CHƯƠNG 1 LẬP LUẬN KINH TẾ KĨ THUẬT Sự cần thiết đầu tư: Ở khu vực đô thị, nhất là các đô thị phát triển, đời sống dân cư càng cao thì lượng chất thải càng nhiều. Trong đó nước thải là một nguồn ô nhiễm đáng lo ngại của khu vực đô thị, nhất là các đô thị của Việt Nam. Thành phố Đà Nẵng là một đô thị đang phát triển về nhiều mặt, đời sống dân cư ngày càng cao. Vấn đề nước thải sinh hoạt đang trở thành vấn đề nhức nhối của thành phố, đặc biệt ở các khu chung cư trên địa bàn quận Cẩm Lệ, cụ thể là KDC phía Nam cầu Cẩm Lệ. Do đó, việc xây dựng một hệ thống xử lí nước thải hoạt động hiệu quả ở khu vực này là rất cần thiết để đảm bảo môi trường trong lành cho cư dân thành phố và khách du lịch, nhất là trong giai đoạn thành phố đang thực hiện đề án môi trường và phát triển du lịch. 1.2. Giới thiệu chung về thành phố Đà Nẵng và quận Cẩm Lệ: Đà Nẵng là thành phố lớn của vùng duyên hải miền Trung và đứng thứ tư trong cả nước. Đà Nẵng cách thủ đô Hà Nội 759 km về phía Nam, cách thành phố Hồ Chí Minh 974 km về phía Bắc và nằm trên trục đường quốc lộ 1A. 1.2.1. Đặc điểm về vị trí địa lí: Thành phố Đà Nẵng trải dài từ 15015’ đến 16040’ Bắc và từ 107017’ đến 108020’ Đông, phía Bắc giáp Thừa Thiên Huế, phía Tây và Nam giáp Quảng Nam, phía Đông giáp biển Đông. 1.2.2. Đặc điểm khí hậu: Đà Nẵng nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa điển hình, nhiệt độ cao và ít biến động. Mỗi năm có hai mùa rõ rệt: mùa mưa kéo dài từ tháng 8 đến tháng 12, mùa khô kéo dài từ tháng 1 đến tháng 7. Nhiệt độ trung bình năm khoảng 25,90C, cao nhất vào các tháng 6,7,8 trung bình từ 28300C, thấp nhất vào các tháng 12,1,2 trung bình từ18230C. Lượng mưa trung bình hàng năm là 2.504,57 mmnăm; lượng mưa cao nhất vào các tháng 10, 11, trung bình từ 550 1.000 mmtháng; thấp nhất vào các tháng 1, 2, 3, 4, trung bình từ 2340 mmtháng. Độ ẩm không khí trung bình là 83,4%; cao nhất vào các tháng 10, 11, trung bình từ 85,67 87,67%; thấp nhất vào các tháng 6, 7, trung bình từ 76,67 77,33%. Số giờ nắng bình quân trong năm là 2.156,2 giờ; nhiều nhất là vào tháng 5, 6, trung bình từ 234 đến 277 giờtháng; ít nhất là vào tháng 11, 12, trung bình từ 69 đến 165 giờtháng. Hướng gió chủ yếu vào mùa nóng là Đông Nam và vào mùa lạnh là Đông Bắc, tốc độ gió trung bình là 34 ms. 1.2.3. Đặc điểm về địa hình: Địa hình thành phố Đà Nẵng vừa có đồng bằng vừa có núi, vùng núi cao và dốc tập trung ở phía Tây và Tây Bắc, từ đây có nhiều dãy núi chạy dài ra biển, một số đồi thấp xen kẽ vùng đồng bằng ven biển hẹp. Địa hình đồi núi chiếm diện tích lớn, độ cao khoảng từ 7001.500m, độ dốc lớn (>400), là nơi tập trung nhiều rừng đầu nguồn và có ý nghĩa bảo vệ môi trường sinh thái của thành phố. Hệ thống sông ngòi ngắn và dốc, bắt nguồn từ phía Tây, Tây bắc và tỉnh Quảng Nam. Đồng bằng ven biển là vùng đất thấp chịu ảnh hưởng của biển bị nhiễm mặn, là vùng tập trung nhiều cơ sở nông nghiệp, công nghiệp, dịch vụ, quân sự, đất ở và các khu chức năng của thành phố 1.2.4. Diện tích, dân số và đơn vị hành chính: Diện tích: Thành phố Đà Nẵng có diện tích tự nhiên là 1.255,53 km2; trong đó, các quận nội thành chiếm diện tích 213,05 km2, các huyện ngoại thành chiếm diện tích 1.042,48km2. Dân số và đơn vị hành chính: Bảng 1.1: Dân số các đơn vị hành chính của Đà Nẵng qua các năm 1999, 2003 Năm Đơn vị hành chính 1999 2003 Dân số Mật độ Dân số Mật độ (người) (Ngườikm2) (người) (Ngườikm2) Thành phố Đà Nẵng 684.846 545,15 777.216 599 Quận Hải Châu 189.297 7863,13 208.281 8,65 Quận Thanh Khê 149.637 16084,81 167.830 17,126 Quận Sơn Trà 99.344 1634,89 112.196 1,809 Quận Ngũ Hành Sơn 41.895 1146,61 50.097 1,347 Quận Liên Chiểu 63.464 763,87 71.818 855 Quận Cẩm Lệ 71.429 2,164 Huyện Hòa Vang 141.209 191,47 106.746 211 Huyện Đảo Hoàng Sa CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN 2.1. Giới thiệu tài nguyên nước: 2.1.1. Tài nguyên nước đối với cuộc sống con người: Sự sống tồn tại được trên trái đất là nhờ nước. Nước tham gia vào thành phần cấu trúc của sinh quyển, giữ vai trò quan trọng trong việc điều hòa khí hậu, đất đai. Nước rất cần thiết cho nhu cầu của con người, đáp ứng các nhu cầu đa dạng trong cuộc sống của con người như dùng trong sinh hoạt, dùng trong nông nghiệp, dùng trong sản xuất công nghiệp… 2.1.2. Nguồn nước và phân bố trong tự nhiên: Nước trên trái đất phát sinh từ ba nguồn: từ bên trong, từ các thiên thạch đưa lại và từ lớp trên của khí quyển trái đất. Trong quá trình phân hóa các lớp đá của lớp vỏ giữa của trái đất, hơi nước được hình thành ở nhiệt độ cao. Chúng thoát ra ngoài không khí và sau đó ngưng tụ lại thành mưa tràn ngập những miền trũng trên mặt đất, tạo nên các đại dương và các ao hồ, sông, suối. 2.1.3. Tài nguyên nước ở Việt Nam: So với nhiều nước, Việt Nam có tài nguyên nước khá dồi dào, lượng nước bình quân đầu người đạt 17.000m3năm. Nếu hệ số đảm bảo nước trung bình trên thế thế giới là 20 thì con số này ở Việt Nam là 68. Sở dĩ như vậy là do Việt Nam có lượng mưa trung bình hàng năm cao, hệ thống sông ngòi, kênh rạch dày đặc. 2.2. Hiện trạng môi trường nước lục địa: Nước lục địa bao gồm nước mặt và nước ngầm. Hiện nay vấn đề ô nhiễm nước ngầm, nước mặt đang ngày càng trở nên nghiêm trọng, đặc biệt là tại các lưu vực sông nhỏ, kênh rạch trong nội thành, nội thị. Các nguồn gây ô nhiễm: + Nước thải sinh hoạt và công nghiệp + Nước thải bệnh viện + Nước thải từ hoạt động nông nghiệp và nước thải từ các nguồn khác tại khu vực nông thôn, các làng nghề truyền thống… Tác hại của việc ô nhiễm nguồn nước: +Tác động trực tiếp đến sức khỏe của con người. +Làm mất cảnh quan, ảnh hưởng đến ngành du lịch. +Là nguyên nhân của tình trạng thiếu nước sạch, ảnh hưởng lâu dài đến thế hệ mai sau. 2.3. Nước thải sinh hoạt 2.3.1.Nguồn gốc Nước thải sinh hoạt (NTSH) phát sinh từ các hoạt động sống hằng ngày của con người như tắm rữa, bài tiết, chế biến thức ăn…ở Việt Nam lượng nước thải trung bình khoảng 120 – 260 lítngườingày đêm. NTSH được thu gom từ các căn hộ, cơ quan, trường học, bệnh viện, khu dân cư, cơ sở kinh doanh, chợ, các công trình công cộng khác và ngay chính trong các cơ sở sản xuất. Khối lượng nước thải của một cộng đồng dân cư phụ thuộc vào: Quy mô dân số Tiêu chuẩn cấp nước. Khả năng và đặc điểm của hệ thống nước thoát. Đặc tính chung của NTSH thường bị ô nhiễm bởi các chất cặn bã hữu cơ, các chất hữu cơ hòa tan (thông qua các chỉ tiêu BOD, COD), các chất dinh dưỡng (nito photpho), các vi trùng gây bệnh (Ecoli, coliform…). Mức độ ô nhiễm của nước thải sinh hoạt phụ thuộc vào: Lưu lượng nước thải Tải trọng chất bẩn tính theo đầu người. Mà tải trọng chất bẩn tính theo đầu người phụ thuộc vào: Mức sống, điều kiện sống và tập quán sống. Điều kiện khí hậu. 2.3.2.Thành phần tính chất nước thải Mức độ cần thiết xử lý nước thải phụ thuộc: Nồng độ bẩn của nước thải Khả năng tự làm sạch của nguồn tiếp nhận Yêu cầu về mặt vệ sinh môi trường Để lựa chọn công nghệ xử lý và tính toán thiết kế các công trình đơn xử lý nước thải trước tiên cần phải biết thành phần tính chất của nước thải. Thành phần tính chất nước thải chia làm 2 nhóm chính: Thành phần vật lý Thành phần hóa học Thành phần vật lý: Biểu thị dạng các chất có trong nước thải ở các kích thước khác nhau được chia thành 3 nhóm. Nhóm 1: Gồm các chất không tan chưa trong nước thải dạng thô (vải, giấy, lá cây, cát, da, lông…) ở dạng lơ lững (δ>101 mm) và ở dạng huyền phù, nhũ tương (δ = 101 – 104mm) Nhóm 2: gồm các chất bẩn dạng keo (δ = 104 – 106mm) Nhóm 3: gồm các chất bẩn ở dạng hòa tan có δ< 106mm, chúng có thể ở dạng ion hay phân tử. Thành phần hóa học: Biểu thị dạng các chất bẩn trong nước thải có tính chất hóa học khác nhau, được chia làm 3 nhóm: Thành phần vô cơ: cát, xỉ, sét, axit vô vơ, các ion muối phân ly…(chiếm khoảng 42% đối với NTSH) Thành phần hóa học: các chất có nguồn gốc từ động vật, thực vật, cặn bã bài tiết…(chiếm khoảng 58%) Các chất chưa nito Các họp chất hidrocacbon: mỡ, xà phòng, cellulose… Các hợp chất có chưa phospho, lưu huỳnh. Thành phần sinh học: Các vi sinh vật gây bệnh cho người, động vật, thực vật chủ yếu là vi khuẩn và virut. Các vi khuẩn Samonella, Shigella… thường sống rất lâu từ 40 ngày đến nhiều tháng trong nước thải, gây bệnh thương hàn…Ngoài ra trong nước thải có thể có nhiều loại virut và các loại giun sán. BOD và chất lơ lững là 2 thông số quan trọng nhất được sử dụng để xác định đặc tính NTSH. Quá trình xử lý lắng động ban đầu có thể giảm được khoảng 50% chất rắn lơ lửng và 50% BOD
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ 2 GVHD: ĐOÀN THỊ HOÀI NAM CHƯƠNG 1 LẬP LUẬN KINH TẾ KĨ THUẬT 1.1. Sự cần thiết đầu tư: Ở khu vực đô thị, nhất là các đô thị phát triển, đời sống dân cư càng cao thì lượng chất thải càng nhiều. Trong đó nước thải là một nguồn ô nhiễm đáng lo ngại của khu vực đô thị, nhất là các đô thị của Việt Nam. Thành phố Đà Nẵng là một đô thị đang phát triển về nhiều mặt, đời sống dân cư ngày càng cao. Vấn đề nước thải sinh hoạt đang trở thành vấn đề nhức nhối của thành phố, đặc biệt ở các khu chung cư trên địa bàn quận Cẩm Lệ, cụ thể là KDC phía Nam cầu Cẩm Lệ. Do đó, việc xây dựng một hệ thống xử lí nước thải hoạt động hiệu quả ở khu vực này là rất cần thiết để đảm bảo môi trường trong lành cho cư dân thành phố và khách du lịch, nhất là trong giai đoạn thành phố đang thực hiện đề án môi trường và phát triển du lịch. 1.2. Giới thiệu chung về thành phố Đà Nẵng và quận Cẩm Lệ: Đà Nẵng là thành phố lớn của vùng duyên hải miền Trung và đứng thứ tư trong cả nước. Đà Nẵng cách thủ đô Hà Nội 759 km về phía Nam, cách thành phố Hồ Chí Minh 974 km về phía Bắc và nằm trên trục đường quốc lộ 1A. 1.2.1. Đặc điểm về vị trí địa lí: Thành phố Đà Nẵng trải dài từ 15 0 15’ đến 16 0 40’ Bắc và từ 107 0 17’ đến 108 0 20’ Đông, phía Bắc giáp Thừa Thiên Huế, phía Tây và Nam giáp Quảng Nam, phía Đông giáp biển Đông. 1.2.2. Đặc điểm khí hậu: Đà Nẵng nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa điển hình, nhiệt độ cao và ít biến động. Mỗi năm có hai mùa rõ rệt: mùa mưa kéo dài từ tháng 8 đến tháng 12, mùa khô kéo dài từ tháng 1 đến tháng 7. Nhiệt độ trung bình năm khoảng 25,9 0 C, cao nhất vào các tháng 6,7,8 trung bình từ 28-30 0 C, thấp nhất vào các tháng 12,1,2 trung bình từ18-23 0 C. Lượng mưa trung bình hàng năm là 2.504,57 mm/năm; lượng mưa cao nhất vào các tháng 10, 11, trung bình từ 550 - 1.000 mm/tháng; thấp nhất vào các tháng 1, 2, 3, 4, trung bình từ 23-40 mm/tháng. Độ ẩm không khí trung bình là 83,4%; cao nhất vào các tháng 10, 11, trung bình từ 85,67 - 87,67%; thấp nhất vào các tháng 6, 7, trung bình từ 76,67 - 77,33%. Số giờ nắng bình quân trong năm là 2.156,2 giờ; nhiều nhất là vào tháng 5, 6, trung bình từ 234 đến 277 giờ/tháng; ít nhất là vào tháng 11, 12, trung bình từ 69 đến 165 giờ/tháng. SVTH: TRẦN CÔNG NHẤT – 10SH Trang 1 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ 2 GVHD: ĐOÀN THỊ HOÀI NAM Hướng gió chủ yếu vào mùa nóng là Đông Nam và vào mùa lạnh là Đông Bắc, tốc độ gió trung bình là 3-4 m/s. 1.2.3. Đặc điểm về địa hình: Địa hình thành phố Đà Nẵng vừa có đồng bằng vừa có núi, vùng núi cao và dốc tập trung ở phía Tây và Tây Bắc, từ đây có nhiều dãy núi chạy dài ra biển, một số đồi thấp xen kẽ vùng đồng bằng ven biển hẹp. Địa hình đồi núi chiếm diện tích lớn, độ cao khoảng từ 700-1.500m, độ dốc lớn (>400), là nơi tập trung nhiều rừng đầu nguồn và có ý nghĩa bảo vệ môi trường sinh thái của thành phố. Hệ thống sông ngòi ngắn và dốc, bắt nguồn từ phía Tây, Tây bắc và tỉnh Quảng Nam. Đồng bằng ven biển là vùng đất thấp chịu ảnh hưởng của biển bị nhiễm mặn, là vùng tập trung nhiều cơ sở nông nghiệp, công nghiệp, dịch vụ, quân sự, đất ở và các khu chức năng của thành phố 1.2.4. Diện tích, dân số và đơn vị hành chính: -Diện tích: Thành phố Đà Nẵng có diện tích tự nhiên là 1.255,53 km2; trong đó, các quận nội thành chiếm diện tích 213,05 km2, các huyện ngoại thành chiếm diện tích 1.042,48km2. -Dân số và đơn vị hành chính: Bảng 1.1: Dân số các đơn vị hành chính của Đà Nẵng qua các năm 1999, 2003 Năm Đơn vị hành chính 1999 2003 Dân số Mật độ Dân số Mật độ (người) (Người/km2) (người) (Người/km2) Thành phố Đà Nẵng 684.846 545,15 777.216 599 Quận Hải Châu 189.297 7863,13 208.281 8,65 Quận Thanh Khê 149.637 16084,81 167.830 17,126 Quận Sơn Trà 99.344 1634,89 112.196 1,809 Quận Ngũ Hành Sơn 41.895 1146,61 50.097 1,347 SVTH: TRẦN CÔNG NHẤT – 10SH Trang 2 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ 2 GVHD: ĐOÀN THỊ HOÀI NAM Quận Liên Chiểu 63.464 763,87 71.818 855 Quận Cẩm Lệ 71.429 2,164 Huyện Hòa Vang 141.209 191,47 106.746 211 Huyện Đảo Hoàng Sa SVTH: TRẦN CÔNG NHẤT – 10SH Trang 3 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ 2 GVHD: ĐOÀN THỊ HOÀI NAM CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN 2.1. Giới thiệu tài nguyên nước: 2.1.1. Tài nguyên nước đối với cuộc sống con người: Sự sống tồn tại được trên trái đất là nhờ nước. Nước tham gia vào thành phần cấu trúc của sinh quyển, giữ vai trò quan trọng trong việc điều hòa khí hậu, đất đai. Nước rất cần thiết cho nhu cầu của con người, đáp ứng các nhu cầu đa dạng trong cuộc sống của con người như dùng trong sinh hoạt, dùng trong nông nghiệp, dùng trong sản xuất công nghiệp… 2.1.2. Nguồn nước và phân bố trong tự nhiên: Nước trên trái đất phát sinh từ ba nguồn: từ bên trong, từ các thiên thạch đưa lại và từ lớp trên của khí quyển trái đất. Trong quá trình phân hóa các lớp đá của lớp vỏ giữa của trái đất, hơi nước được hình thành ở nhiệt độ cao. Chúng thoát ra ngoài không khí và sau đó ngưng tụ lại thành mưa tràn ngập những miền trũng trên mặt đất, tạo nên các đại dương và các ao hồ, sông, suối. 2.1.3. Tài nguyên nước ở Việt Nam: So với nhiều nước, Việt Nam có tài nguyên nước khá dồi dào, lượng nước bình quân đầu người đạt 17.000m 3 /năm. Nếu hệ số đảm bảo nước trung bình trên thế thế giới là 20 thì con số này ở Việt Nam là 68. Sở dĩ như vậy là do Việt Nam có lượng mưa trung bình hàng năm cao, hệ thống sông ngòi, kênh rạch dày đặc. 2.2. Hiện trạng môi trường nước lục địa: Nước lục địa bao gồm nước mặt và nước ngầm. Hiện nay vấn đề ô nhiễm nước ngầm, nước mặt đang ngày càng trở nên nghiêm trọng, đặc biệt là tại các lưu vực sông nhỏ, kênh rạch trong nội thành, nội thị. Các nguồn gây ô nhiễm: + Nước thải sinh hoạt và công nghiệp + Nước thải bệnh viện + Nước thải từ hoạt động nông nghiệp và nước thải từ các nguồn khác tại khu vực nông thôn, các làng nghề truyền thống… Tác hại của việc ô nhiễm nguồn nước: +Tác động trực tiếp đến sức khỏe của con người. +Làm mất cảnh quan, ảnh hưởng đến ngành du lịch. +Là nguyên nhân của tình trạng thiếu nước sạch, ảnh hưởng lâu dài đến thế hệ mai sau. 2.3. Nước thải sinh hoạt 2.3.1.Nguồn gốc SVTH: TRẦN CÔNG NHẤT – 10SH Trang 4 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ 2 GVHD: ĐOÀN THỊ HOÀI NAM Nước thải sinh hoạt (NTSH) phát sinh từ các hoạt động sống hằng ngày của con người như tắm rữa, bài tiết, chế biến thức ăn…ở Việt Nam lượng nước thải trung bình khoảng 120 – 260 lít/người/ngày đêm. NTSH được thu gom từ các căn hộ, cơ quan, trường học, bệnh viện, khu dân cư, cơ sở kinh doanh, chợ, các công trình công cộng khác và ngay chính trong các cơ sở sản xuất. Khối lượng nước thải của một cộng đồng dân cư phụ thuộc vào: - Quy mô dân số - Tiêu chuẩn cấp nước. - Khả năng và đặc điểm của hệ thống nước thoát. Đặc tính chung của NTSH thường bị ô nhiễm bởi các chất cặn bã hữu cơ, các chất hữu cơ hòa tan (thông qua các chỉ tiêu BOD, COD), các chất dinh dưỡng (nito photpho), các vi trùng gây bệnh (Ecoli, coliform…). Mức độ ô nhiễm của nước thải sinh hoạt phụ thuộc vào: - Lưu lượng nước thải - Tải trọng chất bẩn tính theo đầu người. Mà tải trọng chất bẩn tính theo đầu người phụ thuộc vào: - Mức sống, điều kiện sống và tập quán sống. - Điều kiện khí hậu. 2.3.2.Thành phần tính chất nước thải Mức độ cần thiết xử lý nước thải phụ thuộc: - Nồng độ bẩn của nước thải - Khả năng tự làm sạch của nguồn tiếp nhận - Yêu cầu về mặt vệ sinh môi trường Để lựa chọn công nghệ xử lý và tính toán thiết kế các công trình đơn xử lý nước thải trước tiên cần phải biết thành phần tính chất của nước thải. Thành phần tính chất nước thải chia làm 2 nhóm chính: - Thành phần vật lý - Thành phần hóa học Thành phần vật lý: Biểu thị dạng các chất có trong nước thải ở các kích thước khác nhau được chia thành 3 nhóm. Nhóm 1: Gồm các chất không tan chưa trong nước thải dạng thô (vải, giấy, lá cây, cát, da, lông…) ở dạng lơ lững ( -1 mm) và ở dạng huyền phù, nhũ tương ( = 10 -1 – 10 -4 mm) Nhóm 2: gồm các chất bẩn dạng keo (= 10 -4 – 10 -6 mm) Nhóm 3: gồm các chất bẩn ở dạng hòa tan có 10 -6 mm, chúng có thể ở dạng ion hay phân tử. Thành phần hóa học: Biểu thị dạng các chất bẩn trong nước thải có tính chất hóa học khác nhau, được chia làm 3 nhóm: SVTH: TRẦN CÔNG NHẤT – 10SH Trang 5 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ 2 GVHD: ĐOÀN THỊ HOÀI NAM Thành phần vô cơ: cát, xỉ, sét, axit vô vơ, các ion muối phân ly…(chiếm khoảng 42% đối với NTSH) Thành phần hóa học: các chất có nguồn gốc từ động vật, thực vật, cặn bã bài tiết…(chiếm khoảng 58%) • Các chất chưa nito • Các họp chất hidrocacbon: mỡ, xà phòng, cellulose… • Các hợp chất có chưa phospho, lưu huỳnh. Thành phần sinh học: Các vi sinh vật gây bệnh cho người, động vật, thực vật chủ yếu là vi khuẩn và virut. Các vi khuẩn Samonella, Shigella… thường sống rất lâu từ 40 ngày đến nhiều tháng trong nước thải, gây bệnh thương hàn…Ngoài ra trong nước thải có thể có nhiều loại virut và các loại giun sán. BOD và chất lơ lững là 2 thông số quan trọng nhất được sử dụng để xác định đặc tính NTSH. Quá trình xử lý lắng động ban đầu có thể giảm được khoảng 50% chất rắn lơ lửng và 50% BOD Bảng2.1: Thể hiện thành phần tương đối của NTSH trước và sau xử lý. Thành phần chất thải Trước khi lắng đọng Sau khi lắng đọng Sau khi xử lý sinh học Tổng chất rắn lơ lững 800 680 530 Chất rắn không ổn định 440 340 220 Chất rắn lơ lửng 240 120 30 Chất rắn lơ lửng khổng ổn định 180 100 20 BOD 200 130 30 Amoniac 15 15 24 Tổng nitơ 35 30 26 Photphat hòa tan 7 7 7 Tổng photphat 10 9 8 (Nguồn: wastewater engineering treatment, disposal.Metcalf và Eddy, 1991) Chất hữu cơ trong NTSH đặc trưng có thể phân hủy sinh học có thành phần 50% hydrocacbon, 40% protein và 10% chất béo. Độ pH dao động trong khoảng 6.5 – 8.0 trong nước thải có khoảng 20 – 40% vật chất hữu cơ không phân hủy sinh học (Theo: Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp, Tính toán và thiết kế công trình – Lâm Minh Triết) Bảng 2.2 - Giá trị các thông số ô nhiễm làm cơ sở tính toán giá trị tối đa cho phép trong nước thải sinh hoạt SVTH: TRẦN CÔNG NHẤT – 10SH Trang 6 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ 2 GVHD: ĐOÀN THỊ HOÀI NAM 1. pH - 6.5 – 8.5 2. BOD5 mg/l 250 -400 3. COD mg/l 400 – 700 4. SS mg/l 300 – 400 5. Tổng Nito mg/l 60 6 Tổng phốt pho mg/l 6,86 (Theo QCVN 14 : 2008/BTNMT) 2.4. Các phương pháp xử lí nước thải: Nước thải chứa nhiều tạp chất khác nhau, mục đích của quá trình xử lí nước thải là khử các tạp chất đó sao cho sau khi xử lí đạt tiêu chuẩn chất lượng ở mức chấp nhận được theo các tiêu chuẩn đã đặt ra. Hiện nay có nhiều biện pháp xử lí nước thải khác nhau. Thông thường quá trình được bắt đầu bằng phương pháp cơ học, tùy thuộc vào đặc tính, lưu lượng nước thải và mức độ làm sạch mà người ta chọn tiếp phương pháp hóa lí, hóa học, sinh học hay tổng hợp. 2.4.1. Xử lí bằng phương pháp cơ học: Phương pháp này để xử lí sơ bộ, loại bỏ các tạp chất rắn kích cỡ khác nhau có trong nước thải như: rơm, cỏ, gỗ, bao bì chất dẻo… và các hạt lơ lửng huyền phù khó lắng. Các phương pháp xử lí cơ học thường dùng: +Phương pháp lọc: - Lọc qua song chắn, lưới chắn: Mục đích của quá trình này là loại bỏ những tạp chất, vật thô và các chất lơ lửng có kích thước lớn trong nước thải để tránh gây ra sự cố trong quá trình vận hành xử lý nước thải. Song chắn, lưới chắn hoặc lưới lọc có thể đặt cố định hay di SVTH: TRẦN CÔNG NHẤT – 10SH Trang 7 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ 2 GVHD: ĐOÀN THỊ HOÀI NAM động, cũng có thể là tổ hợp cùng với máy nghiền nhỏ. Thông dụng hơn là các song chắn cố định. - Lọc qua vách ngăn xốp: Cách này được sử dụng để tách các tạp chất phân tán có kích thước nhỏ khỏi nước thải mà các bể lắng không thể loại được chúng. +Phương pháp lắng: - Lắng dưới tác dụng của trọng lực: Phương pháp này nhằm loại các tạp chất ở dạng huyền phù thô ra khỏi nước. Để tiến hành quá trình người ta thường dùng các loại bể lắng khác nhau: bể lắng cát, bể lắng cấp 1, bể lắng cấp 2. - Lắng dưới tác dụng của lực ly tâm và lực nén: Những hạt lơ lửng còn được tách bằng quá trình lắng dưới tác dụng của lực ly tâm trong các xyclon thuỷ lực hoặc máy ly tâm. Ngoài ra, trong nước thải sản xuất có các tạp chất nổi (dầu mỡ bôi trơn, nhựa nhẹ…) cũng được xử lý bằng phương pháp lắng. 2.4.2. Xử lí bằng phương pháp hóa lí và hóa học: -Phương pháp trung hoà: Nước thải sản xuất của nhiều lĩnh vực có chứa axit hoặc kiềm. Để nước thải được xử lý tốt ở giai đoạn xử lý sinh học cần phải tiến hành trung hòa và điểu chỉnh pH về vùng 6,6 ÷ 7,6. Trung hòa còn có mục đích làm cho một số kim loại nặng lắng xuống và tách khỏi nước thải. Dùng các dung dịch axit hoặc muối axit, các dung dịch kiềm hoặc oxit kiềm để trung hoà nước thải. -Phương pháp keo tụ: Để tăng nhanh quá trình lắng các chất lơ lửng phân tán nhỏ, keo, thậm chí cả nhựa nhũ tương polyme và các tạp chất khác, người ta dùng phương pháp đông tụ để làm tăng kích cở các hạt nhờ tác dụng tương hổ giữa các hạt phân tán liên kết vào tập hợp hạt để có thể lắng được. Khi lắng chúng sẽ kéo theo một số chất không tan lắng theo nên làm cho nước trong hơn. Các chất đông tụ thường dùng là nhôm sunfat, sắt sunfat, sắt clorua… -Phương pháp oxy hoá - khử: Trong phương pháp này các chất độc hại trong nước thải được chuyển thành các chất ít độc hơn và tách ra khỏi nước bằng lắng hoặc lọc.Để làm sạch nước thải người ta có thể sử dụng các chất oxy hóa như: clo ở dạng khí và lỏng trong môi trường kiềm, vôi clorua (CaOCl 2 ), hipoclorit, ozon,… và các chất khử như: natri sunfua (Na 2 S), natri sunfit (Na 2 SO 3 ), sắt sunfit (FeSO 4 ),… -Phương pháp hấp phụ: SVTH: TRẦN CÔNG NHẤT – 10SH Trang 8 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ 2 GVHD: ĐOÀN THỊ HOÀI NAM Dùng để loại bỏ các chất bẩn hoà tan vào nước mà phương pháp xử lý sinh học cùng các phương pháp khác không loại bỏ được với hàm lượng rất nhỏ. Thông thường đây là các hợp chất hoà tan có độc tính cao hoặc các chất có mùi, vị và màu rất khó chịu. Các chất hấp phụ thường dùng: than hoạt tính, đất sét hoạt tính, silicagen, keo nhôm… Trong đó than hoạt tính được dùng phổ biến nhất. -Phương pháp tuyển nổi: Phương pháp này dựa trên nguyên tắc: các phần tử phân tán trong nước có khả năng tự lắng kém nhưng có khả năng kết dính vào các bọt khí nổi lên trên bề mặt nước, sau đó người ta tách bọt khí cùng các phần tử dính ra khỏi nước. Thực chất đây là quá trình tách bọt hay làm đặc bọt. Khi tuyển nổi người ta thường thổi không khí thành bọt khí nhỏ li ti, phân tán và bảo hòa trong nước. -Phương pháp trao đổi ion: Phương pháp này loại ra khỏi nước nhiều ion kim loại như: Zn, Cu, Hg, Cr, Ni… cũng như các hợp chất chứa asen, xianua, photpho và cả chất phóng xạ. Ngoài ra còn dùng phương pháp này để làm mềm nước, loại ion Ca +2 và Mg +2 ra khỏi nước cứng. Các chất trao đổi ion có thể là các chất vô cơ hoặc hữu cơ có nguồn gốc tự nhiên hoặc tổng hợp như: zeolit, silicagen, đất sét, nhựa anionit và cationit… 2.4.3. Xử lí bằng phương pháp sinh học: Cơ sở của phương pháp là dựa trên hoạt động sống của vi sinh vật, chủ yếu là vi khuẩn dị dưỡng hoại sinh có trong nước thải. Quá trình hoạt động của chúng cho kết quả là các chất hữu cơ gây nhiễm bẩn được khoáng hóa và trở thành những chất vô cơ, những chất đơn giản hơn, các chất khí và nước. Vi sinh vật trong nước thải sử dụng các hợp chất hữu cơ và một số chất khoáng làm nguồn dinh dưỡng và tạo ra năng lượng. Những công trình xử lý sinh học chia thành hai nhóm: - Các công trình xử lý sinh học trong điều kiện tự nhiên: cánh đồng tưới, bãi lọc, hồ sinh học, Quá trình xử lý này diễn ra chậm, chủ yếu dựa vào nguồn oxy và vi sinh vật có trong nước và đất. - Các công trình xử lý sinh học trong điều kiện nhân tạo: bể lọc sinh học (Biophin), bể làm thoáng sinh học (aeroten)… Quá trình xử lý này diễn ra nhanh hơn và cường độ mạnh hơn. Căn cứ vào tính chất hoạt động của vi sinh vật có thể chia phương pháp sinh học ra thành 3 nhóm chính như sau: - Các phương pháp hiếu khí: SVTH: TRẦN CÔNG NHẤT – 10SH Trang 9 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ 2 GVHD: ĐOÀN THỊ HOÀI NAM Các quá trình hiếu khí có thể xảy ra ở điều kiện tự nhiên hoặc trong các điều kiện nhân tạo. Quá trình xử lý bằng hiếu khí nhân tạo, người ta đã tạo ra các điều kiện tối ưu cho quá trình oxy hoá nên quá trình xử lý có tốc độ và hiệu suất cao hơn rất nhiều. - Các phương pháp thiếu khí: Các phương pháp xử lý thiếu khí thường được áp dụng để loại các chất dinh dưỡng như nitơ, photpho, các yếu tố gây hiện tượng bùng nổ tảo trên bề mặt nước thải. - Các phương pháp kị khí (lên men): Thường được sử dụng để chuyển hoá các chất hữu cơ trong phần cặn của nước thải bằng vi sinh vật hô hấp tùy tiện hoặc vi sinh vật kị khí, trong đó ưu thế là vi sinh vật kị khí. Một số công trình xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học: - Công trình xử lý sinh học trong điều kiện tự nhiên: + Hồ sinh học: Ưu điểm: diện tích nhỏ, có thể nuôi trồng thủy sản, và cung cấp nước cho trồng trọt, chi phí thấp. Quá trình chuyển hoá các chất hữu cơ trong hồ sinh học chủ yếu dựa vào các loại vi khuẩn và rong tảo. Trong số các chất hữu cơ đưa vào hồ thì các chất không tan sẽ bị lắng xuống đáy hồ còn các chất tan sẽ được hòa loãng trong nước. Ở đáy hồ sẽ diễn ra quá trình phân giải yếm khí các hợp chất hữu cơ tạo thành các chất đơn giản như: NH 3 , H 2 S, CH 4 … Trên vùng yếm khí, vùng yếm khí tùy tiện và hiếu khí với khu hệ vi sinh rất phong phú gồm các giống Pseudomonas, Bacillus, Flavobacterium,… vi sinh vật phân giải chất hữu cơ thành nhiều chất trung gian khác nhau, sản phẩm tạo thành sau khi phân huỷ lại được rong tảo sử dụng. Căn cứ vào đặc tính tồn tại, tuần hoàn của các vi sinh vật và cơ chế xử lý mà ta phân biệt ba loại hồ sau: hồ hiếu khí, hồ tùy nghi, hồ kỵ khí. + Cánh đồng tưới và bãi lọc: Việc xử lý sinh học được thực hiện trên những cánh đồng tưới và bãi lọc là dựa vào khả năng giữ các cặn nước ở trên mặt đất, nước thấm qua đất như đi qua màng lọc. Nhờ có oxy trong các lỗ hổng và mao quản của lớp đất mặt, các vi sinh vật hoạt động hiếu khí phân hủy các chất hữu cơ nhiễm bẩn. Càng sâu xuống lượng oxy càng ít và quá trình oxy hóa các chất hữu cơ nhiễm bẩn giảm dần. Cánh đồng tưới và bãi lọc có hai chức năng: xử lý nước thải và bón tưới cây trồng. - Công trình xử lý sinh học trong điều kiện hiếu khí nhân tạo: + Bể phản ứng sinh học hiếu khí sinh học aeroten: SVTH: TRẦN CÔNG NHẤT – 10SH Trang 10 [...]... tâm Bể metan Sân phơi bùn Nước Ra sông SVTH: TRẦN CÔNG NHẤT – 10SH Trang 15 Bón ruộng ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ 2 GVHD: ĐOÀN THỊ HOÀI NAM 3.2 Thuyết minh dây chuyền công nghệ: Nước thải từ mạng thu gom nước được đ a về trạm xử lí trung tâm bằng đường ống tự chảy về hệ thống xử lí Tại đây nước thải được xử lí lần lượt qua các công trình đơn vị: 3.2.1 Ngăn tiếp nhận nước thải: Nước thải c a Khu chung cư được bơm... +Tiêu chuẩn thoát nước trong ngày dùng nước lớn nhất: q max= 260 l/người/ngđ -Yêu cầu cơ bản về chất lượng nước thải sau khi xử lí đạt loại A như sau: Bảng 4.1: Chất lượng nước thải sau khi xử lý đạt loại A Chỉ số SS BOD5 COD pH Đơn vị Nước thải đầu vào Tiêu chuẩn loại A mg/l 290 50 mg/l 185 20 mg/l 300 50 6-7 6-9 (Theo QCVN 14 : 2008/BTNMT) 4.1 Xác định lưu lượng tính toán c a nước thải: Lưu lượng nhỏ... c a nước thải bằng quá trình phân giải kị khí • Bể mêtan cổ điển: được ứng dụng để xử lý cặn lắng (từ bể lắng) và bùn hoạt tính dư c a trạm xử lý nước thải SVTH: TRẦN CÔNG NHẤT – 10SH Trang 12 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ 2 GVHD: ĐOÀN THỊ HOÀI NAM • Bể lọc kị khí AF: quá trình xử lý nước thải qua vật liệu lọc để vi sinh vật kị khí bám vào và thực hiện quá trình chuyển h a sinh h a các hợp chất hữu cơ ch a trong nước. .. chữ nhật Nước thải chảy qua suốt chiều dài c a bể và được sục khí khu y đảo nhằm tăng cư ng lượng oxy h a tan và tăng cư ng quá trình oxy h a các chất bẩn hữu cơ có trong nước Nước thải sau khi được xử lý sơ bộ còn ch a phần lớn các chất hữu cơ ở dạng h a tan cùng các chất lơ lửng đi vào aeroten Các chất lơ lửng này là một số chất rắn và có thể là các chất hữu cơ h a tan Các chất này là nơi vi khu n bám... 3 = 5,22 m3/m3 nước thải D= Trong đó La = NOS20 c a nước thải dẫn vào aeroten, La=Ll= 109,7 mg/l K = Hệ số sử dụng không khí: K = 6-7 g/m 4 khi sử dụng thiết bị khu ch tán không khí là đường ống châm lỗ; K = 14-18 g/m 4 khi sử dụng tấm plastic xốp; Chọn K = 14g/m4 HA = Chiều sâu công tác c a aeroten, HA = 3 m Thời gian cần thiết thổi không khí vào aeroten: [3, trang 139] 2 × L a 2 × 109,7 t= K × I... thải thích hợp Nguyên tắc l a chọn: để l a chọn công nghệ xử lí nước thải thích hợp ở nước ta hiện nay, cần d a trên bốn nguyên tắc cơ bản: + Phù hợp với điều kiện tự nhiên c a từng khu vực, từng đô thị + Phù hợp với thành phần, tính chất c a nước thải + Phù hợp với điều kiện kinh tế-xã hội c a từng vùng + Kết hợp trước mắt và lâu dài Trên cơ sở thành phần và đặc tính c a nước thải trong quá trình sản... Trong đó = [ 3, trang 99] 260 × 30.000 q max × N = = 1000 1000 7800 m3/ngđ qmax= Tiêu chuẩn thoát nước ngày dùng nước lớn nhất Lưu lượng lớn nhất giờ: h Q smax ngđ Qshmax h = 24 = [ 3, trang 99] 7800 = 24 325 m3/h Lưu lượng lớn nhất giây: [ 3, trang 99] h Q smax h 325 = = sh 3,6 90,28 l/s 3,6 Q max s = 4.2.Tính toán cho các công trình đơn vị: 4.2.1.Tính toán ngăn tiếp nhận nước thải: [3, trang 110- 111]... tiếp nhận nước thải được đặt ở vị trí cao để nước thải từ đó có thể tự chảy qua từng công trình đơn vị c a trạm xử lí D a vào kinh nghiệm, có thể l a chọn kích thước ngăn tiếp nhận phụ thuộc vào lưu lượng tính toán Q c a trạm xử lí Với Qshmax h = 325 m3/h và các số liệu lưu lượng nước thải, chọn 2 ngăn tiếp nhận với các thông số mỗi ngăn như sau 111] SVTH: TRẦN CÔNG NHẤT – 10SH Trang 21 [3, trang 110-... kinh tế xã hội c a từng vùng Cùng với sự nghiệp công nghiệp h a, hiện đại h a, quá trình đô thị h a ở nước ta diễn ra với tốc độ nhanh Để đáp ứng yêu cầu phát triển và bảo vệ môi trường, nâng cao chất lượng cuộc sống, trong những năm gần đây việc đầu tư cho thoát nước và vệ sinh đô thị đã được quan tâm Trong vấn đề này, muốn đầu tư có hiệu quả thì phải l a chọn được công nghệ xử lí nước thải thích hợp... thu nước thải trong trạm bơm nước thải vào ngăn tiếp nhận nước thải trong trạm xử lý, theo đường ống có áp trước khi đi vào các công trình xử lý tiếp theo Ngăn tiếp nhận nước thải sẽ được bố trí ở vị trí cao nhất để có thể từ đó nước thải theo các mương dẫn tự chảy vào các công trình xử lý 3.2.2 Song chắn rác: Song chắn rác được sử dụng để giữ lại các chất rắn thô có kích thước lớn có trong nước thải . Nẵng 6 84. 846 545 ,15 777.216 599 Quận Hải Châu 189.297 7863,13 208.281 8,65 Quận Thanh Khê 149 .637 160 84, 81 167.830 17,126 Quận Sơn Trà 99. 344 16 34, 89 112.196 1,809 Quận Ngũ Hành Sơn 41 .895 1 146 ,61. 50.097 1, 347 SVTH: TRẦN CÔNG NHẤT – 10SH Trang 2 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ 2 GVHD: ĐOÀN THỊ HOÀI NAM Quận Liên Chiểu 63 .46 4 763,87 71.818 855 Quận Cẩm Lệ 71 .42 9 2,1 64 Huyện Hòa Vang 141 .209 191 ,47 106. 746 211 Huyện. pH - 6.5 – 8.5 2. BOD5 mg/l 250 -40 0 3. COD mg/l 40 0 – 700 4. SS mg/l 300 – 40 0 5. Tổng Nito mg/l 60 6 Tổng phốt pho mg/l 6,86 (Theo QCVN 14 : 2008/BTNMT) 2 .4. Các phương pháp xử lí nước thải: Nước