Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung cho khu đô thị Thành Hưng Huyện Nhơn Trạch Tỉnh Đồng Nai công suất 1000 m3 ngày.đêm

Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD : PGS – TS. Hồng Hưng BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA MÔI TRƯỜNG & CÔNG NGHỆÏ SINH HỌC o0o ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài : TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI TẬP TRUNG CHO KHU DÂN CƯ THÀNH HƯNG, HUYỆN NHƠN TRẠCH, TỈNH ĐỒNG NAI CÔNG SUẤT 1000M 3 /NGÀY.ĐÊM Chuyên ngành : Môi Trường Mã số ngành : 108 GVHD: PGS.TS. HOÀNG HƯNG SVTH : NGUYỄN HỮU TÂN MSSV : 103108166 Tp.Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2007 SVTH :Nguyễn Hữu Tân 1 Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD : PGS – TS. Hồng Hưng LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành Đồ án tốt nghiệp này, em xin chân thành cảm ơn Thầy PGS.TS Hoàng Hưng đã tận tình hướng dẫn, cung cấp cho em những kiến thức và kinh nghiệm quý báu trong quá trình làm Đồ án. Em cũng xin gửi lời cám ơn đến Ban giám hiệu trường Đại học Kỹ Thuật Công Nghệ Thành Phố Hồ Chí Minh, Ban chủ nhiệm khoa Môi trường và Công nghệ sinh học, cùng tất cả các thầy cô trong khoa, các cán bộ trong Viện Tài Nguyên Môi Trường Thành Phố Hồ Chí Minh đã tạo điều kiện để em hoàn thành tốt Đồ án này. Xin chân thành cảm ơn gia đình và bạn bè đã giúp đỡ, chia sẽ và động viên em trong suốt quá trình học tập và làm Đồ án vừa qua. Xin chân thành cảm ơn! Thành phố HCM, ngày 20 tháng 12 năm 2007 Sinh viên Nguyễn Hữu Tân SVTH :Nguyễn Hữu Tân 2 Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD : PGS – TS. Hồng Hưng MỤC LỤC MỤC LỤC 3 MỞ ĐẦU 8 1.1.ĐẶT VẤN ĐỀ 8 1.2.MỤC ĐÍCH 9 1.3.NỘI DUNG 9 1.4.PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN 9 1.5.GIỚI HẠN 9 NƯỚC THẢI SINH HOẠT 11 2.1.NGUỒN GỐC NƯỚC THẢI SINH HOẠT 11 2.2.THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT CỦA NƯỚC THẢI SINH HOẠT 12 2.3.TÁC ĐỘNG CỦA NƯỚC THẢI ĐỐI VỚI MÔI TRƯỜNG 13 2.4.TỔNG QUAN CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT 14 2.4.1.Phương pháp xử lý cơ học 16 2.4.2.Phương pháp xử lý hoá lý 23 2.4.3.Phương pháp xứ lý hoá học 27 2.4.4.Phương pháp xử lý sinh học 27 2.4.4.1.Xử lý sinh học trong điều kiện nhân tạo 31 2.5. CÁC CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT HIỆN NAY 36 TỔNG QUAN VỀ KHU DÂN CƯ THÀNH HƯNG 39 3.1. GIỚI THIỆU CHUNG 39 3.2.ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN VÀ MÔI TRƯỜNG 39 3.2.1.Điều kiện về đòa lý 39 3.2.2.Điều kiện về khí tượng thuỷ văn 41 3.2.3.Hiện trạng các thành phần môi trường 43 3.3.ĐIỀU KIỆN KINH TẾ XÃ HỘI KHU VỰC THỰC HIỆN DỰ ÁN 46 3.3.1.Điều kiện kinh tế xã hội 46 3.3.2.Đánh giá chung về điều kiện thực hiện Dự án 47 3.4.NGUỒN GỐC, THÀNH PHẦN NƯỚC THẢI VÀ KHẢ NĂNG GÂY Ô NHIỄM 48 3.4.1.Nguồn gây ô nhiễm nước 48 3.4.2.Tác động của nước thải sinh hoạt đến môi trưỡng 50 TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH XỬ LÝ NƯỚC THẢI 54 4.1.XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ TÍNH TOÁN 54 4.2.ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ 57 4.2.1.Phương án 1 58 4.2.2.Phương án 2 60 4.3.TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ 60 SVTH :Nguyễn Hữu Tân 3 Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD : PGS – TS. Hồng Hưng 4.3.1.Phương án 1 60 4.3.1.1.Ngăn tiếp nhận 60 4.3.1.2.Song chắn rác 61 4.3.1.3. Hố thu 66 4.3.1.4.Bể điều hòa 67 4.3.1.5.Bể lắng hai vỏ 71 4.3.1.6.Bể lọc sinh học cao tải 75 4.3.1.7.Bể lắng đ t II (b l ng đ ng)ợ ể ắ ứ 82 4.3.1.8. Bể khử trùng 87 4.3.1.9. Sân phơi bùn 89 4.3.2.Phương án 2 91 DỰ TOÁN GIÁ THÀNH CHO CÔNG NGHỆ XỬ LÝ 94 5.1.TÍNH TOÁN VỐN ĐẦU TƯ XÂY DỰNG 94 5.2.TÍNH TOÁN VỐN ĐẦU TƯ TRANG THIẾT BỊ 96 5.3.TỔNG CHI PHÍ ĐẦU TƯ CHO HỆ THỐNG: 96 PHÂN TÍCH TÍNH KINH TẾ-KỸ THUẬT- MÔI TRƯỜNG 100 6.1.KINH TẾ 100 6.1.1.Phương án 1: 100 6.1.2.Phương án 2: 100 6.1.3.Nhận xét: 100 6.2.KỸ THUẬT 101 6.2.1.Phương án 1: 101 6.2.2.Phương án 2: 101 6.2.3.Nhận xét: 101 6.3.MÔI TRƯỜNG 102 6.4.NHẬN XÉT CHUNG: 102 KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ 103 7.1.KẾT LUẬN 103 7.2.KIẾN NGHỊ 104 SVTH :Nguyễn Hữu Tân 4 Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD : PGS – TS. Hồng Hưng DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT    - BOD : Biochemical Oxygen Demand _ Nhu cầu Oxy sinh hóa. - COD : Chemical Oxygen Demand _ Nhu cầu Oxy hóa học. - DO : Dissolved Oxygen _ Oxy hòa tan. - SS : Suspended solid _ Chất rắn lơ lửng. - UASB : Upflow _ Anaerobic Sludge Blanket. - SBR : Sequencing Batch Reactor - Bể phản ứng sinh học theo mẻ - TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam. - TCXD : Tiêu chuẩn xây dựng. - CN - :Cyanua - NXBXD: Nhà xuất bản xây dựng - NXBKHKT: Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật SVTH :Nguyễn Hữu Tân 5 Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD : PGS – TS. Hồng Hưng DANH MỤC CÁC BẢNG    Bảng 1 Thành phần nước thải sinh hoạt khu dân cư 12 Bảng 2. Ứùng dụng quá trình xử lý hoá học 27 Bảng 3. Chất lượng nước ngầm trong khu vực dự án 44 Bảng 4. Nồng độ bẩn của nước thải sinh hoạt tính cho một người/ngày.đêm 49 Bảng 5.Tính chất nước thải sinh hoạt và so sánh tiêu chuẩn 49 Bảng 6. Tác động của các chất ô nhiễm trong nước thải 52 Bảng 7. Hệ số không điều hoà chung 55 Bảng 8. : Phân bố lưu lượng nước thải sinh hoạt theo từng giờ trong ngày đêm55 Bảng 9. Kích thước ngăn tiếp nhận nước thải 60 Bảng 10. Các thông số tính toán của mương dẫn nước thải đến song chắn rác 62 Bảng 11. Hệ số để tính sức cản cục bộ của song chắn 64 Bảng 12. Thông số tính toán song chắn rác 66 Bảng 13. Tóm tắt kích thước bể thu gom 67 Bảng 14. Các thông số tính toán bể điều hoà 71 Bảng 15. Các thông số tính toán bể lắng hai vỏ 75 Bảng 16. Khoảng cách các lỗ đến tâm trục quay của hệ thống tưới phản lực 78 Bảng 17. Môđun lưu lượng Km(l/s) ứng với các loại đường kính khác nhau 81 Bảng 18. Các thông số tính toán bể lọc sinh học cao tải 81 Bảng 19. Hàm lượng chất lơ lửng trong nước thải sinh hoạt sau bể lắng đợt II 86 Bảng 20. Thông số tính toán bể lắng II 86 Bảng 21. Các thông số thiết kế sân phơi bùn 91 Bảng 22. Tính toán giá thành xây dựng 94 Bảng 23. Vốn đầu tư trang thiết bò 96 SVTH :Nguyễn Hữu Tân 6 Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD : PGS – TS. Hồng Hưng DANH MỤC CÁC HÌNH    Hình 1. Các bước xử lý nước thải đô thò 16 Hình 2. Sơ đồ các công trình xử lý nước thải bằng phương pháp cơ học 17 Hình 3. Sơ đồ bố trí mặt bằng song chắn rác trong trạm xử lý nước thải 19 Hình 4. Sơ đồ mặt đứng thể hiện 4 vùng trong bể lắng 23 Hình 5. Các công trình xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học hiếu khí 28 Hình 6. Các phương pháp xử lý sinh học kỵ khí nước thải 29 Hình 7. Sơ đồ nguyên tắc hoạt động của bể lọc sinh học 31 Hình 8. Sơ đồ cấu tạo bể lọc sinh học nhỏ giọt 32 Hình 9. Sơ đồ cấu tạo bể lọc sinh học cao tải 33 Hình 10. Sơ đồ nguyên lý quá trình XLNT bằng phương pháp bùn hoạt tính 35 Hình 11. Sơ đồ công nghệ phương án 58 Hình 12. Tiết diện ngang các loại thanh chắn rác 64 SVTH :Nguyễn Hữu Tân 7 Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD : PGS – TS. Hồng Hưng CHƯƠNG 1 MỞ ĐẦU 1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ Khu dân cư Thành Hưng, đô thò mới Nhơn Trạch, tỉnh Đồng Nai được xây dựng nhằm phát triển Nhơn Trạch thành một trung tâm công nghiệp, thương mại dòch vụ, du lòch, giáo dục đào tạo và khoa học công nghệ nằm trong đònh hướng phát triển của Đồng Nai trong tương lai. Đây là một dự án mới, góp phần xây dựng cơ sở hạ tầng, đáp ứng nhu cầu nhà ở, văn phòng, cũng như phát triển mục tiêu giãn dân ở các khu vực nội thành của thành phố. Trong giai đoạn dự án khu đô thò đi vào hoạt động các tác động tiêu cực đối với môi trường nảy sinh là tất yếu. Môi trường không khí, nước mặt, nước ngầm… đều bò tác động ở nhiều mức độ khác nhau do các loại chất thải phát sinh và nguy cơ xảy ra rủi ro, sự cố vế môi trường, trong đó chủ yếu là khí thải, nước thải và chất thải rắn. Đặc biệt là vấn đề nước thải, hiện nay theo thiết kế thi công tại khu dân cư Thành Hưng chưa có hễ thống xử lý nước thải tập trung. Với quy mô khu dân cư đô thò mới trên 6000 dân công với các công trình công cộng như bệnh viện, trường học, khách sạn… thì hàng ngày lượng nước thải sinh hoạt thải ra ngoài là tương đối lớn. Về lâu về dài nếu không có biện pháp xử lý khắc phục thì sẽ gây ảnh hưởng đến môi trường và sức khoẻ con người. Trước tình hình đó việc thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung tại khu dân cư Thành Hưng, đô thò mới Nhơn Trạch là cần thiết nhằm đạt tới sự hài hoà lâu dài, bền vững giữa cầu phát triển kinh tế xã hội và bảo vệ môi trường mộ cách thiết thực nhất. SVTH :Nguyễn Hữu Tân 8 Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD : PGS – TS. Hồng Hưng 1.2. MỤC ĐÍCH Với đònh hướng xây dựng mộ khu dân cư xanh và sạch thì việc xây dựng hệ thống xử lý nước thải là cẫn thiết. Vì vậy mục tiêu chính của đề tài là “tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung cho khu dân cư Thành Hưng, huyện Nhơn Trạch, tỉnh Đồng Nai, công suất 1000m 3 /ngày.đêm” để nước thải đầu ra đạt tiêu chuẩn loại A theo TCVN 5945 – 2005. 1.3. NỘI DUNG Có thể tóm tắt các nội dung chủ yếu của đề tài như sau:  Nghiên cứu cơ sở lý thuyết.  Thu thập các công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt.  Tổng hợp số liệu, phân tích kết quả và đề xuất phương án xử lý phù hợp.  Tính toán thiết kế hệ thống xử lý.  Dự toán giá thành. 1.4. PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN Đề tài nghiên cứu thực hiện theo các phương pháp sau:  Phương pháp đánh giá tác động môi trường nước thải khi dự án khu dân cư Thành Hưng đi vào hoạt động.  Phương pháp điều tra khảo sát.  Phương pháp phân tích các thông số của nước thải.  Phương pháp tổng hợp và xử lý số liệu.  Phương pháp so sánh các quy trình công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt để đề ra phương án xử lý phù hợp. 1.5. GIỚI HẠN Trong quá trình thực hiện luận văn tốt nghiệp có một số giới hạn như sau: SVTH :Nguyễn Hữu Tân 9 Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD : PGS – TS. Hồng Hưng  Thời gian thực hiện làm luận văn tốt nghiệp ngắn ( từ ngày 1-10-2007 đến 22-12-2007).  Khu dân cư Thành Hưng đang trong quá trình xây dựng nên các thông số đánh giá về nước thải chỉ dựa vào đánh giá tác động môi trường của nước thải trong tương lai, khi dự án di vào hoạt động.  Khả năng đầu tư hệ thống xử lý nước thải tại khu dân cư.  Diện tích bố trí công nghệ xử lý thích hợp. SVTH :Nguyễn Hữu Tân 10 [...]... Tầng lơ lửng Vách ngăn Hình 6 Các phương pháp xử lý sinh học kỵ khí nước thải Xử lý sinh học trong điều kiện tự nhiên  Các công trình xử lý nước thải trong đất Các công trình xử lý nước thải trong đất là những vùng đất quy hoạch tưới nước thải đònh kỳ gọi là cánh đồng ngập nước (cánh đồng tưới và cánh đồng lọc) Cánh đồng ngập nước được tính toán thiết kế dựa vào khả năng giữ lại, chuyển hoá chất bẩn... động của các công trình xử lý nước thải như tích tụ trong bễ lắng, bể mêtan,… làm giảm dung tích công tác công trình, gây khó khăn cho việc xã bùn cặn, phá huỷ quá trình công nghệ của trạm xử lý nước thải, Để SVTH :Nguyễn Hữu Tân 21 Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD : PGS – TS Hồng Hưng đảm bảo cho các công trình xử lý sinh học nước thải sinh học nước thải hoạt động ổn đònh cần phải có các công trình và thiết bò phía... vớt rác như sau:  Song chắn rác vớt rác thủ công , dùng cho trạm xử lý nước thải công suất nhỏ lượng rác hàng ngày dưới 0,1 m3/ ngày  Song chắn rác vớt rác cơ giơi bằng các băng cào dùng cho các trạm xử lý nước thải có lượng rác lớn hơn 0,1 m3/ ngày Thiết bò chắn rác bố trí tại các máng dẫn nước thải trước trạm bơm nước thải và trước các công trình xử lý nước thải Song chắn rác trước trạm bơm có khe hở... các chất hân tán thô nhằm đảm bảo cho hệ thống thoát nước hoặc các công trình xử lý nước thải phía sau hoạt động ổn đònh Phương pháp xử lý cơ học tách khỏi nước thải sinh hoạt khoảng 60% tạp chất không tan, tuy nhiên BOD trong nước thải giảm không đáng kể Để tăng cường quá trình xử lý cơ học, người ta làm thoáng nước thải sơ bộ trước khi lắng nên hiệu suất xử lý của các công trình cơ học có thể tăng đến... Hồng Hưng CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT 2.1 NGUỒN GỐC NƯỚC THẢI SINH HOẠT Nước thải sinh hoạt là nước thải ra sau khi đã được sử dụng cho các mục đích ăn uống, sinh hoạt, tắm rửa, vệ sinh nhà cửa,…của các khu dân cư, công trình công cộng, cơ sở dòch vụ,… Lượng nước thải của một khu dân cư phụ thuộc vào dân số, vào tiêu chuẩn cấp nước và đặc điểm của hệ thống thoát nước. .. nguyên lý bám dính Đóa lọc là các tấm nhựa, gỗ,… hình tròn đường kính 2 – 4m dày dưới 10mm ghép với nhau thành khối cách nhau 30 – 40mm và các khối này được bố trí thành dãy nối tiếp quay đều trong bể nước thải Đóa lọc sinh học được xử dụng rộng rãi để xử lý nước thải sinh hoạt với công suất không hạn chế Tuy nhiên người ta thường sử dụng hệ thống đóa để cho các trạm xử lý nước thải công suất dưới 5000 m3/ ngày... Hồng Hưng gián đoạn dưới 5 phút , cưởng độ tưới nhỏ (1 – 3m 3 nước thải /m3 vật liệu lọc.ngày) nên người ta thường không tuần hoàn nước thải sau khi xử lý về bể Tuy nhiên bể làm việc hiệu quả khi BOD 5 của nước thải vào bể dưới 220 mg/l Bể thường dùng cho các trạm xử lý nước thải công suất dưới 1500m 3/ngày  Bể lọc sinh học cao tải Bể lọc sinh học cao tải dùng để xử lý sinh học hiếu khí nước thải. .. việc ta có các công trình xử lý bằng bùn hoạt tính:  Các công trình xử lý sinh học không hoàn toàn Thông thường đây là các loại bể aeroten trộn hoặc không có ngăn khôi phục bùn hoạt tính, thời gian nước lưu lại tronh bể từ 2 đến 4 giờ Nồng độ chất bẩn tính theo BOD5 của nước thải sau xử lý lớn hơn hoặc bằng 20mg/l Trong nước thải sau xử lý chưa xuất hiện Nitơrat  Các công trình xử lý sinh học hoàn... (xử lý bậc hai hay xử lý sinh học) Bước thứ hai thường là xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học Giai đoạn xử lý này được xác đònh trên cơ sở tình trạng sử dụng và quá trình tự làm sạch của nguồn nước tiếp nhận nước thải Trong bước này chủ yếu là xử lý các chất hữu cơ dễ oxy hoá sinh hoá (BOD) để khi xã ra nguồn nước thải không gây thiếu hụt oxy và mùi hôi thối  Bước thứ ba (xử lý bậc ba hay xử. .. khô Bùn cặn sau xử lý có thể sử dụng làm phân bón  Giai đoạn khử trùng Giai đoạn khử trùng là quá trình làm sạch nước thải là yêu cầu bắt buột với một số loại nước thải hoặc một số dây chuyền công nghệ xử lý trong điều kiện nhân tạo Ngoài ra, khi trạm xử lý nước thải bố trí gần khu dân cư và các công trình công cộng, ở một khoản cách ly không đảm bảo quy đònh, ngoài các khâu xử lý nước và bùn cặn . cẫn thiết. Vì vậy mục tiêu chính của đề tài là tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải tập trung cho khu dân cư Thành Hưng, huyện Nhơn Trạch, tỉnh Đồng Nai, công suất 1000m 3 /ngày. đêm . XỬ LÝ NƯỚC THẢI TẬP TRUNG CHO KHU DÂN CƯ THÀNH HƯNG, HUYỆN NHƠN TRẠCH, TỈNH ĐỒNG NAI CÔNG SUẤT 1000M 3 /NGÀY.ĐÊM Chuyên ngành : Môi Trường Mã số ngành : 108 GVHD: PGS.TS. HOÀNG HƯNG SVTH :. án 2 91 DỰ TOÁN GIÁ THÀNH CHO CÔNG NGHỆ XỬ LÝ 94 5.1.TÍNH TOÁN VỐN ĐẦU TƯ XÂY DỰNG 94 5.2.TÍNH TOÁN VỐN ĐẦU TƯ TRANG THIẾT BỊ 96 5.3.TỔNG CHI PHÍ ĐẦU TƯ CHO HỆ THỐNG: 96 PHÂN TÍCH TÍNH KINH TẾ-KỸ