tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho khu căn hộ cao cấp the estella xa lộ hà nội, an phú, quận 2, thành phố hồ chí minh công suất 700m3 ngày.đêm

Nước thải sinh hoạt là sản phẩm trong quá trình sinh hoạt của con người, các hoạt động của con người luôn gắn liền với nhu cầu sử dụng nước cho các mục đích khác nhau: cho đời sống sinh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP HCM

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Chuyên ngành: K Ỹ THUẬT MÔI TRƯỜNG

Gi ảng viên hướng dẫn: Th.S NGUYỄN TRUNG DŨNG Sinh viên th ực hiện: LÊ THỊ BẢO NGỌC

MSSV: 0951080054 L ớp: 09DMT2

TP H ồ Chí Minh, 2013

ii

Khoa: MÔI TRƯỜNG VÀ CÔNG NGHỆ SINH HỌC

1 H ọ và tên sinh viên/ nhóm sinh viên được giao đề tài :

Tên: Lê Thị Bảo Ngọc MSSV: 0951080054 Lớp: 09DMT2 Ngành : Môi Trường

Chuyên ngành : Kỹ thuật Môi Trường

2 Tên đề tài : Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho khu căn hộ The

Estella, An Phú, Qu ận 2, Tp HCM, công suất 700m 3 /ngày.đêm

3 Các d ữ liệu ban đầu :

Báo cáo chất lượng nước thải của khu dân cư The Estella

Báo cáo mức độ ô nhiễm do nước thải của khu dân cư The Estella

4 Nhi ệm vụ :

Tổng quan về khu dân cư The Estella

Lựa chọn công nghệ xử lý

Tính toán thiết kế công trình đơn vị

Khai toán giá thành

Quản lý vận hành

Thực hiện các bản vẽ

5 Giáo viên hướng dẫn : ThS Nguyễn Trung Dũng

Ngày giao đề tài: 1/4/2013 Ngày nộp báo cáo: 17/7/2013

L ỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan luận văn là kết quả thực hiện của riêng tôi Những kết quả trong luận văn là trung thực, được thực hiện trên cơ sở nghiên cứu lý thuyết, khảo sát tình hình thực tiễn và dưới sự hướng dẫn khoa học của Thạc sĩ Nguyễn Trung Dũng

Nội dung luận văn có tham khảo và sử dụng các tài liệu, thông tin được đăng

tải trên các tác phẩm và các trang web theo danh mục tài liệu của luận văn

Hồ Chí Minh, ngày 17 tháng 7 năm 2013

Sinh viên thực hiện

Lê Thị Bảo Ngọc

iv

LỜI CẢM ƠN

Xin chân thành cám ơn đến các quý Thầy cô Khoa Môi Trường tận tình

giảng dạy và truyền đạt kiến thức chuyên ngành cho em trong suốt thời gian học tập

tại trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ

Em xin đặc biệt cảm ơn thầy Nguyễn Trung Dũng, đã hướng dẫn và chỉ bảo

tận tình, cũng như đã góp ý thiết thực trong suốt quán trình thực hiện, giúp em hoàn thành đồ án này

Em cũng thầm biết ơn sự ủng hộ của gia đình, bạn bè – những người thân yêu luôn là chỗ dựa vững chắc cho em

Cuối cùng, em xin kính chúc quý Thầy, cô và gia đình dồi dào sức khỏe và thành công trong sự nghiệp cao quý

Hồ Chí Minh, ngày 17 tháng 7 năm 2013

Sinh viên thực hiện

Lê Thị Bảo Ngọc

MỤC LỤC

PHI ẾU GIAO ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ii

LỜI CAM ĐOAN iii

LỜI CẢM ƠN iv

MỤC LỤC vv

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ixii

DANH MỤC BẢNG BIỂU ix

DANH M ỤC HÌNH ẢNH xii

CHƯƠNG MỞ ĐẦU 1

1.TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI 1

2 MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI 2

3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2

4 GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI 3

5 Ý NGHĨA ĐỀ TÀI 3

6 KẾT CẤU CỦA LUẬN VĂN 3

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ KHU CĂN HỘ CAO CẤP THE ESTELLA 4

1.1Tổng quan về khu căn hộ cao cấp the estella 4

1.1.1Vị trí địa lý 5

1.1.2Quy mô khu căn hộ cao cấp Estella 5

1.1.3Điều kiện tự nhiên của khu căn hộ cao cấp Estella 8

1.2Nguồn gốc, thành phần và tính chất nước thải sinh hoạt khu căn hộ The Estella 8

1.3 Ảnh hưởng của nước thải sinh hoạt của khu căn hộ 11

ởng của vi khuẩn trong nước thải đối với con người 11

ởng của chất tẩy rửa đối với môi trường 12

ởng của chất dinh dưỡng trong nước thải 13

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT 17

vi

2.1 Những vấn đề chung về xử lý nước thải 17

2.2Thành phần và tính chất của nước thải sinh hoạt 17

2.3Các phương pháp xử lý nước thải sinh hoạt 23

2.3.1X ử lý nước thải bằng phương pháp cơ học 24

2.3.2X ử lý nước thải bằng phương pháp hóa học và lý học 27

2.3.3X ử lý nước thải bằng phương pháp sinh học 28

2.3.4Xử lý nước thải bằng phương pháp khử trùng nước thải 34

2.4Một số sơ đồ công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt 35

CHƯƠNG 3 ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ CHO KHU CĂN HỘ THE ESTELLA 38

3.1 Cơ sở lựa chọn công nghệ 38

3.1.1 Công ngh ệ xử lý phải thỏa mãn các yếu tố sau 38

3.1.2 Xác định lưu lượng tính toán nước thải khu căn hộ The Estella 39

3.1.3 M ức độ cần thiết xử lý nước thải 40

3.1.4 Xác định độ bẩn nước đầu vào: 41

3.2 Đề xuất công nghệ xử lý 42

3.3 Thuy ết minh công nghệ đề xuất 45

CHƯƠNG 4 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ 47

4.1Phương án 1 47

4.1.1 Song ch ắn rác 47

4.1.2B ể thu gom 50

4.1.3Bể điều hòa 53

4.1.4Bể lắng đợt I 58

4.1.5Bể Aerotank 65

4.1.6Bể lắng II 78

4.1.7Bể tiếp xúc khử trùng 83

4.1.8Bể phân hủy bùn 86

4.1.9Máy ép bùn 90

4.1.10Nhà điều hành 91

4.2 Phương án 2 91

4.2.1Song ch ắn rác 92

4.2.2Bể thu gom 92

4.2.3Bể điều hòa 93

4.2.4 Bể lắng I 93

4.2.5Mương oxi hóa 94

4.2.6 Bể lắng II 108

4.2.7Bể tiếp xúc khử trùng 113

4.2.8 Bể phân hủy bùn 114

4.2.9 Máy ép bùn băng tải 117

4.2.10 Nhà điều hành 118

CHƯƠNG 5 KHAI TOÁN CÔNG TRÌNH XỬ LÝ NƯỚC THẢI 118

5.1 Phương án 1 119

5.1.1 Dự toán chi phí 119

5.1.2 Tổng nguồn vốn đầu tư và tiến độ thực hiện 127

5.2 Phương án 2 128

5.2.1 Dự toán chi phí 128

5.2.2 Tổng nguồn vốn đầu tư và tiến độ thực hiện 135

CHƯƠNG 6 QUẢN LÝ VẬN HÀNH VÀ BẢO TRÌ HỆ THỐNG 137

6.1 Thi công 137

6.2 Thiết kế hệ thống 137

6.3 Xây dựng các công trình trong bản hệ thống 137

6.3.1L ực lượng thi công 137

6.3.2 Ph ương pháp thi công 138

6.3.4 Nh ập khẩu thiết bị 138

6.3.5 L ắp đặt thiết bị 138

6.3.6 H ệ thống đường ống 139

6.3.7 Ch ạy thử hệ thống 139

6.3.8 Qu ản lý hệ thống 139

viii

6.3.9 Nguyên nhân và bi ện pháp khắc phục sự cố trong vận hành hệ thống xử lý 140

6.3.10 Bảo trì 141

CHƯƠNG 7 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 142

7.1 Kết luận 142

7.1.1 K ết luận chung 142

7.1.2 K ết luận và phương án lựa chọn 142

7.2 Ki ến nghị 144 TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

F/M Tỷ số giữa lượng thức ăn và lượng vi sinh vật

SS Chất rắn lơ lửng

x

DANH MỤC BẢNG BIỂU

B ảng 1.1: Giá trị các thông số ô nhiễm của khu căn hộ 11

B ảng 2.1: Tiêu chuẩn thải nước khu vực dân cư 21

Bảng 2.2: Tiêu chuẩn thải nước từ các khu dịch vụ thương mại 21

B ảng 2.3: Tiêu chuẩn thải nước từ các công sở 22

B ảng 2.4:Tiêu chuẩn thải nước từ các khu giải trí 23

Bảng 3.1: Yêu cầu đầu ra của nước thải sinh hoạt khu căn hộ 38

B ảng 3.2: Hệ số không điều hòa đối với nước thải sinh hoạt 40

B ảng 3.3: Giá trị các thông số ô nhiễm làm cơ sở tính toán giá trị tối đa cho phép 41

B ảng 4.1: Hệ số hình dạng thanh chắn rác 48

Bảng 4.2: Tóm tắt thông số thiết kế mương và song chắn rác 50

B ảng 4.3: Tóm tắt thông số thiết kế bể thu gom 52

B ảng 4.4: Các dạng khuấy trộn trong bể điều hòa 54

Bảng 4.5: Tóm tắt thông số thiết kế bể điều hòa 58

Bảng 4.6: Các thông số thiết kế bể lắng đợt I 64

Bảng 4.7: Công suất hòa tan oxy vào nước của thiết bị phân phối bọt khí nhỏ và mịn 72

B ảng 4.8: Thông số thiết kế bể Aerotank 76

Bảng 4.9: Các thông số thiết kế bể lắng đợt II 81

Bảng 4.10: Các thông số thiết kế bể tiếp xúc khử trùng 85

B ảng 4.11: Các thông số thiết kế bể phân hủy bùn 89

B ảng 4.12: Tóm tắt thông số thiết kế mương và song chắn rác- phương án 2 91

Bảng 4.13: Tóm tắt thông số thiết kế bể thu gom- phương án 2 91

B ảng 4.14: Tóm tắt thông số thiết kế bể điều hòa- phương án 2 92

B ảng 4.15: Các thông số thiết kế bể lắng đợt I- phương án 2 92

Bảng 4.16: Các hệ số động học của quá trình nitrat hoá trong môi trường bùn hoạt tính lơ lửng ở nhiệt độ 20o C 96

Bảng 4.17: Thông số kỹ thuật thiết bị làm thoáng 104

Bảng 4.18: Các thông số thiết kế mương oxy hóa 106

B ảng 4.19: Các thông số thiết kế bể lắng đợt II-phương án 2 112

Bảng 4.20: Các thông số thiết kế bể tiếp xúc khử trùng- phương án 2 112

Bảng 4.21: Các thông số thiết kế bể phân hủy bùn- phương án 2 116

Bảng 5.1: Dự toán chi phí tổng hợp các hạng mục xây dựng 118

Bảng 5.2: Khai toán chi phí thiết bị 121

B ảng 5.3: Chi phí năng lượng 123

B ảng 5.4: Chi phí hóa chất 124

Bảng 5.5: Chi phí nhân công 124

Bảng 5.6: Tổng vốn đầu tư 126

Bảng 5.7: Dự toán chi phí tổng hợp các hạng mục xây dựng- phương án 2 127

Bảng 5.8: Khai toán chi phí thiết bị 130

Bảng 5.9: Chi phí năng lượng 132

Bảng 5.9: Chi phí hóa chất - phương án 2 132

B ảng 5.10: Chi phí nhân công - phương án 2 133

B ảng 5.11: Tổng vốn đầu 133

B ảng 7.1: So sánh 2 phương án xử lý 141

xii

DANH M ỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1: Khu căn hộ The Estella 4

1.2: Phối cảnh các khu nhà trong khu căn hộ The Estella 4

Hình 1.3: Bản đồ khu vực khu căn hộ The Estella 5

Hình 1.4: Tổng quan khu căn hộ The Estella 7

Hình 1.5: Cơ sở hạ tầng khu căn hộ The Estella 7

Hình 2.1: Các loại song chắn rác 33

Hình 2.2: Các giai đoạn trong quá trình phân hủy kị khí 36

Hình 2.3:Sơ đồ công nghệ hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt chung cư Nguyễn Biểu Q5 Tp Hồ Chí Minh công suất1000m3/ ngàyđêm 36

Hình 2.4:Hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt chung cư HIMLAM Q7 Tp Hồ Chí Minh công suất1600m3/ ngày.đêm 37

Hình 4.1: Sơ đồ làm việc của bể Aerotank 69

Hình 4.2:Cân bằng vật chất cho mương oxy hóa và bể lắng đợt II khi có dòng tuần hoàn bùn hoạt tính 99

Hình 4.3: Hình biểu diễn thông số của mương oxi hóa 101

Hình 4.4: Thiết bị làm thoáng rulô tấm phẳng 10

CHƯƠNG MỞ ĐẦU

Con người và môi trường có quan hệ mật thiết đối với nhau Trong lịch sử phát triển của con người, để giải quyết các nhu cầu thiết yếu của cuộc sống cũng như sự gia tăng dân số một cách nhanh chóng trong thời gian gần đây đã và đang gây ra nhiều tác động đến sự cân bằng sinh học trong hệ sinh thái.Thiên nhiên bị tàn phá môi trường ngày càng xấu đi đã ảnh hưởng trực tiếp lên sức khoẻ con người, mỹ quan đô thị cũng như các loài động thực vật

Nước thải sinh hoạt là sản phẩm trong quá trình sinh hoạt của con người, các

hoạt động của con người luôn gắn liền với nhu cầu sử dụng nước cho các mục đích khác nhau: cho đời sống sinh hoạt hàng ngày, cho nhu cầu sản xuất công nghiệp…

và thải ra một lượng nước thải tương ứng có chứa các tác nhân gây ô nhiễm sau quá trình sử dụng Nếu không có biện pháp xử lý hữu hiệu, các dòng thải đó sẽ gây ra nhiều vấn đề nan giải về ô nhiễm môi trường và đặc biệt là làm ô nhiễm nguồn nước, phá vỡ đi cân bằng sinh thái tự nhiên và làm mất đi vẻ mỹ quan của các trung tâm đô thị

Việc xây dựng hệ thống xử lý nước thải cho các khu dân cư trở thành yêu cầu hết sức thiết yếu, đặc biệt là với thành phố Hồ Chí Minh đang trong giai đoạn đô thị hoá và phát triển mạnh mẽ Hiện nay trên địa bàn Thành Phố Hồ Chí Minh có rất nhiều dự án quy hoạch các khu dân cư, căn hộ cao cấp, chỉnh trang đô thị Do đó

việc xây dựng, vận hành các hệ thống xử lý nước thải cho các khu dân cư này là rất

cần thiết Đa số các dự án khu căn hộ cao cấp các khu biệt thự của các nhà đầu tư trên Thành Phố thường có sức chứa khoảng từ 200 - 1000 căn Nhưng nhiều khu dân cư vẫn chưa thật sự quan tâm nhiều đến vấn đề xử lý nước thải do mình thải ra

Vì vậy gây ra tình trạng ô nhiễm môi trường ngày càng nghiêm trọng

Hiện nay, việc quản lý nước thải kể cả nước thải sinh hoạt là một vấn đề nan giải

của các nhà quản lý môi trường nên việc thiết kế hệ thống thu gom và xử lý là rất

cần thiết cho khu căn hộ cao cấp The Estella nhằm bảo vệ môi trường đô thị và phát

2

triển theo hướng bền vững Với mong muốn môi trường sống ngày càng được cải thiện, vấn đề quản lý nước thải sinh hoạt được dễ dàng hơn để phù hợp với sự phát triển tất yếu của xã hội và cải thiện nguồn tài nguyên nước đang dần bị thoái hóa và

ô nhiễm nặng nề nên đề tài “Thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu căn hộcao cấp The Estella, công suất 700m3/ngày.đêm” là rất cần thiết nhằm tạo điều kiện cho việc

quản lý nước thải đô thị ngày càng tốt hơn, hiệu quả hơn và môi trường đô thị ngày càng sạch đẹp hơn

Khu căn hộ cao cấp The Estella, được xây dựng với quy mô 719 căn hộ tại An Phú Quận 2, Tp.HCM Khu căn hộ cao cấp The Estella phải xây dựng một hệ thống

xử lý nước thải tập trung với công suất 700 m3/ngày.đêm Hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu căn hộ The Estella được thiết kế đáp ứng được các yêu cầu nước thải sau xử lý đạt quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải sinh hoạt QCVN 14:2008/BTNMT loại A

Thông qua nghiên cứu đánh giá tác động môi trường của khu căn hộ cao cấp The Estella, tôi đề xuất phương án thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho khu căn hộ Kết quả tính toán được thể hiện thông qua đồ án tốt nghiệp đại học của tôi

2 MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI

Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho khu căn hộ cao cấp The Estella

3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Một số phương pháp thực hiện được áp dụng trong luận văn như sau:

- Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Tìm hiểu những công nghệ xử lý nước thải cho các khu căn hộ qua các tài liệu chuyên ngành

- Phương pháp so sánh: Phương pháp này nhằm đánh giá hiệu quả xử lý nước thải đầu vào và ra theo tiêu chuẩn Việt Nam (QCVN 14 : 2008/BTNMT)

- 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 phân tích chi phí lợi ích: Nhằm đánh giá hiệu quả kinh tế trong quá trình xử lý nước thải của các phương án xử lý

- Phương pháp đồ họa: dùng phần mềm AutoCad để mô tả kiến trúc công nghệ xử

lý nước thải

- 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

4.GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI

- Về nội dung thực hiện: đề tài giới hạn trong việc tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt cho khu căn hộ cao hộ cao cấp The Estella

- Về thời gian thực hiện: 12 tuần, từ tháng 4/ 2013 đến tháng 7/2013

Đồ án được chia làm 7 chương

Chương Mở đầu

Chương 1: Giới thiệu sơ lược về khu căn hộ cao cấp The Estella

Chương 2 : Tổng quan phương pháp xử lý nước thải sinh hoạt

Chương 3: Đưa ra các phương án xử lý và chọn phương án xử lý

Chương 4: Tính toán thiết kế các công trình đơn vị

Chương 5: Khai toán công trình xử lý nước thải

Chương 6: Quản lý, vận hành và bảo trì hệ thống

Chương 7: Kết luận và kiến nghị

4

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ KHU CĂN HỘ CAO CẤP THE ESTELLA

Hình1.1: Khu căn hộ The Estella

1.1 T ổng quan về khu căn hộ cao cấp the estella

1.2: Phối cảnh các khu nhà trong khu căn hộ The Estella

1.1.1 V ị trí địa lý

Dự án: Trạm xử lý nước thải sinh họat khu căn hộ Estella

Công suất: 700 m3

/ngày

Tọa lạc tại ấp3, Xa Lộ Hà Nội, phường An Phú, quận 2, Tp.HCM, The Estella dễ

dàng kết nối với các vùng lân cận như trung tâm quận 1, quận Bình Thạnh và quận

2 và khu đô thị mới Thủ Thiêm

Hình 1.3: Bản đồ khu vực khu căn hộ The Estella Khu căn hộ cao cấp The Estella nằm ngay khu trung tâm Quận 2, Tp Hồ Chí

Minh với hiện trạng hạ tầng hoàn chỉnh về cấp thoát nước, cấp điện, giao thông,

thông tin liên lạc, lại nằm đối diện sông Sài Gòn với nhiều ưu điểm để tạo thành

khu căn hộ cao cấp

1.1.2 Quy mô khu căn hộ cao cấp Estella

6

Nằm trong khu biệt lập dành cho người nước ngoài, The Estella chỉ cách trung tâm thương mại sầm uất của thành phố vài phút Cạnh hệ thống các trường học uy tín như HCMC International School, British International School

The Estella nằm trên khuôn viên gần 4.8ha, giai đoạn 1 cung cấp khoảng 719 căn hộ (8 khối chung cư)từ 2,3 phòng ngủ đến những căn biệt thự trên không 4 phòng ngủ thi công đến tầng 9 – 10

• Căn hộ - Tiện ích

Dự án mang đến cho cư dân một cuộc sống tiện nghi với hàng loạt các tiện ích như: Nhà câu lạc bộ, tầng hầm để xe, hồ bơi 50m, hồ bơi trẻ em, khu đa năng ngoài trời, sân tennis, vườn ngoại cảnh, công viên, lối đi bộ, khu vui chơi trẻ em và được đảm bảo an ninh 24/24

• Hạ tầng cơ sở :

+ Được trang bị cơ sở hạ tầng:

· Hồ bơi lớn 600-700m2

, được trang bị Jacuzzi

· Khu BBQ ngoài trời phục vụ tiệc tùng, liên hoan

· Bãi đậu xe ngầm rộng lớn

· Hệ thống chăm sóc sức khỏe và spa chuyên nghiệp

· Khu tản bộ thư giãn có trải sỏi

· Khu thương mại và văn phòng tách biệt bên ngoài

· Khu vực café ngoài trời

· Sân chơi ngoài trời cho trẻ em (90m x 2 sân)

· Camera quan sát

Hình 1.4: Tổng thể khu căn hộ The Estella The Estella là dự án bất động sản đầu tiên tại Việt Nam nhận được Giải Vàng Tiêu chuẩn Xanh từ Cơ quan Xây dựng (BCA) Singapore Đây là giải thưởng xếp

hạng toà nhà xanh, đánh giá một toà nhà dựa trên hiệu quả hoạt động và những ảnh hưởng của nó đối với môi trường qua một số tiêu chí như hiệu quả về sử dụng năng lượng, sử dụng nước, chất lượng môi trường bên trong toà nhà và bảo vệ môi trường

Hình 1.5: Cơ sở hạ tầng khu căn hộ The Estella

8

Theo đó, The Estella sẽ áp dụng các tiêu chuẩn kỹ thuật xanh mới nhất, hàng năm sẽ giúp tiết kiệm được 23% năng lượng và 48% lượng nước tiêu thụ

Dự án hứa hẹn mang đến cho cư dân một cuộc sống tiện nghi với hàng loạt các

tiện ích như: Nhà câu lạc bộ, tầng hầm để xe, hồ bơi 50m, hồ bơi trẻ em, khu đa năng ngoài trời, sân tennis, vườn ngoại cảnh, công viên, lối đi bộ, khu vui chơi trẻ

em và được đảm bảo an ninh 24/24 và hệ thống điện dự phòng

Những sáng kiến xanh của The Estella bao gồm pin năng lượng mặt trời phủ trên mái, việc sử dụng sơn có hợp chất dễ bay hơi thấp và gỗ ép có độ bốc hơi formaldehyde thấp Dự án cũng sử dụng những thiết kế tinh tế như cửa sổ và cửa ra vào bằng kính thép nhiều phiến, nội thất đảm bảo thông thoáng tự nhiên cùng với

tầng mái và vườn treo, cung cấp cho cư dân một môi trường mát mẻ và yên tĩnh

1.1.3 Điều kiện tự nhiên của khu căn hộ cao cấp Estella

 Điều kiện tự nhiên

Nằm trên địa bàn Thành phố Hồ Chí Minh nên điều kiện khí tượng thủy văn

Quận 2 mang các nét đặc trưng điều kiện khí tượng thủy văn thành phố Hồ Chí Minh Khí hậu ôn hòa mang tính chất khí hậu nhiệt đới gió mùa của vùng đồng bằng Hằng năm có hai mùa rõ rệt: mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11, mùa khô từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau Nhiệt độ trung bình hằng năm khoảng 280

C

Độ ẩm không khí tương đồi trung bình 82% - 85% vào mùa mưa và 70% - 76% vào mùa khô; lượng bốc hơi trung bình 1169.4mm/năm Lượng mưa trung bình năm là 1859.4mm So với lượng mưa, lượng bốc hơi chỉ chiếm 60% tổng lượng mưa Mưa chủ yếu tập trung vào tháng từ tháng 6 đến tháng 11 hằng năm, chiếm khoảng 65% - 95% lượng mưa cả năm

Tổng lượng mưa bức xạ mặt trời trong năm vào khoảng 145-152kcal/cm2

, lượng bức xạ bình quân ngày khoảng 417cal/cm2 Số giờ nắng trong năm khoảng

2488 giờ

1.2 Nguồn gốc, thành phần và tính chất nước thải sinh hoạt khu căn hộ The Estella

 khu căn hộ

Nước thải của khu căn hộ The Estella bao gồm nước thải sinh hoạt từ các công trình công cộng như căn tin, nhà tắm, nhà vệ sinh…Do đó, hầu hết các chất ô nhiễm vẫn vượt tiêu chuẩn quy định nên việc phải đầu tư xây dựng hệ thống xử lý

là cần thiết, nhằm bảo vệ môi trường và sức khoẻ cộng đồng

 Thành phần nước thải của khu căn hộ

Các chất chứa trong nước thải bao gồm: các chất hữu cơ, vô cơ và vi sinh vật Thành phần tính chất của nước thải được xác định bằng phân tích hoá lý, vi sinh

• Thành phần vật lý :

Theo trạng thái vật lí, các chất bẩn trong nước thải được chia thành:

- Các chất không hoà tan ở dạng lơ lửng, kích thước lớn hơn 10-4

mm, có thể ở

dạng huyền phù, nhũ tương hoặc dạng sợi, giấy, vải…

- Các tạp chất bẩn dạng keo với kích thước hạt trong khoảng10-4

-106mm

- Các chất bẩn dạng tan có kích thước nhỏ hơn 10-6

mm, có thể ở dạng phân tử

hoặc phân li thành ion

- Nước thải thường có mùi hôi khó chịu khi vận chuyển trong cống sau 2 – 6

giờ xuất hiện khí hydrosunfua (H2S)

• Thành phần hoá học :

Các chất hữu cơ trong nước thải chiếm khoảng 50 -60% tổng các chất Các chất

hữu cơ này bao gồm chất hữu cơ thực vật: cặn bã thực vật, rau, hoa quả, giấy…và các chất hữu cơ động vật: chất thải bài tiết của người Các chất hữu cơ trong nước

thải theo đặc tính hoá học gồm chủ yếu là protein (chiếm 40 – 60%), hydratcacbon (25 – 50%), các chất béo, dầu mỡ (10%) Urê cũng là chất hữu cơ quan trọng trong nước thải Nồng độ các chất hữu cơ thường được xác định thông qua chỉ tiêu BOD, COD Bên cạnh các chất trên nước thải còn chứa các liên kết hữu cơ tổng hợp: các

chất hoạt động bề mặt mà điển hình là chất tẩy tổng hợp (Alkyl bezen sunfonat-

• Thành phần vi sinh, vi sinh vật:

Trong nước thải còn có mặt nhiều dạng vi sinh vật: vi khuẩn, vi rút, nấm, rong

tảo, trứng giun sáng…trong số các dạng vi sinh vật đó, có thể có cả các vi trùng gây

bệnh, ví dụ: lỵ, thương hàn…có khả năng gây thành dịch bệnh Về thành phần hoá

học thì các loại vi sinh vật thuộc nhóm các chất hữu cơ

Thành phần và tính chất nhiễm bẩn của nước thải sinh hoạt phụ thuộc vào tập quán sinh hoạt, mức sống của người dân, mức độ hoàn thiện của thiết bị, trạng thái làm việc của thiết bị thu gom nước thải Số lượng nước thải thay đổi tuỳtheo điều

kiện tiện nghi cuộc sống, điều kiện tự nhiên và lượng nước cấp

Đặc trưng của nước thải sinh hoạt là hàm lượng chất hữu cơ lớn (50% - 55%

tổng lượng chất bẩn), chứa nhiều vi sinh vật gây bệnh, dầu mỡ động thực vật Ngoài ra, còn có những vi sinh vật có lợi cho quá trình phân huỷ chất hữu cơ làm

sạch chất bẩn Thành phần, tính chất nước thải sinh hoạt phụ thuộc vào tiêu chuẩn

cấp nước, đặc điểm hệ thống thoát nước, điều kiện trang thiết bị và có những thành

phần cũng như hàm lượng đặc trưng sau:

B ảng 1.1: Giá trị các thông số ô nhiễm của khu căn hộ

(Nguồn: Công ty CP công nghệ môi trường và xây dựng SG (Senco) - Báo cáo

đánh giá tác động môi trường của khu căn hộ The Estella, An Phú quận 2, TP HCM)

1.3 Ảnh hưởng của nước thải sinh hoạt khu căn hộ

1.3.1 vi khuẩn trong nước thải đối với con người

Trong nước thải củ ất giàu các chất hữu cơ, gồm 3 nhóm chất: protein(40 – 50%), hidratcacbon (50%), chất béo (10%) Protein là polime của axit amin, là nguồn dinh dưỡng chính cho vi sinh vật Hidratcacbon là các chất đường bột và xenlulozơ Tinh bột và đường rất dễ bị phân huỷ bởi vi sinh

vật, còn xenlulozơ bị phân huỷ muộn hơn và tốc độ phân huỷ chậm hơn nhiều Chất béo ít tan và vi sinh vật p0hân giải với tốc độ rất chậm Số lượng vi sinh vật, chủ

yếu là vi khuẩn, có trong nước thải rất lớn (khoảng 105

– 109 tế bào/ml) Ngoài việc chúng đóng vai trò phân huỷ các chất hữu cơ, cùng với các chất khoáng khác dùng làm chất nuôi tế bào vi khuẩn và đồng thời làm sạch nước thải, chúng còn có một số

12

vi sinh vật gây bệnh (ecoli, coliform,…) Các loài vi sinh vật gây bệnh hiện hữu trong nước thải đưa ra sông góp phần làm cho các bệnh, đặc biệt là các bệnh đường

ruột (thương hàn, tả, lị,…) gia tăng do lây lan qua con đường ăn uống và sinh hoạt

Trong phân người có chứa nhiều loại vi trùng gây bệnh (như vi trùng tả, lị, thương hàn và trứng giun sán) Trong thực tế là không thể xác định tất cả các loại vi trùng này đối với từng mẫu nước vì phức tạp và tốn thời gian Do đó thông thường trong nghiên cứu ô nhiễm ta không xác định các loại vi trùng gây bệnh mà xác định

mẫu nước có bị ô nhiễm phân không Muốn vậy, ta chỉ cần xác định một vài vi sinh

chỉ thị cho ô nhiễm phân Có 3 nhóm vi sinh chỉ thị ô nhiễm phân:

+ Nhóm coliform đặc trưng là Escherichia coli (Ecoli)

+ Nhóm streptococci đặc trưng là Streptococcus faecalis

+ Nhóm clostridia khử sulfit đặc trưng là Clostridium perfringens

Sự có mặt của các vi sinh này chỉ ra rằng nước bị ô nhiễm phân, như vậy có

ý nghĩa là có thể có vi trùng đường ruột trong nước và ngược lại nếu không có các

vi sinh chỉ thị có ý nghĩa là có thể không có vi trùng gây bệnh đường ruột

1.3.2

ử dụng xà phòng, các chất tẩy rửa với mục đích: giặt giũ, làm vệ sinh sàn nhà, toilet…Đây là chất hoá học hữu cơ bền vững, có độc tính cao đối với con người

Xà phòng là những muối của axit béo bậc cao như natrisearat, được sử dụng như tác nhân làm sạch Trong nước cứng, xà phòng thường kết tủa thành muối canxi và magiê, hiệu quả làm sạch bị mất Xà phòng thường có pH cao hơn 7, dễ phá huỷ các sợi có nguồn gốc là protein động vật Xà phòng vào hệ thống nước thải

có thể làm thay đổi pH của nước, cùng với khả năng tạo bọt váng làm giảm khả năng hoà tan của oxy trong nước Xà phòng còn có khả năng sát khuẩn nhẹ, một

chừng mực nào đó có tác dụng kìm hãm sinh trưởng của hệ vi sinh vật trong nước.Nhìn chung xà phòng không phải là tác nhân cơ bản gây ô nhiễm nước nhưng gây ảnh hưởng đến năng suất làm việc của hệ thống xử lý

Các chất tẩy rửa thường có 10-30% là các chất hoạt động bề mặt, 12% các

chất phụ gia và một số chất độc khác.Sản lượng các chất tẩy rữa sản xuất hàng năm trên thếgiới vào khoảng 25 triệu tấn Các chất hoạt động bề mặt (ABS) vào nước tạo huyền phù bền vững dưới dạng keo, làm giảm hoạt tính của màng sinh học trong các phin lọc nước cũng như bùn hoạt tính.Các chất tẩy rữa khi có trong nước thải sẽ làm cho nước tạo một khối bọt lớn vừa gây cảm giác khó chịu vừa làm giảm khả năng khuếch tán khí vào nước Như vậy, các chất tẩy rửa là nguồn gây ô nhiễm nước rất đáng quan tâm Bản thân chúng ít có độc tính đối với người và động vật, nhưng gây ô nhiễm nước làm giảm chất lượng của nước, đặc biệt là nước uống Ngoài ra, chúng làm cho thực vật trong nước phát triển Khi poliphosphat phân huỷ trong nước tạo thành các dạng ion phosphat, là nguồn dinh dưỡng cho các loại tảo,

vi sinh bậc thấp

P3O10 + 2H2O Y 2HP O4-2 + H2PO4( HPO4-2, H2PO4- là nguồn dinh dưỡng cho sinh vật bậc thấp trong nước)

Hàm lượng Nitơ (N), Phospho (P) trong nước thải là khá cao Các chất này

có trong quá trình chế biến thức ăn hay có trong thức ăn dư thừa Đây là chất dinh dưỡng của các loài thuỷ sinh Khi các chất dinh dưỡng này quá nhiều sẽ thúc đẩy sự phát triển của các vi sinh vật như: vi khuẩn, nấm nước, tảo, thực vật nổi Hậu quả đầu tiên là sự tăng trưởng phiêu sinh thực vật cấp thấp, tăng trưởng đáng kể sinh

khối hệ phiêu sinh Tăng trưởng đáng kể các loại tảo que, tảo xanh, tảo độc Tăng

nồng độ Chlorophyll sẽ đẩy mạnh quá trình phân huỷ chất hữu cơ trong nước Suy

giảm nghiêm trọng hàm lượng oxy hoà tan là yếu tố cơ bản trong quá trình tự làm

sạch nguồn nước, giảm đáng kể độ trong của nước Những điều này gây hậu quả nghiêm trọng là một loài cá có giá trị kinh tế cao bị tiêu diệt do thiếu dưỡng khí và

ăn phải các loài tảo độc Một số loài cá khác thích ứng được với điều kiện sinh trưởng mới thường là các loài cá không tốt và không ngon Sự thiếu dưỡng khí làm giảm khả năng tự làm sạch nguồn nước cùng với sự phân huỷ chất hữu cơ làm nước

bị nhiễm bẩn có mùi khó chịu, pH của nước bị giảm

14

Trong nước hợp chất chứa Nitơ thường tồn tại ở dạng hợp chất hữu cơ, amoniac, dạng oxy hoá (nitrat, nitrit).Các dạng này là các khâu trong chuỗi phân

huỷ hợp chất chứa nitơ hữu cơ thí dụ như protein và hợp phần của protein

Nếu nước chứa hầu hết các hợp chất nitơ hữu cơ, amoniac hoặc NH4OH thì chứng

tỏ nước mới bị ô nhiễm NH3 trong nước sẽ gây độc cho các và các sinh vật khác trong nước.Nếu trong nước có hợp chất nitơ chủ yếu là nitrit là nước đã bị ô nhiễm

một thời gian dài hơn.Nếu nước chứa chủ yếu hợp chất nitơ ở dạng nitrat chứng tỏ quá trình phân huỷ đã kết thúc Tuy vậy, các nitrat chỉ bền ở điều kiện hiếu khí, khi

ở điều kiện kị khí hay thiếu khí các nitrat ở trong nước cao có thể gây độc với người

vì khi vào cơ thể, với điều kiện thích hợp ở đường tiêu hoá, nitrat sẽ biến thành nitrit Nitrit (NO2-) là sản phẩm trung gian của quá trình oxy hoá amoni (NH4

+) trong nước thành nitrat Đây là một tác nhân có hại cho sức khoẻ con người vì khi vào cơ thể nó có khả năng kết hợp với hồng cầu (hemoglobin) trong máu sau đó chuyển hoá thành methemoglobin và cuối cùng chuyển thành methemoglobiamine

là chất ức chế việc liên kết và vận chuyển oxy, gây bệnh thiếu oxy trong máu và sinh ra bệnh máu trắng

4HbFe2+O2 + NO2- + 2H2O Y 4HbFe3+OH + 4 NO3- + O2hemoglobin methemoglobin

Ở trong nước amoniac tồn tại ở dạng NH3 và NH4+ (NH4OH, NH4NO3, (NH4)2SO4…) tuỳ thuộc vào pH của nước vì nước là bazơ yếu, NH3 hay NH4+ có trong nước cùng vói phosphat thúc đẩy quá trình phú dưỡng của nước Tính độc của

NH3 cao hơn các ion amon (NH4

+) Với nồng độ 0.01mg/l NH3 đã gây độc cho cá qua đường máu, nồng độ 0.2 – 0.5 mg/l đạ gây độc cấp tính Ở Hà Lan quy định hàm lượng amon trong nước mặt trên 5mg/l là nước ô nhiễm nặng FAO quy định cho nước nuôi cá: nồng độ amon < 0.2mg/l đối với cá họ Salmon (cá hồi) và 0.8mg/l đối với họ cá Cyprinid (cá chép)

Nitrat là sản phẩm cuối cùng của quá trình phân huỷ các chất hữu cơ chứa N

có trong nước thải của con người, động vật Trong nước tự nhiên, nồng độ nitrat

thường < 5mg/l Vùng bị ô nhiễm do chất thải có hàm lượng nitrat trong nước trên

10 mg/l làm cho rong tảo dễ phát triển, gây ảnh hưởng xấu đến chất lượng nước sinh hoạt và nuôi trồng thuỷ sản

Bản thân nitrat không phải là chất có độc tính, nhưng ở trong cơ thể nó bị chuyển hoá thành nitrit rồi kết hợp với một số chất khác có thể tạo thành các hợp chất nitrozo, là chất có khả năng gây ung thư Hàm lượng nitrat trong nước cao nếu

uống phải sẽ gây bệnh thiếu máu, làm trẻ xanh xao do giảm chức năng Haemoglobin (Hb) Nguyên do của việc này là vì lượng nitrat tăng trong cơ thể Theo quy định của WHO, nitrat có trong nước uống không quá 10mg/l (tính theo N) hoặc 45NO3

mg/l

Phospho là chất có nhiều trong phân người, thực phẩm Phospho có trong nước thường có dạng ortho phosphat, muối phosphat của axit phosphoric H2PO4-, HPO42-, PO43- từ tôm cá thối rửa, các poliphosphat từ các chất tẩy rửa pyrometaphosphat Na2(PO4)6, tripoliphosphat Na5P3O4, pyrophosphat Na4P2O7

Tất cả các dạng poliphosphat đều có thể chuyển hoá về orthophosphat trong môi trường nước đặc biệt là ở điều kiện môi trường axit và ở nhiệt độ cao (gần điểm sôi) Ngoài ra, trong nước còn có các hợp chất phospho hữu cơ.Nồng độ phospho trong nguồn nước không nitơ thường <0.01mg/l, ở vùng sông ngòi nhiễm nước thải sinh hoạt lên tới trên 0.5mg/l Bản thân phosphat không phải là chất gây độc, nhưng quá cao trong nước sẽ làm nước “nở hoa” làm giảm chất lượng nước Các nước EU quy định đối với nước sinh hoạt nồng độ orthophotphat thấp hơn 2.18mg/l

Tóm lại, mọi nguồn nước đều có khả năng tự làm sạch nhờ khả năng tự pha loãng, xáo trộn nước thải với nguồn, khoáng hoá các chất bẩn hữu cơ bằng oxy hoà tan trong nước nhờ hoạt động của vi sinh vật hiếu khí làm giảm nồng độ các chất ô nhiễm đến mức độ nhất định Nhưng khi xả nước thải vào nguồn với lưu lượng lớn vượt quá khả năng tự làm sạch của sông, hồ thì lượng nước thải này sẽ làm nhiễm

bẩn nguồn nước sông, hồ Nếu nước thải chưa xử lí bị ứ đọng, tù hãm sự phân huỷ

kị khí chất hữu cơ sẽ sinh ra mùi hôi thối ảnh hưởng đến sinh hoạt của người dân cũng như các hoạt động văn hoá ven sông Hơn nữa, nước thải còn chứa vô số các

16

vi khuẩn gây bệnh từ chất bài tiết của con người và có thể hứa độc tố gây nguy hại đến sức khoẻ con người và hệ thuỷ sinh của hệ sinh thái sông Sài Gòn

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT

2.1Những vấn đề chung về xử lý nước thải

Để hiểu và lựa chọn công nghệ xử lý nước thải cần phải phân biệt các loại nước thải khác nhau Có nhiều cách hiểu về các loại nước thải,nhưng dựa trên mục đích

và cách xả thải có thể đưa ra 3 loại nước thải như sau:

• Nước thải sinh hoạt:

Nước thải sinh hoạt là nước được thải sau khi sử dụng cho các mục đích sinh

hoạt của cộng đồng: tắm giặt giũ, tẩy rửa, vệ sinh cá nhân chúng thường được thải

ra từ các căn hộ, cơ quan, trường học, bệnh viện, chợ và các công trình công cộng khác

Thành phần của nước thải gồm 2 loại:

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

- Nước thải nhiễm bẩn do các chất thải sinh hoạt: cặn bã từ nhà bếp, các chất

rửa trôi, kể cả làm vệ sinh sàn nhà

• Nước thải công nghiệp:

Nước thải công nghiệp là loại nước thải sau quá trình sản xuất, phụ thuộc loại hình công nghiệp Đặc tính ô nhiễm và nồng độ của nước thải công nghiệp rất khác nhau phụ thuộc vào loại hình công nghiệp và chế độ công nghệ lựa chọn

Thành phần nước thải công nghiệp rất đa dạng, thậm chí ngay trong 1 ngành công nghiệp, số liệu cũng có thế thay đổi đáng kể do mức độ hoàn thiện của công nghệ sản xuất hoặc điều kiện môi trường

• Nước thải là nước mưa:

Đây là loại nước thải sau khi mưa chảy tràn trên mặt đất và lôi kéo các chất cặn bã,

dầu mỡ khi đi vào hệ thống thoát nước

2.2 Thành ph ần và tính chất của nước thải sinh hoạt

hạn Tổng chất rắn (total solids, TS) có thể lấy chừng 220l/người/ngày đêm hoặc

xấp xỉ 800 mg/l Lượng chất rắn lơ lửng có thể lấy chừng 40% tổng lượng rắn, hoặc

chừng 350 mg/l Trong sốnày, khoảng 200 mg/l là lượng rắn lơ lửng có thể lắng đọng chừng 60% sau khoảng 1 giờ để yên nước, được lấy ra khỏi nước và xử lý

vật lý như một biện pháp lắng sơ cấp (primary settling) Phần còn lại, chừng 100 mg/l là những chất không thể lắng đọng và có thể dùng các biện pháp xử lý hóa

học hoặc sinh học để loại thải Hầu hết biện pháp xử lý thứ cấp (secondary treatment process) là sinh học Phần còn lại cuối cùng phần lớn là vi chất vô cơ của

chất rắn không lắng đọng được, muốn loại bỏ hoàn toàn phải dùng những biện pháp

xử lý triệt để

Các chất chứa trong nước thải khu chung cư cao cấp The Estella bao gồm: các

chất hữu cơ, vô cơ và vi sinh vật Thành phần tính chất của nước thải được xác định

bằng phân tích hóa lý vi sinh

• Thành phần vật lý:

Theo trạng thái vật lý, các chất bẩn trong nước thải được chia thành:

- Các chất không hòa tan ở dạng lơ lửng, kích thước lớn hơn 10-4

mm, có

thể ở dạng huyền phù, nhũ tương hoặc dạng sợi, giấy, vải

- Các tạp chất bẩn dạng keo với kích thước hạt trong khoảng 10-4

÷ 10-6 mm

- Các chất bẩn dạng tan có kích thước nhỏ hơn 10-6

mm, có thể ở dạng phân

tử hoặc phân li thành ion

- Nước thải khu dân cư thường có mùi hôi khó chịu khi vận chuyển trong

cống sau một thời gian từ 3 – 6 giờ; hay xuất hiện khí hydrosunfua (H2S)

• Thành phần hóa học

Các chất hữu cơ trong nước thải chiếm khoảng 50 – 60% tổng các chất Các

chất hữu cơ này bao gồm chất hữu cơ thực vật: cặn bã thực vật, rau, hoa quả,

giấy…và các chất hữu cơ động vật: chất thải bài tiết của người Các chất hữu cơ trong nước thải theo đặc tính hóa học gồm chủ yếu là protein (chiếm 40-60%), hydratcacbon (25 – 50%), các chất béo, dầu mỡ(10%) Urê cũng là chất hữu cơ quan trọng trong nước thải Nồng độcác chất hữu cơ thường được xác định thông qua chỉ tiêu BOD, COD Bên cạnh các chất trên nước thải còn chứa các liên kết hữu cơ tổng hợp: các chất hoạt động bề mặt mà điển hình là chất tẩy tổng hợp (Alkyl bezen sunfonat – ABS) rất khó xử lý bằng phương pháp sinh học và gây hiện tượng sủi bọt trong các trạm xử lý nước thải và trên mặt nước nguồn-nơi tiếp nhận nước thải

Các chất vô cơ trong nước thải chiếm 40 – 42% gồm chủ yếu: cát, đất sét, các axit, bazơ vô cơ… nước thải chứa các hợp chất hóa học dạng vô cơ như sắt, magie, canxi, silic, nhiều chất hữu cơ sinh hoạt như phân, nước tiểu và các tạp chất khác như: cát, sét, dầu mỡ Nước thải vừa thải ra thường có tính kiềm, nhưng dần dần trở nên có tính axit vì thối rửa

• Thành phần vi sinh, vi sinh vật

Khi xét đến các quá trình xử lí nước thải, bên cạnh các thành phần vô cơ, hữu

cơ, vi sinh vật như đã nêu trên thì quá trình xử lý còn phụ thuộc rất nhiều trạng thái hóa lí của các chất đó và trạng thái này được xác định bằng độ phân tán của các hạt Theo đó, các chất chứa trong nước thải được chia thành 4 nhóm phụ thuộc vào kích thước hạt của chúng

- Nhóm 1: gồm các tạp chất phân tán thô, không tan ở dạng lơ lửng, nhũ tương, bọt Kích thước hạt của nhóm 1 nằm trong khoảng 10-1

–10-4 mm Chúng cũng có thể là chất vô cơ, hữu cơ, vi sinh vật và hợp cũng với nước thải thành hệ dị thể không bền và trong điều kiện xác định có thể lắng xuống dưới dạng cặn lắng hoặc nổi lên trên mặt nước, hoắc tồn tại ở trạng thái lơ

20

lửng trong khoảng thời gian nào đó Do đó, các chất chứa trong nhóm này có

thể dễ dàng tách ra khỏi nước thải bằng phương pháp trọng lực

- Nhóm 2 : gồm các chất phân tán dạng keo với kích thước hạt của nhóm này

nằm trong khoảng 10-4

– 10-6 mm Chúng gồm 2 loại keo: keo ưa nước và keo

dị nước

+ Keo ưa nước được đặc trưng bằng khả năng liên kết giữa các hạt phân tán

với nước Chúng thường là những chất hữu cơ có trọng lượng phân tử lớn: hydracacbon (xenlulo, tinh bột) , protit (anbumin, hemoglobin )

+ Keo kị nước (đất sét, hydroxyt sắt, nhôm, silic ) không có khả năng liên

kết như keo ưa nước

Thành phần các chất keo có trong nước thải chiếm 35-40% lượng các chất lơ

lửng Do kích thước nhỏ bé nên khả năng tự lắng của các hạt keo là khó khăn Vì vậy, để các hạt keo có thể lắng được, cần phá vỡ độ bền của chúng

bằng phương pháp keo tụ hóa học hoặc sinh học

- Nhóm 3: Gồm các chất hòa tan có kích thước hạt phân tử nhỏ hơn 10-7

mm Chúng tạo thành hệ một pha còn gọi là dung dịch thật Các chất trong nhóm

3 rất khác nhau về thành phần Một số chỉ tiêu đặc trưng cho tính chất nước

thải: độ màu, mùi, BOD, COD được xác định thông qua sự có mặt các chất thuộc nhóm này và để xử lí chúng thường sử dụng biện pháp hóa lí và sinh

học

- Nhóm 4: gồm các chất có trong nước thải có kích thước hạt nhỏ hơn hoặc

bằng 10-8 mm (phân tán ion) Các chất này chủ yếu là axit, bazơ và các muối

của chúng Một trong số đó như các muối amonia, phosphat được hình thành trong quá trình xử lý sinh học

Thành phần và tính chất nhiểm bẩn của các nước thải sinh hoạt phụ thuộc vào tập quán sinh hoạt, mức sống của người dân, mức độ hoàn thiện của thiết bị, trạng thái làm việc của thiết bị thu gom nước thải Số lượng nước thải thay đổi tùy theo điều

kiện tiện nghi cuộc sống, tập quán dùng nước của từng dân tộc, điều kiện tự nhiên

và lượng nước cấp

• Trong một số trường hợp phải dựa vào tiêu chuẩn thoát nước để tính toán sơ

bộ lưu lượng nước thải sau đây

Bảng 2.1: Tiêu chuẩn thải nước khu vực dân cư

(l/người.ngàyđêm)

1 Có hệ thống thoát nước, có dụng cụ vệ sinh,

không có thiết bị tắm

80-100

2 Có hệ thống cấp thoát nước, có dụng cụ vệ sinh và

thiết bị tắm thông thường (vòi sen)

110-140

3 Có hệ thống cấp thoát nước, có dụng cụ vệ sinh,

có bồn tắm và cấp nước nóng cục bộ

140-180

(Ngu ồn: Bài giảng kỹ thuật xử lý nước thải- THS Lâm Vĩnh Sơn)

B ảng 2.2: Tiêu chuẩn thải nước từ các khu dịch vụ thương mại Ngu ồn nước

thải

Kho ảng dao động

Tr ị số tiêu biểu

7.5-15 26-50 3.8-19 38-60 1515-2270 30-45 151-212 26-49 26-60

1703-2460 7.5-15 26-50 26-60

2080

11

38

49

(Ngu ồn: Bài giảng kỹ thuật xử lý nước thải- THS Lâm Vĩnh Sơn)

Bảng 2.3: Tiêu chuẩn thải nước từ các công sở Ngu ồn nước

th ải

ngày) Kho ảng dao động

Nhà nghỉ

Trường đại học

Giường bệnh Nhân viên phục vụ Giường bệnh Nhân viên phục vụ

Tù nhân

Quản giáo Người trong nhà điều

dưỡng Sinh viên

473-908 19-56 284-530 19-56 284-530 19-56 190-455

B ảng 2.4: Tiêu chuẩn thải nước từ các khu giải trí

ngày) Khoảng dao động

Trị số tiêu

bi ểu

Khu nghỉ mát có khách sạn mini Khu nghỉ mát lều,trại,

ôtô di động Quán cà phê giải khát

Cắm trại Nhà ăn

Bể bơi

Nhà hát Khu triển lãm

Người

Người

Khách Nhân viên phục vụ Người

Xuất ăn Nhân viên phục vụ Người tắm Nhân viên

Giế ngồi Người tham quan

189-265

30-189

3.8-11 30-45 75-150 15-38 30-189 19-45 30-45 7.5-15 15-30

(Ngu ồn: Bài giảng kỹ thuật xử lý nước thải- THS Lâm Vĩnh Sơn)

2.3 Các phương pháp xử lý nước thải sinh hoạt

Các phương pháp xử lý nước thải sinh hoạt đơn giản hơn các phương pháp xử lý nước thải công nghiệp Các biện pháp tổng quan có thể áp dụng được (hoặc có liên quan) đến công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt:

- Xử lý nước thải bằng phương pháp cơ học

- Xử lý nước thải bằng phương pháp hóa học và lý học

- Xử lý nước thải bằng phương sinh học

24

- Xử lý nước thải bằng phương pháp khử trùng nước thải

2.3.1 X ử lý nước thải bằng phương pháp 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:

• Thiết bị chắn rác:

Thiết bị chắn rác có thể là song chắn rác hoặc lưới chắn rác, có chức năng giữ

những rác bẩn thô (giấy, cỏ, rác ), nhằm đảm bảo 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 thước các mắt lưới hay khoảng cách giữa các thanh mà ta phân

biệt loại chắn rác thô, trung bình hay rác tinh Song chắn rác có thể đặt cố định

hoặc di động.Các loại song chắn rác được trình bày tóm tắt:

Hình 2.1: Các loại song chắn rác Theo cách thức làm sạch thiết bị chắn rác ta có thể chia làm hai loại: loại làm

sạch bằng tay, loại làm sạch bằng cơ giới

Song chắn rác được làm bằng kim loại, đặt ở cửa vào kênh dẫn, nghiêng 1 góc 45-600 nếu làm sạch thủ công hoặc nghiêng một góc 75-850

chất thải rắn

Các loại song chắn rác

Song chắn rác thô Song chắn rác mịn Lưới chắn rác

• 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 nó lại gây nhiều khó khăn cho các công đoạn xử lý tiếp theo do lượng cặn tăng lên nên

phải cân nhắc khi xử dụng

• Bể điều hòa:

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 điểu hòa:

- Bể điều hòa lưu lượng

- Bể điều hóa lưu lượng và chất lượng

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 lửng không hòa tan

26

- 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 được chia thành các

loại như bể lắng ngang, bể lắng đứng, bể lắng tiếp tuyến

• 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 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 lạ.Quá trình

lọc xảy ra theo những cơ chế sau:

- Sàn lọc để tách các hạt rắn hoàn toàn bằng nguyên lý cơ học

- Quá trình lắng tạo bông

Vật liệu lọc thường được sử dụng là thạch anh,than cốc, sỏi thậm chí là than nâu, than bùn hoặc gỗ

Có nhiều dạng lọc: lọc chân không,lọc áp lực, lọc chậm, lọc nhanh

• Tuyến nổi, vớt dầu mỡ

Được sử dụng để tách tạp chất ( ở dạng hạt rắn hoặc lỏng ) phân tán không tan, tự

lắng kém ra khỏi pha lỏng.Trong xử lý nước thải về nguyên tắc tuyến nổi thường được sử dụng để khử các chất lơ lửng và làm đặc bùn sinh học

Quá trình tuyến nổi được thực hiện bằng cách sục bọt khí nhỏ (thường là không khí) vào trong pha lỏng Các khí đó kết dính 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 với nhau thành các bọt chứa hàm lượng các hạt cao hơn trong chất lỏng ban đầu

2.3.2 X ử lý nước thải bằng phương pháp hóa học và lý học

• Trung hòa

Nước thải chứa axit vô cơ hoặc kiềm cần được trung hòa đưa pH về khoảng 6.5–

8.5 trước khi thải vào nguồn nhận hoặc sử dụng cho công nghệ xử lý tiếp theo Trung hòa nước thải có thể thực hiện bằng nhiều cách:

- Trộn lẫn nước thải axit và nước thải kiềm

- Bổ sung các tác nhân hóa học

- Lọc nước axit qua vật liệu có tác dụng trung hòa

- Hấp thụ khí axit bằng nước kiềm hoặc hấp thụ amoniac bằng nước axit

• Oxy hóa khử

Để làm sạch nước thải, có thể sử dụng các tác nhân oxy hóa như clo ở dạng khí

và hóa lỏng, dioxit clo, clorat canxi,hypoclorit canxi và natri, permanganat kali, bicromat kali, peroxy hydro, oxy của không khí, ozone, pyroluzit (MnO2) Quá trình oxy hóa sẽ chuyển các chất độc hại trong nước thải thành các chất ít độc hại hơn và tách khỏi nước Quá trình này tiêu tốn nhiều hoá chất nên thường chỉ sử dụng khi không thể xử lý bằng những phương pháp khác Tuy nhiên, trong những năm gần đây do phát triển khoa học kỹ thuật một số doanh nghiệp Việt Nam đã chế tạo thành công máy phát ozon với giá thành thấp, dễ vận hành chi phí điện năng thấp, hậu mãi tốt

• Keo tụ- tạo bông

Trong nguồn nước, một phần các hạt thường tồn tại ở dạng các hạt keo mịn phân tán, kích thước các hạt thường dao động từ 0.1 – 10 micromet Các hạt này không nổi cũng không lắng, và do đó tương đối khó tách loại Vì kích thước hạt nhỏ, tỷ số diện tích bề mặt và thể tích của chúng rất lớn nên hiện tượng hóa học bề mặt trở nên rất quan trọng Theo nguyên tắc, các hạt nhỏ trong nước có khuynh hướng keo tụ do lực hút Vander Waals giữa các hạt Lực này có thể dẫn đến sự kết dính giữa các hạt ngay khi khoảng cách giữa chúng đủ nhỏ nhờ va chạm Sự va chạm xảy ra nhờ chuyển động Brown và do tác động của sự xáo trộn

28

Tuy nhiên trong trường hợp phân tán cao, các hạt duy trì trạng thái phân tán nhờ lực đẩy tĩnh điện vì bề mặt các hạt mang tích điện, có thể là điện tích âm hoặc điện tích dương nhờ sự hấp thụ có chọn lọc các ion trong dung dịch hoặc sự ion hóa các nhóm hoạt hóa Trạng thái lơ lửng của các hạt keo được bền hóa nhờ lực đẩy tĩnh điện Do đó, để phá tính bền của hạt keo cần trung hòa điện tích bề mặt của chúng, quá trình này được gọi là quá trình keo tụ Các hạt keo đã bị trung hòa điện tích có thể liên kết với các hạt keo khác tạo thành bông cặn có kích thước lớn hơn, nặng hơn và lắng xuống, quá trình này được gọi là quá trình tạo bông

2.3.3 X ử lý nước thải bằng phương pháp sinh học

Phương pháp sinh học được ứng dụng để xử lý các chất hữu cơ hòa tan có trong nước thải cũng như một số chất vô cơ như H2S, Sunfit, ammonia, Nitơ… dựa trên

cơ sở hoạt động của vi sinh vật để phân hủy các chất hữu cơ gây ô nhiễm Vi sinh vật sử dụng chất hữu cơ và một số khoáng chất để làm thức ăn Một cách tổng quát, phương pháp xử lý sinh học có thể phân thành 2 loại:

- Phương pháp kị khí sử dụng nhóm vi sinh vật kị khí, hoạt động trong điều kiện không có oxy

- Phương pháp hiếu khí sử dụng nhóm vi sinh vật hiếu khí, hoạt động trong điều kiện cung cấp oxy liên tục

Quá trình phân hủy các chất hữu cơ nhờ vi sinh vật gọi là quá trình oxy hóa sinh hóa Để thực hiện quá trình này, các chất hữu cơ hòa tan, cả chất keo và chất phân tán nhỏ trong nước thải cần di chuyển vào bên trong tế bào vi sinh vật theo 3 giai đoạn chính như sau:

- Chuyển các chất ô nhiễm từ pha lỏng đến bề mặt tế bào vi sinh vật

- Khuếch tán từ bề mặt tế bào qua màng bán thấm do sự chênh lệch nồng độ

bên trong và bên ngoài tế bào

- Chuyển hóa các chất trong tế bào vi sinh vật, sản sinh năng lượng và tổng hợp tế bào mới