3 Bể điều hòa Điều hòa lưu lượng, tải trọng BOD và SS 4 Bể tách dầu mỡ Loại bỏ các tạp chất có khối lượng riêng nhỏ hơn nước 5 Lắng Tách các hạt cặn nhỏ thành các hạt có kích thước lớn h
TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI BỆNH VIỆN
Tổng quan chung về nước thải
Nước thải là chất lỏng được thải ra sau quá trình sử dụng của con người và đã bị thay đổi tính chất ban đầu của chúng Thông thường nước thải được phân loại theo nguồn gốc phát sinh ra chúng Đây cũng là cơ sở cho việc lựa chọn các biện pháp hoặc công nghệ xử lý thích hợp
Hầu hết các nước trên thế giới phân loại theo nguồn gốc phát sinh chung Nước thải được chia ra thành những loại sau:
Nước thải công nghiệp ( hay còn gọi là nước thải sản xuất):
- Là nước thải từ các nhà máy công nghiệp như nhà máy luyện kim, hóa chất, dệt nhuộm, sản xuất bột giấy- giấy, chế biến thực phẩm… đang hoạt động có cả nước thải sinh hoạt nhưng trong đó nước thải sản xuất là chủ yếu
- Thành phần và tính chất của nước thải công nhiệp rất đa dạng, phụ thuộc vào từng quá trình sản xuất, vào trình độ và bản chất của dây chuyền công nghệ Vd: Nước thải từ các nhà máy chế biến thực phẩm có nhiều các chất hữu cơ dễ phân hủy; từ xí nghiệp thuộc da- có chất hữu cơ, tannin có màu nâu đen hoặc đặc biệt có một số kim loại nặng cùng với sunfua; từ các xí nghiệp hóa chất- có mặt các hóa chất đã sử dụng và có thể gây độc hại
- Trong các xí nghiệp công nhiệp còn có loại nước thải quy ước là sạch Đó là nước làm nguội thiết bị, nhất là các nhà máy điện Tuy không bẩn nhưng sau khi sử dụng có thể có nhiệt độ cao, kéo theo gỉ sắt ở các thiết bị trao đổi nhiệt, đường ống hoặc ngẫu nhiên bị sự cố, làm cho nước bị nhiễm bẩn Nước thải loại này làm cho nguồn nước tăng nhiệt độ, nghèo oxy hòa tan hoặc có thể làm chết các vi sinh vật trong nước
- Là nước thải từ các khu dân cư, vùng thương mại, khu vui chơi giải trí gồm nước rửa, vệ sinh, giặt giũ, cũng như nước thải từ trường học, công sở, bệnh viện
- Đặc điểm cơ bản của nước thải sinh hoạt là trong đó có hàm lượng cao các chất hữu cơ dễ phân hủy ( như các hydrocacbon, protein, chất béo dầu mỡ ) và các chất khoáng dinh dưỡng ( photphat, nito, magie, ) các chất rắn huyền phù và đặc biệt là các vi sinh vật
- Người ta chia nước thải sinh hoạt theo 3 mức độ ô nhiễm: nặng, trung bình, nhẹ
Bên cạnh nước thải do con người sử dụng còn có một phần nước thải do tự nhiên “đóng góp”như mưa, nước ngầm.
Nguồn gốc phát sinh nước thải bệnh viện
Trong quá trình hoạt động của bệnh viện, nước thải sinh ra trong toàn bộ khuôn viên bệnh viện bao gồm các loại khác nhau với nguồn thải tương ứng như sau:
- Nước thải là nước mưa thu gom trên toàn bộ diện tích khuôn viên bệnh viện
- Nước thải sinh hoạt của CBCNV trong bệnh viện, của bệnh nhân và thân nhân bệnh nhân thăm nuôi bệnh
- Nước thải phát sinh từ các hoạt động khám và điều trị bệnh
- Nước thải ra từ các công trình phụ trợ (thiết bị xử lý khí thải, giải nhiệt máy phát điện dự phòng, giải nhiệt cho các máy điều hòa không khí…)
2.2.1 Nước thải là nước mưa
Loại nước thải này sinh ra do lượng nước mưa rơi trên mặt bằng khuôn viên bệnh viện Chất lượng nước mưa khi chảy đến hệ thống thoát nước phụ thuộc vào độ trong sạch của khí quyển tại khu vực đang xét và đặc điểm mặt bằng rửa trôi Theo phương án bố trí mặt bằng bệnh viện, các khu sân bãi và đường giao thông nội bộ đều được trải nhựa hoặc lót bằng BTCT, không để hàng hoá hoặc rác rưỡi tích tụ lâu ngày trên khu vực sân bãi, do đó nước mưa khi chảy tràn qua các khu vực này có mức độ ô nhiễm không đáng kể được xem là nước thải “quy ước sạch” cùng với nước mưa thu gom trên mái nhà của các khu nhà trong bệnh viện Loại nước này được tổ chức thu gom bằng hệ thống thoát nước dành riêng cho nước mưa, sau đó đưa vào hệ thống cống thoát nước thành phố, không cần thiết phải xử lý
Nước mưa có khả năng bị ô nhiễm khi chảy qua một số khu vực nhất định Các khu vực cụ thể bao gồm giỏ rác đặt ngoài đường, bãi rác, hố rác bệnh viện và khu vực đặt bồn chứa nước thải.
6 chứa nhiên liệu dầu diezel cho máy phát điện dự phòng Thành phần nước mưa trong trường hợp này sẽ có khả năng chứa các chất gây bẩn và váng dầu mỡ
Là loại nước thải ra sau khi sử dụng cho các nhu cầu sinh hoạt trong bệnh viện: ăn uống, tắm rửa, vệ sinh… từ các nhà làm việc, các khu nhà vệ sinh, nhà ăn, căn tin, Thành phần và tính chất nước thải sinh hoạt trong bệnh viện cũng giống như nước thải sinh hoạt từ các khu dân cư: có chứa các chất cặn bã, các chất hữu cơ hòa tan (các chỉ tiêu BOD, COD), các chất dinh dưỡng (nito, photpho) và vi trùng Chất lượng nước thải sinh hoạt này vượt quá tiêu chuẩn quy định hiện hành và có khả năng gây ô nhiễm hữu cơ, làm giảm lượng oxy hòa tan (DO) vốn rất quan trọng đối với đời sống của thủy sinh vật tại nguồn tiếp nhận
2.2.3 Nước thải do các hoạt động khám và điều trị bệnh
Loại nước thải này có thể nói là loại nước thải có mức độ ô nhiễm hữu cơ và chứa nhiều vi trùng gây bệnh nhất trong số các dòng nước thải của bệnh viện Nước thải loại này phát sinh từ nhiều khâu và quá trình khác nhau trong bệnh viện: giặt, tẩy quần áo bệnh nhân, khăn lau, chăn mền drap cho các giường bệnh, súc rửa các vật dụng y khoa, xét nghiệm, giải phẫu, sản nhi, vệ sinh, lau chùi làm sạch các phòng bệnh và phòng làm việc, pha chế thuốc…Tùy theo từng khâu và quá trình cụ thể mà tính chất nước thải và mức độ ô nhiễm khi đó sẽ khác nhau
2.2.4 Nước thải từ các công trình phụ trợ
Hoạt động của bệnh viện tiêu tốn lượng nước lớn để vận hành thiết bị, máy móc Nước thải từ bệnh viện thường mang đặc điểm ô nhiễm gồm vi khuẩn gây bệnh, cặn lơ lửng và chất hữu cơ, trong đó nước thải giải nhiệt từ máy phát điện dự phòng có mức nhiệt cao hơn nước ban đầu nhưng vẫn đảm bảo thải ở mức cho phép dưới 45 độ C.
- Nước thải khu mổ: chứa máu và các bệnh phẩm…
- Nước thải khu xét nghiệm: chứa nhiều vi trùng gây bệnh khác nhau
Giá trị BOD, COD, cặn ở khu vực này vượt quá nhiều lần chỉ tiêu cho phép Ngoài ra nước thải còn có khả năng nhiễm xạ từ các khu X- Quang, rửa phim Việc
XLNT bị nhiễm phóng xạ rất khó khăn và tốn kém ( do chu kì phân hủy các chất phóng xạ khá lâu ).
Thành phần và đặc tính nước thải bệnh viện
Các thành phần chính gây ô nhiễm môi trường do nước thải bệnh viện gây ra là:
- Các chất dinh dưỡng của Nito, Photpho
- Các chất rắn lơ lửng
- Các vi trùng, vi khuẩn gây bệnh: Salmonella, tụ cầu, liên cầu, virus đường tiêu hóa, bại liệt, các ký sinh trùng, nấm…
- Các mầm bệnh sinh học khác trong máu, mủ, dịch, đờm,phân của người bệnh
- Các loại hóa chất độc hại từ cơ thể và chế phẩm điều trị, thậm chí cả chất phóng xạ
- Các chất trong nước thải có dạng vật lý:
Các chất rắn không tan trong nước có kích thước và tỉ trọng lớn, dễ lắng và dễ lọc
Các chất rắn có kích thước nhỏ tạo nên huyền phù lơ lửng trong nước
Các chất vô cơ và hữu cơ hòa tan trong nước ( kể cả các chất khí và ion )
Các chất dầu mỡ có tỉ trọng nhỏ nổi trên mặt nước
Theo kết quả phân tích của các cơ quan chức năng, 80% nước thải từ bệnh viện là nước thải bình thường (nước thải sinh hoạt ) chỉ có 20% là chất thải nguy hại bao gồm chất thải nhiễm khuẩn từ các bệnh nhân, các sản phẩm của máu, các mẫu chuẩn đoán bị hủy, hóa chất phát sinh từ trong quá trình giải phẫu, lọc máu, hút máu, bảo quản các mẫu xét nghiệm, khử khuẩn Với 20% chất thải nguy hại này cũng đủ để các vi trùng lây lan ra môi trường xung quanh Đặc biệt, nếu các loại thuốc điều trị bệnh ung thư hoặc các sản phẩm chuyển hóa của chúng… không được xử lý đúng mà đã xả thải ra bên ngoài sẽ có khả năng gây quái thai, ung thư cho người tiếp xúc với chúng
STT Thông số ô nhiễm Đơn vị Kết quả TCVN 6772- 2000
Bảng 2.1 Thành phần và tính chất nước thải bệnh viện
( Theo nguồn nước thải của trung tâm phục hồi chức năng )
STT Thông số Đơn vị Giá trị C
4 Tổng chất rắn lơ lửng (TSS) mg/ l 50 100
9 Dầu mỡ động thực vật mg/ l 10 20
10 Tổng hoạt độ phóng xạ Bq/ l 0.1 0.1
11 Tổng hoạt độ phóng xạ Bq/ l 1.0 1.0
Bảng 2.2 Thành phần và nồng độ các chất ô nhiễm giới hạn
Tác hại đến môi trường
Nước thải gây ô nhiễm nghiêm trọng đến nguồn nước và không khí chủ yếu do các thành phần ô nhiễm tồn tại trong nước thải gây ra.Trong đó có nước thải bệnh viện Các thành phần chính gây ô nhiễm môi trường do nước thải bệnh viện gây ra là các chất hữu cơ, các chất dinh dưỡng của Nito, photpho, các chất rắn lơ lửng và các vi trùng, vi khuẩn gây bệnh Cụ thể như sau:
- COD, BOD: sự khoáng hóa, ổn định chất hữu cơ tiêu thụ một lượng lớn và gây thiếu hụt oxy của nguồn tiếp nhận dẫn đến ảnh hưởng đến hệ sinh thái môi trường nước Nếu ô nhiễm quá mức, điều kiện yếm khí có thể hình thành Trong quá trình phân hủy yếm khí sinh ra các sản phẩm như H 2 S, NH 3 , CH 4 … làm cho nước có mùi hôi thối và làm giảm pH của môi trường
- SS: Lắng đọng ở nguồn tiếp nhận, gây điều kiện yếm khí khi đó quá trình phân giải yếm khí sẽ sinh ra các chất khí như H 2 S, CO 2 , CH 4 gây ô nhiễm không khí
- Nhiệt độ: Nhiệt độ của nước thải sinh hoạt thường không ảnh hưởng đến đời sống của thủy sinh vật nước
- Vi trùng gây bệnh: Gây ra các bệnh lan truyền bằng đường nước như tiêu chảy, ngộ độc thức ăn, vàng da, do các loại virus như E.coli, tụ cầu vàng, trực khuẩn mủ xanh, cùng nhiều loại vi khuẩn, nấm, kí sinh trùng, có khả năng xâm nhập vào các loại thủy sản, vật nuôi, rau thủy canh Người dân ăn phải các thực phẩm mang mầm bệnh thì nguy cơ mắc bệnh sẽ rất cao Ngoài ra, các virus HIV, viêm gan B có thể xâm nhập vào cơ thể qua các vết trầy xước, qua đường hô hấp do hít phải, qua đường tiêu hóa do nuốt hoặc ăn phải
- Ammonia, P: Đây là những nguyên tố dinh dưỡng đa lượng Nếu nồng độ trong nước quá cao dẫn đến hiện tượng phú dưỡng hóa (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 diệt vong các sinh vật, trong khi đó vào ban ngày nồng độ oxy rất cao do quá trình hô hấp của tảo sinh ra)
- Độ màu: mất mỹ quan, sử dụng để đánh giá trạng thái chung của nước thải
- Dầu mỡ: Gây mùi, ngăn cản khuếch tán oxy trên bề mặt lớn và gây thiếu hụt oxy của nguồn tiếp nhận dẫn đến ảnh hưởng đến hệ sinh thái môi trường nước, làm ảnh hưởng đến vi sinh vật sống Nếu ô nhiễm quá mức, điều kiện yếm khí có thể hình
10 thành Trong quá trình phân hủy yếm khí sinh ra các sản phẩm như H 2 S, NH 3 , CH 4 , làm cho nước có mùi hôi thối
Nguồn gây ra mùi hôi khác nhau bao gồm các hợp chất chứa lưu huỳnh gây ra mùi trứng thối (H2S), các hợp chất chứa nitơ như indol, skatol, cadaverin và mercaptan sinh ra mùi khó chịu, gây ô nhiễm không khí nghiêm trọng.
Tóm tắt phương pháp xử lý
Các loại nước thải đều chứa các tạp chất gây nhiễm bẩn có tính chất rất khác nhau: Từ các loại chất rắn không tan, đến các loại chất khó tan và những hợp chất tan trong nước
Xử lý nước thải là loại bỏ các tạp chất đó, làm sạch lại nước để có thể đưa nước thải vào nguồn tiếp nhận hoặc tái sử dụng Để đạt được những mục đích đó thường dựa vào những đặc điểm của từng loại tạp chất để sử dụng những phương pháp xử lý thích hợp Thông thường có các phương pháp xử lý nước thải như sau:
Qúa trình xử lý Các công đoạn có thể áp dụng Mục đích
Tách các chất không tan với các kích cỡ khác nhau ra khỏi nước thải
Tăng cường quá trình xử lý cơ học hoặc sinh học
- Hấp phụ Đưa vào nước thải chất phản ứng tác động với các chất bẩn tạo thành chất khác
- Trao đổi ion dưới dạng cặn hoặc chất hòa tan nhưng không gây độc hại
- Hồ hiếu khí, hồ oxy hóa
- Ổn định cặn trong môi trường hiếu khí
- Bể tự hoại, bể lắng 2 vỏ
Ổn định các hợp chất hữu cơ trong môi trường yếm khí để xử lý nước thải, loại bỏ các thành phần hữu cơ hòa tan, amoniac, nitơ và hydro.
Bảng 2.3 Tóm tắt các giai đoạn xử lý nước thải
2.5.1 Xử lý nước thải bằng phương pháp cơ học
Xử lý cơ học ( hay còn gọi là xử lý bậc I) được sử dụng dựa vào các lực vật lý như lực trọng trường, lực ly tâm,
Mục đích của phương pháp xử lý cơ học
- Tách các chất không hòa tan, những vật chất có kích thước lớn như rác, nhựa, cành cây, dầu mỡ, cặn lơ lửng, đưa chúng ra khỏi nước thải
- Loại bỏ cặn bẩn như sỏi, thủy tinh, cát, ra khỏi nước thải
- Điều hòa nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải ở mức ổn định dễ xử lý
- Nâng cao chất lượng và hiệu quả của các bước xử lý tiếp theo
Quá trình xử lý cơ học thường được thực hiện ở giai đoạn đầu của xử lý nước thải, hay còn gọi là tiền xử lý Mục đích chính của quá trình cơ học này là loại bỏ các chất rắn có kích thước lớn, các tạp chất và các vật liệu trôi nổi khỏi nước thải Quá trình này giúp bảo vệ các thiết bị xử lý nước thải và tạo điều kiện thuận lợi cho các quá trình xử lý tiếp theo diễn ra hiệu quả hơn.
Phương pháp này tương đối đơn giản, rẻ tiền và hiệu quả xử lý chất lơ lửng tốt nên thường được áp dụng rộng rãi Như có thể loại bỏ được đến 60% các tạp chất không hòa tan trong nước thải và giảm BOD ( nhu cầu oxy sinh hóa ) đến 20%
Các công trình được sử dụng chủ yếu như: song/ lưới chắn rác, thiết bị nghiền rác, bể điều hòa, bể tách dầu mỡ,lắng, tuyển nổi, lọc Việc áp dụng các công trình này được tóm tắt dưới bảng sau:
Tách các chất rắn có kích thước lớn hay nhỏ
(2) Nghiền rác Nghiền các chất rắn thô đến kích thước nhỏ hơn và đồng nhất (3) Bể điều hòa Điều hòa lưu lượng, tải trọng BOD và SS
(4) Bể tách dầu mỡ Loại bỏ các tạp chất có khối lượng riêng nhỏ hơn nước
(5) Lắng Tách các hạt cặn nhỏ thành các hạt có kích thước lớn hơn để tách cặn bằng lắng trọng lực và nén bùn (6) Bể lắng cát
Cát sẽ giữ lại nhằm bảo vệ các thiết bị khỏi bị ăn mòn, giảm sự lắng đọng chất rắn trong các đường ống và các kênh dẫn, giảm tần số làm sạch các thiết bị
(7) Tuyển nổi Tách các hạt cặn lơ lửng nhỏ và các hạt có tỉ trọng xấp xỉ nước, hoặc sử dụng để nén bùn sinh học (8) Lọc Tách các hạt lơ lửng còn lại sau xử lý sinh học hoặc hóa học
Bảng 2.4 Tác dụng các phương pháp hóa học và hóa lý trong xử lý nước thải
2.5.1.1 Song chắn rác hoặc lưới chắn rác Đây là bước xử lý sơ bộ, mục đích của quá trình là loại bỏ tất cả các loại tạp chất có thể gây ra sự cố trong quá trình vận hành, xử lý nước thải như làm tắt bơm đường ống hoặc kênh dẫn Đây là bước quan trọng đảm bảo an toàn và điều kiện làm việc thuận lợi cho các hệ thống
Kích thước khe hở quyết định loại song chắn rác: thô, trung bình và mịn Song chắn rác thô có khoảng cách giữa các thanh từ 60 - 100 mm, còn song chắn rác mịn có khoảng cách từ 10 - 25 mm.
13 bằng kim loại, đặt ở cửa vào kênh dẫn, nghiêng một góc 45 – 60 o nếu làm sạch thủ công hoặc nghiêng một góc 75 – 85 o nếu làm bằng máy Tiết diện của song chắn có thể tròn, vuông hoặc hỗn hợp Song chắn tiết diện tròn có trở lực nhỏ nhất nhưng nhanh bị tắt nghẹn bởi các vật giữ lại Do đó thông dụng hơn cả là thanh có tiết diện hỗn hợp, cạnh vuông góc phía sau và cạnh tròn phía trước hướng đối diện với dòng chảy Vận tốc nước chảy qua song chắn giới hạn trong khoảng từ 0,6 – 1 m/s Vận tốc cực đại dao động trong khoảng 0,75 m/s – 1m/s nhằm tránh đẩy rác qua khe của song Vận tốc cực tiểu là 0,4 m/s nhằm tránh phân hủy chất thải rắn
Sau song chắn rác, để có thể loại bỏ các tạp chất rắn có kích cỡ nhỏ hơn, ngườ ta dùng thêm lưới chắn Lưới có kích thước lỗ từ 0,5 – 1 mm Các vật thải được cào ra khỏi mặt lưới bằng hệ thống cào
(Nguồn: tài liệu tham khảo)
Nhiệm vụ: Nhằm điều hòa, ổn định về lưu lượng và nồng độ các chất; ổn định pH của nước thải từ môi trường acid sang môi trường trung hòa thuận lợi cho phát triển của vi sinh vật; tránh phát sinh mùi hôi nhờ làm thoáng, cung cấp oxy cho nước thải bằng máy thổi khí Nhờ đó giúp cho các công trình phía sau không bị quá tải, nước thải cấp vào các quá trình xử lý sinh học phía sau được liên tục nên vận hành tốt, đạt được hiệu quả xử lý cao
Có 2 loại bể điều hòa:
- Bể điều hòa lưu lượng
- Bể điều hòa lưu lượng và chất lượng
H nh 2.2 Cấu tạo bể điều hòa
Cấu tạo bể điều hòa:
- Sử dụng hệ thống khuấy trộn cơ học và sục khí điều hòa nồng độ nước thải
- Điều hòa pH, nồng độ các ion… bằng cách dùng hóa chất, dùng nước thải,
- Nhờ sục khí và khuấy trộn nên có khả năng xử lý một phần chất hữu cơ
- Dùng hệ thống bơm hoặc van để điều chỉnh lưu lượng
Lợi ích của bể điều hòa:
Làm tăng hiệu quả của hệ thống sinh học do nó hạn chế hiện tượng quá tải của hệ thống về lưu lượng cũng như hàm lượng chất hữu cơ, giảm được diện tích xây các bể sinh học ( do được tính toán chính xác hơn ) ơn nữa các chất ức chế quá trình xử lý sinh học sẽ được pha loãng hoặc trung hòa ở mức độ thích hợp cho các hoạt động của vi sinh vật
Chất lượng của nước thải sau xử lý và việc cô đặc bùn ở đáy bể lắng thứ cấp được cải thiện do lưu lượng nạp chất rắn ổn định
Nhờ giảm diện tích bề mặt cần thiết cho hệ thống lọc nước mà hiệu quả lọc được nâng cao, chu kỳ làm sạch bề mặt các thiết bị lọc cũng trở nên ổn định hơn.
LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI BỆNH VIỆN
Cơ sở lựa chọn công nghệ
Dựa vào các yếu tố cơ bản sau:
- Công suất của trạm xử lý
- Thành phần và đặc tính của nước thải
- Mức độ cần thiết xử lý nước thải
- Tiêu chuẩn xả nước thải vào nguồn tiếp nhận
- Điều kiện mặt bằng và đặc điểm địa chất thủy văn của khu vực
- Các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật
- Hiện trạng vận hành hệ thống
Dựa vào các đặc tính của nước thải sinh hoạt có thể bố trí xử lý nguồn nước thải theo các bậc xử lý như sau:
Tiền xử lý Được bố trí các thiết bị: song chắn rác, hầm tiếp nhận, bể lắng cát, bể điều hòa việc bố trí này nhằm loại bỏ các tạp chất vô cơ và chất thải rắn không tan có kích thước lớn tránh làm tắc máy bơm, đường ống, mương dẫn thải trước khi đưa vào các bước xử lý tiếp theo Đây là bước quan trọng nhằm đảm bảo an toàn tạo điều kiện thuận lợi cho cả hệ thống xử lý nước thải
Phần rác có kích cỡ lớn như lá cây, bao ni lông, ống chích, …được loại bỏ ra khỏi nước thải nhờ song chắn rác
Nước thải từ hầm tự hoại của bệnh viện được tập trung toàn bộ tại hầm tiếp nhận để đảm bảo lưu lượng tối thiểu cho bơm nước về bể điều hòa hoạt động an toàn Phần chất vô cơ hoặc không hòa tan như cát, sỏi và các vật rắn khác có vận tốc và trọng lượng riêng lớn được loại bỏ khỏi dòng nước tại bể lắng cát Bảo vệ các thiết bị máy móc khỏi bị mài mòn, giảm sự lắng đọng của vật liệu nặng trong ống, mương dẫn thải… , giảm số lần súc rửa các bể phân hủy cặn do tích tụ quá nhiều cát
Bể điều hòa được bố trí tại đây nhằm điều hòa lưu lượng và nồng độ chất hữu cơ, tránh lắng cặn tránh hiện tượng quá tải, làm thoáng sơ bộ oxy hóa một phần các chất hữu cơ Tạo điều kiện thuận lợi cho các chất lơ lửng, chất nổi trong nước phân bố đồng nhất trước khi qua công trình xử lý phía sau
Sau quá trình xử lý sơ bộ, nước thải vẫn còn chứa các tạp chất hoặc cặn lắng lơ lửng có kích thước nhỏ chưa được loại bỏ hoàn toàn Để tách các chất này khỏi nước thải, bể lắng 1 được sử dụng như một phương pháp xử lý thứ cấp.
Bể lắng 1: Được bố trí ở giai đoạn xử lý sơ bộ này có nhiệm vụ tách chất hữu cơ không tan cặn lắng lơ lửng có kích thước nhỏ ra khỏi nước thải trước khi đưa vào bể xử lý sinh học
Nước thải bệnh viện là loại nước thải phát sinh từ sinh hoạt của con người như nước thải nhà vệ sinh, lau sàn, rửa tay, tắm gội, nấu ăn, rửa vết thương, rửa dụng cụ, pha hóa chất… loại nước thải này có nồng độ ô nhiễm tương đối cao, khó xử lý Các thông số ô nhiễm đặc trưng như: BOD 150-500 mg/l, COD 170-450 mg/l , N 9-70 mg/l…đối với loại nước thải này ta nên sử dụng công nghệ xử lý sinh học Do vậy ở giai đoạn xử lý này ta đề xuất công nghệ xử lý sinh học kỵ khí kết hợp hiếu khí sử dụng bể anoxic và aerotank
Khi 0,5 ≤ COD/BOD ≤ 2 có thể xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học hiếu khí sử dụng bể aerotank Khi BOD < 400 mg/l sử dụng bể aerotank truyền thống (hiệu suất xử lý BOD đạt 80 - 95% ) Nếu BOD > 500 mg/l sử dụng bể aerotank tải trọng cao nhiều bậc Giới hạn để sử dụng bể aerotank là BOD ≤ 1000 mg/l
Aerotank là công nghệ xử lý sinh học hiếu khí liên tục, lượng nước thải vào bể aerotank sẽ đẩy lượng nước được xử lý sang bể lắng, lượng vi sinh vật mất đi được bổ sung bằng cách tuần hoàn bùn từ bể lắng về bể aerotank
Ta sử dụng bể lắng 2 và bể khử trùng để loại bỏ lượng bùn hoạt tính và một số loại vi trùng gây bệnh còn tồn tại trong nước thải sau khi qua xử lý bậc 2
Bể lắng 2: Loại bỏ hoàn toàn lượng bùn hoạt tính và chất rắn lơ lửng có trong nước thải
Bể khử trùng: Nước thải được khử trùng bằng Chlorine nhằm loại bỏ triệt để các vi trùng gây bệnh đạt chất lượng đầu ra trước khi thải ra nguồn tiếp nhận.
Đề xuất công nghê xử lý
Từ những yếu tố cơ bản trên có thể đề xuất ra phương án để xử lý nước thải bệnh viện dưới đây:
Hình 3.1 Sơ đồ xử lý nước thải bệnh viện
Bể chứa và nén bùn
Máy ép bùn Tuần hoàn bùn
Bể lắng cát Sân phơi cát
Bùn mang đi xử lý theo quy Tuần hoàn nước
Chú thích: Đường đi của bùn Đường đi của nước thải Đường đi của khí Đường đi của hóa chất
Thuyết minh quy trình công nghệ:
Nước thải bệnh viện từ các khoa được dẫn riêng biệt vào hệ thống thoát nước, đi qua mương dẫn có đặt song chắn rác trước khi vào hầm chứa Tại mương dẫn, các chất hữu cơ hoặc vật thể kích thước lớn như rác thải y tế sẽ được loại bỏ để tránh gây tắc nghẽn các công trình sau đó Rác thải y tế còn lại sẽ được đưa vào máy nghiền rác để nghiền nhỏ.
Tiếp theo, nước thải từ hầm tiếp nhận sẽ tự chảy qua bể lắng cát nhằm loại bỏ cát, tránh hư tổn các loại bơm phía sau Sau đó, nước thải sẽ được dẫn vào bể điều hòa để ổn định lưu lượng và nồng độ, điều hòa hàm lượng chất thải trong nước thải đã được thu gom, tránh hiện tượng quá tải vào các giờ cao điểm, do đó giúp hệ thống xử lý làm việc ổn định và giảm kích thước các công tr nh đơn vị tiếp sau Trong bể điều hòa có bố trí hệ thống thổi khí nhằm xáo trộn hoàn toàn nước thải không cho cặn lắng trong bể đồng thời cung cấp O 2 để giảm một phần BOD au đó nước thải được bơm lên bể lắng 1 nhằm loại bỏ cặn lắng lơ lửng, chất rắn, những chất hữu cơ không tan và một phần BOD ra khỏi nước thải au đó nước thải sẽ được đưa vào bể Aerotank thực hiện quá trình phân hủy hiếu khí các chất hữu cơ có khả năng phân hủy sinh học ở dạng hòa tan và dạng lơ lửng để xử lý BOD, Nito và Photpho Trong bể Aerotank được cấp khí và khuấy trộn nhằm tăng hàm lượng oxy hòa tan và quá trình oxy hóa các chất hữu cơ trong nước thải, sẽ giúp cho vi sinh vật thực hiện quá trình phân hủy các chất hữu cơ và quá trình nitrat hóa au đó nước thải chảy vào bể lắng 2 để lắng cặn sinh học và bùn hoạt tính
Từ bể lắng 2 nước chảy sang bể khử trùng để loại các vi sinh vật gây bệnh bằng dung dịch Chlorin 5% trước khi thải vào nguồn tiếp nhận như sông, hồ, kênh, rạch, Ngoài mục đích khử trùng, chlorine còn có thể sử dụng để giảm mùi àm lượng chlorine cần thiết để khử trùng cho nước sau lắng từ 3-15mg/l àm lượng Chlorine cung cấp vào nước thải ổn định qua bơm định lượng hóa chất
Bùn hoạt tính từ bể lắng 2 một phần tuần hoàn lại vào bể Aerotank, phần còn lại được dẫn vào bể nén bùn.Tại bể nén bùn, bùn được tách nước để làm giảm độ ẩm của
32 bùn, phần nước tách từ bùn sẽ được tuần hoàn vào bể điều hòa Phần bùn từ bể nén bùn sẽ được vận chuyển ra sân phơi bùn để khử hoàn toàn nước và bùn này có thể sử dụng để làm phân bón
Ưu điểm của phương án
- Giá thành đầu tư ban đầu thấp vì công nghệ chủ yếu là bê tông cốt thép
- Phù hợp sử dụng trong trường hợp nước thải có lưu lượng bất kỳ
- Hiệu quả xử lý BOD, COD khá cao trên 89%
Khuyết điểm của phương án
- VSV phát triển trong bể Aerotank thường rất chậm và sinh khối tạo ra không nhiều.
Nhận xét
Loại bỏ các chất hữu cơ, giảm thiểu tối đa mùi hôi
Phù hợp sử dụng trong trường hợp nước thải có lưu lượng bất kỳ
Hiệu quả xử lý cao ( BOD đạt từ 85% - 95% )
Phạm vi sử dụng: BOD 1000 mg/l, SS < 150 mg/l
Hệ thống được điều khiểu hoàn toàn tự động, vận hành đơn giản, ít sửa chữa
Phương án trên đều đạt hiệu quả xử lý nước thải bệnh viện đạt tiêu chuẩn đầu ra QCVN 28 : 2010 / BTNMT cột A, cho phép thải vào các nguồn như: sông, suối, ao, hồ… hoặc dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt: tưới tiêu, cà phê,…
TÍNH TOÁN CÔNG NGHỆ
Các thông số tính toán
STT Thông số Đơn vị Thông số đầu vào
Bảng 4.1.Thông số tính toán
- Lưu lượng trung bình ngày: Q d tb = 1000 m 3 / ngày.đêm
- Lưu lượng trung bình giờ: Q h tb = m 3 / h
- Lưu lượng trung bình giây: Q s tb = m 3 / s = 11,6 ( l/s )
- Lưu lượng giờ thải lớn nhất:
Trong đó K d : hệ số không điều hòa chung ( nội suy theo bảng 3.1 điều 3.2 – TCXDVN – 51:2008) Lấy K d = 2,0666
Hệ số không điều hòa chung
Lưu lượng nước thải trung bình Q tb (l/s)
Bảng 4.2.Hệ số không điều hòa chung
- Lưu lượng giây thải lớn nhất:
Tính toán các phương án
Song chắn rác đặt nghiêng một góc = 60 0 so với mặt đất
Chọn tốc độ dòng chảy trong mương: v s = 0,6 m/s
Giả sử độ sâu đáy ống cuối cùng của mạng lưới thoát nước bẩn: H = 0,7 m
Chọn kích thước mương: Rộng * sâu = B * H = 0,3 m * 0,7 m
Chọn kích thước thanh: rộng * dày = s * l = 8 mm * 50 mm
Chiều cao lớp nước trong mương là: h
0,13 m Khe hở giữa các thanh từ 2,5 – 50mm Chọn b = 20 mm
Trong đó: n: Số khe hở
Q s max = 23,92 ( l/s ): Lưu lượng giây thải lớn nhất ( l/s ) v s = 0,6: Tốc độ nước qua khe song chắn ( m/s ) k z : Hệ số tính đến hiện tượng thu hẹp dòng chảy, chọn k z = 1,05
Bề rộng thiết kế song chắn rác
Chiều dài phần mở rộng trước song chắn rác
B s : Bề rộng song chắn rác
B: Bề rộng mương dẫn, chọn B = 0,3 m
Góc nghiêng chỗ mở rộng, chọn 20 0
Chiều dài phần mở rộng sau song chắn rác
Chiều dài xây dựng mương đặt song chắn rác
Trong đó: L s : Chiều dài phần mương đặt song chắn rác, chọn L s = 1,05 m
Tổn thất áp lực qua song chắn rác h s =
Trong đó: vs : Vận tốc nước thải qua song chắn k: Hệ số tính đến sự tăng tổn thất áp lực do rác bám, k = 2 3 Chọn k = 2
Hệ số tổn thất áp lực cục bộ, được xác định:
Trong đó: Góc nghiêng đặt song chắn rác
hệ số phụ thuộc vào hình dạng thành đan h s = 1,05 *
Hiệu quả xử lý Hàm lượng SS và BOD 5 còn lại của nước thải sau khi qua song chắn rác giảm 5%:
STT Tên thông số Số liệu dùng thiết kế Đơn vị
2 Chiều rộng song chắn rác ( B s ) 0,5 m
3 Số thanh song chắn 15 Thanh
Bảng 4.3.Tóm tắt thông số thiết kế mương và song chắn rác
Thể tích hầm tiếp nhận
Chiều cao bảo vệ h bv = 0,5 m
Chiều cao của bể : H = h + h bv =3 + 0,5 = 3,5 m
Chọn bể hình chữ nhật :
Kích thước bể : Dài * Rộng : 4m * 2,5 m
Thể tích của bể : V b = L * B * H = 4m * 2,5m * 3,5m = 35 m 2 Đường kính ống dẫn nước thải sang bể lắng cát :
Trong đó : Q h max : Lưu lượng nước thải lớn nhất theo giờ v : Vận tốc nước vào ( có bơm từ 1 – 2 m/s ), chọn v = 2m/s
Chọn loại ống nhựa PVC có đường kính 200 mm
Chọn bơm nhúng chìm đặt tại hầm bơm có :
STT Tên thông số Số liệu dùng thiết kế Đơn vị
1 Thể tích hầm tiếp nhận ( V ) 28,7 m 3
2 Chiều cao của hầm tiếp nhận ( H ) 3,5 m
4 Chiều dài bể hình chữ nhật ( L ) 4 m
5 Thể tích bể hình chữ nhật ( V b ) 35 m 3
6 Đường kính ống dẫn nước thải 123 mm
Bảng 4.4 Tóm tắt thông số thiết kế hầm tiếp nhận
Chọn hai bể lắng cát Thời gian lưu nước trong bể chọn t = 5 phút
Chọn chiều cao nước trong bể: H = 1 m
Lƣợng không khí cần cho 1 bể
I: Cường độ không khí cung cấp trên mét chiều dài bể, I = 0,4 m 3 / phút.mét dài
Lưu lượng không khí tổng cộng cần cung cấp cho bể lắng cát tính theo công thức:
Trong đó : Qkk : lưu lượng khí tính cho một đơn nguyên, Q kk = 1,2 m 3 / phút n : là số đơn nguyên công tác, n = 2
Lƣợng cát trung bình sinh ra mỗi ngày:
Trong đó: Q d tb : lưu lượng nước thải trung bình ngày, Q d tb 00 m 3 / ngày q 0 : Lượng cát trong 1000 m 3 nước thải, q 0 = 0,15 m 3 cát/ 1000 m 3
Chiều cao lớp cát trong một ngày đêm: h c =
Trong đó: W c : lượng cát sinh ra trung bình một ngày đêm, W c = 0,15 m 3 / ngày
T: chu kỳ xả cát, t = 1 ngày
Chiều cao xây dựng của bể lắng cát thổi khí đƣợc tính theo công thức:
Trong đó : Hxd : Chiều cao công tác của bể lắng cát thổi khí, H = 1 m h c : chiều cao lớp cát trong bể lắng cát thổi khí, h c = 0,02 m
38 h bv : chiều cao vùng bảo vệ của bể lắng cát thổi khí, h bv = 0,4 m
Hiệu quả xử lý Hàm lượng chất lơ lửng của nước thải sau khi qua bể lắng cát giảm 5% và BOD là 4% và còn lại :
STT Tên thông số Số liệu dùng thiết kế Đơn vị
3 Chiều cao xây dựng ( H xd ) 1,5 m
4 Lượng khí cần cung cấp cho 1 bể 1,2 m 3 / phút
Bảng 4.5 Tóm tắt các thông số thiết kế bể lắng cát
Lưu lượng trung bình ngày:
- Tiêu chuẩn dùng nước của mỗi phòng là 120 – 250 l/ người.ngày.đêm, chọn q tc
= 4000 dân Diện tích sân phơi cát:
Trong đó: P: Lượng cát thải tính theo tiêu chuẩn đầu người trong 1 ngày đêm giữ lại trong bể, P = 0,02 l/ người.ng.đ ( theo điều 6.3.5 – TCXD – 51 – 84 ) h: Chiều cao lớp cát đã phơi khô trong 1 năm, h = m 3 /m 2 năm, (Điều
8.3.8/ nguồn TCVN 7957: 2008 Tiêu chuẩn Việt Nam về thoát nước và mạng lưới bên ngoài công trình ) Chọn h = 4 m/năm
Chọn sân phơi cát h nh vuông, cạnh L = B = √ √
STT Tên thông số Số liệu dùng thiết kế Đơn vị
1 Diện tích sân phơi cát ( F ) 7,3 m 3
2 Chiều cao lớp bùn cát trong năm ( h ) 4 m/năm
3 Chiều dài sân phơi cát ( L ) 2,7 m
Bảng 4.6 Tóm tắt các thông số thiết kế sân phơi cát
Tính toán kích thước bể
Chọn thời gian lưu nước trong bể điều hòa là T = 4 giờ
Thể tích thực bể điều hòa:
Chọn chiều cao hữu ích h = 5 m
Chọn chiều cao bảo vệ h bv = 0,5 m
Chọn bể hình chữ nhật : Kích thước bể : L * B = 7m * 6m
Tính toán thiết bị khuếch tán khí
Lượng không khí cần thiết cấp cho bể điều hòa :
Trong đó : q là lượng khí cung cấp cho 1 m 3 dung tích bể trong 1 phút, chọn q = 15 l/m 3 phút = 0,015 m 3 / phút ( theo bảng 9 – 7, trang 418, tài liệu xử lý nước thải đô thị và công nghiệp tính toán thiết kế công trình – GS.TS Lâm Minh Triết, NXB ĐHQG TP.HCM, 2008 )
V: Thể tích thực của bể điều hòa
Chọn hệ thống ống cấp khí bằng nhựa PVC có đục lỗ, gồm 4 ống nhánh dọc theo chiều dài bể, khoảng cách giữa các ống nhánh là 1 m, 2 ống đặt sát tường cách tường 0,5 m
40 Đường kính ống dẫn khí chính: d ống = √
√ 0,07 m = 70 mm Chọn ống có = 70 mm
Trong đó: v ống : vận tốc khí trong ống, v ống = 10 15 m/s , chọn vống = 15 m/s Đường kính các lỗ 2 Chọn d lỗ = 4 mm = 0,004 m
Vận tốc khí qua lỗ m/s Chọn v lỗ = 15 m/s
Lưu lượng khí qua mỗi ống nhánh: q khí = 52 ( m 3 / h ) Đường kính ống nhánh dẫn khí: d ống = √
Trong đó: v k : Vận tốc khí trong ống nhánh,v khí = 10 15 m/s, v khí = 12 m/s
Chọn ống nhánh bằng thép có đường kính = 32 mm
Lưu lượng khí qua một lỗ:
Trong đó: v lỗ : vận tốc khí qua lỗ, v lỗ từ 5 20 m/s (TCXD 51 – 84), chọn v lỗ = 15m/s d lỗ : đường kính lỗ, chọn d lỗ = 4 mm
- Số lỗ trên một ống:
- Số lỗ trên một mét dài ống: n = 13 lỗ
Tính toán máy thổi khí
41 Áp lực cần thiết của máy thồi khí:
Trong đó: h 1 : Tổn thất trong hệ thống ống vận chuyển h 1 = 0,5 m
: Độ sâu ngập nước của ống H = 3,5 m
Công suất của máy thổi khí:
Trong đó: Pmáy: Công suất yêu cầu của máy nén khí, kW
G: Lưu lượng khối lượng của dòng không khí, kg/s
R: Hằng số khí R = 8,314 kJ/ kmol.K
T 1 : Nhiệt độ tuyệt đối của không khí đầu vào T 1 = 273 + 25 = 298 K
P 1 : áp suất tuyệt đối của không khí đầu vào P 1 = 1atm
P 2 : áp suất tuyệt đối của không khí đầu ra P 2 = H m + 1 = 1,4 atm n = 0,283 ( K = 1,395 đối với không khí )
29,7: Hệ số chuyển đổi e: Hiệu suất của máy, chọn e = 0,7; Kw = 3,2 Hp
Hàm lƣợng BOD 5 và COD giảm khoảng 10% sau khi qua bể điều hòa:
STT Tên thông số Số liệu dùng thiết kế Đơn vị
1 Lưu lượng khí trung bình giờ 52 m 3 / h
2 Thời gian lưu nước (T) 4 Giờ
4 Kích thước ( mặt hình chữ nhật ):
5 Lượng khí nén cho 1 m 3 nước thải 0,015 m 3 khí/m 3 nước thải phút
6 Lượng khí nén cần thiết kế để xáo trộn 207,9 m 3 / h
Bảng 4.7 Tóm tắt các thông số thiết kế bể điều hòa
Ta chia lưu lượng tính toán thiết kế cho 2 bể lắng I, kích thước mỗi bể như nhau
Tính toán cho 1 bể lắng I
- Lưu lượng tính cho 1 bể lắng I :
Chọn thời gian lưu nước trong bể lắng I là 2 giờ
Diện tích tiết diện ướt của bể lắng đứng:
Trong đó: Tốc độ chuyển động của nước thải trong bể lắng đứng
Diện tích tiết diện ướt của ống trung tâm:
Trong đó : v tt là Tốc độ chuyển động của nước thải trong ống trung tâm, lấy không lớn hơn 30 (mm/s) ( điều 6.5.9 TCXD – 51- 84) Chọn vtt mm/s = 0.02 m/s
Diện tích tổng cộng của bề lắng :
Đường kính ống trung tâm d tt = √ √ 0,87 m
Đường kính ống loe d loe = 1,3* d tt = 1,3 * 0,87 = 1,1 m
Chiều cao tính toán của vùng lắng trong bể lắng đứng : h tt = V * t = 0,0005 * 120 * 60 = 3,6 (m)
Trong đó: t : thời gian lắng, chọn t = 2h v : tốc độ chuyển động của nước thải trong bể lắng đứng, chọn v = 0,03 m/phút = 0,0005 m/s
Chiều cao phần hình nón bể lắng đứng được xác định: h n = h 2 + h 3 = ( ) 𝑡
Trong đó: h 2 : chiều cao lớp trung hòa (m) h 3 : chiều cao giả định của lớp cặn lắng trong bể
D: đường kính trong bể lắng , D = 6 m d n : đường kính đáy nhỏ của h nh nón cụt, lấy d n = 0,3 m
: góc ngang của đáy bể lắng so với phương ngang, không nhỏ hơn 50 0 , chọn= 50 0 h n = h 2 + h 3 = ( ) 𝑡 = ( ) * tg(50) = 3,4 m
Chiều cao của ống trung tâm lấy bằng chiều cao tính toán và bằng 3,6 m
Đường kính tấm chắn : d chắn = 1,3 * d loe = 1,3 x 1,1 = 1,43 m
Góc nghiêng giữa bề mặt tấm chắn so với mặt phẳng ngang lấy bằng 17 0
Chiều cao tổng cộng bể lắng đứng:
Trong đó: h bv : khoảng cách từ mặt nước đến thành bể h bv = 0,5
Chiều cao ống trung tâm: h = 60% *H = 60% * 3,6 m = 2,16 m
Kiểm tra lại thời gian lưu lượng bể lắng
Tính máng thu nước và máng răng cưa
Vận tốc trong máng V m = 0,6 ÷ 0,7 m/s, chọn V m = 0,7 m/s
Diện tích mặt cắt ướt của dòng chảy trong máng:
0,017 m 2 Đường kính trong máng thu nước bằng 0,8 đường kính bể:
Chiều dày thành máng bê tông cốt thép, b = 0,1 m Đường kính ống dẫn nước vào:
√ 0,13m Chọn ống PVC có 130 mm
- Đường kính máng răng cưa bằng 0,8 đường kính bể
Chiều dài máng răng cưa: l = * Dmáng = 3,14 * 4,8 = 15,1 m
Chọn 4 răng cưa/ 1 m chiều dài, vậy ta có 60 răng cưa
Lưu lượng nước qua 1 khe là : q
- Mặt khác ta có: q = √ ( m 3 /s khe )
Trong đó: q : Lưu lượng nước qua mỗi khe
H: Chiều cao lớp nước qua khe
Giải phương trình trên ta được H = 0,028 ( m) = 28 ( mm )
Chọn chiều cao mỗi khe là 70 mm
Chiều cao tổng cộng máng răng cưa 250 mm
Khoảng cách giữa 2 khe 60 mm
Vật liệu làm máng răng cưa là inox 2,5 mm
Tốc độ quay thanh gạt : vòng/ phút
Chọn 𝑡⁄ ( theo tài liệu tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải NXB_ Xây dựng TS Trịnh Xuân Lai ) Đáy bể lắng làm nghiêng với độ dốc i = 0,09
Hiệu quả khử SS và BOD:
Trong đó : a, b hằng số thực nghiệm tra bảng 4-5 : tính toán thiết kế các công trình
Khử cặn lơ lửng SS
Lượng cặn lắng theo trọng lượng khô:
M bùn = Q h tb * SS * R SS = 41,67 * 108,3 * 0,344 = 1940 kg/ h
Thể tích cặn sinh ra trong 1 giờ:
Trong đó: 1,03 : Tỉ trọng của cặn lắng ở bể lắng ( theo tài liệu tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải NXB _ Xây dựng TS Trịnh Xuân Lai )
998 kg/ m 3 : Khối lượng riêng của nước ở 20 0 C
C bùn = 5%: Nồng độ của cặn lắng ở bể lắng 1
Thể tích phần chứa bùn:
2 h Chọn thời gian xả bùn là 30 phút
0,06 m 3 / phút Bùn được bơm ra với vận tốc khoảng 1 – 2 m/s Đường kính ống thu bùn:
√ 0,03 m = 30 mm, Chọn ống PVC 34 Hàm lượng SS còn lại: SS= 108,3 – 108,3 * 56,3% = 47,3 mg/ l
Hàm lượng BOD 5 còn lại: BOD 5 = 164,16 – 164,16 * 34,4% = 107,7 mg/l àm lượng COD còn lại: COD = 270 – 270 * 34,4% = 177,12 mg/l
STT Tên thông số Số liệu dùng thiết kế Đơn vị
2 Đường khính ống trung tâm 0,87 m
5 Chiều cao tổng cộng bể 7,5 m
6 Chiều cao ống trung tâm 2,16 m
7 Đường kính ống thu bùn 30 mm
8 Đường kính ống dẫn nước 130 mm
Bảng 4.8 Tóm tắt các thông số thiết kế bể lắng I
Các thông số thiết kế
Lưu lượng nước thải Q = 1000 m 3 / ngđ àm lượng BOD 5 ở đầu vào = 107,7 mg/l àm lượng COD ở đầu vào = 177,12 mg/l
Nhiệt độ duy trì trong bể 30 o C
Nước thải khi vào bể Aerotank có hàm lượng chất rắn lơ lửng bay hơi (nồng độ vi sinh vật ban đầu) X 0 = 0
Tỷ số giữa lượng chất rắn lơ lửng bay hơi (MLV ) với lượng chất rắn lơ lửng (ML ) có trong nước thải là 0,7
MLVSS / ML = 0,7 ( độ tro của bùn hoạt tính Z = 0,3)
Nồng độ bùn hoạt tính tuần hoàn (MLSS = 10000 mg/l) X r = 7000 mg/l
Nồng độ chất rắn lơ lửng bay hơi hay bùn hoạt tính (MLV ) được duy trì trong bể Aerotank là: X = 3500 mg/l
Thời gian lưu tế bào trong hệ thống, c = 10 ngày
Hệ số chuyển đổi giữa BOD 5 và BOD 20 (BOD hoàn toàn) là 0,67
Hệ số phân hủy nội bào, k d = 0,072 ngày -1
Hệ số sản lượng tối đa (tỷ số giữa tế bào được tạo thành với lượng chất nền được tiêu thụ), Y = 0,5 kg VSS/kg BOD 5
Loại và chức năng bể: Aerotank khuấy trộn hoàn toàn Ưu điểm: không xảy ra hiện tượng quá tải cục bộ ở bất cứ phần nào của bể
Tính toán bể aerotank a Tính hiệu quả xử lý
Xác định nồng độ BOD 5 hòa tan trong nước thải ở đầu ra
Trong đó: Q, Q r , Q w , Q e : lưu lượng nước đầu vào, lưu lượng bùn tuần hoàn, lưu lượng bùn xả và lưu lượng nước đầu ra, m 3 /ngày
S 0 , S: nồng độ chất nền (tính theo BOD 5 ) ở đầu vào và nồng độ chất nền sau khi qua bể Aerotank và bể lắng, mg/l
X, X r , X c : nồng độ chất rắn bay hơi trong bể Aerotank, nồng độ bùn tuần hoàn và nồng độ bùn sau khi qua bể lắng II, mg/l
Phương trình cân bằng vật chất:
BOD 5 ở đầu ra = BOD 5 hòa tan đi ra từ bể Aerotank + BOD 5 chứa trong lượng cặn lơ lửng ở đầu ra
Hệ số chuyển đổi giữa BOD 5 và COD là: 30/50 = 0,6
Cặn lơ lửng ở đầu ra SS ra = 30 mg/l, trong đó có chứa 65% cặn dễ phân hủy sinh học
BOD 5 chứa trong cặn lơ lửng ở đầu ra được xác định như sau:
- Lượng cặn có thể phân hủy sinh học có trong cặn lơ lửng ở đầu ra: 0,65 * 30 19,5 mg/l
- Lượng oxi cần cung cấp để oxi hóa hết lượng cặn có thể phân hủy sinh học là: 19,5 mg/l * 1,42 (mgO2/ mg tế bào) = 27,69 mg/l
Lượng oxi cần cung cấp này chính là giá trị BOD 20 của phản ứng Qúa trình tính toán dựa theo phương tr nh phản ứng:
1,4159 1,42 ( mg/ mg ) Chuyển đổi từ giá trị BOD 20 sang BOD 5
Tính hiệu quả xử lý tính theo BOD 5 hoà tan:
Hiệu quả xử lý BOD 5 cho toàn bộ sơ đồ:
Hiệu quả xử lý COD cho toàn bộ sơ đồ:
71,77% b Xác định thể tích bể Aerotank
Thể tích tổng cộng bể Aerotank:
: thời gian lưu bùn ( hay còn gọi là tuổi bùn), = 5 15
Q : lưu lượng trung bình ngày, m 3 /ng đ, Q = 1000 m 3 /ng đ
S 0 : BOD 5 nước thải dòng vào aerotank, S 0 = 107,7 mg/l
S : BOD 5 hoà tan trong dòng ra aerotank, S = 11,4 mg/l
Y : Hệ số sản lượng bùn cực đại, Y = 0,4 0,8 mg VSS/mg BOD 5 , chọn Y= 0,5
X : Nồng độ chất rắn bay hơi được duy trì trong bể aerotank , X = 3500
K d : Hệ số phân hủy nội bào(hay còn gọi là hệ số hô hấp nội bào) K d = 0,072 ngày -1
Chọn chiều sâu chứa nước của bể h = 3,5 m
Chiều cao bảo vệ h bv = 0,5 m
Chiều cao tổng cộng của bể H = h+ h bv = 3,5 + 0,5 = 4 m
Vậy bể Aerotank có kích thước: L * B * H = 7 * 3,5 * 4 (m 3 ) = 98 m 3 = V a
50 c Thời gian lưu nước trong bể ngày = 2,352 giờ d Xác định lưu lượng bùn thải ra mỗi ngày
Tính hệ số tạo bùn từ BOD 5 :
Y: hệ số sản lượng, Y= 0,5 kg VSS/ kg BOD 5 k d : hệ số phân hủy nội bào, k d = 0,072 ngày -1
c : thời gian lưu bùn, c = 10 ngày
Lượng bùn hoạt tính sinh ra do khử BOD 5 (tính theo MLVSS)
P x (VSS) = Y obs *Q ngày TB *(S 0 – S) = 0,29*1000*(107,7 – 11,4)*10 -3 = 27,9 kgVSS/ngày Tổng cặn lơ lửng sinh ra trong 1 ngày:
Lượng cặn dư hằng ngày phải xả đi
𝑃𝑥 = 𝑃𝑥𝑙 − 𝑄 𝑡𝑏 𝑆𝑆𝑟𝑎 10 −3 = 39,9 – 1000 * 30 * 10 -3 = 9,9 kgSS/ngày Tính lượng bùn xả ra hằng ngày (Q b ) từ đáy bể lắng theo đường tuần hoàn bùn
Thời gian lưu bùn ( hay còn gọi là tuổi bùn), = 5 15 đối với nước thải Chọn = 10 ngày
Q b : Lưu lượng bùn thải bỏ, m 3 /ng đ
Q e : Lưu lượng nước xử lý ( nước ra khỏi lắng 2 ), coi như thất thoát không đáng kể nên Qe = Q = 1000 m 3 /ngày.đêm
X : Nồng độ chất lơ lửng dễ bay hơi trong hỗn hợp bùn hoạt tính, được tính bằng khối lượng chất bay hơi có trong tổng hàm lượng bùn X = 3500 mg/l
X e : Nồng độ chất rắn bay hơi ở đầu ra của hệ thống X e = 0,7 * SS ra = 0,7 * 30 21 mg/l
X r : Nồng độ chất rắn bay hơi có trong bùn hoạt tính tuần hoàn, X r = 0,7 *10000
𝑄 m 3 / ngày e Tính hệ số tuần hoàn (𝜶) từ phương tr nh cân bằng vật chất:
Từ phương tr nh cân bằng vật chất:
Q: Lưu lượng nước thải, Q = 1000 m 3 /ngày
X: Nồng độ VSS trong bể Aerotank, X = 3500 mg/l
Q r : Lưu lượng bùn hoạt tính tuần hoàn
X r : Nồng độ VSS trong bùn tuần hoàn, X r p00 mg/L
Vậy: f Kiểm tra tỷ số F/M và tải trọng thể tích của bể:
Trong đó: S 0 : BOD 5 đầu vào của bể, S 0 = 107,7 mg/l
X: àm lượng SS trong bể, X = 3500 mg/l
Thời gian lưu nước, = 0,572 ngày
Giá trị này nằm trong khoảng cho phép của thông số thiết kế bể (0,2 - 0,6 ngày -1 )
- Tốc độ oxi hóa của 1 g bùn hoạt tính
- Tải trọng thể tích của bể aerotank
= 1,35 ( mgBOD 5 /m 3 ngày ) Gía trị này trong khoảng thông số cho phép khi thiết kế bể ( 0,8-1,92 mgBOD 5 / m 3 ngày ) g Tính lƣợng oxi cần cung cấp cho bể aerotank dựa trên BOD 20
Lượng oxi cần thiết trong điều kiện tiêu chuẩn
OC o : lượng oxi cần thiết theo điều kiện tiêu chuẩn của phản ứng ở 20 o C Q: lưu lượng nước thải, m 3 /ngày
S o : nồng độ BOD 5 đầu vào, S o = 107,7 g/m 3
S: nồng độ BOD 5 đầu ra, S = 11,4 g/m 3 f: hệ số chuyển đổi từ BOD 5 sang COD hay BOD 20 , f = 0,67
1,42: hệ số chuyển đổi từ tế bào sang COD
P x : phần tế bào dư xả ra ngoài theo bùn dư, P x = 27,9 kg/ngày
- Lượng oxi thực tế cần sử dụng cho bể
C s : nồng độ oxi bão hòa trong nước sạch ở 20 o C, C s = 9,17 mg/l
C sh : nồng độ oxi bão hòa trong nước sạch ở 26 o C, C sh = 8,22 mg/l
C d : nồng độ oxi cần duy trì trong công trình, C d = 2 mg/l
- Tính lượng không khí cần thiết để cung cấp vào bể
Trong đó: OC t : Lượng oxi thức tế cần sử dụng cho bể : OC t = 133,13 kgO 2 /ngày
OU: Công suất hòa tan oxy vào nước thải của thiết bị phân phối tính theo gO 2 /m 3 không khí f: hệ số an toàn , chọn f = 1,5
Chọn dạng đĩa xốp, có màng phân phối dạng mịn, đường kính 170 mm; diện tích bề mặt F= 0,02 m 2
Cường độ thổi khí 220 l/phút đĩa = 13,2 m 3 /h đĩa Độ sâu ngập nước của thiết bị phân phối h = 3,5 m ( lấy gần đúng bằng chiều sâu bể )
Chọn OU = 7 g O 2 / m 3 m (Bảng 7.1 trang 112, Tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải – TS Trịnh Xuân Lai), chọn h = 3,5 m
- Số đĩa cần phân phối trong bể:
Cách bố trí đĩa phân phối khí:
- Từ ống chính chia thành 6 ống nhánh, bố trí song song chiều dài bể Khoảng cách giữa hai ống nhánh liên tiếp là 1 m Khoảng cách từ hai nhánh ngoài cùng đến thành bể theo chiều rộng là 1 m
- Số lượng đĩa trên mỗi nhánh là 4 cái Khoảng cách giữa các đĩa theo chiều dài là 0,8 m.Khoảng cách từ hai đĩa ngoài cùng đến thành bể theo chiều dài là 0,8 m
- Trụ đỡ : Đặt ở giữa 2 đĩa kế nhau từng trụ một
- Kích thước trụ đỡ là: D*L*C = 0,2 m*0,1 m*0,2 m h Tính toán các thiết bị phụ
Tính toán máy thổi khí Áp lực không khí cần thiết của máy thổi khí
H m : Áp lực cần thiết của thiết bị thổi khí, m
H 1 : Tổn thất trong hệ thống ống vận chuyển h 1 = 0,5 m h d : Tổn thất áp lực qua thiết bị phân phối khí (h d ≤ 0,5m 2 O), chọn h d = 0,5 m : Độ sâu ngập nước của miệng vòi phun, H = 4,5 m
→ m = 0,5 + 0,5 + 4,5 = 5,5 mH 2 O Áp lực máy thổi khí tính theo atmotphe:
- Công suất máy thổi khí
P máy : Công suất yêu cầu của máy thổi khí, KW
G: Lưu lượng theo trọng lượng của khí, G = Q kk * ρ kk = 0,083 * 1,2 = 0,1 kg/s R: Hằng số kỹ thuật, R = 8,314 kJ/kmol.K
P 1 : áp suất dòng vào, P 1 = 1 atm
P 2 : áp suất khí dòng ra tại ống, P 2 = P m = 1,53 atm n: hằng số không khí, n = 0,283
29,7: Hệ số chuyển đổi e: hiệu suất máy nén khí, chọn e = 0,8 (e = 0,7 – 0,9)
Tính toán đường ống dẫn khí
- Ống dẫn khí chính: Chọn vận tốc dòng khí trong ống: V khí = 10 m/s
- Lưu lượng khí cần cung cấp, Q kk = 0,083 m 3 /s
- Đường kính ống dẫn khí chính:
√ = 0,1 m Vậy chọn ống dẫn khí chính bằng sắt tráng kẽm, đường kính trong Ф = 120 mm Tính lại vận tốc không khí trong ống dẫn khí chính:
- Từ ống chính ta phân làm 6 ống nhánh cung cấp khí cho bể
- Lưu lượng khí qua mỗi ống dẫn khí nhánh
- Vận tốc khí qua mỗi ống nhánh có giá trị tử 15-20 m/s, chon V’ khí = 20 m/s
√ = 0,032 m Vậy chọn ống dẫn khí nhánh bằng sắt tráng kẽm Ф50, đường kính trong Ф = 32 mm Tính lại vận tốc không khí trong ống dẫn khí nhánh:
Tính toán đường ống dẫn nước thải vào bể aerotank
- Chọn vận tốc nước thải trong ống: v = 0,7 m/s (giới hạn 0,3 – 0,7 m/s)
- Lưu lượng nước thải: Q d tb = 1000 m 3 /ngày = 11,57 *10 -3 m 3 /s
- Chọn loại ống dẫn nước thải là ống PVC, đường kính của ống:
Chọn ống PVC Ф trong = 150 mm
- Kiểm tra lại vận tốc nước chảy trong ống
Bơm nước vào bể aerotank
- Lưu lượng bơm: Q d tb = 1000 m 3 /ngày = 0,01157 m 3 /s
1 kW Chọn công suất của bơm N = 1 kW
Trong đó : η: iệu suất chung của bơm từ 0,72 – 0,93, chọn η = 0,8 ρ L : khối lượng riêng của nước thải, ρ L = 1000 kg/m 3
Tính toán đường ống dẫn nước thải vào bể lắng II
- Chọn vận tốc nước thải trong ống: v = 0,7 m/s (giới hạn 0,3 – 0,7 m/s)
- Lưu lượng nước thải: Q d tb = 1000 m 3 /ngày = 11,57 *10 -3 m 3 /s
- Chọn loại ống dẫn nước thải là ống PVC, đường kính của ống:
Chọn ống PVC Ф trong = 150 mm
- Kiểm tra lại vận tốc nước chảy trong ống
Tính toán đường ống dẫn bùn tuần hoàn
- Vận tốc bùn chảy trong ống trong điều kiện có bơm: v = 1 m/s (giới hạn 1 – 2 m/s)
- Lưu lượng bùn tuần hoàn: Q r = 998 m 3 /ngày = 0,0116 m 3 /s
Chọn ống PVC Ф130 (Ф trong = 122 mm)
1 kW Chọn công suất của bơm N = 1KW
Trong đó :η: iệu suất chung của bơm từ 0,72 – 0,93, chọn η = 0,8 ρ L : khối lượng riêng của nước thải, ρ L = 1000 kg/m 3
Tính toán đường ống dẫn bùn dư
- Vận tốc bùn chảy trong ống trong điều kiện có bơm: v = 1 m/s (giới hạn 1 – 2 m/s)
- Lưu lượng bùn dư : Q b = 1 m 3 /ngày = 0,0000116 m 3 /s
Chọn ống PVC Ф4 (Ф trong = 3,8 mm)
Bơm bùn dƣ đến bể chứa bùn
- Lưu lượng bùn dư : Q b = 1 m 3 /ngày = 0,0000116 m 3 /s
0,001 kW Chọn công suất của bơm N = 0,001 kW
Trong đó: η: iệu suất chung của bơm từ 0,72 – 0,93, chọn η = 0,8 ρ L : khối lượng riêng của nước thải, ρ L = 1000 kg/m 3
Hàm lượng BOD còn lại của nước thải sau khi qua bể Aerotank giảm 72,1%:
Hàm lượng COD còn lại của nước thải sau khi qua bể Aerotank giảm 71,77%:
STT Tên thông số Số liệu dùng thiết kế Đơn vị
5 Thời gian lưu nước ( ) 2,352 giờ
6 Thời gian lưu bùn ( ) 10 ngày
7 Đường kính ống dẫn khí chính 100 mm
8 Đường kính ống dẫn khí nhánh 32 mm
9 Công suất máy thổi khí 4,71 kW
11 Đường kính ống dẫn nước vào bể 150 mm
12 Đường kính ống dẫn bùn tuần hoàn 122 mm
13 Đường kính ống dẫn bùn xả 3,8 mm
14 Công suất máy bơm nước vào bể 1 kW
15 Công suất máy bơm bùn tuần hoàn 1 kW
16 Công suất máy bơm bùn xả 0,001 KW
Bảng 4.9 Tóm tắt các thông số thiết kế bể Aerotank
Diện tích bề mặt bể lắng theo tải trọng chất rắn
Trong đó: Q h tb = 41,67 m 3 /h lưu lượng nước thải trung bình giờ
Q r = 998 m 3 /ngày = 41,6 m 3 /h lưu lượng bùn tuần hoàn
ML : lượng chất rắn lơ lửng trong nước thải g/m 3
L s = 4 kg/m 2 h tải trọng chất rắn Đường kính bể
D bể = √ √ 16,3 m Đường kính ống trung tâm: d tt = 25% D bể = 0,25* 16,3 = 4,1 m
Chiều cao lớp bùn lắng: h L = 0,6 m
Chiều cao hố thu bùn: h h = 1,2 m
Chiều cao bảo về: h bv = 0,3 m
Chiều cao phần trung hòa: h th = 0,1 m
Tổng chiều cao xây dựng bể:
Chiều cao ống trung tâm: h tt = 60% ( h + h L ) = 0,6 * 3,6 = 2,16 m
Thể tích bể lắng II:
Thể tích phần chứa bùn:
Thời gian lưu bùn trong bể : t =
39 m 3 /m ngày Giá trị này nằm trong khoảng cho phép L min < 1000 m 3 /m.ngày
STT Tên thông số Số liệu dùng thiết kế Đơn vị
1 Diện tích bề mặt lắng 208,2 m 2
2 Đường kính của bể lắng D 16,3 m
3 Đường kính ống trung tâm d 4,1 m
5 Chiều cao ống trung tâm h 2,16 m
7 Thời gian lưu nước 2,3 giờ
8 Thời gian lưu bùn 3 giờ
Bảng 4.10 Tóm tắt các thông số thiết kế bể lắng II
Ngăn chứa bùn tuần hoàn: Lưu lượng bùn đến ngăn chứa bùn tuần hoàn
Lượng bùn trong ngăn chứa bùn dư: bùn dư từ bể lắng cát, bể lắng I, bể lắng II, bể lắng Aerotank: Q bùn = 0,15 + 3 + 1 = 4,15 m 3 /ngày
Chứa bùn tuần hoàn để bơm vào bể Aerotank và bùn dư bơm đến máy ép bùn
Gồm 2 ngăn chứa: 1 chứa tuần hoàn, 1 chứa bùn dư
Chọn thời gian lưu tại ngăn chứa bùn tuần hoàn : t 1 = 30 phút
Chọn thời gian lưu tại ngăn chứa bùn dư: t 2 = 1 ngày
Thể tích ngăn chứa bùn tuần hoàn
V = 𝑄 𝑡 m 3 Vậy kích thước bể là L x B x H = 4 x 3 x 2
Thể tích ngăn chứa bùn dư
Vậy kích thước bể là: L x B x H = 1,5 x 1,5 x 2
STT Tên thông số Số liệu dùng thiết kế Đơn vị
Ngăn chứa bùn tuần hoàn
5 Thời gian lưu bùn trong bể 30 phút
5 Thời gian lưu bùn trong bể 1 Ngày đêm
Bảng 4.11 Tóm tắt thiết kế các thông số bể chứa bùn
Lượng cặn tổng cộng dẫn đến sân phơi bùn là phần bùn được bơm từ ngăn chứa bùn dư Diện tích hữu ích của bể nén bùn được tính theo công thức
Gỉa sử xí nghiệp thời gian làm việc của công ty trong 1 năm là 300 ngày
Trong đó: q o : Tải trọng bể nén bùn có thể lấy theo bảng 3-17 Trong trường hợp này đang xét cặn tươi, rác và bùn hoạt tính dư đã lên men và với nền đất nhân tạo có hệ thống rút nước, q o = 2 m 3 /m 2 ngày
61 n: Hệ số phụ thuộc vào điều kiện khí hậu, đối với các tỉnh miền Nam chọn a = 4 Lưu lượng bùn đưa vào bể nén bùn là: Q bùn = 4,15 m 3 /ngày đêm
156 m 2 Chọn một đơn nguyên kích thước là L * B = 16 * 10 m
Diện tích phụ bể nén bùn:
Diện tích tổng cộng của bể nén bùn:
Chọn diện tích bể nén bùn là 195 m 2 Đường kính bể nén bùn
D = √ √ 15,8 m Đường kính ống trung tâm d = √ √ 7 m Đáy bể được xây dựng dạng hình nón với đáy lớn bằng đường kính bể 4m, để tiện thi công ta chọn đường kính đáy bể 2 m Góc nghiêng của đáy so với phương ngang là 45 0
Chiều cao phần đáy bể: h đ = tan45 0 (2,94 − 0,17) = 1,39 m, Chọn hđ = 1,39 m
Chọn chiều cao bảo vệ h bv = 0,5 m
Chiều cao phần lắng của bể nén bùn h 1 = v 1 t 3600 = 0,1 10 -3 10 3600 = 3,6 m
Trong đó : t : Thời gian lưu bùn từ 10 – 14 giờ, chọn t = 10 h v 1 : Vận tốc chuyển động của bùn trong bể ( từ dưới lên) Chọn v 1 = 0,1 m/s Chiều cao tổng cộng của bể nén bùn
Thể tích tổng của bể nén bùn
Lượng bùn thải ra từ bể nén bùn
Q bùn : Lưu lượng bùn trước khi nén, Q bùn = 4,15 m 3 /ngày đêm p 1 : Độ ẩm của bùn trước khi nén, p 1 = 98% p 2 : Độ ẩm của bùn sau khi nén, p 2 = 95%
1,66 m 3 / ngày đêm Lượng nước dư từ bể nén bùn :
Q nước dư = 4,15 -1,66 = 2,49 m 3 / ngày đêm Đường kính ống dẫn bùn vào bể nén : d b = √ √ 0,025 m
Với v b là vận tốc bùn trong ống Chọn v b = 0,1 m/s
Chọn d b = 25 mm Đường kính ống dẫn nước tách ra từ bể nén bùn d n = √ √ 0,014 m
Với v n là vận tốc bùn trong ống Chọn v n = 0,2 m/s
Thiết kế máng nước cao 300 mm, rộng 200 mm
Máng răng cưa có khe điều chỉnh cao độ cho máng Chiều cao V là 35 mm, khoảng cách giữa 2 chữ V là 60 mm, chiều rộng là 60 mm
Công suất máy bơm bùn:
Trong đó: Q b : Lưu lượng bùn đưa vào bể nén bùn, Q b = 4,15 m 3 /ngày đêm
H: Chiều cao cột áp của bơm, H = 6mH 2 O ɳ: Hiệu suất máy bơm,ɳ = 0,8
STT Tên thông số Số liệu dùng thiết kế Đơn vị
Bảng 4.12 Tính toán thiết kế các thông số bể nén bùn
Tính toán lượng Clo cần dùng :
Lượng Clo hoạt tính cần thiết để khử trùng nước thải được tính theo công thức:
(Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp, tính toán thiết kế công trình – Lâm Minh Triết)
Lượng Chlorine hoạt tính cần thiết để khử trùng nước thải
Q : Lưu lượng tính toán của nước thải, Q = 1000 m 3 /ng đ = 41,67 m 3 /h
C t : Liều lượng Chlorine hoạt tính, C t = 3 mg/l (lấy theo điều 6.20.3 – TCXD –
51 – 84, nước thải sau xử lý sinh học hoàn toàn)
0,25 kg/ngày.đêm Vậy lượng Clo dùng cho 1 ngày: 3 (kg/ngày) = 90 (kg/tháng)
Trong đó: P = 1,47 là khối lượng riêng của Clo, kg/ l
Tính toán máng trộn để xáo trộn nước thải với Clo, chọn máng trộn vách ngăn có lỗ để tính toán thiết kế Thời gian xáo trộn trong vòng 1 ÷ 2 phút Máng có 3 ngăn với các lỗ có đường kính d = 20 ÷
100 (mm) (xử lý nước thải đô thị và công nghiệp, tính toán thiết kế công trình –
- Khoảng cách giữa các vách ngăn: l = 1,5 * B = 1,5 * 0,5 = 0,75 (m)
Chiều dài tổng cộng của máng trộn với 2 ngăn có lỗ:
- Chọn thời gian xáo trộn là 1 phút
Thời gian lưu lại trong máng trộn được tính bởi công thức: t =
Vậy chiều cao lớp nước trước vách ngăn thứ nhất:
Số hàng lỗ theo chiều đứng:
Số lỗ theo chiều ngang:
Chiều cao lớp nước trước vách ngăn thứ 2:
Trong đó: h là tổn thất áp lực qua các lỗ của vách ngăn thứ 2 h =
Trong đó: v: tốc độ chuyển động của nước qua lỗ Chọn v = 1 m/s
: Hệ số lưu lượng Chọn = 0,62 ( Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp, tính toán thiết kế công trình – Lâm Minh Triết )
Thể tích bể khử trùng:
STT Tên thông số Số liệu dùng thiết kế Đơn vị
4 Số lỗ theo chiều đứng 14 lỗ
5 Số lỗ theo chiều ngang 13 lỗ
7 Thời gian xáo trộn 1 Phút
8 Chiều cao lớp nước trước vạch ngăn thứ 1 0,53 m
9 Chiều cao lớp nước trước vách ngăn thứ 2 0,66 m
Bảng 4.13 Tính toán thiết kế các thông số bể khử trùng
TÍNH TOÁN KINH TẾ
Chi phí vận hành
Hệ thống xử lý cần 10 nhân công và 5 cán bộ:
10 người × 2 500 000 đồng/ tháng × 12 tháng = 300 000 000 (đồng)
5 người × 5 000 000 đồng/ tháng × 12 tháng = 300 000 000 (đồng)
Tổng chi phí nhân công: 600 000 000 đồng
Liều lượng Clo = 3 kg/ngày = 1095 kg/ năm ( 500 đồng/kg)
Chi phí hóa chất dùng cho 1 năm: 1095 * 500 = 54 750 đồng
Chi phí điện năng tính cho 1 năm: ( Ghi chú : 1 kW/ h = 1,000 VNĐ )
Hạng mục Công suất ( kW ) Chi phí ( đồng )
Bơm nước vào các bể 1 * 10 87 600 000
Máy thổi khí ở bể điều hòa 3,16 27 681 600
Máy thổi khí ở bể Aerotank 4,71 41 259 600
Bảng 5.3 Tóm tắt chi phí điện năng
Tổng chi phí quản lý vận hành 1 năm:
Tổng chi phí đầu tư
Tổng chi phí đầu tư trong 1 năm:
Giá thành xử lý 1 m 3 nước thải
= 2.021,87 đồng Lãi xuất ngân hàng: a i = 0.8 %/ tháng
Giá thành thực tế để xứ lý 1 m 3 nước thải
Vậy giá thành xử lý 1m 3 nước thải xấp xỉ 2.216 đồng
