Đồ án tốt nghiệp thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu nhà ở thu tâm quận 9 thành phố hồ chí minh công suất 500m3 ngày đêm

Nước thải từ khu dân cư, khu nhà ở mang đặc tính chung của nước thải sinh hoạt: bị ô nhiễm bởi bã cặn hữu cơ SS, chất hữu cơ hòa tan BOD, các chất dầu mỡ trong sinh hoạt thường là dầu th

LỜI MỞ ĐẦU

Hiện nay với sự gia tăng dân số của thành phố Hồ Chí Minh nói chung và các khu dân cư nói riêng, xử lý nước thải là một đề tài nóng hiện nay Khu nhà ở Thu Tâm – Quận 9 là dự án xây dựng nằm trong kế hoạch quy hoạch lại mặt bằng đô thị của thành phố Hồ Chí Minh Nước thải từ khu dân cư, khu nhà ở mang đặc tính chung của nước thải sinh hoạt: bị ô nhiễm bởi bã cặn hữu cơ (SS), chất hữu cơ hòa tan (BOD), các chất dầu mỡ trong sinh hoạt (thường là dầu thực vật) và các vi trùng gây bệnh

Từ hiện trạng nêu trên, yêu cầu cấp thiết đặt ra là xử lý triệt để các chất ô nhiễm để thải ra môi trường đạt tiêu chuẩn xả thải, không ảnh hưởng đến môi trường sống của người dân

Do đó, đề tài “Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt cho khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 Tp.Hồ Chí Minh” được đề ra nhằm đáp ứng nhu cầu trên

Với đề tài này, để xử lý nước thải khu nhà ở thì thiết kế phải phù hợp với quy hoạch cũng như chi phí đầu tư, vận hành phù hợp, không gây ô nhiễm môi trường là lựa chọn hàng đầu

Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt cho khu nhà ở Thu Tâm – Quận 9 Tp.Hồ Chí Minh với yêu cầu là đưa ra phương án xử lý nước thải một cách hợp lý, tính toán các công trình, khai toán giá thành, trình bày quá trình vận hành, các sự cố

và biện pháp khắc phục

LỜI CÁM ƠN

Thời gian học tập tại Trường Đại Học Tài Nguyên Môi Trường TP.Hồ Chí Minh là một chặng đường không dài cũng không ngắn Trong suốt quãng thời gian đó, các thầy cô đã luôn tạo mọi điều kiện, hướng dẫn chỉ bảo cho chúng em với sự tận tụy

và nhiệt huyết của mình Các thầy cô đã không ngại khó khăn và giành những thời gian quý báu của mình để giảng dạy tận tình cho chúng em Chính những điều đó là động lực để em không ngừng học hỏi, phấn đấu, trau dồi kiến thức trong những năm tháng sinh viên vừa qua

Và luận văn tốt nghiệp chính là sự vận dụng, tổng hợp, kiến thức mà em đã được học trong những năm qua dưới sự giảng dạy của thầy cô Hơn nữa, luận văn tốt nghiệp cũng giúp em hiểu được phần nào công việc của người kỹ sư môi trường trong tương lai Tuy nhiên với kiến thức còn hạn hẹp nên không tránh khỏi những thiếu sót, kính mong các thầy cô góp ý, sửa chữa để em có thể hoàn thiện tốt hơn

Bên cạnh đó, để hoàn thành tốt bài luận văn này, em đã nỗ lực hết sức và nhận được sự giúp đỡ của mọi người, đặc biệt là thầy Lê Hoàng Nghiêm Thầy đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo những sai sót và những kinh nghiệm quý báu trong thực tiễn để giúp em hoàn thành tốt luận văn này

Do đó, lời cảm ơn đầu tiên em xin chân thành gửi đến thầy Lê Hoàng Nghiêm

Kế đến, em xin cảm ơn đến tất cả các thầy cô trong khoa Môi trường nói riêng và toàn thể thầy cô Trường Đại Học Tài Nguyên Môi Trường TP.Hồ Chí Minh nói chung đã truyền đạt kiến thức cho em suốt quãng thời gian là sinh viên của trường

Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn!

Ngày 7 tháng 7 năm 2014 Nguyễn Lê Hoàng Khánh Ly

TÓM TẮT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Thành phố Hồ Chí Minh là thành phố lớn nhất của cả nước với quy mô dân số trên 8 triệu người Là một trong những trung tâm lớn nhất nước về văn hóa, chính trị, kinh tế với mức tăng trưởng tăng đều qua các năm, nên thành phố Hồ Chí Minh luôn thu hút một lượng lớn dân nhập cư về làm ăn và sinh sống Với sự gia tăng dân số nội

bộ và gia tăng dân số cơ học do môi trường làm ăn thuận lợi nên nhu cầu về nhà ở cho người dân là rất lớn Bên cạnh đó, theo định hướng phát triển kinh tế - xã hội của thành phố, cơ cấu kinh tế của Quận 9 đang có sự dịch chuyển từ công – nông nghiệp – tiểu thủ công nghiệp sang công nghiệp – dịch vụ với sự hình thành các khu công nghiệp, cho nên đã thu hút một lượng lớn dân cư về đây sinh sống

Nắm bắt được nhu cầu cấp thiết hiện nay, dự án khu nhà ở Thu Tâm – Quận 9 được hình thành và nằm trong kế hoạch quy hoạch mặt bằng của thành phố Nhưng khi dự án bắt đầu hoạt động, vấn đề đáng quan tâm chính là việc nước thải sinh hoạt phát sinh từ khu nhà ở đó được xử lý và giải quyết như thế nào để không gây ô nhiễm môi trường cho nguồn nước khi thải ra ngoài

Do yêu cầu cấp thiết đó, đề tài “Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt cho khu nhà ở Thu Tâm Quận 9 Tp.Hồ Chí Minh” được đề ra nhằm đáp ứng nhu cầu trên

Với đề tài này, để xử lý nước thải khu nhà ở thì thiết kế phải phù hợp với quy hoạch cũng như chi phí đầu tư, vận hành phù hợp, không gây ô nhiễm môi trường là lựa chọn hàng đầu Do nước thải sinh hoạt từ các khu dân cư, khu nhà ở thường bị ô nhiễm bởi bã cặn hữu cơ (SS), chất hữu cơ hòa tan (BOD), các chất dầu mỡ (thường là dầu thực vật) và các vi trùng gây bệnh, cho nên phương án xử lý lựa chọn là bể sinh học thiếu khí Anoxic + bể sinh học hiếu khí Aerotank để xử lý các chất ô nhiễm trên

Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt cho khu nhà ở Thu Tâm – Quận 9 Tp.Hồ Chí Minh với yêu cầu là đưa ra phương án xử lý một cách hợp lý; tính toán các công trình đơn vị; khai toán chi phí xây dựng + vận hành; trình bày quá trình vận hành, các sự cố và biện pháp khắc phục

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

Ký tên

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

Ký tên

MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU 1

LỜI CÁM ƠN 2

TÓM TẮT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 3

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN 4

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN 5

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT 13

CHƯƠNG MỞ ĐẦU 14

GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN 14

1 ĐẶT VẤN ĐỀ 14

2 MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI 14

3 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI THỰC HIỆN 14

4 NỘI DUNG THỰC HIỆN 14

5 PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN 15

6 Ý NGHĨA THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 15

CHƯƠNG I 16

TỔNG QUAN VỀ KHU NHÀ Ở THU TÂM, QUẬN 9, THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH 16

1.1 GIỚI THIỆU CHUNG 16

1.2 QUY MÔ VỂ DIỆN TÍCH RANH GIỚI 16

1.3 QUY MÔ DÂN SỐ 16

1.4 CƠ CẤU SỬ DỤNG ĐẤT 17

1.5 QUY HOẠCH KIẾN TRÚC 18

1.5.1 Nhóm nhà ở cao tầng: 18

1.5.2 Nhóm nhà ở thấp tầng: 18

1.5.3 Công trình thương mại kết hợp với văn phòng cho thuê: 18

1.5.4 Công viên cây xanh, vườn hoa sử dụng công cộng và mặt nước: 18

1.6 QUY HOẠCH HẠ TẦNG KỸ THUẬT 19

1.6.1 Hệ thống điện 19

1.6.2 Hệ thống giao thông 19

1.6.3 Hệ thống phòng cháy, chữa cháy 19

1.6.4 Hệ thống chống sét 19

1.6.5 Hệ thống thông tin liên lạc 20

1.6.6 Hệ thống cấp nước 20

1.6.7 Hệ thống thoát nước 20

1.6.8 Hệ thống xử lý nước thải 21

1.6.9 Hệ thống thu gom rác thải 21

1.7 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN TẠI KHU VỰC 22

1.7.1 Vị trí địa lý 22

1.7.2 Điều kiện địa hình 22

1.7.3 Điều kiện địa chất 23

1.7.4 Điều kiện khí tượng 23

1.7.5 Điều kiện thủy văn 24

1.8 ĐIỀU KIỆN KINH TẾ - XÃ HỘI TẠI KHU VỰC 24

1.8.1 Điều kiện kinh tế 24

1.8.2 Điều kiện xã hội 25

CHƯƠNG II 27

TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT 27

2.1 TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI SINH HOẠT 27

2.1.1 Nguồn phát sinh, đặc tính nước thải sinh hoạt 27

2.1.2 Thành phần, tính chất nước thải sinh hoạt 28

2.2 CÁC THÔNG SỐ Ô NHIỄM ĐẶC TRƯNG CỦA NƯỚC THẢI 30

2.2.1 Thông số vật lý 30

2.2.2 Thông số hóa học 31

2.2.3 Thông số sinh học 33

2.3 TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI 34

2.3.1 Phương pháp xử lý cơ học 34

2.3.2 Phương pháp xử lý hóa lý 38

2.3.3 Phương pháp xử lý hóa học 41

2.3.4 Phương pháp xử lý sinh học 43

CHƯƠNG III 50

ĐỀ XUẤT CÁC CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHO KHU NHÀ Ở THU

TÂM 50

3.1 TÍNH CHẤT NƯỚC THẢI ĐẦU VÀO 50

3.2 TIÊU CHUẨN XẢ THẢI 50

3.3 ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ 50

3.3.1 Phương án 1 51

3.3.2 Phương án 2 54

3.4 LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI 55

3.4.1 So sánh 2 phương án đề xuất 55

3.4.2 Lựa chọn phương án xử lý 57

CHƯƠNG IV 58

TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ THEO PHƯƠNG ÁN CHỌN 58

4.1 THÔNG SỐ TÍNH TOÁN 58

4.1.1 Mức độ cần thiết xử lý 58

4.1.2 Hiệu suất cần thiết xử lý nước thải 58

4.1.3 Các thông số tính toán 59

4.2 TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ 60

4.2.1 Song chắn rác 60

4.2.2 Bể thu gom 63

4.2.3 Bể điều hòa 65

4.2.4 Bể lắng I (bể lắng đứng) 70

4.2.5 Bể Anoxic 77

4.2.6 Bể Aerotank 78

4.2.7 Bể lắng II (bể lắng đứng) 88

4.2.8 Bể tiếp xúc khử trùng 94

4.2.9 Bể nén bùn 98

4.2.10 Máy ép bùn 102

CHƯƠNG V 105

KHAI TOÁN CHI PHÍ XÂY DỰNG VÀ VẬN HÀNH CỦA HỆ THỐNG 105

5.1 CHI PHÍ ĐẦU TƯ 105

5.1.1 Chi phí xây dựng 105

5.1.2 Chi phí thiết bị 106

5.1.3 Tổng chi phí đầu tư 109

5.2 CHI PHÍ VẬN HÀNH 109

5.2.1 Chi phí điện năng 109

5.2.2 Chi phí hóa chất 110

5.2.3 Nhân công 110

5.2.4 Chi phí khấu hao 111

5.2.5 Chi phí bảo trì 111

5.2.6 Suất đầu tư 111

5.3 CHI PHÍ VẬN HÀNH 111

CHƯƠNG VI 112

QUẢN LÝ VÀ VẬN HÀNH HỆ THỐNG 112

6.1 NGUYÊN TẮC VẬN HÀNH VÀ BẢO DƯỠNG THIẾT BỊ 112

6.1.1 Nguyên tắc vận hành nhà máy xử lý nước thải 112

6.1.2 Nguyên tắc vận hành thiết bị 112

6.1.3 Nguyên tắc vận hành máy thổi khí 112

6.1.4 Nguyên tắc bảo dưỡng thiết bị 113

6.2 MỘT VÀI SỰ CỐ THƯỜNG GẶP 113

6.2.1 Trạm xử lý 113

6.2.2 Bùn thối 114

6.2.3 Chất độc 115

6.2.4 Sự nổi bùn 115

6.2.5 Sự tạo bọt 115

6.3 TỔ CHỨC QUẢN LÝ VÀ AN TOÀN VẬN HÀNH 116

6.3.1 Tổ chức quản lý 116

6.3.2 Khi làm việc gần các bể Aerotank, bể lắng, bể điều hòa 116

6.3.3 Khi vận hành và bảo dưỡng máy thổi khí 117

6.3.4 Khi làm việc với hệ thống phân phối khí 117

6.4 PHƯƠNG ÁN BẢO TRÌ HỆ THỐNG 118

6.4.1 Bảo trì song chắn rác 118

6.4.2 Bảo trì máy thổi khí 118

6.4.3 Bảo trì máy bơm 118

CHƯƠNG VII 119

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 119

7.1 KẾT LUẬN 119

7.2 KIẾN NGHỊ 120

TÀI LIỆU THAM KHẢO 121

PHỤ LỤC 122

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Cơ cấu sử dụng đất của khu nhà ở Thu Tâm 17

Bảng 1.2 Hệ thống đường giao thông trong khu vực 19

Bảng 2.1 Tải trọng chất bẩn theo đầu người 28

Bảng 2.2 Nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt 29

Bảng 2.3 Các chất ô nhiễm quan trọng trong quá trình xử lý nước thải sinh hoạt 30

Bảng 2.4 Ứng dụng quá trình xử lý hóa học 43

Bảng 3.1 Số liệu thành phần tính chất nước thải đầu vào và đầu ra của khu nhà ở Thu Tâm 50

Bảng 3.2 Bảng so sánh bể Aerotank và bể SBR 56

Bảng 4.1 Hệ số không điều hòa chung 59

Bảng 4.2 Hệ số  để tính sức cản cục bộ của song chắn 62

Bảng 4.3 Tóm tắt các thông số thiết kế song chắn rác 63

Bảng 4.4 Tóm tắt các thông số thiết kế bể thu gom 65

Bảng 4.5 Các dạng khuấy trộn ở bể điều hòa 66

Bảng 4.6 Các thông số cho thiết bị khuếch tán khí 66

Bảng 4.7 Tóm tắt các thông số thiết kế bể điều hòa 70

Bảng 4.8 Tóm tắt các thông số thiết kế bể lắng I (bể lắng đứng) 76

Bảng 4.9 Tóm tắt các thông số thiết kế bể Anoxic 78

Bảng 4.10 Các kích thước điển hình của bể Aerotank xáo trộn hoàn toàn 81

Bảng 4.11 Tóm tắt các thông số thiết kế bể Aerotank 87

Bảng 4.12 Tóm tắt các thông số thiết kế bể lắng II ( bể lắng đứng) 94

Bảng 4.14 Liều lượng Chlorine cho khử trùng 96

Bảng 4.15 Tóm tắt các thông số thiết kế bể tiếp xúc khử trùng 98

Bảng 4.16 Các thông số thiết kế bể nén bùn trọng lực 99

Bảng 4.17 Tóm tắt các thông số thiết kế bể nén bùn 102

Bảng 4.18 Tóm tắt các thông số thiết kế máy ép bùn 104

Bảng 5.1 Chi phí xây dựng 105

Bảng 5.2 Chi phí thiết bị 106

Bảng 5.3 Chi phí điện năng tiêu thụ trong 1 ngày 109

DANH MỤC HÌNH

Hình 2.1 Song chắn rác cơ giới 35

Hình 2.2 Bể tách dầu mỡ 37

Hình 2.3 Bể điều hòa 38

Hình 2.4 Bể SBR 48

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

vật

TDS : Total Dissolves Solid – Tổng chất rắn hòa tan, mg/l

Với mong muốn môi trường sống ngày càng được cải thiện, vấn đề quản lý nước thải sinh hoạt được dễ dàng hơn để phù hợp với sự phát triển tất yếu của xã hội

và cải thiện nguồn tài nguyên nước đang bị thoái hóa và ô nhiễm nặng nề nên đề tài

“Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho khu nhà ở Thu Tâm Quận 9, công suất 500 m3/ngày đêm” là rất cần thiết nhằm góp phần cho việc quản lý nước thải khu dân cư ngày càng tốt hơn, hiệu quả hơn và môi trường ngày càng sạch đẹp hơn

2 MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI

Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho khu nhà ở Thu Tâm Quận 9, công suất 500 m3/ngày với yêu cầu đặt ra là nước thải phải đạt tiêu chuẩn xả thải (QCVN 14:2008) cho nước thải loại B

3 ĐỐI TƢỢNG VÀ PHẠM VI THỰC HIỆN

Tìm hiểu một số thông tin về nước thải sinh hoạt, thành phần nước thải sinh hoạt… Sau đó, tính toán và thiết kế hệ thống xử lý nước thải, cụ thể là nước thải sinh hoạt cho khu nhà ở Thu Tâm

4 NỘI DUNG THỰC HIỆN

Giới thiệu khu nhà ở Thu Tâm, Quận 9, Tp.HCM

Tổng quan về thành phần, tính chất và đặc trưng của nước thải sinh hoạt

Nêu ra 02 phương án công nghệ xử lý nước thải cho dự án

Tính toán các công trình đơn vị theo phương án đã chọn

Khái toán chi phí xây dựng và vận hành của hệ thống xử lý nước thải thiết kế trên

Xây dựng phương án vận hành và bảo trì hệ thống xử lý nước thải này

5 PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN

Phương pháp thu thập số liệu: Thu thập số liệu về dân số, điều kiện tự nhiên làm cơ sở để đánh giá hiện trạng và tải lượng chất ô nhiễm do nước thải sinh hoạt gây

ra khi Dự án hoạt động

Phương pháp so sánh: So sánh ưu khuyết điểm của các công nghệ xử lý để đưa

ra giải pháp xử lý chất thải có hiệu quả hơn

Phương pháp trao đổi ý kiến: Trong quá trình thực hiện đề tài đã tham khảo ý kiến của giáo viên hướng dẫn về vấn đề có liên quan

Phương pháp tính toán: Sử dụng các công thức toán học để tính toán các công trình đơn vị của hệ thống xử lý nước thải, chi phí xây dựng và vận hành hệ thống

Phương pháp đồ họa: Dùng phần mềm Autocard để mô tả kiến trúc công nghệ

xử lý nước thải

6 Ý NGHĨA THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI

Lựa chọn công nghệ phù hợp để có thể áp dụng thực tế cho khu đô thị

Góp phần vào công tác bảo vệ môi trường, giữ gìn cảnh quan đô thị ngày càng trong sạch hơn

Giúp các nhà quản lý làm việc hiệu quả và dễ dàng hơn

CHƯƠNG I

TỔNG QUAN VỀ KHU NHÀ Ở THU TÂM, QUẬN 9, THÀNH PHỐ

HỒ CHÍ MINH

1.1 GIỚI THIỆU CHUNG

Khu nhà ở Thu Tâm – Quận 9 do Công ty cổ phần đầu tư thương mại kinh doanh bất động sản Thu Tâm quyết định đầu tư mới dự án “Khu nhà ở Thu Tâm STT” tại phường Trường Thạnh, Quận 9, Tp.Hồ Chí Minh với mục tiêu giá thành hợp lý trên cơ sở đảm bảo chất lượng công trình tốt tạo diện mạo cho khu dân cư mới của địa phương

Khu nhà ở Thu Tâm được đầu tư xây dựng thành một khu chung cư cao cấp nhà ở dạng biệt thự mới hiện đại đạt tiêu chuẩn khu dân cư phát triển trong tương lai với mật độ xây dựng nhà thấp tầng kết hợp với một số chung cư cao tầng; nhằm phục

vụ cho mọi nhu cầu sinh hoạt và kinh doanh của cư dân nơi đây và góp phần làm đẹp

bộ mặt đô thị trên tuyến đường Vành Đai 3 nói riêng cũng như thành phố nói chung

Hệ thống cơ sở hạ tầng được đầu tư đồng bộ, hiện đại cùng các tiện ích đô thị văn minh, cảnh quan thoáng đãng, trong lành gần gũi với thiên nhiên

1.2 QUY MÔ VỂ DIỆN TÍCH RANH GIỚI

Dự án khu nhà ở Thu Tâm – Quận 9 có quy mô 32.594,9m2 với tổng mức đầu

tư là 720 tỷ đồng nằm trong khu tổng thể phát triển chung của Quận 9 chịu ảnh hưởng

về định hướng phát triển kinh tế - xã hội của khu đô thị này Vị trí của khu dự án khá thuận lợi về mặt địa hình, giao thông…có vị trí kết nối giữa các trục và công trình giao thông nối giữa trung tâm khu đô thị Đông Tăng Long và các hướng trục đường Vành đai 3 gắn kết Thành phố Hồ Chí Minh, Đồng Nai, Bình Dương và Long An

Vị trí dự án có các điểm tiếp giáp như sau:

- Phía Đông: giáp đất trống và tuyến đường Vành Đai 3 dự kiến quy hoạch

- Phía Tây: giáp khu đô thị Đông Tăng Long

- Phía Nam: giáp đất trống và rạch

- Phía Bắc: giáp hành lang trên bờ sông Cây Cấm

1.3 QUY MÔ DÂN SỐ

Dân số khoảng 1810 người, trong đó:

- Dân số nhà ở chung cư : 1774 người

- Dân số nhà ở liên kế (4 người/căn) : 36 người

1.4 CƠ CẤU SỬ DỤNG ĐẤT

Bảng 1.1 Cơ cấu sử dụng đất của khu nhà ở Thu Tâm

1.5 QUY HOẠCH KIẾN TRÚC

1.5.3 Công trình thương mại kết hợp với văn phòng cho thuê:

Diện tích xây dựng : 1.934,9 m2

1.5.4 Công viên cây xanh, vườn hoa sử dụng công cộng và mặt nước:

Tổng diện tích xây dựng: 7.181,7 m2

- Công viên cây xanh (ký hiệu lô đất CX1) : 628,3 m2

- Công viên, vườn hoa nhóm ở chung cư : 1.742,8 m2

- Cây xanh thuộc dãy cây xanh rộng 40m tính từ ranh lộ giới tuyến đường Vành đai 3 (ký hiệu lô đất CX2 và CX3) : 2.731,8 m2

- Cây xanh thuộc hành lang bảo vệ tuyến hạ tầng kỹ thuật (ký hiệu lô đất CX4) : 282,2 m2

- Diện tích mặt nước (rạch) : 1.796,6 m2

Mật độ xây dựng : 5% (tính trên diện tích lô đất công viên, vườn hoa)

Không bố trí các công trình xây dựng có khối diện tích trên mặt đất tại các lô đất cây xanh có ký hiệu CX2, CX3 và CX4

1.6 QUY HOẠCH HẠ TẦNG KỸ THUẬT

1.6.1 Hệ thống điện

Chỉ tiêu cấp điện nhà chung cư cao tầng : 4 KW/căn hộ

Nguồn điện được cấp từ trạm 110/15 – 22 KV Thủ Đức Đông

Xây dựng mới các trạm biến áp 15 – 22/0,4 KV, sử dụng máy biến thế 3 pha dung lượng  630 KVA, loại trạm đặt trong nhà

Xây dựng mới mạng trung thế cấp điện cho khu quy hoạch, sử dụng cáp đồng bọc cách điện XLPE tiết diện phù hợp, chôn ngầm trong đất

Xây dựng mới mạng hạ thế cấp điện cho khu quy hoạch và chiếu sáng lối đi, sử dụng cáp đồng bọc cách điện XLPE tiết diện phù hợp, chôn ngầm trong đất

Hệ thống chiếu sáng lối đi dùng đèn Sodium 150 – 250W/220V có chóa và cần đèn đặt trên trụ sắt tráng kẽm cao 8 – 12m

1.6.3 Hệ thống phòng cháy, chữa cháy

Theo quy định hiện hành về phòng cháy chữa cháy, ở mỗi tầng bố trí các họng nước cứu hỏa Hệ thống máy bơm gồm 01 máy dùng điện và 01 máy dùng xăng phòng khi có sự cố Mỗi tầng đều có hộp chữa cháy kèm theo các bình bọt

1.6.4 Hệ thống chống sét

Hệ thống chống sét của công trình được lắp đặt theo phương pháp dùng kim và dây thu sét bố trí trực tiếp trên mái, sau đó được nối xuống các điểm thu sét dưới đất

1.6.5 Hệ thống thông tin liên lạc

Hệ thống thông tin liên lạc cho các khu biệt thự, nhà liền kế, chung cư cao cấp thương mại của dự án “Khu nhà ở Thu Tâm STT”, thuộc phường Trường Thạnh, Quận 9, Tp Hồ Chí Minh được ghép nối vào mạng viễn thông qua đường Long Phước

Hệ thống nội bộ ở đây sẽ là một mạng cáp điện thoại đáp ứng đầy đủ các yêu cầu về viễn thông cho khu dân cư

Bố trí mạng cấp nước chữa cháy: dạng mạng vòng kết hợp với mạng cụt Sử dụng chung với hệ thống cấp nước sinh hoạt

1.6.7 Hệ thống thoát nước

 Hệ thống thoát nước sinh hoạt và xử lý nước thải

Hệ thống ống thoát nước sinh hoạt gồm ống thoát phân, ống thoát nước và ống thông hơi sẽ được lắp đặt cho các khu công trình Ống thoát phân sẽ được dẫn đến bể

tự hoại xử lý sơ bộ trước khi dẫn đến trạm xử lý Tổng lưu lượng nước thải cần xử lý bằng 100% lưu lượng nước cấp cho sinh hoạt, thương mại Từ đó có thể ước tính tổng lượng nước thải sinh hoạt phát sinh là 409 m3/ngày đêm Để đảm bảo trạm xử lý nước thải hoạt động hiệu quả và an toàn, trạm xử lý sẽ được xây dựng với công suất 500

m3/ngày đêm, nước thải xử lý đạt quy chuẩn môi trường QCVN 14:2008/BTNMT (cột B) trước khi được thải ra rạch trong khu vực nhà ở Hệ thống xử lý nước thải sử dụng hóa chất và hệ thống bơm tiêu chuẩn cao để ngăn mùi hôi phát sinh và dễ dàng cho công tác bảo trì, thiết bị đặc chủng dùng cho nhà cao tầng Vật liệu cho ống thoát nước sử dụng ống gang đúc hoặc ống uPVC

 Hệ thống thoát nước mưa và thoát nước ngưng tụ

Nước mưa từ mái nhà và sân vườn được thu hồi và thải thẳng vào hệ thống thoát nước của khu vực

Ống thoát nước ngưng tụ từ máy điều hòa không khí được nối vào ống thoát riêng và dẫn ra hố ga bên ngoài

1.6.8 Hệ thống xử lý nước thải

Nhằm khắc phục tác động tiêu cực của nước thải sinh hoạt phát sinh, nước thải

sẽ được xử lý sơ bộ bằng các bể tự hoại Sau khi xử lý sơ bộ, nước thải được tiếp tục dẫn về trạm xử lý nước thải để xử lý Nước thải sau khi xử lý đạt tiêu chuẩn loại B của QCVN 14:2008/BTMT trước khi xả vào rạch phía Nam trong khu nhà ở

Trên cơ sở mục đích sử dụng nước và tính chất ô nhiễm có trong các thành phần nước thải, tổng lượng nước thải cần được xử lý của “Khu nhà ở Thu Tâm” là 409

m3/ngày đêm (nước thải tính bằng 100% tổng lượng nước cấp sinh hoạt, thương mại)

Do quỹ đất hạn chế và trên cơ sở tính toán hiệu quả đầu tư của “Khu nhà ở Thu Tâm”

sẽ thu gom toàn bộ nước thải về trạm xử lý nước thải tập trung để xử lý, do đó công suất xử lý cần thiết của trạm dự kiến là 500 m3/ngày đêm

Vị trí bố trí trạm xử lý nước thải của khu nhà ở Thu Tâm nằm ở công viên kế cận khu đất xây dựng nhà ở cao tầng (ký hiệu A2) với diện tích là 250 m2

1.6.9 Hệ thống thu gom rác thải

Chất thải rắn ra từ khu nhà ở bao gồm: thực phẩm, rau quả dư thừa, bọc nilon, giấy, lon, chai… Khối lượng phát sinh rác thải sinh hoạt ở đô thị: 1,0 kg/người ngày Như vậy, tổng lượng rác thải phát sinh hàng ngày của khu nhà ở là 1810 x 1,0 = 1810 kg/ngày

Rác thải trong khu nhà ở sẽ được thu gom hàng ngày, tập trung tại khu vực kế bên khu xử lý nước thải, diện tích điểm tập kết là 20 m2 và sẽ kết hợp với Công ty Dịch vụ công ích Quận 9 thu gom và vận chuyển về khu xử lý rác thải tập trung của thành phố

1.7 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN TẠI KHU VỰC

1.7.1 Vị trí địa lý

Quận 9 là một quận ngoại ô của Thành phố Hồ Chí Minh Ngày nay, quận 9 cách trung tâm thành phố khoảng 7 km theo Xa lộ Hà Nội, có các vị trí tiếp giáp như sau:

- Phía Đông: giáp huyện Nhơn Trạch và Thành phố Biên Hòa, tỉnh Đồng Nai; ranh giới tự nhiên là sông Đồng Nai

- Phía Tây: giáp quận Thủ Đức

- Phía Nam: giáp quận 2

- Phía Bắc: giáp Thị xã Dĩ An, tỉnh Bình Dương

Vị trí dự án thuộc phường Trường Thạnh, quận 9, Tp.Hồ Chí Minh, có diện tích 32.594,9 m2, nằm ở mặt tiền đường Vành Đai 3 trong tương lai

Phường Trường Thạnh là một phường thuộc quận 9, Tp.Hồ Chí Minh, có diện tích 10,34 km2, dân số là 5894 người, mật độ dân số đạt 570 người/km2

1.7.2 Điều kiện địa hình

Thành phố Hồ Chí Minh nằm trong vùng chuyển tiếp giữa địa hình đồi thấp Đông Nam Bộ và địa hình trũng Đồng bằng sông Cửu Long Địa hình Tp.Hồ Chí Minh không phức tạp lắm xong cũng khá đa dạng, có dạng bậc, thấp dần từ Bắc xuống Nam, từ Đông sang Tây, có thể chia thành 3 vùng như sau:

- Vùng cao: nằm ở phía Bắc, một phần Tây Bắc (thuộc phía Bắc Củ Chi, Đông Bắc Thủ Đức và quận 9), độ cao trung bình từ 10 – 25m

- Vùng trung bình: phân bố ở khu vực trung tâm thành phố, một phần ở quận

2, quận Thủ Đức đến toàn bộ quận 12, huyện Hóc Môn và phía Tây huyện

Củ Chi, độ cao trung bình từ 5 – 10m

- Vùng trũng thấp: nằm ở phía Nam, Tây Nam và Đông Nam thành phố (thuộc các quận 7, 8, 9 và các huyện Bình Chánh, Nhà Bè, Cần Giờ), độ cao trung bình trên dưới 1m, cao nhất là 2m và thấp nhất là 0,5m

Khu vực dự án nằm ở vùng cao của thành phố, có địa hình tương đối bằng phẳng, thuận lợi cho việc thi công xây dựng và hoạt động của dự án

1.7.3 Điều kiện địa chất

Trên mặt là lớp đất yếu có bề dày biến đổi từ 7,9m đến 12,2m (các lớp 1,2: sét rất dẻo, sét rất dẻo lẫn cát, các trạng thái dẻo chảy đến dẻo cứng), đây là lớp có tính chất nén lún mạnh không thích hợp để đặt móng công trình

Tùy theo từng vị trí hạng mục công trình cụ thể mà tư vấn thiết kế chọn phương

án móng cho phù hợp để đảm bảo tính an toàn và hiệu quả kinh tế của công trình

1.7.4 Điều kiện khí tƣợng

 Nhiệt độ

Đặc điểm về nhiệt độ ở thành phố khá ổn định, phù hợp với quy luật biến thiên năm của nhiệt độ vùng nhiệt độ:

- Biên độ nhiệt độ trung bình hàng năm khoảng : 30C

- Nhiệt độ trung bình trong tháng nóng nhất : 31,30C (tháng 4 – 5)

- Nhiệt độ trung bình trong tháng lạnh nhất : 200C (tháng 11 – 12)

 Độ ẩm

Sự phân mùa theo cán cân ẩm cũng được thể hiện theo giá trị biến thiên năm của độ ẩm không khí:

- Độ ẩm trung bình trong tháng mùa mưa từ : 80% trở lên

- Độ ẩm trung bình trong tháng mùa khô từ : 70 – 75%

Độ ẩm tương đối thấp nhất rơi vào các tháng giữa mùa khô Độ ẩm tương đối nghịch biến với nhiệt độ cho nên trong ngày khi nhiệt độ đạt đến cực tiểu cũng là lúc

độ ẩm tương đối đạt lớn nhất và ngược lại

- Mùa khô: từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau, lượng mưa hầu như không đáng

kể, có tháng hầu như không có mưa

- Mùa mưa: từ tháng 5 đến tháng 11, có tháng lượng mưa chiếm từ 93,3 – 96,8% lượng mưa cả năm

 Gió

Hướng gió thay đổi rõ rệt theo mùa Mùa đông: gió Đông Bắc; mùa hè: gió Tây

và Tây Nam

- Từ tháng 10 đến tháng 1 : chủ yếu là gió Bắc

- Từ tháng 5 đến tháng 10 : gió Tây và Tây Nam (nhất là từ tháng 6 đến tháng 9)

- Tốc độ gió trung bình lớn nhất từ tháng 6 đến tháng 9 từ : 3,7 – 4,5 m/s

- Tốc độ gió trung bình nhỏ nhất từ tháng 11 đến tháng 5 từ : 2,3 – 2,4 m/s

1.7.5 Điều kiện thủy văn

Khu vực thực hiện dự án chịu ảnh hưởng trực tiếp chế độ bán nhật triều không đều trên sông Bến Lức và sông Sài Gòn

Dòng chảy lũ: lũ ở sông Sài Gòn xuất hiện vào tháng 8, 9, 10, 11 với tổng lượng nước lũ 6,8 – 6,9 tỷ m3 Mực nước lũ biến động nhiều (Hmax = 124 – 148 cm), phụ thuộc vào nước phía thượng lưu về và lượng mưa tại chỗ Lưu tốc dòng chảy lũ rất lớn (Vmax = 1,74 – 2,10 m/s)

Dòng chảy kiệt: mùa kiệt sông Sài Gòn bắt đầu từ tháng 1 đến tháng 6, còn tháng 7 và tháng 12 là tháng chuyển tiếp, tổng lượng nước mùa kiệt từ 2,81 – 2,87 tỷ

m3

Trong vài năm gần đây, liên tiếp có những đợt triều cường cao gây ngập nhiều nơi trên địa bàn Tp.Hồ Chí Minh, tràn và vỡ bờ bao, dẫn đến tình trạng ngập lụt ngày càng nghiêm trọng hơn, thiệt hại lớn cho người dân sống trong thành phố

1.8 ĐIỀU KIỆN KINH TẾ - XÃ HỘI TẠI KHU VỰC

1.8.1 Điều kiện kinh tế

Kinh tế phát triển không đồng đều, phần lớn là sản xuất nông nghiệp, đời sống vật chất, tinh thần của nhân dân còn khó khăn, mặt bằng dân trí thấp, cơ sở hạ tầng còn nhiều hạn chế

 Nông nghiệp

Cây màu – cây nông nghiệp: đã sạ cấy 49,5 ha lúa vụ Đông Xuân, trồng mới 19,5 ha rau, trong đó: rau ăn lá 17,15 ha; rau ăn quả 1,8 ha và rau ăn củ 0,2 ha

Phát triển vườn: xây dựng kế hoạch quảng bá du lịch để khai thác hiệu quả 20

ha của dự án 100 ha vườn cây ăn trái gắn với du lịch sinh thái

Chăn nuôi: đàn bò thịt và bò sữa vẫn tiếp tục tăng Đàn bò sữa hiện nay có 111 con (tăng 53 con), đàn bò thịt 137 con (tăng 62 con); UBND Quận 9 duy trì công tác phòng chống dịch bệnh, thường xuyên kiểm tra tình hình vận chuyển và buôn bán gia súc, gia cầm sống Về thủy sản: tình hình có chiều hướng thu hẹp do thực hiện một số

dự án dân cư, một số khu vực bị ô nhiễm nguồn nước và giá một số loại thủy sản giảm nhẹ so với năm 2011

 Công nghiệp – tiểu thủ công nghiệp

Tổng giá trị sản xuất ngành công nghiệp – tiểu thủ công nghiệp ước thực hiện

là 282,110 tỷ đồng, tăng 11,77% so với thực hiện tháng 01/2012, lũy kế 2 tháng đầu năm là 534,523 tỷ đồng, tăng 23,58% so với cùng kỳ năm 2011 (432,534 tỷ đồng)

Giá trị sản xuất khối công ty cổ phần ước thực hiện là 65,682 tỷ đồng, tăng 49,47%; giá trị sản xuất khu vực công ty TNHH – DNTN ước thực hiện là 386,664 tỷ đồng, tăng 23,52%; giá trị sản xuất của khu vực cá thể ước thực hiện là 82,112 tỷ đồng, tăng 8,89%

 Dịch vụ – thương mại

Doanh thu ngành Dịch vụ - thương mại trong tháng ước thực hiện 1.384,627 tỷ đồng, tăng 5,38% so với thực hiện tháng 01/2012 (1.313,882 tỷ đồng), lũy kế 2 tháng đầu năm là 2.698,509 tỷ đồng tăng 78,81% so với cùng kỳ năm 2011 (1.509,163 tỷ đồng) Trong đó doanh thu thương mại ước thực hiện 2.560,226 tỷ đồng, tăng 77,93%; doanh thu dịch vụ ước thực hiện 138,283 tỷ đồng, tăng 96,72% so với cùng kỳ năm

2011

1.8.2 Điều kiện xã hội

Quận 9 nằm ở vị trí cửa ngõ Đông Bắc của Tp.Hồ Chí Minh, nối liền địa bàn kinh tế trọng điểm của khu vực, có diện tích 113.896,200 km2, có 13 phường với dân

số 235.268 nhân khẩu

 Văn hóa – lịch sử

Trong khu vực dự án không có khu di tích lịch sử, văn hóa, tôn giáo

Địa phương không có các phong tục, tập quán, thuần phong mỹ tục có thể ảnh hưởng đến việc thực hiện dự án

Tổ chức tốt công tác khám, chữa bệnh cho 44.123 người, trong đó có 10.766 trẻ

CHƯƠNG II TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT

2.1 TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI SINH HOẠT

2.1.1 Nguồn phát sinh, đặc tính nước thải sinh hoạt

Nguồn gốc phát sinh tại khu nhà ở Thu Tâm chủ yếu là nước thải sinh hoạt trong quá trình hoạt động vệ sinh của dân cư khu dự án

Nước thải sinh hoạt là nước được thải bỏ sau khi sử dụng cho các mục đích sinh hoạt của cộng đồng: tắm, giặt giũ, tẩy rửa, vệ sinh cá nhân,… Chúng thường được thải ra từ các căn hộ, cơ quan, trường học, bệnh viện, chợ và các công trình công cộng khác

Đặc tính chung của nước thải sinh hoạt thường bị ô nhiễm bởi các chất cặn bã hữu cơ, các chất hữu cơ hòa tan (thông qua các chỉ tiêu BOD5/COD), các chất dinh dưỡng (Nitơ, Phospho), các vi trùng gây bệnh (E.Coli, 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

Tải trọng chất bẩn tính theo đầu người phụ thuộc vào: mức sống, điều kiện sống và tập quán sống; điều kiện khí hậu

Tải trọng chất bẩn theo đầu người được xác định trong Bảng 2.1

Bảng 2.1 Tải trọng chất bẩn theo đầu người Chỉ tiêu ô nhiễm Hệ số phát thải

Các quốc gia gần gũi với Việt Nam (g/người/ngày)

Theo TCVN (TCXD 51:2008) (g/người/ngày)

2.1.2 Thành phần, tính chất nước thải sinh hoạt

Thành phần và tính chất của nước thải sinh hoạt phụ thuộc rất nhiều vào nguồn nước thải Lượng nước thải sinh hoạt của một khu dân cư phu thuộc vào dân số, tiêu chuẩn cấp nước và đặc điểm của hệ thống thoát nước Ngoài ra, lượng nước thải ít hay nhiều còn phụ thuộc vào tập quán sinh hoạt

Đặc điểm của nước thải sinh hoạt gồm 2 loại:

- Nước thải nhiễm bẩn do chất bài tiết của con người từ các phòng vệ sinh

- Nước thải nhiễm bẩn do các chất thải sinh hoạt: cặn bã, dầu mỡ từ nhà bếp, các chất tẩy rửa, các chất hoạt động bề mặt từ các phòng tắm, nước rửa vệ sinh sàn nhà

Đặc tính và thành phần tính chất của nước thải sinh hoạt từ các khu phát sinh nước thải này đều giống nhau, chủ yếu là các chất hữu cơ, trong đó phần lớn các loại carbonhydrate, protein, lipid là các chất dễ bị vi sinh vật phân hủy Khi phân hủy thì vi sinh vật cần lấy oxi hòa tan trong nước để chuyển hóa các chất hữu cơ trên thành CO2,

N2, H2O, CH4… Chỉ thị cho lượng chất hữu cơ có trong nước thải có khả năng bị phân

hủy hiếu khí bởi vi sinh vật chính là chỉ số BOD5 Chỉ số này biểu diễn lượng oxi cần thiết mà vi sinh vật phải tiêu thụ để phân hủy lượng chất hữu cơ có trong nước thải Như vậy chỉ số BOD5 càng cao cho thấy chất hữu cơ có trong nước thải càng lớn, oxi hòa tan trong nước thải ban đầu bị tiêu thụ nhiều hơn, mức độ ô nhiễm của nước thải cao hơn Trong các công trình xử lý nước theo phương pháp sinh học, người ta cần lượng dinh dưỡng trung bính tính theo tỷ lệ BOD5:N:P:K là 100:5:1 Các chất hữu cơ

có trong nước thải không được chuyển hóa hết bởi các loài sinh vật mà có khoảng 20% - 40% BOD không qua quá trình chuyển hóa bởi vi sinh vật, chúng chuyển ra cùng với bùn lắng

Đặc điểm quan trọng của nước thải sinh hoạt là thành phần của chúng tương đối ổn định Các thành phần này bao gồm: 52% chất hữu cơ, 48% các chất vô cơ Ngoài ra nước thải sinh hoạt còn chứa nhiều vi sinh vật gây bệnh và các độc tố của chúng, phần lớn vi sinh vật trong nước thải là vi-rút, vi khuẩn gây bệnh tả, kiết lỵ và thương hàn

Bảng 2.2 Nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt Thông số Mức độ ô nhiễm

Bảng 2.3 Các chất ô nhiễm quan trọng trong quá trình xử lý nước thải

sinh hoạt Chất gây ô nhiễm Nguyên nhân được xem là quan trọng

chưa xử lý được thải ra môi trường Biểu thị bằng đơn

vật gây bệnh trong nước thải Thông số quản lý là MPN

được thải vào nguồn nước, nó có thể làm gia tăng sự phát triển của các loài không mong đợi Khi thải ra với

số lượng lớn trên mặt đất nó có thể gây ô nhiễm nước ngầm

Các chất ô nhiễm nguy hại Các hợp chất hữu cơ hay vô cơ có khả năng gây ung

thư, biến dị, thai dị dạng hoặc gây độc cấp tính

Các chất hữu cơ khó phân

hủy

Không thể xử lý được bằng các biện pháp thông thường

Ví dụ như nông dược, phenol…

loại bỏ khi tái sử dụng nước thải Một số ion kim loại ức chế các quá trình xử lý sinh học

Chất vô cơ hòa tan Hạn chế việc sử dụng nước cho mục đích nông, công

nghiệp

thúc đẩy sự phát triển của thủy sinh vật

(Nguồn: Wasterwater Engineering: Treatment, Diposal, Reuse, 1991)

2.2 CÁC THÔNG SỐ Ô NHIỄM ĐẶC TRƯNG CỦA NƯỚC THẢI

2.2.1 Thông số vật lý

 Hàm lượng chất rắn lơ lửng

Các chất rắn lơ lửng trong nước ((Total) Suspended Solids – (T)SS – SS) có thể

có bản chất là:

- Các chất vô cơ không tan ở dạng huyền phù (phù sa, gỉ sét, bùn, hạt sét)

- Các chất hữu cơ không tan

- Các vi sinh vật (vi khuẩn, tảo, vi nấm, động vật nguyên sinh…)

Sự có mặt của các chất rắn lơ lửng cản trở hay tiêu tốn thêm nhiều hóa chất trong quá trình xử lý

 Mùi

Hợp chất gây mùi đặc trưng nhất là H2S – mùi trứng thối Các hợp chất khác, chẳng hạn như indol, skatol, cadaverin và cercaptan được tạo thành dưới điều kiện yếm khí có thể gây ra những mùi khó chịu hơn cả H2S

 Độ màu

Màu của nước thải là do các chất thải sinh hoạt, công nghiệp, thuốc nhuộm hoặc do các sản phẩm được tạo ra từ các quá trình phân hủy các chất hữu cơ Đơn vị

đo độ màu thông dụng là mgPt/L (thang đo Pt – Co)

Độ màu là một thông số thường mang tính chất cảm quan, có thể được sử dụng

để đánh giá trạng thái chung của nước thải

Nước thải sinh hoạt có pH = 7.2 – 7.6

 Nhu cầu oxy hóa học (Chemical Oxygen Demand – COD)

COD là lượng oxy cần thiết để oxy hóa các hợp chất hóa học trong nước bao gồm cả vô cơ và hữu cơ Như vậy, COD là lượng oxy cần để oxy hóa toàn bộ các chất hóa học trong nước, trong khi đó BOD là lượng oxy cần thiết để oxy hóa một phần các hợp chất dễ phân hủy bởi vi sinh vật

COD là một thông số quan trọng để đánh giá mức độ ô nhiễm chất hữu cơ nói chung và cùng với thông số BOD, giúp đánh giá phần ô nhiễm không phân hủy sinh học của nước từ đó có thể lựa chọn phương pháp xử lý phù hợp

 Nhu cầu oxy sinh học (Biochemical Oxygen Demand – BOD)

BOD là lượng oxy cần thiết để vi sinh vật oxy hóa các chất hữu cơ theo phản ứng:

Chất hữu cơ + O2  CO2 + H2O + tế bào mới + sản phẩm trung gian Trong môi trường nước, khi quá trình oxy hóa sinh học xảy ra thì các vi sinh vật sử dụng oxy hòa tan, vì vậy xác định tổng lượng oxy hòa tan cần thiết cho quá trình phân hủy sinh học là phép đo quan trọng đánh giá ảnh hưởng của một dòng thải đối với nguồn nước BOD có ý nghĩa biểu thị lượng các chất thải hữu cơ trong nước

có thể bị phân hủy bằng các vi sinh vật

 Oxy hòa tan (Dissolved Oxygen – DO)

DO là lượng oxy hòa tan trong nước cần thiết cho sự hô hấp của các sinh vật nước (cá, lưỡng thê, thủy sinh, côn trùng,…) thường được tạo ra do sự hòa tan từ khí quyển hoặc do quang hợp của tảo

Nồng độ oxy tự do trong nước nằm trong khoảng 8 – 10 ppm, và dao động mạnh phụ thuộc vào nhiệt độ, sự phân hủy hóa chất, sự quang hợp của tảo và v.v… Khi nòng độ DO thấp, các loài sinh vật nước giảm hoạt động hoặc bị chết Do vậy,

DO là một chỉ số quan trọng để đánh giá sự ô nhiễm nước của các thủy vực

 Nitơ và các hợp chất chứa Nitơ

Nitơ là nguyên tố quan trọng trong sự hình thành sự sống trên bề mặt Trái Đất Nitơ là thành phần cấu thành protein có trong tế bào chất cũng như các acid amin trong nhân tế bào Xác sinh vật và các bã thải trong quá trình sống của chúng là những tàn tích hữu cơ chứa các protein liên tục được thải vào môi trường với lượng rất lớn Các protein này dần dần bị vi sinh vật dị dưỡng phân hủy, khoáng hóa trở thành các hợp chất Nitơ vô cơ như NH4+, NO2-, NO3- và có thể cuối cùng là trả lại N2 cho không khí

Như vậy, trong môi trường đất và nước luôn tồn tại các thành phần chứa Nitơ

từ các protein có cấu trúc phức tạp đến acid amin đơn giản, cũng như các ion Nitơ vô

cơ là sản phẩm quá trình khoáng hóa các chất kể trên

Trong nước mặt cũng như nước ngầm, Nitơ tồn tại ở 3 dạng chính là: ion amoni (NH4+), nitrit (NO2-) và nitrat (NO3-) Dưới tác động của nhiều yếu tố hóa lý và

do hoạt động của một số sinh vật các dạng Nitơ này chuyển hóa lẫn nhau, tích tụ lại trong nước ăn và có độc tính đối với con người Nếu sử dụng nước có NO2- với hàm lượng vượt mức cho phép kéo dài, trẻ em và phụ nữ có thai có thể mắc bệnh xanh da

vì chất độc này cạnh tranh với hồng cầu để lấy oxy

 Phospho và các hợp chất chứa phosphor

Nguồn gốc của các hợp chất chứa Phospho có liên quan đến sự chuyển hóa các chất thải của người và động vật và sau này là lượng khổng lồ phân lân sử dụng trong nông nghiệp và các chất tẩy rửa tổng hợp có chứa phosphate sử dụng trong sinh hoạt

và một số ngành công nghiệp trôi theo dòng nước

Trong các loại nước thải, Phospho hiện diện chủ yếu dưới các dạng phosphate Các hợp chất chứa phosphate được chia thành phosphate vô cơ và phosphate hữu cơ

Phospho là một chất dinh dưỡng đa lượng cần thiết đối với sự phát triển của sinh vật Việc xác định Phospho tổng là một thông số đóng vai trò quan trọng để đảm bảo quá trình phát triển bình thường của các vi sinh vật trong các hệ thống xử lý chất thải bằng phương pháp sinh học

Phospho và các hợp chất chứa Phospho có liên quan chặt chẽ đến hiện tượng phú dưỡng hóa nguồn nước, do sự có mặt quá nhiều các chất này kích thích sự phát triển mạnh của tảo và vi khuẩn lam

 Chất hoạt động bề mặt

Chất hoạt động bề mặt là những chất hữu cơ gồm 2 phần: kị nước và ưa nước tạo nên sự phân tán của các chất đó trong dầu và trong nước Nguồn tạo ra các chất hoạt động bề mặt là do việc sử dụng các chất tẩy rửa trong sinh hoạt và trong một số ngành công nghiệp

2.2.3 Thông số sinh học

Nhiều vi sinh vật gây bệnh có mặt trong nước thải có thể truyền hoặc gây bệnh cho người Chúng vốn không bắt nguồn từ nước mà cần có vật chủ để sống ký sinh, phát triển và sinh sản Một số các sinh vật gây bệnh có thể sống một thời gian khá dài trong nước và là nguy cơ truyền bệnh tiềm tang, bao gồm vi khuẩn, virus, giun sán

Vi khuẩn: các loại vi khuẩn gây bệnh có trong nước thường gây bệnh về đường ruột, như dịch tả (cholera) do vi khuẩn Vibrio comma, bệnh thương hàn (typhoid) do

vi khuẩn Salmonella typhosa…

Virus: có trong nước thải có thể gây bệnh có liên quan đến sự rối loạn hệ thần kinh trung ương, viêm tùy xám, viêm gan… Thông thường khử trùng bằng các quá trình khác nhau trong các giai đoạn xử lý có thể diệt được virus

Giun sán (helminths): giun sán là loại sinh vật ký sinh có dòng vòng đời gắn liền với hai hay nhiều động vật chủ, con người có thể là một trong số các vật chủ này Chất thải của người và động vật là nguồn đưa giun sán vào nước Tuy nhiên, các phương pháp xử lý nước hiện nay tiêu diệt giun sán rất hiệu quả

2.3 TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI

Phương pháp xử lý cơ học tách khỏi nước thải sinh hoạt khoảng 60% tạp chất không tan, tuy nhiên BOD trong nước thải giảm không đáng kể Để tăng cường quá trình xử lý cơ học, người ta làm thoáng nước thải sơ bộ trước khi lắng nên hiệu suất

xử lý của các công trình cơ học có thể tăng đến 75% và BOD giảm đi 10 – 15%

Một số công trình xử lý nước thải bằng phương pháp cơ học bao gồm:

 Song chắn rác

Nhiệm vụ: song chắn rác dùng để giữ lại các tạp chất thô như giấy, rác, túi nilon, vỏ cây và các tạp chất có trong nước thải nhằm đảm bảo cho máy bơm, các công trình và thiết bị xử lý nước thải hoạt động ổn định

Song chắn rác là các thanh đan xếp kế tiếp nhau với các khe hở từ 16 đến 50mm, các thanh có thể bằng thép, inox, nhựa hoặc gỗ Tiết diện của các thanh này là hình chữ nhật, hình tròn hoặc elip Bố trí song chắn rác trên máng dẫn nước thải Các

song chắn rác đặt song song với nhau, nghiêng về phía dòng nước chảy để giữ rác lại Song chắn rác thường đặt nghiêng theo chiều dòng chảy một góc 500 đến 900

Nhiệm vụ:

- Loại bỏ các cặn vô cơ lớn như cát, sỏi…có kích thước hạt > 0,2mm

- Bảo vệ các trang thiết bị động (bơm) tránh mài mòn

- Giảm cặn lắng trong ống, mương dẫn và bể phân hủy

- Giảm tần suất làm sạch bể phân hủy

Có thể chia làm 3 loại: bể lắng cát ngang, bể lắng cát thổi cơ khí và bể lắng cát

ly tâm Các loại bể lắng cát chuyển động quay có hiệu quả lắng cát cao và hàm lượng chất hữu cơ có trong cát thấp Do cấu tạo đơn giản, bể lắng cát ngang được sử dụng rộng rãi hơn cả Tuy nhiên trong điều kiện cần thiết phải kết hợp các công trình xử lý nước thải, người ta có thể dùng bể lắng cát đứng, bể lắng cát tiếp tuyến hoặc thiết bị xiclon hở một tầng hoặc xiclon thủy lực

Cát lưu giữ trong bể từ 2 đến 5 ngày Các loại bể lắng cát thường dùng cho các trạm xử lý nước thải công suất trên 100m3/ngày Từ bể lắng cát, cát được chuyển ra sân phơi để làm khô bằng biện pháp trọng lực trong điều kiện tự nhiên

Dựa vào chức năng và vị trí có thể chia bể lắng thành các loại: bể lắng đợt I trước công trình xử lý sinh học và bể lắng đợt II sau công trình xử lý sinh học

Theo cấu tạo và hướng dòng chảy, người ta phân ra các loại bể lắng ngang, bể lắng đứng và bể lắng ly tâm

 Bể tách dầu mỡ

Bể tách dầu mỡ dùng để tách và thu các loại mỡ động thực vật, các loại dầu…

có trong nước thải Đối với nước thải sinh hoạt khi hàm lượng dầu mỡ không cao thì việc vớt dầu mỡ thực hiện ngay ở bể lắng nhờ thiết bị gạt chất nổi Các chất này sẽ bịt kín lỗ hổng giữa các vật liệu lọc có trong bể sinh học…và chúng sẽ phá hủy cấu trúc bùn hoạt tính có trong bể Aerotank và Thường được đặt trước cửa xả vào cống chung hoặc trước bể điều hòa

Bể tách dầu mỡ thường được bố trí trong các bếp ăn của khách sạn, trường học, bệnh viện… xây bằng gạch, BTCT, thép, nhựa composite… và bố trí bên trong nhà,

gần các thiết bị thoát nước hoặc ngoài sân gần khu vực bếp ăn để tách dầu mỡ trước khi xả vào hệ thống thoát nước bên ngoài cùng với các loại nước thải khác

Hình 2.2 Bể tách dầu mỡ

 Bể điều hòa

Lưu lượng và nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải các khu dân cư, công trình công cộng như các nhà máy xí nghiệp luôn thay đổi theo thời gian phụ thuộc vào các điều kiện hoạt động của các đối tượng thoát nước này Sự dao động về lưu lượng nước thải, thành phần và nồng độ chất bẩn trong đó sẽ ảnh hưởng không tốt đến hiệu quả làm sạch nước thải Trong quá trình lọc cần phải điều hòa lưu lượng dòng chảy, một trong những phương án tối ưu nhất là thiết kế bể điều hòa lưu lượng

Bể điều hòa làm tăng hiệu quả của hệ thống xử lý sinh học do nó hạn chế hiện tượng quá tải của hệ thống hoặc dưới tải về lưu lượng cũng như hàm lượng chất hữu

cơ giảm được diện tích xây dựng của bể sinh học Hơn 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

Nhiệm vụ:

- Giảm bớt sự dao động của hàm lượng các chất bẩn trong nước thải

- Tiết kiệm hóa chất để khử trùng nước thải

- Ổn định lưu lượng

- Giảm và ngăn cản các chất độc hại đi vào công trình xử lý sinh học tiếp theo

Có 3 loại bể điều hòa:

- Bể điều hòa lưu lượng

Quá trình này chỉ áp dụng cho các công nghệ xử lý nước thải tái sử dụng và cần thu hồi một số thành phần quí hiếm có trong nước thải

Có thể phân loại bể lọc như sau:

 Keo tụ, tạo bông

Quá trình keo tụ tạo bông được ứng dụng để loại bỏ các chất rắn lơ lửng và các hạt keo có kích thước rất nhỏ (10-7 – 10-8cm) Các chất này tồn tại ở dạng phân tán

và không thể loại bỏ bằng quá trình lắng vì tốn rất nhiều thời gian Để tăng hiệu quả lắng, giảm bớt thời gian lắng của chúng thì thêm vào nước thải một số hóa chất như phèn nhôm, phèn sắt, polymer,… Các chất này có tác dụng kết dính các chất khuếch tán trong dung dịch thành các hạt có kích cỡ và tỷ trọng lớn hơn nên sẽ lắng nhanh hơn

Các chất keo tụ dùng là phèn nhôm: Al2(SO4)3.18H2O, NaAlO2, Al2(OH)3Cl, KAl(SO4)2.12H2O, NH4Al(SO4)2.12H2O; phèn sắt: Fe2(SO4)3.2H2O, FeSO4.7H2O, FeCl3 hay chất keo tụ không phân ly, dạng cao phân tử có nguồn gốc thiên nhiên hay tổng hợp

Phương pháp keo tụ có thể làm trong nước và khử màu nước thải vì sau khi tạo bông cặn, các bông cặn lớn lắng xuống thì những bông cặn này có thể kéo theo các chất phân tán không tan gây ra màu

 Tuyển nổi

Tuyển nổi là phương pháp được áp dụng tương đối rộng rãi nhằm loại bỏ các tạp chất không tan và khó lắng, có khối lượng riêng nhỏ hơn nước Trong nhiều trường hợp, tuyển nổi còn được sử dụng để tách các chất tan như chất hoạt động bề mặt

Bản chất của quá trình tuyển nổi ngược lại với quá trình lắng và cũng được áp dụng trong trường hợp quá trình lắng xảy ra rất chậm và rất khó thực hiện Quá trình này được thực hiện nhờ bọt khí tạo ra trong khối chất lỏng khi cho không khí vào Các chất lơ lửng như dầu, mỡ sẽ nổi lên trên bề mặt của nước thải dưới tác dụng của các bọt khí tạo thành lớp bọt có nồng độ tạp chất cao hơn trong nước ban đầu Các bọt khí bám vào các hạt hoặc được giữ lại trong cấu trúc hạt tạo nên lực đẩy đối với các hạt Không khí được đưa vào nước với áp lực từ 1.75 – 3.5 kg/cm2, sau đó nước thải dư thừa không khí được đưa sang bể làm thoáng, tại đó các bọt khí đi lên làm cho các chất rắn lơ lửng nổi lên mặt nước và được lại bỏ Hiệu quả phân riêng bằng tuyển nổi phụ thuộc kích thước và số lượng bong bóng khí Kích thước tối ưu của bong bóng khí

là 15 – 30.10-3mm

 Phương pháp hấp phụ

Phương pháp hấp phụ được dùng rộng rãi để làm sạch triệt để nước thải khỏi các chất hữu cơ hòa tan sau khi xử lý sinh học cũng như xử lý cục bộ khi trong nước

thải có chứa một hàm lượng rất nhỏ các chất đó Những chất này không phân hủy bằng con đường sinh học và thường có độc tính cao Nếu các chất cần khử bị hấp phụ tốt và khi chi phí riêng lượng chất hấp phụ không lớn thì việc ứng dụng phương pháp này là hợp lý hơn cả Thông thường đây là các hợp chất hòa tan có độc tính cao hoặc các chất có mùi, vị và màu rất khó chịu

Tốc độ quá trình hấp phụ phụ thuộc vào nồng độ, bản chất và cấu trúc của các chất tan, nhiệt độ của nước, loại và tính chất của các chất hấp phụ

Trong trường hợp tổng quát, quá trình hấp phụ gồm 3 giai đoạn:

- Di chuyển chất cần hấp phụ từ nước thải tới bề mặt hạt hấp phụ (vùng khuếch tán ngoài)

- Thực hiện quá trình hấp phụ

- Di chuyển chất bên trong hạt chất hấp phụ (vùng khuếch tán trong)

Các chất hấp phụ thường dùng là: than hoạt tính, đất sét hoạt tính, silicagen, keo nhôm, một số chất tổng hợp khác và một số chất thải trong sản xuất như xỉ tro, xi mạt sắt Trong số này, than hoạt tính được dùng phổ biến nhất Các chất hữu cơ, kim loại nặng và các chất màu dễ bị hấp phụ Lượng chất hấp phụ tùy thuộc vào khả năng của từng loại chất hấp phụ và hàm lượng chất bẩn có trong nước Phương pháp này có thể hấp phụ 58 – 95% các chất hữu cơ và màu Các chất hữu cơ có thể bị hấp phụ được là phenol, akylbenzen, sunfonic axit, thuốc nhuộm và các hợp chất thơm

 Trao đổi ion

Phương pháp trao đổi ion được ứng dụng để làm sạch nước hoặc nước thải khỏi các kim loại như Zn, Cu, Cr, Pb, Hg, Cd, Mn,… cũng như các hợp chất của Asen, phosphor, Xyanua, chất phóng xạ

Phương pháp này cho phép thu hồi các chất có giá trị và đạt được mức độ làm sạch cao Vì vậy, nó là một phương pháp được ứng dụng rộng rãi để tách muối trong

xử lý nước và nước thải

Trao đối ion là một quá trình trong đó các ion trên bề mặt của chất rắn trao đối với ion có cùng điện tích trong dung dịch khi tiếp xúc với nhau Các chất này gọi là ionit (chất trao đổi ion), chúng hoàn toàn không tan trong nước

Các chất có khả năng hút các ion dương từ dung dịch điện ly gọi là cationit Chất này mang tính axit Các chất có khả năng hút các ion gọi là anionit và chúng