Xử lý nước thải sinh hoạt khu chung cư công suất 400 m3ngày đêm

Xử lý nước thải sinh hoạt khu chung cư công suất 400 m3ngày đêm Xử lý nước thải sinh hoạt khu chung cư công suất 400 m3ngày đêm Xử lý nước thải sinh hoạt khu chung cư công suất 400 m3ngày đêm Xử lý nước thải sinh hoạt khu chung cư công suất 400 m3ngày đêm Xử lý nước thải sinh hoạt khu chung cư công suất 400 m3ngày đêm THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP SINH HOẠT CHO CỤM DÂN CƯ 10,000 NGƯỜI, CÔNG SUẤT 2100m3NGÀY ĐÊM NGUỒN NƯỚC SÔNG ĐỒNG NAI XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT KHU CHUNG CƯ CÔNG SUẤT 400 m3NGÀY ĐÊM XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT KHU CHUNG CƯ CÔNG SUẤT 400 m3NGÀY ĐÊM

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN BỘ MÔN KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG ĐỒ ÁN MÔN HỌC XỬ LÝ NƯỚC CẤP VÀ NƯỚC THẢI ĐỀ TÀI XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT KHU CHUNG CƯ CÔNG SUẤT 400 m3/NGÀY ĐÊM Giảng viên bộ môn: PGS.TS Đặng Vũ Bích Hạnh Giảng viên hướng dẫn: TS Nguyễn Thái Anh Sinh viên thực hiện: Ngô Hoàng Trúc Linh 2011523 Trương Khải Nguyên 2011716 Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 03 năm 2023 1 LỜI CẢM ƠN Trong quá trình thực hiện đồ án môn học, chúng em đã gặp không ít khó khăn về mặt kiến thức, cũng như mức độ thuần thục để tính toán và thiết kế cho một dự án thực tế Tuy khó khăn là thế nhưng chúng em đã nhận được rất nhiều sự quan tâm và giúp đỡ từ Thầy, Cô Đặc biệt chúng em xin được gửi lời biết ơn sâu sắc đến thầy TS Nguyễn Thái Anh, người đã hết lòng hướng dẫn và giúp đỡ cho chúng em hoàn thành đồ án môn học này Xin chân thành cảm ơn các Thầy, Cô của Khoa Môi trường và Tài nguyên, Trường Đại học Bách Khoa Thành phố Hồ Chí Minh đã truyền đạt kiến thức, kinh nghiệm và góp ý để chúng em tự hoàn thiện bản thân mình, không chỉ về mặt chuyên môn, mà còn về cách tư duy, học hỏi và ứng dụng thực tế Đồng thời, em cũng xin cảm ơn gia đình, bạn bè, những người đã hỗ trợ, động viên em trong quá trình hoàn thành đồ án môn học này Cuối cùng, em xin kính chúc quý Thầy Cô, các bạn luôn khỏe mạnh, đạt nhiều thành công trong học tập và công việc Dù đã cố gắng và nỗ lực nhưng đồ án này vẫn còn nhiều hạn chế và thiếu sót, kính mong quý Thầy Cô góp ý thêm cho em Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 08 tháng 03 năm 2023 Trương Khải Nguyên 2 MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG ii DANH MỤC HÌNH ẢNH iii CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU 1 1.1 Đặt vấn đề .1 1.2 Mục tiêu 1 1.3 Phạm vi 1 CHƯƠNG II: TỔNG QUAN 2 2.1 Đặc tính nước thải sinh hoạt 2 2.2 Sơ đồ công nghệ 1 (Sử dụng 2 bể chính là anoxic và MBR) 5 2.3 Sơ đồ công nghệ 2 (Sử dụng 2 bể chính là Anoxic và Aerotank) .8 2.4 Tổng quan về công nghệ MBR 10 2.5 So sánh, lựa chọn giữa hai công nghệ MBR và Aerotank .12 CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ 14 3.1 Thành phần và tính chất nước thải đầu vào và đầu ra .14 i DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1 Nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt tiêu biểu 3 Bảng 2.2: Phân loại màng theo đặc tính 9 Bảng 2.3: Phân loại màng theo kích thước lỗ 9 Bảng 2.4: So sánh 2 Bể MBR và Aerotank 10 Bảng 3.1 Thành phần nước thải đầu vào và quy chuẩn đầu ra 12 Bảng 3.2 Thông số đầu vào nước thải và tiêu chuẩn Việt Nam 13 Bảng 3.3 Thông số màng Kubota FS 510 26 ii DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 2.1 Sơ đồ công nghệ 1 5 Hình 2.2 Sơ đồ công nghệ 2 8 iii CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU 1.1 Đặt vấn đề Hiện nay nước Việt Nam đang trong giai đoạn tăng trưởng kinh tế, công nghiệp hóa, hiện đại hóa Các khu đô thị lớn ngày càng nhiều, dân số ngày càng gia tăng, sức ép lên môi trường cũng vì vậy mà càng ngày càng lớn Để đáp ứng nhu cầu nhà ở cho con người ở các khu đô thị, các chung cư, tòa nhà liên tục được xây dựng Dẫn đến nước thải sinh hoạt tại các khu chung cư là một vấn đề rất quan trọng cần phải giải quyết, nước thải sinh hoạt nếu không được xử lý sẽ gây ô nhiễm môi trường, ví dụ như COD cao gây nên hiện tượng khoáng hóa, hình thành điều kiện yếm khí sinh ra các khí như H2S và NH3, CH4 gây hôi thúi làm giảm pH, Nitơ và Phốt pho cao gây hiện tượng phú dưỡng hóa ở các nguồn nước tiếp nhận tạo nên sự thay đổi cực đoan về nồng độ oxi gây chết các sinh vật Ngoài ra nước thải sinh hoạt không được xử lý khi thải ra môi trường còn tạo điều kiện cho các loại dịch bệnh như bệnh về đường ruột, bệnh viêm da, viêm hô hấp, bệnh tả kiết lị, ngộ độc, ung thư, Ảnh hưởng rất lớn đến đời sống con người và hệ sinh thái xung quanh Từ đó việc xử lý nước thải sinh hoạt cho các khu chung cư đã trở thành một điều bắt buộc để tránh các tác động xấu trên Với sự hạn chế về diện tích cũng như chất lượng nước đầu ra khắc khe, thiêt kế hệ thống xử lí nước thải cho chung cư là vô cùng cần thiết để hướng tới một nền kinh tế-xã hội phát triển bền vững 1.2 Mục tiêu Quy mô chung cư 1400 người với lưu lượng nước thải 400 m3/ngày, hệ thống xử lý nước thải đạt được mục tiêu: Nước thải sau xử lý đạt cột A QCVN 14:2008/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải sinh hoạt trước khi thải ra nguồn tiếp nhận 1.3 Phạm vi Tổng quan, tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt chung cư sử dụng công nghệ AO-MBR (Công nghệ được đề xuất) 1 CHƯƠNG II: TỔNG QUAN 2.1 Đặc tính nước thải sinh hoạt ❖ Nguồn gốc phát sinh Nước thải sinh hoạt là loại nước được thải ra trong các quá trình sinh hoạt của con người Nhìn chung nước thải sinh hoạt có nguồn gốc rất đa dạng Bao gồm các loại nước thải có thể kể đến như sau: Nước đen (do con người bải tiết ra), nước xám (từ các quá trình như tắm, giặt giũ, tẩy rửa, vệ sinh cá nhân… ) Lượng nước thải sinh hoạt của một khu dân cư phụ thuộc vào dân số, tiêu chuẩn cấp nước và đặc điểm của hệ thống thoát nước Các trung tâm đô thị thường có tiêu chuẩn cấp nước cao hơn so với các vùng ngoại thành và nông thôn, do đó lượng nước thải tính trên đầu người cũng có sự khác biệt giữa thành thị và nông thôn Nước thải sinh hoạt ở các trung tâm đô thị thường được thoát bằng hệ thống thoát nước dẫn ra các sông rạch, còn ở các vùng ngoại thành và nông thôn do không có hệ thống thoát nước nên nước thải thường được tiêu thoát tự nhiên vào các ao hồ hoặc bằng phương pháp tư thấm ❖ Đặc điểm nước thải sinh hoạt Nước thải sinh hoạt thường chiếm khoảng 80% lượng nước được cấp cho sinh hoạt Nước thải sinh hoạt chứa nhiều chất hữu cơ dễ bị phân hủy sinh học ngoài ra còn có cả các thành phần vô cơ, vi sinh vật và vi trùng gây bệnh rất nguy hiểm Ngoài ra nước thải sinh hoạt thường chứa các thành phần dinh dưỡng rất cao Nhiều trường hợp vượt quá nhu cầu phát triển của vi sinh vật trong các quá trình xử ly sinh học 2 Bảng 2.1 Nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt tiêu biểu Nồng độ ô nhiễm (mg/m3) Chỉ tiêu ô nhiễm Chưa qua xử lí Qua bể tự hoại nhỏ Chất rắn lơ lửng 730 – 1510 83 - 167 Amoni (N-NH4+) 25 – 1510 5 – 16 BOD5 469 – 563 104 – 208 Nito tổng 63 – 125 21 – 42 Tổng photpho 8 – 42 - COD 750 – 1063 188 – 375 Dầu mỡ 104 – 313 - Nguồn: Hoàng Huệ - Xử lí nước thải ❖ Thành phần nước thải sinh hoạt gồm 2 loại Nước thải nhiễm bẩn do chất bài tiết con người từ các phòng vệ sinh Nước thải nhiễm bẩn do các chất thải sinh hoạt: cặn bã, dầu mỡ từ các nhà bếp của các nhà hàng, khách sạn, các chất tẩy rửa, chất hoạt động bề mặt từ các phòng tắm, nước rửa vệ sinh sàn nhà… ❖ Tác động của nước thải sinh hoạt tới môi trường Nước thải sinh hoạt gây ra sự ô nhiễm môi trường do các thành phần ô nhiễm: 3 + COD, BOD : Sự khoáng hoá, ổn định chất hữu cơ tiêu thụ một lượng lớn và gây thiếu hụt oxy của nguồn tiếp nhận dẫn đến ảnh hưởng của hệ sinh thái môi trường nước Nếu ô nhiễm quá mức điều kiện yếm khí có thể hình thành Trong quá trình phân huỷ yếm khí sinh ra các sản phẩm như H2S, NH3, CH4,… làm cho nước có mùi hôi thối và làm giảm pH của môi trường nước nơi tiếp nhận + SS: Lắng đọng ở nguồn tiếp nhận gây điều kiện yếm khí + Nhiệt độ: Nhiệt độ nước thải sinh hoạt thường không gây ảnh hưởng đến đời sống của thuỷ sinh vật + Vi khuẩn gây bệnh: Gây ra các bệnh lan truyền bằng đường nước như tiêu chảy, ngộ độc thức ăn, vàng da,… + N, P: Đây là những nguyên tố dinh dưỡng đa lượng Nếu nồng độ trong nước quá cao dẫn tới hiện tượng phú dưỡng hoá, đó là sự phát triển bùng phát của các + Loại tảo: Làm cho nồng độ oxy trong nước rất thấp vào ban đêm gây ngạt thở và gây chết các thuỷ sinh vật, trong khi đó ban ngày nồng độ oxy rất cao do quá trình hô hấp của tảo thải ra + Màu: Màu đục hoặc đen, gây mất mỹ quan + Dầu mỡ : Gây mùi, ngăn cản khuếch tán oxy trên bề mặt 4 2.2 Sơ đồ công nghệ 1 (Sử dụng 2 bể chính là anoxic và MBR) Nước thải từ nhà bếp Nước thải khác Nước thải từ nhà vệ sinh Bể tách dầu mỡ Xử lý dầu mỡ Nước thải đầu vào Bể tự hoại Song chắn rác Bể gom Đường nước Bể điều hòa Đường khí Đường bùn Đường hóa chất Máy thổi khí Bể Anoxic Bể MBR Bể nén bùn Hóa chất khử trùng (clorine) Nước rửa màng Máy ép bùn Bể khử trùng Xe thu gom bùn định kỳ Nước sau xử lý đạt cột A QCVN 14:2008/BTNMT Hình 2.1 Sơ đồ công nghệ 1 Thuyết minh sơ đồ công nghệ: 5 CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ 3.1 Thành phần và tính chất nước thải đầu vào và đầu ra Bảng 3.1 Thành phần nước thải đầu vào và quy chuẩn đầu ra STT Chỉ tiêu Đơn vị Nồng độ QCVN Ghi chú đầu vào 14:2008, cột A 1 pH - 6 – 8 5 - 9 2 TSS mg/L 193 50 Xử lý 3 BOD5 mg/L 356 30 Xử lý 4 COD mg/L 542 - 5 NH4+ mg/L 28 5 Xử lý 6 TKN mg/L 69 - Xử lý 7 TP mg/L 8 6 Xử lý Dầu mỡ 8 động thực mg/L 55 10 Xử lý vật 9 Coliform MNP/100mL 12000 3000 Xử lý Nhận xét: Nước thải có thành phần ô nhiêm chủ yếu là BOD, COD, Nito, Photpho Tỉ số BOD/COD = 0,66 cho thấy trong thành phần nước thải gồm nhiều chất hữu cơ dễ phân hủy, có thể xử lí bằng phương pháp sinh học Ngoài ra có thành phần nito và photpho cao trong dòng thải nên cần phải xử lí để tránh hiện tượng phú nhưỡng hóa khi 14 thải vào nguồn tiếp nhận, do đó cùng với phương pháp hiếu khí để xử lí BOD, COD cần có công trình thiếu khí để xử lí nito Tính toán cụm bể MBR và Anoxic Bảng 3.2 Thông số đầu vào nước thải và tiêu chuẩn Việt Nam STT Chỉ tiêu Đơn vị Nồng độ QCVN Ghi chú đầu vào 14:2008, cột A 1 pH - 6.5 – 7.5 5 - 9 2 TSS mg/L 195 50 3 BOD5 mg/L 300 30 Jordao 4 COD mg/L 5 NH4+ mg/L 508 - & 5 TKN mg/L Pessoa 7 TP mg/L 40 5 (1995), Dầu mỡ động mg/L 8 Medcalf- 69 - Eddy thực vật 5.6 6 fifth edtion 55 10 9 Coliform MPN/100mL 107 – 109 3000 Lưu lượng đầu vào hệ thống Lưu lượng trung bình Qtb = 400 m3/ngày ❖ Xác định các thông số đặc trưng cần cho thiết kế: 15