Trang 7 Mở đầu Đất nớc Việt Nam sau hai mơi năm thực hiện chính sách đổi mới đã đạt đợc nhiều kết quả khả quan trong các lĩnh vực nh hình thành hệ thống giao thơng, cấp thốt nớc, mạ
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI TRẦN THỊ THU HẰNG NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN VÀ TÍNH TỐN THIẾT KẾ CƠNG NGHỆ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI ĐÔ THỊ PHÙ HỢP VỚI ĐIỀU KIỆN VIỆT NAM LUẬN VĂN THẠC SĨ NGÀNH CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG Hà Nội, 2006 Tai ngay!!! Ban co the xoa dong chu nay!!! 17061131502101000000 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI TRẦN THỊ THU HẰNG NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN VÀ TÍNH TỐN THEIETS KẾ CÔNG NGHỆ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI ĐÔ THỊ PHÙ HỢP VỚI ĐIỀU KIỆN VIỆT NAM LUẬN VĂN THẠC SĨ NGÀNH CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG NGƯỜI HƯỚNG DẪN : TS.ĐẶNG XUÂN HIỂN Hà Nội, 2006 Môc lôc Danh mục bảng biểu Danh mục hình vÏ Mở đầu Chơng Tổng quan xử lý nớc thải đô thị 1.1 Nhận xét hệ thống thoát nớc thu gom nớc thải đô thị Việt nam 1.1.1 Hiện trạng hệ thống thoát nớc đô thị nớc ta hiÖn 1.1.2 Nhận xét tình hình thoát nớc thu gom nớc thải đô thị Việt nam 16 1.2 Đặc tính dòng thải đô thị 18 1.2.1 Phân loại dòng thải đô thị 18 1.2.2 Đặc tính dòng thải đô thÞ 22 Chơng Phân tích lựa chọn sơ đồ xử lý nớc thải đô thị phù hợp với điều kiện Việt nam 2.1 Số liệu đầu vào 26 2.2 Phân tích lựa chọn sơ đồ xử lý nớc thải đô thị phù hợp với điều kiện Việt nam 26 2.2.1 Sơ đồ công nghệ hệ thống xử lý nớc thải đô thị thông dụng 26 2.2.2 Khèi xö lý sinh häc 29 2.3 Giới thiệu số trình sinh học xử lý nớc thải đô thị 32 2.3.1 Quá trình A/O 32 2.3.2 Quá trình Bardenpho 33 2.3.3 HÖ thèng Phoredox 34 2.3.4 Quá trình UCT 35 2.3.5 HÖ thèng SBR – Hå sinh häc 36 2.3.6 BÓ läc sinh häc 38 2.3.7 Quá trình AAO (Anaerobic Anoxic Oxic) 40 Chơng Tính toán công trình thiết bị hệ thống xử lý 3.1 Th«ng sè thiÕt kÕ 45 3.2 TÝnh toán đơn vị xử lý 47 3.2.1 Ngăn tiếp nhËn níc th¶i 47 3.2.2 Mơng dẫn nớc thải 47 3.2.3 Song chắn rác 48 3.2.3.1 Song chắn rác thô 49 3.2.3.2 Song chắn rác tinh 51 3.2.4 Bể lắng cát 52 3.2.5 BÓ ®iỊu hoµ 54 3.2.6 Bể lắng ly tâm ®ỵt I 55 3.2.7 BĨ xư lý sinh häc 57 3.2.7.1 BĨ xư lý sinh häc m khÝ 57 3.2.7.2 BĨ xư lý sinh häc thiÕu khÝ 58 3.2.7.3 BĨ xư lý sinh häc hiÕu khÝ 59 3.2.8 Thiết bị làm thoáng 65 3.2.9 Bể lắng li tâm đợt II 67 3.2.10 Trạm khử trùng nớc thải 69 3.2.11 BÓ nÐn bïn 71 3.2.12 HƯ thèng xư lý mïi 73 KÕt luËn 78 TàI liệu tham khảo 81 Phô lôc 83 danh mục bảng biểu Bảng 1.1 Thống kê số hộ gia đình đợc hởng dịch vụ vệ sinh thoát nớc Bảng 1.2 Thành phần nớc thải sinh hoạt phân loại mức độ ô nhiễm Bảng 1.3 Tính chất đặc trng nớc thải số ngành công nghiệp Bảng 1.4 Thông số ô nhiễm đặc trng nớc thải đô thị Bảng 2.1 Thông số ô nhiễm giới hạn cho phép Bảng 3.1 Chất lợng nớc thải đô thị Bảng 3.2 Nồng độ chất gây mùi, thành phần khí điển hình sử dụng cho tính toán thiết kế danh mục hình vẽ Hình 1.1 Sự biến động theo thời gian ngày nớc thải đô thị Hình 2.1 Sơ đồ tổng quát dây chuyền xử lý nớc thải đô thị thờng áp dụng Hình 2.2 Sơ đồ xử lý sinh học A/O Hình 2.3 Sơ đồ xử lý sinh học Bardenpho Hình 2.4 Sơ đồ xử lý sinh học Phoredox Hình 2.5 Sơ đồ xử lý sinh học UCT Hình 2.6 Sơ đồ trình SBR Hồ sinh học Hình 2.7 Bể lọc sinh học nhỏ giọt Hình 2.8 Sơ ®å bĨ läc sinh häc cã líp vËt liƯu ngËp nớc Hình 2.9 Sơ đồ xử lý sinh học AAO Hình 2.10 Mô hình khử Photpho Hình 2.11 Sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lý nớc thải đô thị thông dụng Hình 3.1 Sơ đồ song chắn rác Hình 3.2 Sơ đồ bể lắng cát ngang Hình 3.3 Sơ đồ bể lắng ly tâm đợt Hình 3.4 Thiết bị phân phối bọt khí nhỏ mịn Mở đầu Đất nớc Việt Nam sau hai mơi năm thực sách đổi đà đạt đợc nhiều kết khả quan lĩnh vực nh hình thành hệ thống giao thông, cấp thoát nớc, mạng lới điện, vô tuyến viễn thông, nh trình đô thị hoá diễn nhanh chóng đà có tác ®éng tÝch cùc ®Õn tèc ®é ph¸t triĨn kinh tÕ toàn xà hội nói chung Sự phát triển kinh tế trình đô thị hoá mặt khác kéo theo tình trạng ô nhiễm môi trờng Sự phát triển ngành công nghiệp, thơng mại, du lịch dịch vụ, gia tăng dân số thách thức lớn phát triển bền vững cộng đồng Trong hệ thống thoát nớc đô thị Việt nam cha phát triển đồng xuống cấp không đáp ứng kịp phát triển kinh tế đà tạo sức ép ngày lớn đến vệ sinh môi trờng ô nhiễm nguồn nớc Hệ thống thoát nớc với sở hạ tầng lạc hậu hầu hết đợc xây từ thời Pháp, kể từ sau hoà bình đợc chắp vá nên hệ thống thoát nớc chung Với tốc độ phát triển đô thị đợc đánh giá bùng nổ đô thị nhng quy hoạch lại đà không quỹ đất cho trạm xử lý nớc thải, đô thị phải sư dơng hƯ thèng tho¸t níc chung, xư lý níc thải phi tập trung Sự phát triển kinh tế bùng nổ đô thị quy hoạch xử lý nớc thải nhiều bất cập thiếu đồng đà dẫn đến tình trạng ô nhiễm nớc thải đô thị, nh ô nhiễm chất hữu dạng cácbon, nitơ, photpho, vi trùng Mùi phát sinh từ hệ thống thoát nớc xử lý nớc thải: từ cống, mơng, kênh, sông, từ nhà máy xử lý nớc thải đà ảnh hởng đến môi trờng đến chất lợng sống dân c Trớc tình trạng đó, năm gần đây, Đảng Chính phủ đà quan tâm nhiều đến công tác thoát nớc đô thị Một số luật thị đà đợc ban hành nh Luật Bảo vệ môi trờng, Luật tài nguyên nớc Đồng thời bối cảnh đó, Định hớng phát triển thoát nớc đô thị Việt Nam đến năm 2020 đà đợc biên soạn đợc Thủ tớng ký định phê duyệt số 35/1999 QĐ-TTg ngày 5/3/1999 Chính phủ Nhà tài trợ u tiên phát triển sang thoát nớc vệ sinh môi trờng Nhiều dự án thoát nớc vệ sinh môi trờng đà đợc triển khai khắp đất nớc Việt Nam nh Dự án cải thiện vệ sinh Hà Nội, Thành phố Hồ Chí Minh Nhật Bản tài trợ, Dự án cải thiện vệ sinh cho thành phố/thị xà miền trung Thanh Hoá, Hà Tĩnh, Đông Hà (Quảng Trị), Lăng Cô (Huế), Tam Kỳ (Quảng NgÃi) Ngân hàng Phát triển Châu (ABD) tài trợ Do vậy, lúc hết vấn đề nghiên cứu phát triển hƯ thèng tho¸t níc cịng nh hƯ thèng xư lý nớc thải đô thị trở thành yêu cầu cấp bách Đề tài: Nghiên cứu lựa chọn tính toán thiết kế công nghệ hệ thống xử lý nớc thải đô thị phù hợp với điều kiện Việt nam đa nội dung: - Mở đầu - Chơng 1: Tổng quan xử lý nớc thải đô thị - Chơng 2: Phân tích lựa chọn sơ đồ xử lý nớc thải đô thị phù hợp với điều kiện Việt nam - Chơng 3: Tính toán công trình thiết bÞ hƯ thèng xư lý - KÕt ln víi mong muốn góp phần làm cho môi trờng nớc đợc hơn, đô thị phát triển bền vững hơn, nớc tiến vào thời kỳ thời kỳ đẩy mạnh công nghiệp hoá, đại hoá, hội nhập phát triển đất nớc Chơng Tổng quan xử lý nớc thải đô thị 1.1 Nhận xét hệ thống thoát nớc thu gom nớc thải đô thị Việt nam 1.1.1 Hiện trạng hệ thống thoát nớc đô thị nớc ta Những công trình thoát nớc đợc ghi nhận lịch sử hệ thống thoát nớc Việt nam, vào năm 1870 thành phố Hồ Chí Minh năm 1905 Hà nội đờng ống đợc thiết kế thi công Theo giai đoạn phát triển, hệ thống thoát nớc đợc mở rộng xây dựng với tăng trởng đô thị, bao gồm mạng lới thoát nớc bơm cỡng Tính đến năm 2000, Việt nam có khoảng chục đô thị đợc xem có hệ thống thoát nớc nhng với lực thoát nớc kém, khoảng 1000km đờng cống Phạm vi phục vụ hệ thống thoát nớc đô thị hạn chế, tỷ lệ đờng cống phục vụ thành phố lớn đạt 0,2 m/ngời, đô thị nhỏ 0,04 0,06 m/ngời (mức trung bình nớc công nghiệp 2m/ngời) mức độ bao phủ hệ thống đáp ứng đợc 40% dân số với đô thị lớn, 30% thấp đô thị nhỏ [15] HiƯn hƯ thèng tho¸t níc phỉ biÕn nhÊt đô thị Việt nam hệ thống thoát nớc chung chảy tới vùng có nớc mặt gần thờng không qua xử lý Đó hệ thống cống thoát chung cho ba loại nớc thải sinh hoạt, nớc thải sản xuất nớc ma Phần lớn hệ thống đà đợc xây dựng từ vài thập kỷ trớc đây, chủ yếu để giải vấn đề thoát nớc ma không đợc tu sửa, bảo dỡng thờng xuyên nên đà xuống cấp nhiều Bên cạnh đó, việc xây dựng, bổ sung đợc thực cách chắp vá không theo quy hoach lâu dài, không đáp ứng đợc nhu cầu phát triển đô thị Do tình trạng ngập úng trung tâm đô thị xảy thờng xuyên có ma lớn không đủ cống thoát nớc ma cống thoát nớc ma bị tắc Có trạm xử lý nớc thải nớc thải cha đợc xử lý với nớc thải công nghiệp đợc xả trực tiếp vào nguồn nớc mặt thuỷ vực nớc, gây rủi ro lớn hệ sinh thái nớc Thông thờng có số hệ thống thoát nớc riêng biệt nớc thải đô thị: - Trờng hợp ba hệ thống cho ba loại nớc thải: nới ma, nớc thải sản xuất nớc thải sinh hoạt - Trờng hợp hai hệ thống: nớc ma thoát riêng, nớc thải sản xuất sau đà xử lý sơ nhà máy cho thoát chung xử lý kết hợp với nớc thải sinh hoạt 1.1.1.1 Thành phố Hà nội Thành phố Hà nội với đặc điểm vùng đồng châu thổ, việc thoát nớc đợc thực nhờ mạng lới đờng cống dẫn dòng chảy tới sông, mơng, hồ ao nội thành phố cuối xả sông lớn Một đặc điểm bật Hà nội nh đô thị thuộc lu vực sông khác hầu hết tuyến cống có chế độ thuỷ lực chảy ngập hoàn toàn nửa ngập Hệ thống thoát nớc Hà nội bao gồm [16] - Mạng lới cống ngầm: Chủ yếu tập trung khu vực nội thành cũ đợc hình thành trớc năm 1939 Mạng lới cống đợc xây dùng theo kiĨu cèng chung víi nhiỊu lo¹i tiÕt diƯn có tổng chiều dài khoảng 70km, diện tích lu vực thoát nớc xấp xỉ 1008ha, đợc xây dựng phục vơ cho 380.000 – 400.000 ngêi HiƯn t¹i, hƯ thèng đà xuống cấp cách nghiêm trọng Đến năm 1989, tổng chiều dài đờng cống 120km, đạt đợc 16m/ha với dân số nội thị