Nghiên cứu thực trạng và đề xuất giải pháp thiết kế mô hình xử lý nước thải sinh hoạt khu đô thị văn quán, quận hà đông, tp hà nội

LỜI CẢM ƠN Để hồn thành chƣơng trình đào tạo khóa học 2011-2015, đƣợc đồng ý nhà trƣờng, khoa QLTNR&MT, môn Kỹ thuật môi trƣờng, trƣờng Đại học Lâm Nghiệp Việt Nam em thực đề tài tốt nghiệp “Nghiên cứu thực trạng đề xuất thiết kế mơ hình xử lý nước thải sinh hoạt khu đô thị Văn Quán, quận Hà Đông, thành phố Hà Nội” Với lòng biết ơn sâu sắc em xin gửi lời cảm ơn đến thầy TS.Nguyễn Hải Hòa định hƣớng đề tài hƣớng dẫn tận tình suốt thời gian em thực khóa luận Trong trình học tập nghiên cứu trƣờng, em nhận đƣợc giúp đỡ dạy dỗ thày giáo khoa QLTNR&MT để có đƣợc kiến thức chuyên môn nhƣ Qua cho em gửi lời tri đến thày cô khoa QLTNR&MT Em xin chân thành cảm ơn giúp đỡ Ban lãnh đạo, cô chú, anh chị công tác UBND phƣờng Văn Quán, quận Hà Đông, Tp Hà Nội, ngƣời dân địa phƣơng Trung tâm thí nghiệm thực hành khoa QLTNR&MT, trƣờng Đại học Lâm Nghiệp tạo điều kiện cho thuận lợi cho em hoàn thành nghiên cứu khóa luận tốt nghiệp Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, ngƣời thân tập thể lớp 56A-KHMT tạo điều kiện, động viên giúp đỡ em suốt trình học tập nghiên cứu trƣờng Mặc dù thân có nhiều cố gắng nhƣng điều kiện thời gian kiến thức hạn hẹp nên đề tài khơng tránh khỏi thiếu sót Em mong nhận đƣợc đóng góp quý báu thầy, giáo để đề tài khóa luận hồn thiện Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 15 tháng 05 năm 2015 Sinh viên thực Ngô Văn Phi i MỤC LỤC ĐẶT VẤN ĐỀ i PHẦN I TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan nƣớc thải sinh hoạt đô thị 1.1.1 Nguồn gốc nước thải sinh hoạt 1.1.2 Thành phần đặc tính nước thải sinh hoạt đô thị 1.1.3 Hiện trạng ô nhiễm môi trường nước thải sinh hoạt 1.1.4 Mục đích yêu cầu việc xử lý nước thải sinh hoạt 1.2 Tổng quan phƣơng pháp xử lý nƣớc thải 1.2.1 Phương pháp xử lý học 1.2.2 Phương pháp xử lý hố học hóa lý 1.2.3 Phương pháp xử lý sinh học PHẦN II MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 11 2.1 Mục tiêu nghiên cứu 11 2.1.1 Mục tiêu chung 11 2.1.2 Mục tiêu cụ thể 11 2.2 Nội dung nghiên cứu 11 2.3 Phạm vi nghiên cứu 11 2.4 Phƣơng pháp nghiên cứu 11 2.4.1 Phương pháp kế thừa tài liệu thứ cấp 11 2.4.2 Phương pháp điều tra ngoại nghiệp 12 2.4.3 Phương pháp thực nghiệm 12 2.4.3.1 Phƣơng pháp lấy mẫu bảo quản mẫu 12 2.4.3.2 Phƣơng pháp phân tích phịng thí nghiệm 14 2.4.3.3 Phƣơng pháp xử lý số liệu ngoại nghiệp 18 PHẦN III ĐẶC ĐIỂM ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ XÃ HỘI 19 3.1 Đặc điểm điều kiện tự nhiên 19 3.1.1 Vị trí địa lý 19 3.1.2 Điều kiện khí hậu, thủy văn 20 3.2 Đặc điểm kinh tế xã hội 21 3.2.1 Điều kiện kinh tế - xã hội 21 ii 3.2.2 Quy hoạch mạng lưới hạ tầng khu đô thị 22 PHẦN IV KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 24 4.1 Thực trạng hiệu xử lý nƣớc thải khu đô thị Văn Quán, Hà Đông 24 4.1.1 Thực trạng nước thải khu đô thị Văn Quán 24 4.1.2 Hiệu xử lý nước thải sinh hoạt khu đô thị Văn Quán 28 4.2 Thiết kế mơ hình xử lý nƣớc thải khu đô thị Văn Quán 29 4.2.1 Quy trình cơng nghệ 31 4.2.2 Tính tốn mơ hình xử lý 33 4.2.2.1 Song chắn rác 33 4.2.2.2 Bể thu gom bể lắng cát 35 4.2.2.3 Bể điều hòa 37 4.2.2.4 Bể lắng I 40 4.2.2.5 Bể arotank 42 4.2.2.6 Bể lắng II 45 4.2.2.7 Bể khử trùng 46 4.2.2.8 Bể chứa bùn 47 4.2.3 Thiết kế mơ hình xử lý 48 4.2.4 Tính tốn chi phí 49 4.2.4.1 Chi phí xây dựng thiết bị 49 4.2.4.2 Chi phí vận hành 50 4.3 Đề xuất giải pháp áp dụng mô hình nâng cao hiệu xử lý nƣớc thải sinh hoạt khu đô thị Văn Quán 51 4.4.1 Đề xuất áp dụng mơ hình 51 4.3.2 Đề xuất sách thể chế 52 4.4.3 Đề xuất mặt xã hội 53 PHẦN V KẾT LUẬN, TỒN TẠI, KIẾN NGHỊ 54 5.1 Kết luận 54 5.2 Tồn 54 5.3 Kiến nghị 54 iii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT BOD : Nhu cầu oxi sinh học BTNMT : Bộ Tài nguyên môi trƣờng BXD : Bộ xây dựng COD : Nhu cầu oxi hóa học CP : Chính phủ DO : Hàm lƣợng oxi hịa tan KĐT : Khu đô thị NĐ : Nghị định NTSH : Nƣớc thải sinh hoạt NT : Nƣớc thải TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam UBND : Ủy ban nhân dân QCVN : Quy chuẩn Việt Nam QLTNR&MT : Quản lý tài nguyên rừng môi trƣờng TP : Thành phố TT : Thứ tự SS : Chất rắn lơ lửng VACNE : Hội bảo vệ tự nhiên môi trƣờng VN : Việt Nam WHO : Tổ chức y tế giới iv DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Thành phần số tiêu nƣớc thải sinh hoạt đô thị Bảng 1.2: Áp dụng cơng trình học xử lý nƣớc thải Bảng 1.3: Áp dụng cơng trình hóa học hóa lý xử lý nƣớc thải Bảng 1.4: Các điều kiện áp dụng phƣơng pháp xử lý sinh học 10 Bảng 2.1: Cách bảo quản mẫu phân tích số thơng số nƣớc 14 Bảng 2.2: Bảng kết phân tích nƣớc thải sinh hoạt KĐT Văn Quán 19 Bảng 4.1: Tính chất nƣớc thải sinh hoạt khu đô thị Văn Quán-Hà Đông 24 Bảng 4.2: Ngƣỡng nồng độ cần quan tâm xử lý nƣớc thải đô thị 29 Bảng 4.3: Kích thƣớc song chắn rác 35 Bảng 4.4: Kích thƣớc bể lắng cát bể thu gom 37 Bảng 4.5: Các thơng số thiết kế bể điều hịa 39 Bảng 4.6: Kích thƣớc tổng cộng bể arotank 45 Bảng 4.7: Các thông số thiết kế cho bể khử trùng 46 Bảng 4.8: Kích thƣớc thiết kế mẫu bể chứa bùn 48 Bảng 4.9: Chi phí cơng trình hạng mục 49 Bảng 4.10: Chi phí thiết bị 49 Bảng 4.11:Bảng chi phí đầu tƣ ban đầu 50 Bảng 4.12: Chi phí lƣợng vận hành 50 Bảng 4.13: Chi phí hóa chất 51 Bảng 4.14: Chi phí cho nhân cơng 51 v DANH MỤC HÌNH Hình 2.1: Bản đồ lấy nƣớc thải khu đô thị Văn Quán 13 Hình 3.1: Bản đồ mặt khu thị Văn Quán-Hà Đông 19 Hình 4.1: Kết phân tích nồng độ pH so với QCVN2008 25 Hình 4.2: Kết phân tích TSS so với QCVN 14:2008/BTNMT 26 Hình 4.3: Kết phân tích nồng độ BOD5 so với QCVN2008 26 Hình 4.4 Kết phân tích nồng độ NH4+ so với QCVN2008 27 Hình 4.5: Kết phân tích nồng độ PO43- so với QCVN2008 28 Hình 4.6: Bản đồ thể vị trí xây dựng hệ thống xử lý nƣớc thải khu đô thị Văn Quán-Hà Đông 52 vi ĐẶT VẤN ĐỀ Ngày nay, vấn đề mà giới quan tâm vấn đề dân số Thực tế cho thấy, nƣớc phát triển mà nƣớc phát triển lo ngại vấn đề có Việt Nam Nƣớc ta đà phát triển mạnh mẽ kinh tế Dân số tăng, kinh tế phát triển kéo theo nhu cầu nhà tăng cao vấn đề nhức nhối với toàn xã hội Chính vậy, khu thị đƣợc xây dựng vào hoạt động , đáp ứng tốt nhu cầu chỗ cải thiện chất lƣợng sống ngƣời dân , đặc biệt ngƣời dân thành thị Tuy nhiên, thực tế khu đô thị lại không đáp ứng đƣợc vấn đề môi trƣờng mà ngƣời dân quan tâm Các khu đô thị mọc lên nhƣ nấm, cịn có hàng nghìn ngƣời dân sinh sống nhƣng chất lƣợng môi trƣờng khu đô thị lớn nƣớc ta lại không đƣợc quan tâm tạo nên khu đô thị “bốc mùi”ở Hà Nội điển hình KDT Mỹ Đình – Mễ Trì, KĐT Văn Khê, KĐT n Hồ Khu thị Văn Qn (Hà Đông, Hà Nội) Tổng Cty Đầu tƣ Phát triển Nhà Đô thị (HUD) thi công từ năm 2004 hoàn thành năm 2007 Sau năm đƣa vào sử dụng, số dân vào khu đô thị gần mức dự tính 14.000 ngƣời Tuy nhiên, khu thị lại chƣa có hệ thống xử lý nƣớc thải tập chung nào, toàn nƣớc thải ngƣời dân đổ dồn hồ Văn Quán khiến nƣớc hồ bị ô nhiễm nghiêm trọng Nên chọn đề tài “Nghiên cứu thực trạng đề xuất thiết kế mơ hình xử lý nước thải sinh hoạt khu đô thị Văn Quán, quận Hà Đông, thành phố Hà Nội” nhằm đề xuất hệ thống xử lý nƣớc thải sinh hoạt có hiệu cao với giá thành phù hợp để góp phần giảm thiểu nhiễm môi trƣờng nƣớc thải sinh hoạt gây PHẦN I TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan nƣớc thải sinh hoạt đô thị 1.1.1 Nguồn gốc nước thải sinh hoạt Nƣớc thải sinh hoạt (NTSH) nƣớc đƣợc thải từ hoạt động sống ngƣời nhƣ: ăn uống, sinh hoạt, tắm rửa, vệ sinh nhà cửa, khu dân cƣ, cơng trình cơng cộng, sở dịch vụ, Nhƣ vậy, NTSH đƣợc hình thành trình sinh hoạt ngƣời Một số hoạt động dịch vụ công cộng nhƣ bệnh viện, trƣờng học, bếp ăn, tạo loại nƣớc thải có thành phần tính chất tƣơng tự nhƣ NTSH [12] Lƣợng NTSH sở dịch vụ, cơng trình cơng cộng phụ thuộc vào loại cơng trình, chức năng, số lƣợng ngƣời Lƣợng nƣớc thải từ sở thƣơng mại dịch vụ đƣợc chọn từ 15- 25% tổng lƣợng NT toàn thành phố Đặc trƣng NTSH là: hàm lƣợng chất hữu cao (55 - 65% tổng lƣợng chất bẩn), chứa nhiều vi sinh vật có vi sinh vật gây bệnh, vi khuẩn phân hủy chất hữu cần thiết cho trình chuyển hóa chất bẩn nƣớc thải NTSH giàu chất hữu cơ, chất dinh dƣỡng, nguồn gốc để loại vi khuẩn (cả vi khuẩn gây bệnh) phát triển nguồn gây nhiễm mơi trƣờng nƣớc NTSH có thành phần giống đô thị nhƣng khác hàm lƣợng, phƣơng pháp xử lý giống xử lý sinh học đƣợc ƣu tiên lựa chọn 1.1.2 Thành phần đặc tính nước thải sinh hoạt thị Thành phần nước thải sinh hoạt: Thành phần nƣớc thải sinh hoạt gồm hai loại: Nƣớc thải nhiễm bẩn chất tiết ngƣời từ cơng trình vệ sinh nƣớc thải nhiễm bẩn chất thải sinh hoạt : cặn bã từ nhà bếp, chất rửa trơi [14] Đặc tính nước thải sinh hoạt: Nƣớc thải sinh họat chứa nhiều chất hữu dễ bị phân hủy sinh học, ngịai cịn có thành phần vô cơ, vi sinh vật vi trùng gây bệnh nguy hiểm Chất hữu chứa nƣớc thải sinh họat bao gồm hợp chất nhƣ protein (40 – 50%); hydrat cacbon (40 - 50%) gồm tinh bột, đƣờng xenlulo; chất béo (5 -10%) Nồng độ chất hữu nƣớc thải sinh họat dao động khỏang 150 – 450%mg/l theo trọng lƣợng khơ Có khoảng 20 – 40% chất hữu khó phân hủy sinh học [14] Thơng thƣờng q trình xử lý sinh học cần chất dinh dƣỡng theo tỷ lệ sau: BOD5:N:P = 100:5:1 Một tính chất đặc trƣng nƣớc thải sinh hoạt tất chất hữu bị phân hủy vi sinh vật khoảng 20-40% BOD khỏi q trình xử lý sinh học với bùn.[14] Bảng 1.1: Thành phần số tiêu nƣớc thải sinh hoạt đô thị Thông số Đơn vị Kết pH - 6.5 ÷ 8.5 BOD5 mg/l 250 ÷ 400 COD mg/l 400 ÷ 700 SS mg/l 300 ÷ 400 Tổng Nito mg/l 60 Tổng phốt mg/l 6,86 TT Nguồn: Báo Xử lý nước thải 24h (2014) 1.1.3 Hiện trạng ô nhiễm môi trường nước thải sinh hoạt Hiện trạng ô nhiễm nước thải sinh hoạt nay: Nƣớc thải sinh hoạt hiểm hoạ môi trƣờng hàng đầu VN Q trình thị hố VN diễn nhanh Những thị lớn VN nhƣ Hà Nội, TP Hồ Chí Minh, Hải Phịng, Đà Nẵng bị nhiễm nƣớc nặng nề Đơ thị ngày phình VN, nhƣng sở hạ tầng lại phát triển không cân xứng, đặc biệt hệ thống xử lý nƣớc thải sinh hoạt VN vô thô sơ Theo Hội Bảo vệ thiên nhiên môi trƣờng Việt Nam (VACNE), nƣớc thải sinh hoạt chiếm khoảng 80% tổng số nƣớc thải thành phố, nguyên nhân gây nên tình trạng nhiễm nƣớc vấn đề có xu hƣớng ngày xấu Ƣớc tính, có khoảng 6% lƣợng nƣớc thải thị đƣợc xử lý Một báo cáo toàn cầu đƣợc Tổ chức Y tế giới (WHO) công bố hồi đầu năm 2010 cho thấy, năm Việt Nam có 20.000 ngƣời tử vong điều kiện nƣớc vệ sinh nghèo nàn thấp Còn theo thống kê Bộ Y tế, 80% bệnh truyền nhiễm nƣớc ta liên quan đến nguồn nƣớc Ngƣời dân nông thôn thành thị phải đối mặt với nguy mắc bệnh môi trƣờng nƣớc ngày ô nhiễm trầm trọng Ơ nhiễm nƣớc thải sinh hoạt cịn dẫn đến ô nhiễm nƣớc mặt nƣớc ngầm nên việc xử lý nƣớc thải sinh hoạt đô thị cần thiết[1] Ảnh hưởng nước thải sinh hoạt: Nƣớc thải sinh nguồn gây ô nhiễm nƣớc mặt nghiêm trọng Ảnh hƣởng ô nhiễm nƣớc mặt sức khỏe cộng đồng chủ yếu thông qua hai đƣờng, ăn uống phải nƣớc bị ô nhiễm hay loại rau quả, thủy hải sản đƣợc nuôi trồng nƣớc bị ô nhiễm tiếp xúc với môi trƣờng nƣớc bị ô nhiễm Ảnh hưởng yếu tố đến môi trường nước: Chất rắn lơ lửng (SS) lắng đọng nguồn tếp nhận, gây điều kiện yếm khí Nhiệt độ: nhiệt độ nƣớc thải sinh hoạt thƣờng không ảnh hƣởng đến đời sống thuỷ sinh vật nƣớc Vi trùng gây bệnh: gây bệnh lan truyền đƣờng nƣớc nhƣ tiêu chảy, ngộ độc thức ăn, vàng da,… Nito, photpho: nguyên tố dinh dƣỡng đa lƣợng nồng độ nƣớc cao dẫn đến tƣợng phú dƣỡng hoá ( phát triển bùng phát loại tảo, làm cho nồng độ oxy nƣớc thấp vào ban đêm gây ngạt thở gây chết sinh vật, vào ban ngày nồng độ oxy cao q trình hơ hấp tảo thải ) Màu làm mỹ quan Dầu mỡ gây mùi, ngăn cản khuếch tán oxy bề mặt.lớn gây thiếu hụt oxy nguồn tiếp nhận dẫn đến ảnh hƣởng đến hệ sinh thái môi trƣờng nƣớc Nếu ô nhiễm mức, điều kiện yếm khí hình thành Trong q trình phân huỷ yếm khí sinh sản phẩm nhƣ H2S, NH3, CH4, làm cho nƣớc có mùi thối[11] 1.1.4 Mục đích yêu cầu việc xử lý nước thải sinh hoạt Mục đích việc xử lý nƣớc thải sinh hoạt loại bỏ chất ô nhiễm có nƣớc thải để nƣớc thải đạt đến mức chấp nhận đƣợc theo tiêu chuẩn qui định Yêu cầu mức độ xử lý phụ thuộc vào nguồn tiếp nhận nƣớc thải qui Nhiệm vụ: Nƣớcthải chảy qua suốt chiều dài bể đƣợc sục khí, khuấy nhằm tăng cƣờng lƣợng khíoxi hịa tan tăng cƣờng q trình oxi hóa chất bẩn hữu có nƣớc Các chất lơ lửng làm nơi vi khuẩn bám vào để cƣ trú, sinh sản phát triển, dần thành hạt cặn Các hạt dầndần to lơ lửng nƣớc Tính tốn kích thước bể: Các thơng số sau qua bể điều hịa hà lƣợng BOD5, COD TSS giảm khoảng 15% BOD5 = 239,6 – (239,6 * 15%) = 203,6 (mg/l) COD = 336 – (336 * 15%) = 285,6 (mg/l) TSS = 628 – (628 *15%) = 533,8 (mg/l) Nƣớc thải sau qua bể lắng đợt I BOD5 = 203,6 – ( 203,6* 30%) = 142,5 (mg/l) COD = 285,6 – (285,6 * 30%) = 200 (mg/l) TSS = 533,8 – (533,8 *30%) = 373,6 (mg/l) Các thông số thiết kế: Công suất Q = 2100 m3/ngày Hệ số an toàn a = 1,1 (vƣợt tải 10%) Hàm lƣợng BOD5 đầu vào Hàm lƣợng COD đầu vào Hàm lƣợng SS đầu vào Tỉ số BOD5/BODL = 0,68; Nƣớc thải sau lắng đạt tiêu chuẩn loại A, BOD5 đầu 30mg/l, SS 50mg/l, 65% cặn dễ phân hủy học Hệ số chuyển đổi BOD5 BOD20 ( BOD hoàn toàn) 0,68; Hàm lƣợng bùn hoạt tính lắng xuống đáy bể lắng có hàm lƣợng chất rắn 0.8% khối lƣợng riêng 1,008kg/L; Hiệu suất chuyển hóa oxy thiết bị khuyếch tán 9%, hệ số an toàn 2; Xác định kích thƣớc bể: Xác định BOD5 hịa tan nƣớc thải đầu tính theo cơng thức: 43 BOD5 đầu = BOD5 hòa tan từ bể aeroten + BOD5 chứa cặn lơ lửng đầu Lƣợng cặn phân hủy sinh học: 65 %*30= 19,5 mg/L Gọi BODL lƣợng oxi cần cung cấp để oxy hóa hết lƣợng cặn phân hủy sinh học Vậy BODL cặn lơ lửng dễ phân hủy sinh học lƣớc thải sau lắng II: BOBL = 19,5*1,42 (mg O2 tiêu thụ/mg tế bào) = 27,7 mg/l BOD5 cặn lơ lửng nƣớc thải sau lắng II: BOD5 = BODL*0,68 = 27,7*0,68 = 18,8 mg/l BOD5 hòa tan nƣớc thải sau lắng II: BOD5(QCVN) = 30 = S + 18,8 Vậy S = 11,2 mg/l Hiệu xử lí tính theo BOD5 hòa tan: E = (S0 – S)*100%/S0 = 92% Các số liệu tính tốn bể Aeroten: Lƣu lƣợng trung bình nƣớc thải ngày đêm: Q = 2100m3/ngđ Với S0 hàm lƣợng BOD5 đầu vào bể aeroten Hiệu xử lí BOD5 bể aeroten: E0 = (S0 - BOD5)/S0 = 79% Tính thể tích bể aeroten: Vr = [θc*Q*Y*(S0-S)]/[ X*(1 + kd + θc)] Trong đó: θc: thời gian lƣu bùn; chọn θc = 30 ngày Q: lƣu lƣợng nƣớc thải; Q = 2100 m3/ngày Y: hệ số sản lƣợng tế bào; Y = 0,4 S0: BOD5 nƣớc thải vào aeroten, S0 = 142,5 mg/l S: nồng độ BOD5 sau lắng II; S = 11,2 mg/l X: hàm lƣợng tế bào chất bể; X = 3000 Kđ: hệ số phân hủy nội bào Kđ = 0,013 ngày Vr = [θc*Q*Y*(S0 - S)]/[ X*(1 + kd θc)] = [θc*Q*Y*(S0 - S)]/[ X*(1 + kd θc)] = 679,85 m3 Thời gian lƣu nƣớc bể là: t = V/Q = 0,32 ngày-1 44 Chọn chiều cao hữu ích bể hhi = 4m, chiều cao bảo vệ hbv = 0,5m chiều cao tổng cộng bể là: Htc = + 0,5 = 4,5m Chọn chiều rộng bể 7m Vậy chiều dài bể: L = 679,85/(7*4,5) = 21,5(m) Vậy kích thƣớc bể aeroten đƣợc xác định: L*B*H = 21,5m *7m*4,5m Bảng 4.6: Kích thƣớc tổng cộng bể arotank Thơng số Đơn vị Kích thƣớc Chiều dài m 21,5 Chiều rộng m Chiều cao m 4,5 4.2.2.6 Bể lắng II Nhiệm vụ: Sau qua bể aerotank, hầu nhƣ chất hữu nƣớc thải bị loại bỏ hoàn toàn Tuy nhiên nồng độ bùn nƣớc thải lớn, nên bùn hoạt tính chất rắn lơ lửng đƣợc tách bể lắng II Tính tốn: Chọn trọng tải bề mặt thích hợp cho bùn hoạt tính LA= 20m3/m2/ngày tải trọng chất rắn Ls = 4kg/m2/h Chọn : Chiều cao lớp bùn lắng hb = 0,5 m Chiều cao lớp nƣớc trung hòa hth = 0,3 m Chiều sâu lắng: hL= 3,5 m Chiều cao bảo vệ hbv = 0,3m (Theo TCXD7957:2008) Diện tích bề mặt lắng : AL = Qtbngày/LA = 2100/20 = 105 (m2) Tổng chiều cao bể lắng II là: H = hb + hth +h L + hbv = 0,5 + 0,3 + 3,5 + 0,3 = 4,6 (m) Chọn H=5m Đƣờn g kính bể lắng : D = √(4*A/π) = √(4*105/π) = 11,5 (m) Chọn đƣờng kính bể lắng II 12m Đƣờng kính ống trung tâm : d = 20%D = 2,4 m 45 Chiều cao ống trung tâm: h = 60%hL = 2,1 (m) Thể tích phần lắng: W = (π/4)*(D2-d2)*hL = (π/4)*(122-2,42)*3,5 = 380 (m3) Thời gian lƣu nƣớc bể lắng: t = W/Qtbh = 380/87,5 = 4,3h > 1,5h Thể tích phần chứa bùn: Vb = A*hb = 105*0,5 = 52,5 (m3) Thời gian lƣu bùn bể: tb = Vb/Qw = 0,4h Thể tích bể lắng II : Diện tích*chiều cao = 105*5 = 525 (m3) 4.2.2.7 Bể khử trùng Nhiệm vụ: Sau công đoạn xử lý học sinh học, để nƣớc thải đạt tiêu chuẩn quy định số lƣợng vi khuẩn giảm đáng kể Tuy nhiên, lƣợng vi trùng cao nên phải thực khử trùng làm nƣớc Có thể khử trùng nƣớc thải clorua vơi, ozon hóa Hiện đa phần sử dụng clorua vơi phƣơng pháp đơn giản giá thành thấp Tính tốn: Bảng 4.7: Các thông số thiết kế cho bể khử trùng Thông số Thời gian tiếp xúc Đơn vị Giá trị Phút 15÷30 ≥10:1 L/W Số bể tiếp xúc Chiếc ≥2 Tốc độ dịng chảy m/phút ≥2÷4,5 Thể tích cần thiết bể : V = Q*t = 87,5/0,5 = 175 (m3) Trong đó: Q = 2100m3/ngày = 87,5 m3/h t = thời gian tiếp xúc Chọn t = 30 phút = 0,5h Vận tốc nƣớc chảy bể khoảng 2÷4,5m/phút Chọn v = (m/phút) F = Q/v = 87,5/60*2 = 0,73 (m2) Chọn F = 0,8 (m2) Giả thiết chiều cao hữu ích bể tiếp xúc H = 1m 46 Chiều rộng W = F/H = 0,8 (m) Chiều dài tổng cộng bể: L = V/(W*H) = 175/(0,8*1) = 218,75m => chọn L = 220 m Vậy kích thƣớc bể: L*W*H = 220m*0,8m*1m Để giảm chiều dài xây dựng bể ta chia thành 10 ngăn zíc zắc Chiều rộng ngăn 0,8m, chiều dài: L= 220/10 = 22m Chọn hbv = 0,5m Chiều cao xây dựng: H = hbv + h = 0,5 + = 1,5(m) Vậy kích thƣớc tổng thể hƣu ích ngăn : L*B*H = 22*0,8*1,5 (m) 4.2.2.8 Bể chứa bùn Nhiệm vụ: Sauk hi tách bùn, lƣợng bùn đƣợc đƣa vào bể chứa bùn Sau bùn đƣợc chuyển qua công đoạn nén, làm khô thải bỏ Tính tốn: Bùn thải từ bể lắng đợt từ bể lắng đợt trình xử lý sinh học đƣợc thu gom vận chuyển xử lý để giảm thể tích giảm độ ẩm, trƣớc khí đƣa đến bãi rác làm phân bón (đối với bùn khơng độc hại) Xác định lượng cặn dẫn đến bể Bể chứa bùn chứa lƣợng bùn từ bể lắng đợt I lƣợng bùn hoạt tính dƣ từ bể lắng II Hàm lƣợng chất rắn lơ lửng SS = 628,5 mg/l = 0,6285 kg/m3 Lƣu lƣợng bùn thu từ bể lắng 1: Qx1 = ( S*Q*E*k) / (100 – p)*106 = 14,51 (m3/ ngày đêm) Trong đó: S: hàm lƣợng chất lơ lửng nƣớc vào bể lắng đợt I, S = 628,5 (mg/l) Q: lƣu lƣợng nƣớc thải E: hiệu suất bể lắng, lấy E = 50% k: hệ số tính đến khả tăng lƣợng cặn có hạt lơ lửng lớn, k = 1,1 P: độ ẩm cặn tƣơi, P = 95% Lƣu lƣợng bùn thu từ bể lắng 2: 47 Wb  C1 100  E   100C2  Q  90100  50  1,2  100  10 27.149  44,24 100  P   1000  1000 100  97,3  1000  1000 (m3/ngày đêm) Trong đó: C1: hàm lƣợng chất lơ lửng vào bể arotank, C1 = 100 mg/l C2: nồng độ bùn hoạt tính trơi theo nƣớc khỏi bể lắng đợt 2,C2 = 10 mg/l P: độ ẩm bùn sau nén, P = 97,3% α: hệ số tính đến khả tăng trƣởng khơng điều hịa bùn hoạt tính q trình xử lý sinh học, α = 1,2 Lƣợng cặn tổng cộng dẫn đến bể: Qx = Qx1+ Qx2 = 14,51+44,24 = 58,75 (m3/ngày đêm) Chọn thời gian lƣu bùn bể Thể tích bể chứa bùn: V = Qx *t = 58,75 * / 24 = 12,24 (m3) Bảng 4.8: Kích thƣớc thiết kế mẫu bể chứa bùn Thông số Đơn vị Kích thƣớc Chiều dài m 3,5 Chiều rộng m Chiều cao m 3,5 4.2.3 Thiết kế mơ hình xử lý Ứng dụng autocad để vẽ hệ thống xử lý nƣớc thải sinh hoạt Ƣu nhƣợc điểm hệ thống Ưu điểm: Các cơng trình phụ trợ ít, tốn diện tích xây dựng Dây chuyền vân hành đơn giản Các thiết bị đơn giản dễ giám sát, quản lý Xử lý nƣớc thải đạt tiêu chuẩn Nhƣợc điểm 48 Chủ yếu ứng dụng công nghệ sinh học nên cần lƣu ý tới điều kiện cho bùn hoạt động tốt 4.2.4 Tính tốn chi phí Sau tham khảo số đề tài nghiên cứu từ trƣớc giá nguyên vật liệu thị trƣờng, đề tài đƣa bảng chi phí xây dựng, thiết bị, hóa chất nhân lực nhằm đƣa khái toán kinh tế cho hệ thống xử lý nƣớc thải KĐT Văn Quán Qua xác định đƣợc độ khả thi mơ hình thực tế 4.2.4.1 Chi phí xây dựng thiết bị Chi phí xây dựng: Bảng 4.9: Chi phí cơng trình hạng mục TT Cơng trình Bể thu gom ,bể Giá trị Tiền/đơn vị Giá tiền (m3) (đồng/m3) (VNĐ) 39,3 1.000.000 39.300.000 SL lắng cát Bể điều hòa 525 1.000.000 525.000.000 Bể lắng đợt I 131 1.000.000 131.000.000 Bể aerotank 679,85 1.000.000 679.850.000 Bể lắng đợt II 525 1.000.000 525.000.000 Bể khử trùng 176 1.000.000 176.000.000 Bể chƣá bùn 12,25 1.000.000 12.250.000 TỔNG CỘNG 2.087.300.000 Phần thiết bị: Bảng 4.10: Chi phí thiết bị TT Thiết bị SL Đơn giá Thành tiền (VNĐ) (VNĐ) Máy bơm nƣớc thải 10.000.000 40.000.000 Máy bơm bùn 10.000.000 10.000.000 Máy bơm hóa chất 20.000.000 80.000.000 Máy thổi khí 100.000.000 200.000.000 Máy khuấy 10.000.000 40.000.000 49 Máy lƣợc rác 100.000.000 100.000.000 Song chắn rác thô 2.000.000 2.000.000 Song chắn rác tinh 2.000.000 2.000.000 Máy ép bùn 400.000.000 400.000.000 TỔNG CỘNG 874.000.000 Tổng chi phí đầu tƣ ban đầu: Bảng 4.11:Bảng chi phí đầu tƣ ban đầu Các hạng mục cơng trình TT Giá trị (VNĐ) Phần xây dựng Phần thiết bị 874.000.000 Phần đƣờng ống phụ kiện 150.000.000 Tổng chi phí xây dựng & thiết bị (chƣa thuế) 3.11.300.000 VAT (10%) 311.300.000 Tổng chi phí (tính thuế ) 2.087.300.000 3.422.600.000 4.2.4.2 Chi phí vận hành Chi phí lƣợng vận hành: Bảng 4.12: Chi phí lƣợng vận hành TT Thiết bị tiêu thụ SL Công suất điện (kW) Thời gian Công suất tiêu hoạt động thụ điện (h/ngày) ngày (kWh/ngày) Bơm nƣớc 3,5 24 336 Bơm bùn 1,5 1,5 Máy thổi khí 24 192 Bơm hóa chất 24 96 Các thiết bị nhà điều 20 10 200 hành Tổng điện tiêu thụ 825,5 Chi phí tiêu thụ điện ngày (3500đ/kWh) 2.889.000 (đ/kWh) Chi phí hóa chất: 50 Bảng 4.13: Chi phí hóa chất Mục đích TT Hóa chất Khử trùng Khối lƣợng Đơn giá Thành (kg/ngày) (VNĐ/kg) tiền 5kg 43.000 215.000 Clorua vơi Chi phí nhân cơng: Bảng 4.14: Chi phí cho nhân cơng TT Vị trí Số lƣợng Kỹ sƣ 5.000.000 Nhân viên phân tích 4.000.000 Cơng nhân 3.500.000 Tổng Mức lƣơng (triệu vnđ/tháng) 20.000.000 Chi phí bảo dƣỡng sửa chữa năm là: 100.000.000 (VND) 4.3 Đề xuất giải pháp áp dụng mơ hình nâng cao hiệu xử lý nƣớc thải sinh hoạt khu đô thị Văn Qn 4.4.1 Đề xuất áp dụng mơ hình Đề tài đƣa sơ đồ công nghệ xử lý nƣớc thải sinh hoạt khu đô thị Văn Quán qua vẽ kỹ thuật sử dụng phần mềm autocad Mơ hình đƣa tập trung vào việc xử lý chất hữu nƣớc thải sinh hoạt qua thực trạng nghiên cứu cho thấy thơng số COD, BOD5, TSS vƣợt QCVN 14/2008 BTNMT Bên cạnh đó, hệ thống cịn xử lý cát, pH, dầu mỡ,bùn phát sinh Bằng việc ứng dụng công nghệ xử lý học, hóa học, vi sinh qua bể lắng, song chắn rác, bể điều hịa,…thì chất lƣợng nƣớc thải đầu đạt chuẩn theo cột A, giá trị C QCVN 14:2008/BTNMT 51 Hình 4.6: Bản đồ thể vị trí xây dựng hệ thống xử lý nƣớc thải khu đô thị Văn Quán, quận Hà Đông Khảo sát thực tế cho thấy lƣợng nƣớc thải sinh hoạt đa phần đƣợc đƣa hồ Văn Quán hồ Giảng Võ nên cần đặt hệ thống thu gom xử lý nƣớc thải tập trung khu vực gần hai hồ Vị trí cịn có bãi đất để trống, trồng rau cách xa khu dân cƣ nên việc xây dựng hoạt động ảnh hƣởng đến đời sống dân cƣ 4.3.2 Đề xuất sách thể chế Theo nghị định số 88/2007/NĐ-CP quy định nƣớc thị cơng nghiệp, nghị định 80/2014/NĐ-CP quy định thoát nƣớc xử lý nƣớc thải trách nhiệm ban quản lý dự án khu đô thị nhà đầu tƣ xây dựng hệ thống thoát nƣớc xử lý nƣớc thải cho dự án khu đô thị Tuy nhiên, theo điều tra thực tế khu thị Văn Qn chƣa có hệ thống xử lý nƣớc thải sinh hoạt Mà nƣớc thải đƣợc thải trực tiếp hồ Văn Quán, hồ Giảng Võ sông Nhuệ Kết đánh giá trạng khu đô thị cho thấy số thông số nƣớc thải sinh hoạt vƣợt QCVN 14/2008 BTNMT xả thải trực tiếp môi trƣờng Môi trƣờng nƣớc mặt khu thị có dấu hiệu bị nhiễm, 52 quyền địa phƣơng ban quản lý dự án phải yêu cầu nhà đầu tƣ xây dựng hệ thống xử lý nƣớc thải tập trung cho khu đô thị theo nhƣ nghị định quy định 4.4.3 Đề xuất mặt xã hội Hoàn thiện hệ thống pháp luật - tạo môi trƣờng thuận lợi để pháp luật vào sống Hệ thống pháp luật cần có nội dung dễ hiểu, gần gũi với đời sống nhân dân để ngƣời dân dễ dàng áp dụng , biết đƣợc quyền lợi trách nhiệm mơi trƣờng Cần tăng cƣờng quyền tham gia đóng góp ngƣời dân trình xây dựng văn luật dự án liên quan đến môi trƣờng Trƣớc phê duyệt dự thảo luật, luật sửa đổi bổ sung dự án ảnh hƣởng đến mơi trƣờng cần công khai tiếp nhận ý kiến phản ánh ngƣời dân Bởi văn luật dự án ảnh hƣởng trực tiếp đến đời sống nhân dân Tiếp tục tuyên truyền, phổ biến giáo dục pháp luật môi trƣờng theo hƣớng làm thay đổi cách ngh , cách nhìn ngƣời dân môi trƣờng Tổ chức lớp học cộng đồng nhằm cung cấp kiến thức, chia sẻ thơng tin qua nâng cao hiểu biết ngƣời dân quyền ngh a vụ môi trƣờng sống Phổ biến tài liệu môi trƣờng đến trƣờng học, đặc biệt trẻ em Mở tiết học ngoại khóa giáo dục vai trị mơi trƣờng sống, giúp học sinh thay đổi nhận thức từ nhỏ để hình thành thói quen bảo vệ môi trƣờng 53 PHẦN V KẾT LUẬN, TỒN TẠI, KIẾN NGHỊ 5.1 Kết luận Khu đô thị Văn Quán đƣợc khởi cơng năm 2003 , hồn thành vào hoạt động năm 2007, tính đến dự án vào hoạt động đƣợc năm, nhiên ban quản lý nhƣ nhà thầu chƣa cho xây dựng hệ thống xử lý nƣớc thải sinh hoạt Lƣợng nƣớc thải ngƣời dân đƣợc đổ dồn hồ Giảng Võ, hồ Văn Quán sông Nhuệ gây ô nhiễm nƣớc taị Nƣớc thải sinh hoạt khu thị Văn Qn, quận Hà Đơng có nồng độ tiêu nhƣ BOD5, COD, TSS, NH4+, PO43- vƣợt so với giá trị QCVN 14:2008/BTNMT từ 2-30 lần Việc thải trực tiếp nƣớc thải nguồn tiếp nhận gây hậu xấu đến mơi trƣờng, cần xây dựng hể thống thu gom xử lý nƣớc thải sinh hoạt tập trung Thiết kế cơng trình xử lý nƣớc cho khu dân cƣ có lƣu lƣợng trung bình 2100m3/ngày đêm u cầu tính tốn mặt cơng nghệ, chi phí xây dựng vận hành thể mặt hệ thống xử lý nƣớc thải qua autocad Mục đích cơng trình đƣa chất lƣợng nƣớc thải khu đô thị sau xử lý theo QCVN 14:2008/BTNMT, cột A, giá trị C 5.2 Tồn Do thời gian nên đề tài chƣa đánh giá đƣợc toàn khu vực nghiên cứu Điều kiện sở vật chất trang thiết bị chƣa đáp ứng đƣợc nên khơng phân tích đƣợc hết tiêu mẫu nƣớc thải nhƣ colifom, hàm lƣợng dầu mỡ mẫu, Địa điểm lấy mẫu cách xa phịng thí nghiệm nên việc bảo quản phân tích mẫu bị sai lệch Kinh nghiệm kiến thức thân cịn hạn chế nên q trình nghiên cứu cịn nhiều sai sót 5.3 Kiến nghị Đề nghị xây dựng hệ thống xử lý nƣớc, ban quản lý nhà máy cần: 54 Trong trình thực cần đầu tƣ nghiên cứu kỹ điều kiện có sẵn địa bàn Trong q trình vận hành hệ thống xử lý nƣớc thải cần theo dõi chất lƣợng nƣớc đầu thƣờng xuyên Cần theo dõi, kiểm tra nguồn thải trƣớc vào hệ thống, tránh xả thải nguồn nhiễm có nồng độ cao 55 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt: [1] Báo VOV, Hiện trạng ô nhiễm nƣớc thải Việt Nam nay, ngày 21-5-2014 [2] Báo Tiền Phong, Những khu đô thị “bốc mùi”ở Hà Nội, ngày 04-022015, http://www.tienphong.vn/xa-hoi/nhung-khu-do-thi-boc-mui-o-ha- noi-819154.tpo [3] Bộ tài nguyên môi trƣờng, QCVN 14:2008/BTNMT, quy chuẩn quốc gia chất lƣợng nƣớc thải sinh hoạt [4] Bộ xây dựng, TCXDVN 7957:2008_quy định nƣớc-mạng lƣới cơng trình bên ngồi [5] Bộ tài nguyên môi trƣờng, QCVN 08:2008/BTNMT, Quy chuẩn quốc gia chất lƣợng nƣớc mặt [6] Bùi Văn Năng(2014), Phân tích mơi trường, Bài giảng Phân tích mơi trƣờng, Trƣờng ĐHLN [7] Cổng thông tin điện tử quận Hà Đơng, http://hadong.hanoi.gov.vn/portal/Pages/default.aspx [8] Hồng Huệ (1996), Xử lý nước thải, Giáo trình dùng cho chun ngành cấp nƣớc [9] Lâm V nh Sơn, Kỹ thuật xử lý nước thải, Bài giảng Kỹ thuật xử lý nƣớc thải [10] Lâm Minh Triết, Nguyễn Thanh Hùng, Nguyễn Phƣớc Dân, “Xử Lí Nước Thải Đơ Thị Và Cơng Nghiệp Tính Tốn Và Thiết Kế Cơng Trình”, NXB Đại Học Quốc Gia Thành Phố Hồ Chí Minh [11] Lê Quốc Tuấn(2009), Ơ nhiễm nước hậu nó, Trƣờng Đại học Nơng lâm Hồ Chí Minh [12] Nghị định số 80:2014/NĐ-CP thoát nƣớc xử lý nƣớc thải [13] Nghị định 88:2007/NĐ-CP nƣớc thị khu công nghiệp [14] Nguyễn Thị Hƣờng, Xử lý nước thải, Bải giảng mơn Xử lý nƣớc thải [15] Phí Thị Hải Ninh (2014), Kỹ thuật quản lý môi trường, Bài giảng Kỹ thuật quản lý môi trƣờng, Trƣờng ĐHLN [16] Trịnh Xn Lai (2000),“Tính Tốn Thiết Kế Các Cơng Trình Xử Lí Nước Thải”, NXB xây Dựng Tài liệu tiếng anh: Websites: [17] Cổng thông tin điện tử quận Hà Đông, http://hadong.hanoi.gov.vn/portal/Pages/default.aspx [18] http://xulynuocthai24h.com/xu-ly-nuoc-thai-sinh-hoat-24h.html