nhận

Căn cứ vào chiều dòng chảy của nước trong bể, bể lắng cũng được chia thành các loại giống như bể lắng cát ở trên: bể lắng ngang, bể lắng đứng, bể lắng tiếp tuyến (bể lắng radian)

2.3.1.6 Lọc

Lọc được ứng dụng để tách các tạp chất phân tán có kích thước nhỏ khỏi nước thải, mà các bể lắng không thể loại được chúng Người ta tiến hành quá trình lọc nhờ các vật liệu lọc, vách ngăn xốp, cho phép chất lỏng đi qua và giữ các tạp chất lại

Vật liệu lọc được sử dụng thường là cát thạch anh, than cốc, hoặc sỏi, thậm chí cả than nâu, than bùn hoặc than gỗ Việc lựa chọn vật liệu lọc tùy thuộc vào loại nước thải và điều kiện địa phương

Có nhiều dạng lọc: lọc chân không, lọc áp lực, lọc chậm, lọc nhanh, lọc chảy ngược, lọc chảy xuôi…

2.3.1.7 Tuyển nổi

Phương pháp tuyển nổi thường được sử dụng để tách các tạp chất (ở dạng hạt rắn hoặc lỏng) phân tán không tan, tự lắng kém ra khỏi pha lỏng Trong một số trường hợp quá trình này cũng được dùng để tách các chất hòa tan như các chất hoạt động bề mặt Quá trình như vậy được gọi là quá trình tách hay làm đặc bọt

Trong xử lý nước thải về nguyên tắc tuyển nổi thường được sử dụng để khử các chất lơ lửng và làm đặc bùn sinh học

Quá trình tuyển nổi được thực hiện bằng cách sục các bọt khí nhỏ (thường là không khí) vào trong pha lỏng Các khí đó kết dính với các hạt và khi lực nổi tập hợp các bóng khí và hạt đủ lớn sẽ kéo theo các hạt cùng nổi lên bề mặt, sau đó

chúng tập hợp lại với nhau thành các lớp bọt chứa hàm lượng các hạt cao hơn trong chất lỏng ban đầu

Bảng 2.3: Ứng dụng các công trình cơ học trong xử lý nước thải

Lưới chắn rác Tách các chất rắn thô và có thể lắng

Nghiền rác Nghiền các chất rắn thô đến kích thước nhỏ hơn đồng nhất

Bể điều hoà Điều hòa lưu lượng và tải trọng BOD và SS

Lắng Tách các cặn lắng và nén bùn

Lọc Tách các hạt cặn lơ lửng còn lại sau xử lý sinh học hoặc

hóa học Màng lọc Tương tự như quá trình lọc, tách tảo từ nước thải sau hồ

ổn định Vận chuyển khí Bổ sung và tách khí

Bay hơi và bay khí Bay hơi các hợp chất hữu cơ bay hơi từ nước thải

2.3.2 Phương pháp xử lý hóa lý

Thực chất của phương pháp hóa lý là đưa vào nước thải chất phản ứng nào đấy để gây tác động với các chất bẩn biến đổi hóa học tạo thành chất khác dưới dạng cặn hoặc chất hòa tan nhưng không độc hại, không gây ô nhiễm môi trường

Các phương pháp hóa lý thường được ứng dụng để xử lý nước thải là: keo

tụ, tạo bông, hấp thụ trích ly, bay hơi, tuyển nổi, và khử trùng nước thải

Bảng 2.4: Ứng dụng các quá trình hóa lý trong xử lý nước thải

Khuấy trộn Khuấy trộn hóa chất và chất khí với nước thải và giữ cặn

ở trạng thái lơ lững Tạo bông Giúp cho việc tập hợp các hạt cặn nhỏ thành các hạt lớn

hơn để có thể tách ra bằng lắng trọng lực Tuyển nổi Tách hạt cặn lơ lửng nhỏ và các hạt có tỷ trọng sắp xỉ tỷ

trọng của nước, hoặc sử dụng để nén bùn sinh học

Hấp thụ Tách các chất hữu cơ không được xử lý bằng phương

pháp hóa học thông thường hoặc bằng phương pháp sinh học Nó cũng được dùng để tách ki m loại nặng, khử chlorine của nước thải trước khi xử vào nguồn

Phá hủy chọn lọc các vi sinh vật gây bệnh

Khử chlorine Tách clo còn lại sau quá trình clo hóa

2.3.3 Phương pháp xử lý sinh học

Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học là dựa vào khả năng sống và hoạt động của các vi sinh vật có tác dụng phân hóa những chất hữu cơ trở thành nước, những chất vô cơ và những chất khí đơn giản

Nước thải được xử lý bằng phương pháp sinh học sẽ được đặc trưng bởi chỉ tiêu BOD hoặc COD Để có thể xử lý bằng phương pháp này nước thải sản xuất cần không chứa các chất độc và tạp chất, các muối kim loại nặng, hoặc nồng độ của chúng không được vược quá nồng độ cực đại cho phép và có tỷ số BOD/COD ≥ 0,5

Các công trình sinh học có thể được chia làm các công trình sinh học hiếu khí và kỵ khí, hoặc có thể được phân loại thành các công trình sinh học trong điều kiện tự nhiên và nhân tạo

2.3.3.1 Công trình xử lý sinh học trong điều kiện tự nhiên

Cơ sở của phương pháp này là dựa vào khả năng tự làm sạch đất và nước, việc xử lý nước thải được thực hiện trên các công trình: cánh đồng tưới, bãi lọc, hồ sinh học…

a Cánh đồng tưới và bãi lọc:

Cánh đồng tưới và cánh đồng lọc được xây dựng ở những nơi có độ dốc tự nhiên 0.02, cách xa khu dân cư về cuối hướng gió, và thường được xây dựng ở những nơi đất cát, cát…

Cánh đồng tưới và bãi lọc là những ô đất được san phẳng hoặc dốc không đáng kể, và được ngăn cách bằng những bờ đất Nước thải được phân phối vào các

ô nhờ hệ thống mạng lưới tưới, bao gồm: mương chính, mương phân phối và hệ thống mạng lưới tưới trong các ô Kích thước của các ô phụ thuộc vào địa hình, tính chất của đất và phương pháp canh tác

- Nguồn nước để tưới cho cây trồng

- Điều hòa dòng chảy nước mưa trong hệ thống thoát nước đô thị

Căn cứ theo đặc tính tồn tại và tuần hoàn của các vi sinh và sau đó là cơ chế

xử lý, người ta phân loại làm 3 loại hồ: Hồ kỵ khí, hồ hiếu kỵ khí (Facultativ) và hồ hiếu khí

- Hồ kỵ khí: Dùng để lắng và phân hủy cặn lắng bằng phương pháp sinh hóa tự nhiên dựa trên cơ sở sống và hoạt động của vi sinh vật kỵ khí Loại hồ này thường được dùng để xử lý nước thải công nghiệp có độ nhiễm bẩn lớn, còn ít dùng

để xử lý nước thải sinh hoạt, vì nó gây ra mùi hôi thối khó chịu Hồ kỵ khí phải cách xa nhà ở và xí nghiệp thực phẩm 1.5 – 2 km

- Hồ hiếu kỵ khí (facultativ): Loại hồ này thường được gặp trong điều kiện

tự nhiên, trong hồ thường xảy ra hai quá trình song song: quá trình ôxy hóa hiếu khí chất nhiễm bẩn hữu cơ và quá trình phân hủy mêtan cặn lắng Đặc điểm của loại hồ này xét theo chiều sâu có thể chia làm 3 phần: lớp trên mặt là vùng hiếu khí, lớp giữa là vùng trung gian, còn lớp dưới là vùng kỵ khí

- Hồ hiếu khí: Quá trình ôxy hóa các chất hữu cơ bằng vi sinh vật hiếu khí Được phân làm hai nhóm: hồ làm thoáng tự nhiên và hồ làm thoáng nhân tạo

+ Hồ làm thoáng tự nhiên: ôxy cung cấp cho quá trình ôxy hóa chủ yếu

do sự khuyếch tán không khí qua mặt nước và qua quá trình quanh hợp của các thực vật nước

+ Hồ hiếu khí làm thoáng nhân tạo: nguồn cung cấp ôxy cho quá trình sinh hóa là bằng các thiết bị như bơm khí nén hoặc máy khuấy cơ học

2.3.3.2 Công trình xử lý sinh học trong điều kiện nhân tạo

Bể biôphin được phân loại dựa theo nhiều đặc điểm khác nhau, nhưng trên thực tế bể được phân làm hai loại:

- Biôphin nhỏ giọt: dùng để xử lý sinh hóa nước thải hoàn toàn Đặc điểm riêng của bể là kích thước của các hạt vật liệu lọc không lớn hơn 25 – 30mm, và tải trọng nước nhỏ 0,5 – 1,0 m3

/m2, nên chỉ thích hợp cho trường hợp lưu lượng nhỏ từ

20 – 1000 m3/ngày đêm

- Biôphin cao tải: khác với biôphin nhỏ giọt là chiều cao của bể công tác và tải trọng tưới nước cao hơn, vật liệu lọc có kích thước 40 – 60 mm Nếu ở bể biôphin nhỏ giọt thoáng gió là nhờ tự nhiên thì ở bể biôphin cao tải lại là nhân tạo

Bể có thể được dùng để xử lý nước thải bằng sinh học hoàn toàn hoặc không hoàn toàn

b Bể Aerotank

Bể Aerotank là công trình là bằng bê tông, bê tông cốt thép, với mặt bằng thông dụng là hình chữ nhật, là công trình sử dụng bùn hoạt tính để xử lý các chất ô nhiễm trong nước

Bùn hoạt tính là loại bùn xốp chứa nhiều vi sinh có khả năng ôxy hóa và khoáng hóa các chất hữu cơ có trong nước thải

Để giữ cho bùn hoạt tính ở trạng thái lơ lửng, và để đảm bảo ôxy dùng cho quá trình ôxy hóa các chất hữu cơ thì phải luôn luôn đảm bảo việc làm thoáng gió

Số lượng bùn tuần hoàn và số lượng không khí cần cấp phụ thuộc vào độ ẩm và mức độ yêu cầu xử lý nước thải

Bể được phân loại theo nhiều cách: theo nguyên lý làm việc có bể thông thường và bể có ngăn phục hồi; theo phương pháp làm thoáng là bể làm thoáng bằng khí nén, máy khuấy cơ học, hay kết hợp …

Ngoài 2 công trình xử lý sinh học nhân tạo trên còn có các công trình khác: mương oxy hóa, bể UASB, bể lắng hai vỏ…

2.3.4 Phương pháp xử lý cặn

Trong các trạm xử lý thường có khối lượng cặn lắng tương đối lớn từ song chắn rác, bể lắng đợt một, đợt hai… Trong cặn chứa rất nhiều nước (độ ẩm từ 97% – 99 %), và chứa nhiều chất hữu cơ có khả năng, do đó cặn cần phải được xử lý để giảm bớt nước, các vi sinh vật độc hại trước khi thải cặn ra nguồn tiếp nhận

Các phương pháp xử lý cặn gồm:

Cô đặc cặn bằng trọng lực: Là phương pháp để bùn lắng tự nhiên, các công

trình của phương pháp này là các bể lắng giống như bể lắng nước thải: bể lắng đứng, bể ly tâm…

Cô đặc cặn bằng tuyển nổi: Lợi dụng khả năng hòa tan không khí vào nước

khi nén hỗn hợp khí nước ở áp lực cao, sau đó giảm áp lực của hỗn hợp xuống áp lực của khí quyển, khí hòa tan lại tách ra khỏi nước dưới dạng các bọt nhỏ dính bám vào hạt bông cặn, làm cho tỷ trọng hạt bông cặn nhẹ hơn nước và nổi lên trên

bề mặt Các công trình sử dụng phương pháp này gọi là bể tuyển nổi có hình chữ nhật hoặc hình tròn

Ổn định cặn: Là phương pháp nhằm phân hủy các chất hữu cơ có thể phân

hủy bằng sinh học thành CO2, CH4 và H2O, giảm vấn đề mùi và loại trừ thối rữa của cặn, đồng thời giảm số lượng vi sinh vật gây bệnh và giảm thể tích cặn Có thể

ổn định cặn hóa chất, hay bằng phương pháp sinh học hiếu khí hay kỵ khí Các công trình được sử dụng trong ổn định cặn như: bể tự hoại, bể lắng hai vỏ, bể mêtan…

Làm khô cặn: Có thể sử dụng sân phơi, thiết bị cơ học (máy lọc ép, máy ép

băng tải, máy lọc chân không, máy lọc ly tâm…), hoặc bằng phương pháp nhiệt Lựa chọn cách nào để làm khô cặn phụ thuộc vào nhiều yếu tố: mặt bằng, điều kiện đất đai, yếu tố thủy văn, kinh tế xã hội…

2.3.5 Các phương pháp khử trùng

Nước thải sau khi xử lý bằng phương pháp sinh học còn chứa rất nhiều vi khuẩn, hầu hết các vi khuẩn này đều không phải là các vi khuẩn gây bệnh, nhưng không loại trừ khả năng tồn tại của một vài vi khuẩn gây bệnh Nếu nước thải ra nguồn tiếp nhận thì khả năng gây bệnh là rất lớn, do đó cần phải khử trùng nước trước khi thải Các phương pháp khử trùng nước thải phổ biến hiện nay là:

Sử dụng Clo lỏng hay Clo hơi qua thiết bị định lượng Clo

Dùng Hypoclorit – canxi ( Ca(ClO)2) dạng bột, hòa tan trong thùng dung dịch 3 – 5% rồi định lượng vào bể tiếp xúc

Dùng Hypoclorit – natri, nước zavel NaOCl

Dùng Ozon: Ozon được sản xuất từ không khí do máy tạo ozon đặt ngay trong trạm xử lý Ozon sản xuất ra được dẫn ngay vào bể hòa tan và tiếp xúc

Dùng tia cực tím (UV): tia UV sử dụng trực tiếp bằng ánh sáng mặt trời, hoặc bằng đèn thủy ngân áp lực thấp được đặt ngầm trong mượng có nước thải chảy qua

CHƯƠNG 3: ĐỀ XUẤT VÀ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC

THIẾU NIÊN BÌNH THUẬN

  

3.1 Xác định thông số đầu vào

Do dự án Trung Tâm hoạt động Thanh Thiếu Niên Bình Thuận đang trong quá trình xây dựng vẫn chưa đi vào hoạt động Vì vậy, thành phần nước thải sinh hoạt trong Trung Tâm chưa được xác định chính xác Tuy nhiên, qua tham khảo các số liệu khảo sát tại các nhà văn hóa, khu du lịch kế cận với các hoạt động tương

tự và theo kết quả phân tích nước thải một số đơn vị khác thấy rằng thành phần nước thải sinh hoạt có tính chất tương tự nhau

Nước thải sinh hoạt từ các hoạt động của Trung tâm hoạt động thanh thiếu niên tỉnh Bình Thuận có đặc điểm là chứa nhiều các chất lơ lửng, nhiều chất hoạt động bề mặt Trong nước thải có nhiều các hợp chất hữu cơ khác nhau Đặc biệt ở đây bao gồm cả nước thải và chất thải của các nhà vệ sinh của khu căn hộ nên hàm lượng chất rắn rất cao Đồng thời trong nước thải cũng chứa rất nhiều các vi sinh vật gây bệnh

Theo kết quả phân tích nước thải của các nguồn tương tự, một số thông số đặc trưng của nước thải sinh hoạt được xác định trong bảng 3.1

Bảng 3.1 Thành phần nước thải đầu vào và tiêu chuẩn đầu ra như sau:

STT Thành phần nước thải Đơn vị tính Nồng độ QCVN 14 –

7 Tổng Coliform MPN/100ml 5 x 105 3000

(N guồn: Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp – Tính toán thiết kế công trình, Lâm Minh Triết, 2004)

Giá trị C của các thông số ô nhiễm trong QCVN 14 - 2008 làm cơ sở tính

toán giá trị tối đa cho phép Cmax trong nước thải sinh hoạt khi thải ra các nguồn

nước tiếp nhận nước thải được quy định tại bảng 3.1

Chọn giá trị hệ số K: Tuỳ theo loại hình, quy mô và diện tích sử dụng của

cơ sở dịch vụ, cơ sở công cộng, khu chung cư và khu dân cư, doanh nghiệp, giá trị hệ số K được áp dụng theo bảng 3.2

Bảng 3.2: Giá trị hệ số K ứng với loại hình cơ sở dịch vụ, cơ sở

công cộng và chung cư

Loại hình cơ sở Quy mô, diện tích sử dụng của cơ sở Giá trị

4 Chợ Lớn hơn hoặc bằng 1.500m2

1,0 Dưới 1.500m2

1,2

5 Nhà hàng ăn uống, Lớn hơn hoặc bằng 500m2

1,0

Lượng nước thải phát sinh trong khu vực dự án trong giai đoạn một là 200

m3/ngày Trong đó nước thải phát sinh từ khối nhà nghỉ 150 người (45 m3); từ hoạt động của nhân viên (9 m3); từ hoạt động của khách đến dã ngoại (136 m3); từ khu bếp và các khu vực khác (10m3

)

Dựa vào thành phần các chất ô nhiễm và khu vực hoạt động của dự án, nước thải sau xử lý cần đạt giá trị C cột A với hệ số k=1 theo QCVN: 14/2008/BTNMT

Vì hệ số K= 1  C = C max

 Tiêu chuẩn xã thải

- Nước thải sau xử lý phải đạt QCVN 14 – 2008/BTNMT, cột A

- Sau khi được xử lý, sẽ được đấu vào hệ thống thoát nước khu vực

3.2 Đề xuất công nghệ xử lý

3.2.1 Phương án 1

Nước đã xử lý Đạt giá trị C cột A với hệ số k=1 theo QCVN:

Bể điều hòa nước thải

Nước thải vào

Đường nước thải Đường bùn Đường nước sau khi tách bùn Đường khí thải

Ghi chú:

 Thuyết minh quy trình công nghệ phương án 1:

Nước thải theo hệ thống mương dẫn chảy qua bể gom nước thải tập trung sau

đó được đưa qua thiết bị tách mỡ nhằm tách hám lượng dầu mỡ cũng như lượng rác trong dòng thải để xử lý

Từ bể tách mỡ nước thải được bơm vào bể điều hòa, ở đây nước thải sẽ được ổn định về lưu lượng và nồng độ nhờ hệ thống khí từ máy thổi khí Một phần các chất bẩn được loại bỏ ở bể điều hòa Từ bể điều hòa nước thải được bơm qua bể sinh học hiếu khí có gắn giá thể Tại đây những vi khuẩn hiếu khí sẽ phân hủy các chất hữu cơ còn sót lại của quá trình phân huỷ kỵ khí Lớp giá thể có bề mặt riêng lớn là môi trường dính bám thuận lợi cho vi sinh vật, vì vậy lượng bùn hoạt tính trong bể

sẽ được giữ lại trên lớp giá thể nên nồng độ bùn trong bể luôn luôn ổn định và hiệu quả xử lý cao Từ 80 - 85% hàm lượng các chất bẩn được loại bỏ Nhằm đảm bảo lượng oxy hoà tan đầy đủ cho quá trình lên men hiếu khí, trong bể hiếu khí được bố trí hệ thống phân phối không khí bọt mịn có hiệu suất hoà tan oxy rất cao

Sau khi qua bể hiếu khí nước thải sẽ chảy qua bể lắng để lắng các màng sinh học dư bong ra từ lớp giá thể Bùn lắng trong bể lắng sẽ được tuần hoàn trở lại bể sinh học hiếu khí nhằm đảm bảo lượng bùn sinh học trong bể luôn ổn định Còn phần bùn dư định kỳ sẽ bơm vào bể phân huỷ bùn để xử lý Phần nước lắng được

sẽ chảy qua bể khử trùng để tiếp tục xử lý

Nước thải chảy qua bể khử trùng để tiêu diệt lượng vi trùng có trong nước thải nhằm bảo đảm nước sau khi xử lý đạt tiêu chuẩn về mặt vi sinh của nước thải Cuối cùng nước thải được bơm vào thiết bị lọc áp lực để tách hoàn toàn lượng cặn lơ lửng còn sót lại trong nước thải nhằm đảm bảo chất lượng nước sau xử lý Thiết bị lọc định kỳ sẽ tiến hành rửa lọc nhằm tách hàm lượng cặn lâu ngày bám phủ lên bề mặt lớp vật liệu gây tắc lọc, làm giảm hiệu quả xử lý Phần nước sau khi rửa lọc sẽ được chảy vào bể phân huỷ bùn để xử lý

Nước thải sau khi xử lý sẽ đạt giá trị C cột A với hệ số k=1 theo

QCVN:14-2008

Phần bùn dư từ bể lắng sinh học và bùn từ quá trình rửa lọc sẽ được bơm về bể phân huỷ bùn Tại bể phân huỷ bùn, bùn sẽ được tách nước phần nước sau khi tách bùn sẽ chảy về hố gom để xử lý Phần bùn lắng sẽ được phân huỷ kỵ khí và định kỳ được hút bỏ

3.2.2 Phương án 2

Hình 3.2 : Sơ đồ công nghệ lựa chọn theo phương án 2

Nước đã xử lý Đạt giá trị C cột A với hệ số k=1 theo QCVN:

Ghi chú:

 T huyết minh quy trình công nghệ phương án 2

Nước thải theo hệ thống mương dẫn chảy qua bể gom nước thải tập trung sau

đó được đưa qua thiết bị tách mỡ nhằm tách hám lượng dầu mỡ cũng như lượng rác trong dòng thải để xử lý

Từ bể tách mỡ nước thải được bơm vào bể điều hòa, ở đây nước thải sẽ được ổn định về lưu lượng và nồng độ nhờ hệ thống khí từ máy thổi khí Một phần các chất bẩn được loại bỏ ở bể điều hòa Từ bể điều hòa nước thải nước thải sẽ được bơm qua bể lọc sinh học Tại đây, nước thải được tiếp xúc với màng sinh học

ở trên bề mặt vật liệu và được làm sạch do vi sinh vật của màng phân hủy hiếu khí sinh ra CO2 và nước, phân hủy kỵ khí sinh ra CH4 và CO2 làm tróc màng ra khỏi vật mang, bị nước cuốn theo Trên mặt giá mang là vật liệu lọc lại hình thành lớp màng mới Hiện tượng này được lặp đi lặp lại nhiều lần kết quả BOD của nước thải

bị vi sinh vật sử dụng làm chất dinh dưỡng phân hủy kỵ khí cũng như hiếu khí Theo thời gian chiều dày lớp màng nhày ngày càng tăng vì thế gần sát với lớp vật liệu lọc môi trường kỵ khí hình thành Sau một thời gian, lớp màng nhày bị tróc ra

và theo dòng nước chảy qua bể lắng 2

Hỗn hợp bùn và nước thải sẽ tự chảy sang bể lắng 2 để tách bùn Với thời gian lưu thích hợp thì lượng bùn sinh học này sẽ lắng xuống đáy bể và sẽ được bơm sang bể nén bùn

Còn phần bùn dư định kỳ sẽ bơm vào bể phân huỷ bùn để xử lý Phần nước lắng được sẽ chảy qua bể khử trùng để tiếp tục xử lý

Nước thải chảy qua bể khử trùng để tiêu diệt lượng vi trùng có trong nước thải nhằm bảo đảm nước sau khi xử lý đạt tiêu chuẩn về mặt vi sinh của nước thải Nước thải sau khi xử lý sẽ đạt giá trị C cột A với hệ số k=1 theo QCVN:14-

2008

Phần bùn dư từ bể lắng sinh học và bùn từ quá trình rửa lọc sẽ được bơm về bể phân huỷ bùn Tại bể phân huỷ bùn, bùn sẽ được tách nước phần nước sau khi tách bùn sẽ chảy về hố gom để xử lý Phần bùn lắng sẽ được phân huỷ kỵ khí và định kỳ

CHƯƠNG 4 : TÍNH TOÁN CHI TIẾT CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ

SSv: Hàm lượng chất lơ lửng trong nước thải chưa xử lý, mg/l

SSr: Hàm lượng chất lơ lửng trong nước thải sau xử lý cho phép xả thải vào nguồn nước, mg/l

- Mức độ cần thiết phải xử lý hàm lượng BOD

BOD5v : Hàm lượng BOD5trong nước thải đầu vào, mg/l

BOD5r : Hàm lượng BOD5 trong nước thải sau xử lý cho phép xả thải vào nguồn nước, mg/l

- Mức độ cần thiết phải xử lý hàm lượng COD

- Theo thông số đặc trưng của nước thải sinh hoạt hàm lượng COD thường chọn COD =420

CODγ : Hàm lượng COD trong nước thải đầu vào, mg/l;

CODγ : Hàm lượng COD trong nước thải sau xử lý cho phép xả thải vào nguồn nước, mg/l