Bước đầu nghiên cứu thiết kế mô hình xử lý nước thải phòng thí nghiệm khu thí nghiệm thực hành nhà t6, t7, t8 trường đại học lâm nghiệp

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP KHOA QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN RỪNG VÀ MÔI TRƯỜNG  KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP BƯỚC ĐẦU NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ MƠ HÌNH XỬ LÝ NƯỚC THẢI PHỊNG THÍ NGHIỆM, KHU THÍ NGHIỆM – THỰC HÀNH T6, T7, T8 TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP NGÀNH : KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG MÃ SỐ : 306 Giáo viên hướng dẫn : Ths Nguyễn Thị Bích Hảo Sinh viên thực : Chu Thị Vinh Khoá học : 2007 - 2011 Hà Nội, 2011 LỜI CẢM ƠN Để hoàn thiện kiến thức kỹ sau trình năm học tập rèn luyện, trí trường Đại học Lâm Nghiệp, khoa Quản lý tài nguyên rừng Môi trường, thực khoá luận với tên gọi: “Bước đầu nghiên cứu thiết kế mơ hình xử lý nước thải phịng thí nghiệm khu thí nghiệm thực hành nhà T6, T7 , T8 trường Đại học Lâm Nghiệp” Nhân dịp này, xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy cô giáo môn Quản lý môi trường, khoa QLTNR&MT, thầy trung tâm thực hành thí nghiệm khoa QLTNR&MT, tồn thể thầy khu thí nghiệm – thực hành T6, T7, T8 đơng đảo bạn sinh viên, đặc biệt cô giáo hướng dẫn Ths Nguyễn Thị Bích Hảo giúp đỡ tơi hồn thành khóa luận Mặc dù có nhiều cố gắng, song hạn chế thời gian, thân chưa có kinh nghiệm thực tế nên khóa luận khơng tránh khỏi thiếu sót Vì vậy, tơi kính mong nhận nhận xét, bổ sung đóng góp ý kiến thầy cô giáo bạn bè để khóa luận hồn thiện Tơi xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 15 tháng năm 2011 Sinh viên Chu Thị Vinh MỤC LỤC ĐẶT VẤN ĐỀ Chương I TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tìm hiểu chung phịng thí nghiệm .3 1.1.1 Khái niệm phịng thí nghiệm .3 1.1.2 Tiêu chuẩn chất lượng phịng thí nghiệm 1.2 Khái niệm thành phần nước thải phịng thí nghiệm 1.2.1 Khái niệm nước thải phòng thí nghiệm .5 1.2.2 Những tiêu nước thải phịng thí nghiệm .6 1.3 Một số quy trình cơng nghệ xử lý nước thải phịng thí nghiệm .7 1.3.2 Tình hình nước thải phịng thí nghiệm trường Đại học Lâm Nghiệp 14 Chương II MỤC TIÊU – ĐỐI TƯỢNG – NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 15 2.1 Mục tiêu nghiên cứu .15 2.2 Đối tượng nghiên cứu .15 2.3 Nội dung nghiên cứu 15 2.4 Phương pháp nghiên cứu 15 Chương III ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN VÀ KINH TẾ - XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU 24 3.1 Điều kiện tự nhiên 24 3.1.1 Vị trí địa lý 24 3.1.2 Địa hình 24 3.1.3 Địa chất, thổ nhưỡng .24 3.1.4 Khí hậu thủy văn 26 3.1.5 Thực vật 27 3.2 Điều kiện kinh tế - xã hội 27 3.2.1 Dân số lao động 27 3.2.2 Giao thông vận tải .27 3.2.3 Tình hình phát triển kinh tế, văn hóa, giáo dục 27 Chương IV KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU .29 4.1 Hiện trạng nước thải khu vực nghiên cứu 29 4.1.1 Tổng quan khu thí nghiệm - thực hành T6, T7, T8 .29 4.1.2 Hiện trạng hệ thống nước khu thí nghiệm – thực hành T6, T7, T8 .30 4.1.2 Nguồn phát sinh nước thải khu thí nghiệm - thực hành T6, T7, T8 31 4.1.3 Lưu lượng thành phần nước thải phịng thí nghiệm khu thí nghiệm – thực hành T6, T7, T8 33 4.2 Thiết kế mô hình xử lý nước thải phịng thí nghiệm – khu thí nghiệm thực hành T6, T7, T8 .41 4.2.1 Vị trí xây dựng hệ thống xử lý nước thải phịng thí nghiệm –thực hành T6, T7, T8 42 4.2.1 Phương án đề xuất thiết kế mơ hình xử lý nước thải khu thí nghiệm thực hành T6, T7, T8 43 4.2.2 Tính tốn thông số thiết kế hai hệ thống xử lý nước thải 46 4.2.3 Tính tốn chi phí vận hành hệ thống .52 4.2.4 So sánh hai phương án xử lý nước thải phịng thí nghiệm đề xuất 54 4.3 Đề xuất biện pháp nâng cao hiệu công tác quản lý nước thải khu thí nghiệm thực hành T6, T7, T8 55 Chương V KẾT LUẬN – TỒN TẠI – KIẾN NGHỊ .57 5.1 Kết luận 57 5.2 Tồn .58 5.3 Khuyến nghị 58 TÀI LIỆU THAM KHẢO 59 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT STT Chữ viết tắt Giải thích A Tầng đất mặt B Tầng đất trung gian BTNMT Bộ Tài nguyên môi trường C Tầng mẫu chất CBLS Chế biến Lâm sản CN Công nghiệp ĐH Đại học ĐHKHTN Đại học Khoa học Tự Nhiên ĐHLN Đại học Lâm Nghiệp 10 KLN Kim loại nặng 11 PTMT Phân tích mơi trường 12 PTN Phịng thí nghiệm 13 QCVN Quy chuẩn Việt Nam 14 QĐ-TCCBKH Quyết định – Tổ chức cấp khoa học 15 QLTNR&MT Quản lý tài nguyên rừng Môi trường 16 QTKD Quản trị kinh doanh 17 TN – TH Thí nghiệm – thực hành 18 VILAS Vietnam Laboratory Accreditation Scheme 19 VSV&CNSH Vi sinh vật Công nghệ sinh học DANH MỤC BẢNG Bảng Trang Bảng 1.1 Các nguyên tố độc hại chứa số loại nước thải Bảng 1.2 Tổng quan công nghệ phương pháp xử lý nước thải Bảng 2.1 Tỉ lệ pha loãng nước thải 20 Bảng 2.2 Dãy chuẩn đo ICP-MS 21 Bảng 2.3 Các điều kiện đo 22 Bảng 2.4 Số khối lựa chọn phương trình hiệu chỉnh nguyên tố Bảng 2.5 Giới hạn phát khoảng tuyến tính nguyên tố 23 Bảng 4.2 27 Lượng mưa trung bình năm khu vực núi Luốt 23 Bảng 4.1 Nguồn phát sinh nước thải từ phịng thí nghiệm 33 Bảng 4.2 Sự thay đổi lưu lượng nước thải theo thời gian (m3/h) 35 Bảng 4.3 37 Thành phần nước thải phịng thí nghiệm (dự đốn) Bảng 4.4 Lịch thực hành Hóa phân tích – phịng thực hành hóa học 38 Bảng 4.5 Nồng độ số tiêu nước thải phịng thí nghiệm khu thí nghiệm thực hành T6, T7, T8 lần Bảng 4.6 Nồng độ số tiêu nước thải phịng thí nghiệm khu thí nghiệm thực hành T6, T7, T8 lần Bảng 4.7 So sánh hàm lượng N, P hai nguồn thải 39 Bảng 4.8 49 Số lượng sinh viên số khóa học Trường ĐHLN 41 47 Bảng 4.9 Sự biến động số lượng sinh viên khoa 49 Bảng 4.10 Tỷ lệ gia tăng số lượng sinh viên so với khóa 53 (%) 50 Bảng 4.11 Các thơng số thiết kế mơ hình phương án 51 Bảng 4.12 Diện tích thực tế xây dựng mơ hình phương án 51 Bảng 4.13 Tổng vật liệu chi phí xây dựng cơng trình xử lý nước thải thực vật Bảng 4.14 Thông số thiết kế mơ hình phương án 52 Bảng 4.15 Diện tích thực tế xây dựng mơ hình phương án 58 Bảng 4.16 Tổng vật liệu chi phí xây dựng cơng trình xử lý nước thải than hoạt tính Bảng 4.17 So sánh lực hai phương án 59 58 65 DANH MỤC HÌNH VỄ Hình Trang Hình 1.1 Cơ chế ảnh hưởng kim loại nặng sinh vật Hình 1.2 (a + b) Quy trình cơng nghệ xử lý trung tâm cơng nghệ Alfa 10 Hình 1.3 Cơng nghệ xử lý nước thải Trung tâm Quan trắc Môi trường Phân tích tài ngun mơi trường Hà Nội 11 Hình 2.1 Sơ đồ lấy mẫu nước thải phịng thí nghiệm T6, T7, T8 17 Hình 4.1 Sơ đồ khu thí nghiệm thực hành T6, T7, T8 hệ thống nước thải kèm 33 Hình 4.2: Các ống dẫn nước bị vỡ 34 Hình 4.3: Cỏ mọc che kín mương nước thải 34 Hình 4.4 Biểu đồ thể thay đổi lưu lượng nước thải ngày 12/4 38 Hình 4.5 Mặt cắt thẳng đứng địa hình vị trí xây dựng hệ thống xử lý 45 Hình 4.6 Sơ đồ hệ thống thu gom nước thải 46 Hình 4.7 (a + b) Đề xuất phương án xử lý nước thải phịng thí nghiệm - thực hành T6, T7, T8 47 Hình 4.8 Biểu đồ thể biến động số lượng sinh viên khoa 51 Hình 4.9 Bể phản ứng 55 Hình 4.10 Bể lắng 56 Hình 4.11 Bể lọc thực vật 57 Hình 4.12 Hình chiếu phương án 58 Hình 4.13 Hình chiếu đứng phương án 59 Hình 4.14 Bể lọc cát sỏi 62 Hình 4.15 Bể lọc than hoạt tính 63 Hình 4.16 Hình chiếu phương án 64 Hình 4.17 Hình chiếu đứng phương án 65 ĐẶT VẤN ĐỀ Đất nước ta thời kỳ công nghiệp hóa – đại hóa, kinh tế phấn đấu khỏi tình trạng lạc hậu trở thành nước công nghiệp Từ Đổi đến nay, xã hội nước ta không ngừng vận động phát triển Bộ mặt đất nước ngày khởi sắc nước ta có vị trí định trường quốc tế Làm điều nước ta quan tâm đến nghiệp đào tạo nguồn nhân lực Nền giáo dục nước ta đẩy mạnh, nhiều trường đại học, cao đẳng mở đào tạo nhiều người ưu tú cho nước nhà Hiện nước ta có khoảng 400 trường đại học, cao đẳng hàng nghìn trường trung cấp, dạy nghề, trung học sở phổ thông trung học Học đôi với hành, song song với giảng dạy lý thuyết, trường đầu tư trang thiết bị phục vụ nhu cầu học tập, thực hành học sinh – sinh viên giáo viên Các phòng thí nghiệm xây dựng nhằm đưa thực tế vào trình học tập học sinh, sinh viên Chưa có thống kê cụ thể số lượng phịng thí nghiệm dựa số lượng trường học, ước tính số lượng phịng thí nghiệm nước tới hàng triệu, có khoảng 59 phịng thí nghiệm ngân sách nhà nước đầu tư theo chiều sâu Ngày nay, phịng thí nghiệm có vai trò quan trọng sử dụng phục vụ nhiều lĩnh vực đời sống người như: phân tích thành phần mơi trường, an tồn thực phẩm, chẩn đoán bệnh với nhiều nguyên nhân gây bệnh biến đổi liên tục, pháp y, kiểm tra sản phẩm buôn bán thương mại quốc tế Với vai trò to lớn nên việc xây dựng phịng thí nghiệm cần thiết Tuy nhiên vấn đề nước thải phịng thí nghiệm dường chưa quan tâm mức Nước thải phịng thí nghiệm có chứa nhiều hóa chất độc hại từ thuốc thử mẫu đem phân tích Hầu hết phịng thí nghiệm chưa có hệ thống xử lý nước thải riêng, khối lượng nước thải trực tiếp vào cống rãnh ngày nhiều, điều làm ảnh hưởng trực tiếp tới môi trường tự nhiên gián tiếp ảnh hưởng tới sức khỏe người Trường Đại học Lâm nghiệp Việt Nam trung tâm đào tạo đầu ngành Lâm nghiệp nước, có uy tín đào tạo nghiên cứu khoa học lâm nghiệp khu vực Đơng Nam Á Trường có khoảng 13000 học sinh, sinh viên, học viên giảng viên thuộc 22 ngành bậc đại học, ngành bậc cao học ngành tiến sĩ… Với nhiệm vụ chủ chốt đào tạo ngành nghiên cứu khoa học, nhiều phịng thí nghiệm trường hoạt động, đem lại kiến thức lợi ích cho công tác khoa học Hiện tại, khối luợng nuớc thải phịng thí nghiệm khơng nhiều lâu dài có khả ảnh hưởng tới mơi trường Theo đó, việc xử lý nước thải từ phịng thí nghiệm bướckhơng thể thiếu tồn q trình nghiên cứu thực nghiệm phục vụ công tác học tập giảng dạy trường Tuy nhiên, nay, tất khu thí nghiệm - thực hành trường chưa có hệ thống xử lý nước thải riêng, khối lượng nước thải trực tiếp vào cống rãnh ngày nhiều, điều làm ảnh hưởng trực tiếp tới mơi trường tự nhiên, đặc biệt ảnh hưởng tới nguồn nước sinh hoạt khu vực trường học khu lân cận nước lấy từ tầng nước ngầm Về lâu dài, nguồn nước ảnh hưởng tới sức khỏe người sử dụng, có sinh viên, học sinh, cán bộ, giảng viên người dân sống xung quanh khu vực Do tơi chọn đề tài: “Bước đầu nghiên cứu thiết kế mơ hình xử lý nước thải thí nghiệm, khu thí nghiệm thực hành T6, T7, T8, Trường Đại học Lâm Nghiệp” nhằm góp phần vào việc giảm thiểu nguy ô nhiễm môi trường tương lai Chương I TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tìm hiểu chung phịng thí nghiệm 1.1.1 Khái niệm phịng thí nghiệm Phịng thí nghiệm nơi thực hành, học tập, nghiên cứu học sinh, sinh viên nhà khoa học Tuy nhiên, nơi đặc biệt nguy hiểm khơng tn thủ quy tắc an tồn Ngày nay, người ta cố gắng hạn chế sử dụng hoá chất độc hại, khơng thể hồn tồn khơng sử dụng nghiên cứu Hơn nữa, hoá chất sử dụng thực nghiệm phát tính chất độc hại nghiêm trọng nhiều năm sau Vì vậy, để đảm bảo an tồn cho người mơi trường, phịng thí nghiệm cần tuân thủ quy định an toàn phịng thí nghiệm, tiêu chuẩn quản lý phịng thí nghiệm 1.1.2 Tiêu chuẩn chất lượng phịng thí nghiệm Ngày nay, phịng thí nghiệm có vai trị quan trọng liên quan đến nhiều lĩnh vực đời sống người Nhằm đáp ứng nhu cầu đó, năm trở lại đây, nhiều phịng thí nghiệm phục vụ hoạt động nghiên cứu khoa học dịch vụ xây dựng hầu hết quan nghiên cứu trường đại học Việt Nam Tuy nhiên, phịng thí nghiệm khơng hoạt động quy chuẩn chung, hậu là, sản phẩm kết phân tích phịng thí nghiệm lại khác Vấn đề gây bế tắc việc giải sau bên liên quan quan chức Do đó, phịng thí nghiệm phải xây dựng hệ thống chất lượng chung để kết đầu có độ tin cậy thống với Hiện nay, Việt Nam, tổ chức Hệ thống cơng nhận phịng thử nghiệm/hiệu chuẩn Việt Nam (VILAS - Vietnam Laboratory Accreditation Scheme), thức thành lập năm 1995 theo Quyết định 1962/QĐTCCBKH ngày 10/4/1995 Bộ trưởng Bộ Khoa học, Công nghệ Môi trường, đơn vị có chức xác nhận phịng thử nghiệm đạt tiêu chuẩn hthực tế = h + hmưa +  30 + 10% = 0,777 + 0,15 + 0,03 + 10% = 1,0527m lấy tròn 1,1m - Thiết kế hố thu bùn Giả sử SS nước thải 100mg/l Giả thiết tháng vét bùn bể lắng lần Như lượng bùn tích lũy bể lắng tháng là: Mbùn = 100*10-6*lưu lượng nước trung bình ngày*103*1 tháng Trong đó: 100: Hàm lượng SS nước thải (mg/l) Lưu lượng nước thải trung bình ngày: = (2,37 + 3,108 + 2,4 + 2,544 + 2,67 + 1,278) = 14,37/7 = 2,4 m3/ngày Vậy tháng lượng bùn là: Mbùn = 100*10-3* 2,4*103*30 = 7,2 kg/tháng Khối lượng riêng trung bình bùn lắng trung bình 1500 kg/m Với 7,2kg thể tích khơng gian chiếm là: 7,2/1500 = 0,005 m Lấy lưu lượng gia tăng 10% thể tích 0,005 + 10% = 0,0055m3 Lấy hố thu hình hộp với chiều cao 0,1m, diện tích mặt đáy hố thu : S= 0,0055 V = 0,055m2 = 0,1 h Lấy mặt đáy hố thu hình vng, chiều dài cạnh là: l= 0,055 = 0,234 m lấy tròn 0,24m S = Bảng 2: Thông số thiết kế bể lắng Thông số Đơn vị Giá trị Chiều dài m Chiều rộng m Chiều cao m 1,1 Chiều cao hữu dụng m 0,777 Thời gian lưu nước thải h 12 Thể tích hố thu bùn m3 0,0055 Chiều cao hố thu m 0,1 m*m 0,24*0,24 Chiều dài * rộng hố thu * Bể lọc thực vật: Nhằm xử lý tối ưu kim loại nặng có nước cách sử dụng hai lồi thực vật, lồi có khả xử lý vài kim loại nặng Vì tốc độ hấp phụ kim loại nặng thực vật chậm nên thời gian lưu nước bể lọc thực vật phải dài Do em chọn thời gian lưu bể lọc thực vật ngày, bể lưu ½ ngày, có bể Trong lau sậy trồng bể đầu bèo tây trồng bể sau Sáu bể lọc thực vật tích nên đề tài tính tốn bể Thể tích bể lọc thực vật thiết kế dựa theo tiêu chí sau: - Lưu lượng nước thải - Thời gian lưu nước thải bể lọc - Thể tích bùn đưa vào trồng Biết lưu lượng thải Qngày = 3,108 (m3/ngày), lấy thời gian lưu nước t = 12h Thể tích bể tính dựa vào cơng thức: V = Qngày*t Trong đó: V : Thể tích bể lọc (m3) Qngày : Thể tích nước thải ngày (m3/ngày) t : Thời giam lưu nước (ngày) V = 3,108*12/24 = 1,554 m3 V Lấy chiều dài bể 5m, chiều rộng 0,5m chiều cao bể : h = S Trong đó: h : Chiều cao bể (m) V : Thể tích bể (m3) S : Diện tích bể = 5*0,5 = 2,5 m2 h= 1,554 = 0,6216 m 2,5 Chiều cao lớp nước mưa: hmưa = 300*12/24*10-3 = 0,15m Đường kính van nước:  30 Chiều cao lớp bùn là: hbùn = 0,1m Lấy cao trình cống hcao trình = 0,15m (trong có 0,1m bùn, 0,05m nước chết), lồi sống cần nước nên phải giữ mực nước định đề phịng thời gian nghỉ hè tết khơng có nước thải Chiều cao dự trù tăng lên: 10% Chiều cao thực tế xây bể là: hthực tế = h + hmưa +  30 + hcao trình + 10% = 0,6216 + 0,15 + 0,03 + 0,15 + 10% = 1,057m lấy trịn 1,1m Vậy thơng số thiết kế bể lọc thực vật tính tốn thể bảng Bảng 3: Thông số thiết kế bể lọc thực vật (1 bể) Thông số Đơn vị Giá trị Chiều dài m Chiều rộng m 0,5 Chiều cao m 1,1 Thời gian lưu nước thải h 12 Cao trình cống m 0,15 Chiều cao hữu dụng m 0,62 Do có bể nên tổng thể tích là: 2,75*6 = 16,5m3 1.2 Chi phí xây dựng cơng trình Tường xây có chiều rộng 0,13m nên thực tế chiều dài phải cộng thêm hai lần chiều rộng gạch Vì tơi tính tốn diện tích thực tế xây dựng bảng Bảng 4: Diện tích thực tế xây dựng hệ thống xử lý thực vật Chiều Diện tích dài Chiều Chiều S1 thực rộng cao (dài*cao) tế (m) (m) (m2) (m) Bể phản ứng Bể lắng Bể lau sậy Bể bèo tây Tổng Diện tích S2 (rộng*cao) (m2) Diện tích S3 (dài*rộng) (m2) Diện tích thực tế xây dựng 2*(S1+S2) (m2) 1,26 1 1,26 1,26 4,52 2,26 1,1 2,486 1,1 2,26 7,172 15,78 0,5 1,1 17,358 0,55 7,89 35,816 15,78 0,5 1,1 17,358 0,55 7,89 35,816 35,08 4,3 38,462 3,2 19,3 84,424 Từ bảng 4: - Diện tích tường cần xây dựng là: 84,424m2 lấy tròn 85m2 - Diện tích cần đổ bê tơng ( S3): 19,3m2 lấy trịn 20m2 - Thể tích thực bể là: + 2,2 + 16,5 = 19,7m3 lấy tròn 20m3 * Tính tốn đơn vị xây dựng: - Ống nhựa PVC  110 chiều dài 150m Được sử dụng nhằm thu gom nước thải từ ba phòng thí nghiệm đưa tới khu vực xử lý - Tường Với 1m2 tường cần 62 viên gạch, - Số viên gạch cần xây là: 85*62 = 5270 viên Vữa xây: (40m2 tường hết 1m3 cát tạ xi măng) - Số cát cần mua là: 1/40*85 = 2,125 m3 - Xi măng: 4/40*85 = 8,5 (tạ) Vữa trát: (50m2 tường hết 1m3 cát tạ xi măng) - Cát: 1/50*85*2 = 3,4 m3 - Xi măng: 4/50*85*2 = 13,6 tạ - Bê tông Bê tông đổ tồn diện tích xây bể với bề dày 0,1m Với 1m2 bê tông gồm: 4kg thép 6; 0,08m3 sỏi; 0,06m3 cát; 0,6 tạ xi măng Vậy: Thép 6: 4*20 = 80 kg Sỏi: 0,08*20 = 1,6 m3 Cát: 0,06*2 = 1,2 m3 Xi măng: 0,6*20 = 12 tạ Tổng cộng : Đối với sỏi, cát, xi măng dễ bị thất q trình xây dựng đề tài tiến hành nhân với hệ số an toàn 1,2 Gạch : 5270 viên Cát: (2,125 + 3,4 + 1,2)*1,2 = 8,07m3 lấy tròn 8m3 Xi măng: (9 + 13,6 + 12)*1,2 = 41,52 tạ lấy tròn 41,5 tạ Sỏi: 1,6*1,2 = 1,92m3 lấy tròn 2m3 Thép 6: 80 kg Lau sậy, bèo không tiền mua, dễ dàng kiếm nhiều nơi Bảng 5: Tính tốn chi phí xây dựng cơng trình xử lý thực vật 400.000 5270 41,5 80 0,75 21 Thành tiền (nghìn đồng) 8432000 480000 5810000 400000 1520000 200000 8400000 Ngày 100.000 200000 Chiếc 25.000 200000 m 50.000 150 7500000 Tổng 2000000 35142000 STT Vật liệu Đơn vị Gạch Cát Xi măng Sỏi Thép Đá vôi Nhân công Lấy bèo lau sậy Van nước Ống PVC  110 Dự phòng viên m3 tạ m3 kg m3 m3 10 11 Giá tiền/1 đơn vị (nghìn đồng) 1.600 60.000 140.000 200.000 19.000 Số lượng Phương án Trong phương án 2, thay để hệ thống ngồi trời theo đề tài nên có mái che cho hệ thống làm việc không phụ thuộc vào điều kiện thời tiết, dễ dàng vận hành Vì hệ thống nhỏ không sử dụng lượng mặt trời 2.1 Tính tốn thơng số thiết kế * Bể phản ứng Tương tự bể phản ứng hệ thống xử lý bể lọc thực vật Tuy nhiên khơng tính lượng mưa vào bể nên chiều cao thực bể phản ứng phương án là: – 0,025 = 0,975 m lấy trịn 1m Các thơng số thiết kế trình bày bảng 6: Bảng Thông số thiết kế bể phản ứng Thông số Đơn vị Giá trị Chiều dài m Chiều rộng m Chiều cao m Thể tích hữu dụng m3 0,75 Chiều cao hữu dụng m 0,75 Thời gian lưu nước h * Bể lắng Tương tự phương án 1, khơng tính lượng mưa nên chiều cao bể là: 1,1 – 0,15 = 0,95m lấy trịn 1m Các thơng số tính tốn thiết kế trình bày bảng Bảng Thơng số thiết kế bể lắng Thông số Đơn vị Giá trị Chiều dài m Chiều rộng m Chiều cao m Chiều cao hữu dụng m 0,777 Thời gian lưu nước thải h 12 Thể tích hố thu bùn m3 0,0055 Chiều cao hố thu m 0,1 m*m 0,24*0,24 Chiều dài * rộng hố thu * Bể lọc cát sỏi (bể lọc nhanh) Lọc trình làm nước thơng qua lớp vật liệu lọc nhằm tách hạt cặn lơ lửng, hạt keo tụ vi sinh vật nước Nước sau q trình lọc có chất lượng tốt mặt vật lý, hóa học sinh học Vật liệu lọc thường sử dụng phương pháp lọc gồm có: cát, sỏi, than, xỉ, hạt xốp… Trong phương án lựa chọn loại vật liệu sau: cát, sỏi nhỏ sỏi lớn Vì vật liệu rẻ tiền dễ kiếm, dễ hồn ngun vật liệu, có khả hấp phụ lượng nhỏ kim loại nặng Bảng 8: Khối lượng, diện tích bề mặt riêng thể tích khoảng trống số loại vật lệu lọc Lớp vật liệu Cỡ hạt (cm) Đơn vị khối lượng (kg/m3) Diện tích bề mặt riêng (m2/m3) Thể tích khoảng trống % Đá nhỏ 2,5 – 7,5 1250 – 1450 60 50 Đá lớn 10 – 13 800 – 1000 45 60 ( Nguồn:Metcalf & Eddy, Inc -2003) Lấy thời gian lưu bể lọc 1h, thể tích nước thải cần lọc là: Qngày Vcần lọc = t Trong đó: Vcần lọc : Thể tích nước thải cần lọc (m3) Qngày : Lưu lượng nước thải ngày cao (m3/ngày) t : Thời gian lưu nước thải bể (ngày) Vcần lọc = 3,108 * = 0,1295 m3 lấy trịn 0,13m3 24 Từ thể tích khơng gian rỗng đá cuội có cỡ hạt từ 2,5 – 7,5cm nằm đáy bể Vcần lọc Thể tích khoảng trống đá cuội 50% thì: Thể tích đá cuội : V đá cuội = Vcần lọc * 100/50 = 0,13*100/50 = 0,26 m3 Lấy chiều cao cột nước bề mặt vật liệu lọc 0,5m Lấy diện tích bề mặt lọc 1m2 chiều cao bể là: hbể = hđá cuội + hsỏi + hcát + hcột nước +  30 + 10% Trong đó: hbể : Chiều cao thực tế bể (m) hđá cuội : Chiều cao đá cuội (m) hsỏi : Chiều cao lớp sỏi (m) lấy 0,2m hcát : Chiều cao lớp cát (m) lấy 0,5m hcột nước : Chiều cao cột nước bề mặt vật liệu lọc  30 : Đường kính van nước (mm) hbể = 0,26 + 0,2 + 0,5 + 0,5 + 0,03 + 10% = 1,6m Bảng 9: Thông số thiết kế bể lọc cát sỏi Đơn vị Giá trị Thông số Chiều dài m Chiều rộng m Chiều cao m 1,6 Chiều cao hữu dụng m 1,46 Lớp đá cuội m 0,26 Lớp sỏi m 0,2 Lớp sỏi m 0,5 Chiều cao cột nước m 0,5 Thời gian lưu nước thải h * Bể lọc than hoạt tính Tương tự bể lọc bể có than hoạt tính nhằm hấp phụ ion kim loại nặng nước Ngồi bể cịn chứa đá ong nguyên khai làm tăng khả hấp phụ lớp đá cuội nhằm tạo độ rỗng thu nước Lấy thời gian lưu bể lọc 1h, thể tích nước thải cần lọc là: Vcần lọc = Qngày t 10 Trong đó: Vcần lọc : Thể tích nước thải cần lọc (m3) Qngày : Lưu lượng nước thải ngày cao (m3/ngày) t : Thời gian lưu nước thải bể (ngày) Vcần lọc = 3,108 * = 0,1295 m3 lấy tròn 0,13m3 24 Từ thể tích khơng gian rỗng đá cuội có cỡ hạt từ 2,5 – 7,5cm nằm đáy bể Vcần lọc Lấy thể tích khoảng trống đá cuội 50% thì: Thể tích đá cuội : Vđá cuội = Vcần lọc * 100/50 = 0,13*100/50 = 0,26 m3 Lấy chiều cao cột nước vật liệu lọc 0,5m Trên bề mặt than hoạt tính cần phủ lớp sỏi cát có bề dày 0,05m để cố định lớp than hoạt tính (do than hoạt tính chọn dạng bột) Lấy diện tích bề mặt lọc 1m2 chiều cao bể là: hbể = hđá cuội + hđá ong + hthan hoạt tính + hcột nước + 0,05 + 10% Trong đó: hbể : Chiều cao thực tế bể lọc than hoạt tính (m) hđá cuội : Chiều cao lớp đá cuội (m) hđá ong : Chiều cao lớp đá ong (m) lấy bề dày 0,3m hcột nước : Chiều cao cột nước bề mặt vật liệu lọc hthan hoạt tính : Chiều cao lớp than hoạt tính (m) lấy 0,1m hbể = 0,26 + 0,3 + 0,1 + 0,5 + 0,05 + 10% = 1,3m Bảng 10: Thơng số thiết kế bể lọc than hoạt tính Thơng số Đơn vị Giá trị Chiều dài m Chiều rộng m Chiều cao m 1,3 Chiều cao hữu dụng m 1,16 Lớp đá cuội m 0,26 Lớp đá ong m 0,3 11 Lớp than hoạt tính m 0,1 Chiều cao cột nước m 0,5 Thời gian lưu nước thải h 2.2 Tính tốn chi phí xây dựng cơng trình Để tính chi phí xây dựng đề tài tiến hành tính tốn diện tích xây dựng thực tế trình bày bảng 11 Bảng 11: Diện tích thực tế xây dựng hệ thống Chiều dài thực tế (m) Diện tích Diện tích Diện tích Diện tích Chiều thực tế S1 S2 S3 cao xây dựng (dài*cao) (rộng*cao) (dài*rộng) (m) 2*(S1+S2) (m2) (m2) (m2) (m2) Chiều rộng (m) Bể phản ứng 1,26 1 1,26 1,26 4,52 Bể lắng 2,26 1 2,26 2,26 6,52 Bể lọc cát sỏi 1,26 1,6 2,016 1,6 1,26 7,232 Bể lọc than hoạt tính 1,26 1,3 1,638 1,3 1,26 5,876 Tổng 6,04 4,9 7,174 4,9 6,04 24,148 Như vậy: Tổng diện tích tường thực tế xây bể 24,148m2 lấy trịn 25m2 Diện tích cần đổ bê tơng S3 = 6,04m2 lấy trịn 6,1m2 Thể tích thực tế hệ thống là: + + 1,6 + 1,3 = 5,9m3 * Tường - Gạch: 62*25 = 1550 viên - Vữa xây : 40m2 tường hết 1m3 cát, tạ xi măng Cát: 1/40*25 = 0,625 m3 Xi măng: 4/40*25 = 2,5 tạ 12 - Vữa trát: 50m2 tường hết 1m3 cát, tạ xi măng Cát: 1/50*25 = 0,5 m3 Xi măng: 4/50*25 = tạ * Bê tông Bê tông đổ tồn diện tích xây bể với bề dày 0,1m Với 1m2 bê tông gồm: 4kg thép 6; 0,08m3 sỏi; 0,06m3 cát; 0,6 tạ xi măng Thép 6: 4*6,1 = 24,4 kg Sỏi: 0,08*6,1 = 0,448m3 Cát: 0,06*6,1 = 0,366m3 Xi măng: 0,6*6,1 = 3,66 tạ * Vật liệu lọc: Đá vôi: 0,75m3 Đá cuội cỡ 2,5 – 7,5cm: 0,6m3 Cát: 0,5m3 Sỏi: 0,25m3 Đá ong: 0,3m3 Than hoạt tính: 0,1m3 * Mái che Cột bê tơng cốt thép: cột Mái che: Ngồi diện tích mái che che phủ hết tổng diện tích 6,1m2 cịn phải che phủ chiều 0,5m Do hệ thống xếp theo hình chữ nhật nên chiều dài hệ thống tổng chiều rộng bể 3*1,26 = 4,72m Chiều rộng hệ thống chiều dài bể lắng 2,26m Do tổng diện tích mái che là: = (chiều dài*2 + 0,5*2)*0,5 + ((chiều rộng + 0,5)*2 + 0,5*2)*0,5 = (4,72*2 + 0,5*2)*0,5 + ((2,26 + 0,5)*2 + 0,5*2)*0,5 = 8,48m3 lấy tròn 8,5m3 * Tổng vật liệu 13 Gạch: 1550 viên Cát: (0,625 + 0,5 + 0,366 + 0,5)*1,2 = 2,3892 m3 lấy tròn 2,5m2 Xi măng: (2,5 + + 3,66)*1,2 = 9,792 tạ lấy tròn 10 tạ Sỏi: (0,448 + 0,25)*1,2 = 0,8376m3 lấy tròn 1m3 Thép: 24,4kg Đá cuội: 0,6m3 Đá ong: 0,3m3 Than hoạt tính: 0,1m3 tương đương 20kg Cột bê tông cốt thép 2,5m: cột Cột bê tông cốt thép 5m: cột Bảng 12: Tính tốn chi phí xây dựng hệ thống xử lý nước thải than hoạt tính STT 10 11 12 13 14 15 16 Vật liệu Gạch Cát Xi măng Sỏi Thép Đá cuội Đá ong Đá vôi Van nước Than hoạt tính Cột bê tơng cốt thép Mái che Ống PVC  110 Nhân cơng Dự phịng Tổng Giá tiền/1 đơn vị (nghìn đồng) 1600 60000 140000 200000 19000 200000 25000 1550 2,5 10 24,4 0,6 0,3 0,75 Thành tiền (nghìn đồng) 2480000 150000 1400000 200000 463600 120000 200000 200000 100000 kg 150000 20 3000000 1000000 4000000 m2 350000 9,1 3185000 m 50000 150 7500000 m3 400000 5,9 2360000 2000000 27358600 Đơn vị viên m3 Tạ m3 kg m3 m3 m3 14 Số lượng PHỤ LỤC II BẢNG PHỎNG VẤN Đối tượng : Cán quản lý phịng thí nghiệm Ngày ……… tháng………… năm 2011 Thời gian:…………… h Họ tên:………………………………………… ……………………… Cán phịng:………………………………………… ………………… Mơn thí nghiệm – thực hành: ……………………………… .…………… Bài:……………………………………………………………… .……… Hóa chất kèm: … .………………………………………………………………………… Theo thầy ( cơ) lượng nước thải phịng thí nghiệm thải m3/ngày …………………………………………………………………………… Theo thầy (cô) nước thải tập trung vào tháng năm? Tháng lượng nước thải nhất? Đối tượng: Học sinh, sinh viên Họ tên:……… …………………………………………………………… Lớp: …………… …………………………………………………………… Mơn thí nghiệm – thực hành: ……………………………………………… Bài thí nghiệm - thực hành: …… …………………………………………… Hóa chất kèm: ………………… ………………………………………… Theo bạn ngày phịng thí nghiệm thải nước thải, suy nghĩ thái độ bạn vấn đề này? …………………………………………….…………………………………… ………………………………………….……………………………………… 15 PHỤ LỤC III QCVN 24: BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia nước thải công nghiệp Bảng 1: Giá trị thông số ô nhiễm nước thải công nghiệp T T Thông số Đơn vị Giá trị A B C 40 40 6-9 5,5-9 Nhiệt độ pH - Mùi - Độ mầu (Co-Pt pH = 7) - 20 70 BOD5 (200C) mg/l 30 50 COD mg/l 50 100 Chất rắn lơ lửng mg/l 50 100 Asen mg/l 0,05 0,1 Thuỷ ngân mg/l 0,005 0,01 10 Chì mg/l 0,1 0,5 11 Cadimi mg/l 0,005 0,01 12 Crom (VI) mg/l 0,05 0,1 13 Crom (III) mg/l 0,2 14 Đồng mg/l 2 15 Kẽm mg/l 3 16 Niken mg/l 0,2 0,5 17 Mangan mg/l 0,5 18 Sắt mg/l 19 Thiếc mg/l 0,2 20 Xianua mg/l 0,07 0,1 21 Phenol mg/l 0,1 0,5 22 Dầu mỡ khống mg/l 5 16 Khơng khó Khơng khó chịu chịu 23 Dầu động thực vật mg/l 10 20 24 Clo dư mg/l 25 PCB mg/l 0,003 0,01 26 Hoá chất bảo vệ thực vật lân hữu mg/l 0,3 27 Hoá chất bảo vệ thực vật Clo hữu mg/l 0,1 0,1 28 Sunfua mg/l 0,2 0,5 29 Florua mg/l 10 30 Clorua mg/l 500 600 31 Amoni (tính theo Nitơ) mg/l 10 32 Tổng Nitơ mg/l 15 30 33 Tổng Phôtpho mg/l MPN/100m l 3000 5000 35 Tổng hoạt độ phóng xạ α Bq/l 0,1 0,1 36 Tổng hoạt độ phóng xạ β Bq/l 1,0 1,0 34 Coliform Trong đó: - Cột A quy định giá trị C thông số ô nhiễm nước thải công nghiệp xả vào nguồn tiếp nhận nguồn nước dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt; - Cột B quy định giá trị C thông số ô nhiễm nước thải công nghiệp xả vào nguồn tiếp nhận nguồn nước khơng dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt; - Thông số clorua không áp dụng nguồn tiếp nhận nước mặn nước lợ 17