Thiết kế hệ thống xử lý nước thải đô thị tập trung cho quận hà đông

Đồ án tốt nghiệp MỞ ĐẦU Trong bối cảnh kinh tế phát triển, với cơng nghiệp hóa, thị hóa xem khía cạnh quan trọng vận động lên xã hội Đơ thị trung tâm kinh tế, trị, văn hóa, xã hội khu vực nói riêng, nước nói chung Bên cạnh thuận lợi q trình phát triển thị có bất lợi như:  Mật độ dân số tăng cao dẫn tới thiếu nhà ở, nhu cầu đất đai gia tăng nhanh chóng dẫn tới diện tích bình qn đầu người ngày bị thu hẹp  Sự phân hóa giàu nghèo thị ngày lớn  Khí thải hoạt động sinh hoạt, giao thông công nghiệp đe dọa nghiêm trọng trực tiếp đến sức khỏe, chất lượng sống người  Rác thải ngày nhiều từ hoạt động sinh hoạt người dân  Sự ô nhiễm nguồn nước vấn đề đáng quan tâm, mà nước vấn nạn khu thị Vì vậy, giải tốt vấn đề thoát nước xử lý nước thải đô thị yêu cầu cấp bách nhằm bảo vệ môi trường, đảm bảo sức khỏe cho người dân mỹ quan đô thị Tuy nhiên, đầu tư cho vấn đề cách triệt để đồng đòi hỏi lượng vốn lớn mà điều kiện kinh tế nước ta chưa đáp ứng Cho nên, việc nghiên cứu, lựa chọn công nghệ xử lý nước thải phù hợp, với chi phí thấp, tận dụng điều kiện tự nhiên địa phương đặc biệt đô thị vừa nhỏ, dễ quản lý vận hành mà đạt hiệu xử lý theo yêu cầu điều thiết thực Theo nghị định số 42/2009/NĐ-CP việc phân loại đô thị, tổ chức thiết lập, thẩm định đề án định công nhận loại thị, thị hình thành phát triển với định hướng tới năm 2025 Về hệ thống nước thải, thị loại IV trở lên có hệ thống thu gom trạm xử lý nước thải tập trung, tỷ lệ thu gom xử lý đạt 70-80%, nước thải sau xử lý đạt tiêu chuẩn quy định Các làng nghề có trạm xử lý tập trung phân tán, hoạt động thường xuyên, chất lượng nước thải xả môi trường đạt tiêu chuẩn quy định Trước định hướng phát triển đô thị việc thu gom xử lý nước thải đô thị việc cần thiết cấp bách để đảm bảo vệ sinh môi trường, sức khỏe cho người dân đảm bảo chất lượng nước cho nguồn nước tiếp nhận Hà Đông Quận thành lập Thành phố Hà Nội, chưa có hệ thống xử lý nước thải Vì tơi chọn đề tài “Thiết kế hệ thống xử lý nước thải đô thị tập trung cho Quận Hà Đông” nhằm xử lý nước thải đạt quy chuẩn Việt nam trước thải môi trường SVTH: Đỗ Văn Thuận GVHD: Ths.Vi Thị Mai Hương Đồ án tốt nghiệp Nội dung đồ án bao gồm: Mở đầu Chương 1: Tổng quan Chương 2: Cở sở lý thuyết lựa chọn dây chuyền xử lý nước thải đô thị Chương 3: Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải Kết luận kiến nghị SVTH: Đỗ Văn Thuận GVHD: Ths.Vi Thị Mai Hương Đồ án tốt nghiệp LỜI CÁM ƠN Em xin gửi lời cám ơn chân thành sâu sắc đến Ban giám hiệu nhà trường, quý Thầy Cô khoa Xây Dựng Môi Trường trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghiệp Thái Nguyên tạo điều kiện tốt cho em trình làm đồ án tốt nghiệp Em xin chân thành cám ơn giáo Vi Thị Mai Hương tận tình hướng dẫn, động viên giúp đỡ suốt thời gian làm đồ án Xin chân thành cám ơn cô, anh chị bạn bè chia sẻ tài liệu để em hồn thành tốt đồ án Mặc dù thân em cố gắng hoàn thành đồ án phạm vi khả cho phép không tránh khỏi thiếu xót Em kính mong nhận cảm thơng tận tình bảo q Thầy Cơ Em xin chân thành cám ơn! Đỗ Văn Thuận SVTH: Đỗ Văn Thuận GVHD: Ths.Vi Thị Mai Hương Đồ án tốt nghiệp TRƯỊNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CƠNG NGHIỆP CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỬ NGHĨA VIẾT NAM KHOA XÂY DỰNG VÀ MÔI TRƯỜNG Độc lập - tự - hạnh phúc BẢN NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP (Của giáo viên hướng dẫn) Họ tên sinh viên: Đỗ Văn Thuận Lớp: K42 KTM Ngành kỹ thuật môi trường ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP Thiết kế hệ thống xử lý nước thải Đô thị tập trung cho Quận Hà Đông  Giáo viên hướng dẫn: Ths Vi Thị Mai Hương  Nhận xét giảng viên hướng dẫn: Giai đoạn 1: ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… Giai đoạn 2: ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… SVTH: Đỗ Văn Thuận GVHD: Ths.Vi Thị Mai Hương Đồ án tốt nghiệp MỤC LỤC -o0o - Trang MỞ ĐẦU……………………………………………………………………………… CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN…………… …………………………………………1 1.1 Tình hình nước thải thị Thế giới Việt Nam……… ……… ……1 1.1.1 Tình hình nước thải thị giới ……………………………………….1 1.1.2 Tình hình nước thải đô thị Việt Nam ……………………………………2 1.2 Các phương pháp xử lý nước thải đô thị giới Việt Nam………….4 1.2.1 Các phương pháp thường dùng áp dụng cho xử lý nước thải đô thị …… 1.2.1.1 Xử lý học ………………………………………………………… 1.2.1.2 Phương pháp xử lý hóa học hóa lý ……………………………………….6 1.2.1.3 Phương pháp xử lý sinh học …………………………………………… 1.2.2 Các công nghệ XLNT áp dụng XLNT đô thị giới ………21 1.2.3 Các công nghệ XLNT áp dụng XLNT đô thị Việt Nam ………25 1.2.3.1 Bể tự hoại …………………………………………………………… 25 1.2.3.2 Aeroten …………………………………………………………………… 26 1.2.3.3 Ao hồ sinh học …………………………………………………………… 28 1.3 Giới thiệu chung Quận Hà Đông – Hà Nội 1.3.1 Điều kiện tự nhiên ……………………………… 30 …………………………………………………………30 1.3.2 Tình hình kinh tế, trị, văn hóa, xã hội quận Hà Đông ………….…31 1.4 Hiện trạng thu gom, xử lý nước thải đô thị quận Hà Đông…………….33 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ LỰA CHỌN DÂY CHUYỀN XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHO QUẬN HÀ ĐÔNG………………… …… 41 2.1 Tổng quan chung nước thải đô thị ……………………………………… 41 2.2 Xác định thông số ô nhiễm cần xử lý 2.2.1 Xác định phạm vi xử lý SVTH: Đỗ Văn Thuận ………………………………….44 …………………………………………….….……44 GVHD: Ths.Vi Thị Mai Hương Đồ án tốt nghiệp 2.2.2 Nhiệm vụ thiết kế ……………………………………………………… 44 2.2.3 Các thông số ô nhiễm cần xử lý …………………………………………… 46 2.3 Các phương pháp XLNT áp dụng để XLNT đô thị quận Hà Đông 48 2.4 Lựa chọn dây chuyền công nghệ xử lý nước thải ……………………………52 2.4.1 Sơ đồ công nghệ ………………………………………………………………52 2.4.2 Thuyết minh sơ đồ ………………………………………………………52 CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI ĐÔ THỊ CỦA QUẬN HÀ ĐÔNG………………………… …………54 3.1.Mương tiếp nhận………………………………………… ………… 3.2 Song chắn rác 3.3 Bể lắng cát ………54 …………………………………………………… …… 54 …………………………………………………… …………58 3.4 Sân phơi cát ……………………………………………………… ………… 60 3.5 Bể lắng đợt I……………………………………………………… ………… 61 3.6 Bể Aeroten………………………………………………………….………… 64 3.7 Bể lắng ly tâm đợt II ……………………………………………… ……… 73 3.8 Hồ tùy tiện ……………………………………………………… …………75 3.9 Bể mêtan …………………………………………………………….……… 76 3.10 Tính tốn máy ép bùn lọc ép dây đai …………………………………… 82 3.11 Tính tốn khử trùng nước thải …………………………………………… .82 3.12 Tính tốn kinh tê………………………………………………………… .88 3.12.1 Chi phí xây dựng …………………………………………… …………… 88 3.12.2 Chi phí vận hành …………………………………………… …………… 90 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ…………………………………………………… 92 TÀI LIỆU THAM KHẢO………………………………………………………….93 SVTH: Đỗ Văn Thuận GVHD: Ths.Vi Thị Mai Hương Đồ án tốt nghiệp DANH MỤC CÁC BẢNG, SƠ ĐỒ, HÌNH -o0o - Trang BẢNG 1.1 Các hóa chất thường dùng q trình keo tụ tạo bông……… …… BẢNG 1.2 Thành phần nước thải khu dân cư…………………….……… 31 BẢNG 1.3 Thành phần nước thải dệt lụa…………………………….………………… 32 BẢNG 1.4 Kết phân tích nước thải sinh hoạt Quận Hà Đơng năm 2010… … 33 BẢNG 1.5 Kết phân tích chất lượng nước thải Bệnh viện 103……………………36 BẢNG 2.1 Thành phần đặc trưng nước thải đô thị…………………….……… …38 BẢNG 2.2 Lượng chất bẩn người xả vào hệ thống thoát nước ngày…… 39 BẢNG 2.3 Khối lượng chất bẩn có nước thải sinh hoạt………………… …….39 BẢNG 2.4 Hệ số khơng điều hịa chung …………………………………………… … 42 BẢNG 2.5 Quy chuẩn Việt Nam 14:2008/BTNMT ……………………………… … 43 BẢNG 2.6 Thông số ô nhiễm cần xử lý nước thải ……………………………… 48 BẢNG 3.1 Kết tính tốn song chắn rác ………………………………………… 57 BẢNG 3.2 Kết tính tốn bể lắng cát …………………………………………… 60 BẢNG 3.3 Hiệu suất chất lơ lửng nước thải bể lắng đợt ……… … 63 BẢNG 3.4 Kết tính tốn bể lắng …………………………………………… ….64 BẢNG 3.5 Các thông số yêu cầu thiết kế bể Aeroten ……………………….…… 64 BẢNG 3.6 Kết tính tốn bể Aeroten ………………………………………… …….73 BẢNG 3.7 Kết tính tốn bể lắng đợt ………………………………………… ….75 BẢNG 3.8 Kết tính tốn bể mêtan ………………………………………………… 82 BẢNG 3.9 Đặc tính kỹ thuật thùng chứa Clo ……………………………… …… 84 BẢNG 3.10 Kết tính tốn khử trùng ………………………………………….….…88 BẢNG 3.11 Gía xây dựng cơng trình …………………………………………… …88 BẢNG 3.12 Gía thiết bị …………………………………………………………89 BẢNG 3.13 Chi phí xây dựng hệ thống xử lý …………………………… …………….89 BẢNG 3.14 Chi phí cho hóa chất BẢNG 3.15 Chi phí điện ……………………………………….……………90 ……………………………………………… ……….90 HÌNH 1.1 Sự ô nhiễm nước sông Tô Lịch …………………………………………… …3 SVTH: Đỗ Văn Thuận GVHD: Ths.Vi Thị Mai Hương Đồ án tốt nghiệp HÌNH 1.2 Sự nhiễm nước sơng Nhuệ ………………………………………………….3 HÌNH 1.3 Kênh rạch Hồ Chí Minh bị nhiễm nghiêm trọng ………………………… HÌNH 1.4 Biểu đồ biểu thị giảm vi sinh vật ……………………………………….…8 HÌNH 1.5 Sơ đồ cấu tạo USBF ……………………………………………………… 21 HÌNH 1.6 Sơ đồ nguyên lý hoạt động …………………………… …………………22 HÌNH 1.7 Cấu tạo hệ thống xử lý nước thải chỗ Johkasou HÌNH 1.8 Bể tự hoại ngăn ……….…… 23 ………………………………………………………… 26 HÌNH 1.9 Một số hình ảnh cơng trình xử lý nước thải Bệnh viện 103 HÌNH 3.1 Song chắn rác ……….39 ……………………… …………………………….54 HÌNH 3.2 Bể lắng cát ngang ………………………………… …………………… 58 HÌNH 3.3 Bể lắng ly tâm …… …………………………………………………………….61 HÌNH 3.4 Mặt cắt bể mêtan ……………………………………………………………….79 HÌNH 3.5 Sơ đồ tính tốn bể mêtan …………………………………………………… 80 HÌNH 3.6 Sơ đồ máng trộn vách ngăn có lỗ ………………………………………… 86 SƠ ĐỒ 1.1 Aeroten truyền thống …………………………………………………… 14 SƠ ĐỒ 1.2 Aeroten nhiều bậc dạng ngang ………………………………………………15 SƠ ĐỒ 1.3 Aeroten nhiều bậc dạng đứng SƠ ĐỒ 1.4 Aeroten ổn định tiếp xúc SƠ ĐỒ 1.5 Aeroten thơng khí giảm dần ……………………………………… 15 ……………………………………………… 16 ……………………………………………17 SƠ ĐỒ 1.6 Aeroten khuấy trộn hồn chỉnh ……………………………………………17 SƠ ĐỒ 1.7 Cơng nghệ xử lý nước thải sinh hoạt …………………………………….27 SƠ ĐỒ 1.8 Công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt dùng hồ sinh học …………………29 SƠ ĐỒ 1.9 Quy trình xử lý nước thải Bệnh viên 103 ………………………………….38 SVTH: Đỗ Văn Thuận GVHD: Ths.Vi Thị Mai Hương Đồ án tốt nghiệp KÍ HIỆU CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT -o0o BOD  Nhu cầu oxi sinh học COD  Nhu cầu oxi hóa học DO  Oxi hịa tan JKS  Johkasou (bể lọc) QCVN  Quy chuẩn Việt Nam TCVN  Tiêu chuẩn Việt Nam TCXDVN  Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam TSS  Tổng hàm lượng cặn lơ lửng XLNT  Xử lý nước thải XLNTPTT  Xử lý nước thải phi tập trung SVTH: Đỗ Văn Thuận GVHD: Ths.Vi Thị Mai Hương Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Tình hình nước thải thị Thế giới Việt Nam 1.1.1 Tình hình nước thải thị giới Cuối kỷ 18, đầu kỷ 19 giai đoạn đầu cơng nghiệp hóa, tất nước giới không trọng đến công tác bảo vệ môi trường mà tập trung vào phát triển kinh tế, tạo nhiều cải vật chất Khi trình độ khoa học phát triển, nhận thức người nâng cao, người nhận thức không bảo vệ môi trường, không bảo vệ nguồn nước gây hậu nghiêm trọng đến sống họ.Vì vậy, người áp dụng khoa học kỹ thuật vào công tác bảo vệ môi trường Đối với vấn đề xử lý nước (XLNT) thải sinh hoạt giới gặp nhiều khó khăn giai đoạn đầu Đặc biệt thành phố lớn đông dân nước phát triển Hơn nữa, giá thành xây dựng, chi phí cho viêc xử lý khác cao cho đơn vị thải Việc thu gom xử lý nước thải sinh hoạt gặp nhiều khó khăn vấn đề sở hạ tầng kỹ thuật, công nghệ xử lý phù hợp cho khu vực Việc thu gom xử lý nước thải sinh hoạt đầu nước phát triển họ có đủ điều kiện kinh tế, trình độ khoa học kỹ thuật, họ nhận thức mức độ nguy hại việc ô nhiễm môi trường nước nước thải sinh hoạt gây  Việc thu gom xử lý nước thải sinh hoạt có giai đoạn phát triển khác nhau: - Giai đoạn đầu tỷ lệ thu gom xử lý thấp mà chưa có biện pháp công nghệ xử lý tối ưu - Giai đoạn hai tỷ lệ thu gom xử lý tương đối cao, lúc này, người ta biết sử dụng đến hóa chất cho việc xử lý nước thải sinh hoạt, có nhiều cơng nghệ đưa vào áp dụng cho trình xử lý đạt hiệu tốt Hiện nước phát triển có nhiều cơng nghệ áp dụng cho việc xử lý theo hướng thân thiện với môi trường nghĩa sử dụng biện pháp làm nước thải sinh hoạt vi sinh vật, thực vật tự nhiên mà sử dụng hóa chất Những công nghệ áp dụng chủ yếu nước phát triển Anh, Đức, Nhật Bản… Và họ chuyển giao dần công nghệ cho nước phát triển có Việt nam SVTH: Đỗ Văn Thuận -1- GVHD: Ths.Vi Thị Mai Hương