Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt công suất 15000 m3 ngày đêm

Phương pháp nghiên cứu Áp dụng các tiêu chuẩn và quy chuẩn mới nhất của Việt Nam về nước thải sinh hoạt dựa trên các công thức tính toán thiết kế hệ thống XLNT sinh hoạt của các tác giả

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2

KHOA: HÓA HỌC

***********

HOÀNG THỊ THÙY DƯƠNG

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ

LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT CÔNG

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Chuyên ngành: Hóa Công nghệ môi trường

Người hướng dẫn khoa học

Thạc sỹ: LÊ CAO KHẢI

HÀ NỘI – 2011

LỜI CẢM ƠN

Em xin chân thành cảm ơn thầy Lê Cao Khải đã nhiệt tình giúp đỡ, chỉ bảo em trong suốt quá trình hoàn thành khóa luận này

Em cũng xin gửi lời cảm ơn tới tất cả các Thầy Cô trong khoa Hóa học

- Trường Đại học sư phạm Hà Nội 2 đã tạo điều kiện cho sinh viên K33 nói chung và bản thân em nói riêng hoàn thành tốt khóa luận của mình và hoàn thành khóa học

Qua đây tôi cũng xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè đã động viên, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình hoàn thành khóa luận

Hà Nội, ngày 10 tháng 05 năm 2011

Sinh viên

Hoàng Thị Thùy Dương

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi

Các kết quả nghiên cứu, số liệu được trình bày trong khóa luận này là hoàn toàn trung thực và không trùng với kết quả của tác giả khác

Tác giả: Hoàng Thị Thùy Dương

DANH MỤC CÁC BẢNG VÀ HÌNH

1 Danh mục các bảng

- Bảng 1.1 Thành phần nước thải sinh hoạt phân tích theo các phương

pháp của APHA

- Bảng 1.2 Các chất gây ô nhiễm chủ yếu và nguyên nhân

- Bảng 1.3 Số liệu nước thải sản xuất

- Bảng 2.1 Các yếu tố để lựa chọn sơ đồ dây chuyền

- Bảng 2.2 Đặc tính của nước thải sinh hoạt

- Bảng 3.1 Kích thước ngăn tiếp nhận

- Bảng 3.2 Thông số thiết bị đo lưu lượng chọn

- Bảng 3.3 Bảng tính toán thủy lực mương

- Hình 1.4 Toàn cảnh nhà máy xử lý nước thải Bãi Cháy

- Hình 1.5 Nhà máy xử lý nước thải Bãi Cháy

- Hình 1.6 Kiểm tra chất lượng nước thải trước khi thải ra môi trường

- Hình 2.1 Sơ đồ trạm xử lý nước thải sinh hoạt

- Hình 3.1 Sơ đồ ngăn tiếp nhận nước thải

- Hình 3.2 Sơ đồ máng đo lưu lượng

- Hình 3.3 Sơ đồ bố trí song chắn rác

- Hình 3.4 Sơ đồ bể lắng cát ngang

- Hình 3.5 Sơ đồ mặt bằng sân phơi cát

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

1 TS: Tổng hàm lượng cặn có trong nước thải

2 SS: Cặn lơ lửng

3 BOD: Nhu cầu oxi sinh hóa

4 COD: Nhu cầu oxi hóa học

5 DO: Oxi hòa tan

6 XLNT: Xử lý nước thải

7 TL: Tài liệu

8 TCXDVN: Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam

9 TCN: Tiêu chuẩn Việt Nam

10 ngđ: Ngày đêm

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 9

1 Lý do chọn đề tài 9

2 Mục đích nghiên cứu 9

3 Nhiệm vụ nghiên cứu 10

4 Phạm vi nghiên cứu 10

5 Phương pháp nghiên cứu 10

CHƯƠNG 1 11

TỔNG QUAN VỀ XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT 11

1.1 Nguồn gốc nước thải sinh hoạt 11

1.2 Thành phần của nước thải sinh hoạt 11

1.3 Các chất ô nhiễm quan trọng cần chú ý đến trong quá trình xử lý nước thải 13

1.4 Tổng quan các phương pháp xử lý nước thải 14

1.5 Tình hình xử lý nước thải sinh hoạt ở Việt Nam 17

1.6 Giới thiệu tình hình xử lý nước thải sinh hoạt tại Hạ Long 19

(Quảng Ninh) 19

1.6.1 Điều kiện địa lí, khí hậu và số liệu nước thải của thành phố…………13

1.6.2 Tình hình kinh tế - xã hội 20

1.6.3 Giới thiệu hiện trạng môi trường khu vực 23

1.6.4 Tình hình xử lý nước thải sinh hoạt tại Hạ Long 23

CHƯƠNG 2.CƠ SỞ LÝ THUYẾT LỰA CHỌN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT 27

2.1 Các yếu tố cần thiết để lựa chọn hệ thống xử lý nước thải 27

2.2 Các thông số tính toán cơ bản của của hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt 27

2.2.1 Lưu lượng nước thải tính toán 27

2.2.2 Số liệu địa chất thủy văn của sông: Thuộc nguồn loại II 28

2.2.3 Xác định nồng độ chất bẩn 29

2.2.4 Xác định dân số tính toán 30

2.3 Mức độ xử lý nước thải cần thiết 30

2.4 Chính sách lựa chọn công nghệ xử lý nước thải 34

2.5 Dây chuyền công nghệ và thuyết minh công nghệ 35

CHƯƠNG 3 42

TÍNH TOÁN CÁC HẠNG MỤC TRONG HỆ THỐNG 42

3.1 Bể thu gom……… 36

3.2 Thiết bị đo lưu lượng……… 37

3.3 Mương dẫn nước thải 44

3.4 Song chắn rác 45

3.5 Bể lắng cát ngang 49

3.6 Sân phơi cát 53

3.7 Bể lắng cát ngang đợt 1 54

3.8 Bể Aeroten……… ….53

3.9 Bể lắng cát ngang đợt 2………59

3.10 Trạm khử trùng 68

3.11 Bể tiếp xúc 72

3.12 Bể nén bùn đứng 74

3.13 Máng trộn……… 71

3.14 Bể Metan 79

3.15 Thiết bị quay ly tâm trục ngang (làm khô bùn cặn) 85

KẾT LUẬN 90

TÀI LIỆU THAM KHẢO 91

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Hiện nay, tình trạng ô nhiễm nước thải nghiêm trọng đang diễn ra ở khắp

cả nước Đặc biệt, nước thải sinh hoạt là một vấn đề quan trọng cho những

thành phố lớn và đông dân cư ở nước ta

Phần lớn, lượng nước thải sau khi qua mạng lưới cống rãnh được chảy thẳng vào sông rạch và sau cùng đổ ra biển mà không qua giai đoạn xử lý Vì

hệ thống cống rãnh thoát nước còn trong tình trạng thô sơ, không hợp lý cũng như không theo kịp đà phát triển dân số nhanh như ở các thành phố Hồ Chí Minh, Hà Nội, Hải Phòng, Nha Trang, Đà Nẵng, Cần Thơ v.v…, việc giải quyết và XLNT này hầu như không thể thực hiện được Thêm nữa, hầu hết các cơ sở sản xuất thủ công mỹ nghệ cũng không có hệ thống XLNT, do đó tình trạng ô nhiễm nguồn nước ngày càng trầm trọng hơn Nếu tình trạng trên không chấm dứt, nguồn nước mặt và dọc theo bờ biển Việt Nam sẽ không còn

sử dụng được nữa trong một tương lai không xa Ở những vùng phát triển công nghệ tập trung cao như Hà Nội, thành phố Hồ Chí Minh, Vũng Tàu, có nhiều chỉ dấu đã cho thấy các vùng nước nơi đây đã hoàn toàn bị nhiễm độc

Vấn đề đặt ra là: Cần có sự đầu tư đồng bộ và thống nhất, xây dựng hệ

thống XLNT để có một cơ sở hạ tầng hoàn chỉnh, đảm bảo vệ sinh môi trường

và thực sự bền vững Với mục tiêu đó, tôi đã chọn đề tài: “Thiết kế hệ thống

xử lý nước thải sinh hoạt công suất 15000 m3/ngày đêm” cho khóa luận của

mình

2 Mục đích nghiên cứu

- Thiết kế được các hạng mục chính trong hệ thống XLNT sinh hoạt công suất 15000 m3 /ngày đêm

3 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Xác định thông số đầu vào của hệ thống XLNT sinh hoạt và yêu cầu đầu

ra

+ Lựa chọn công nghệ xử lý thích hợp với thông số chất lượng nước thải đầu vào

 Sơ đồ dây chuyền công nghệ

 Thuyết minh công nghệ: Phân tích lựa chọn các hạng mục công trình + Tính toán thiết kế các hạng mục công trình

 Tính toán thiết kế các hạng mục chính

 Trình bày mặt bằng bố trí các hạng mục

4 Phạm vi nghiên cứu

- Địa điểm: 6 phường chưa có hệ thống XLNT tại thành phố Hạ Long

(Quảng Ninh): Cao Thắng; Hồng Hải; Hồng Hà; Hà Lầm; Hà Trung; Hà Tu

5 Phương pháp nghiên cứu

Áp dụng các tiêu chuẩn và quy chuẩn mới nhất của Việt Nam về nước thải sinh hoạt dựa trên các công thức tính toán thiết kế hệ thống XLNT sinh hoạt của các tác giả trong nước và thế giới

Các phương pháp:

+ Phương pháp thu thập tài liệu, số liệu: Thu thập các tài liệu lý thuyết có liên quan, làm cơ sở để đánh giá hiện trạng và tải lượng ô nhiễm do nước thải sinh hoạt gây ra khi khu dân cư đi vào hoạt động

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

để đưa ra giải pháp XLNT có hiệu quả hơn…

+ Phương pháp tính toán: Sử dụng các công thức toán học để tính toán các công trình đơn vị của hệ thống XLNT

+ 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

CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN VỀ XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT

1.1 Nguồn gốc nước thải sinh hoạt

Trên bán diện toàn cầu, nước là một tài nguyên vô cùng phong phú nhưng nước chỉ hữu dụng với con người khi nó ở đúng nơi, đúng chỗ, đúng dạng và đạt chất lượng theo yêu cầu Hơn 99% trữ lượng nước trên thế giới nằm ở dạng không hữu dụng đối với đa số các mục đích của con người do độ mặn (nước biển), địa điểm, dạng (băng hà)

Nước thải sinh hoạt có nguồn gốc từ nước cấp, nước thiên nhiên sau khi phục vụ đời sống con người như ăn, uống, tắm giặt, vệ sinh cá nhân thải ra các hệ thống thu gom và các nguồn tiếp nhận Nước thải sinh hoạt thường chiếm 80% tổng số nước thải ở các thành phố, là một nguyên nhân chính gây nên tình trạng ô nhiễm nước và vấn đề này có xu hướng ngày càng xấu đi Những hoạt động sinh hoạt của con người đã thải ra môi trường lượng nước thải lớn cần được xử lý Mức độ xử lý phụ thuộc vào nồng độ bẩn của nước thải; khả năng pha loãng giữa nước thải với nước nguồn và các yêu cầu về mặt vệ sinh, khả năng "tự làm sạch của nguồn nước"

1.2 Thành phần của nước thải sinh hoạt

- Nước thải sinh hoạt gồm 2 loại:

+ Nước thải nhiễm bẩn do chất bài tiết của con người từ các nhà vệ sinh + Nước thải nhiễm bẫn do các chất thải sinh hoạt: Cặn bã từ nhà bếp, các chất rửa trôi, kể cả làm vệ sinh sàn nhà

Nước thải sinh hoạt chứa nhiều chất hữu cơ dễ bị phân hủy sinh học, ngoài

ra còn có các thành phần vô cơ, vi sinh vật và vi trùng gây bệnh rất nguy hiểm Chất hữu cơ chứa trong nước thải sinh hoạt bao gồm: Các hợp chất như

protein (40 - 50%); hyđrat cacbon (40 - 50%) gồm tinh bột, đường và xenlulo; các chất béo (5 - 10%) Nồng độ chất hữu cơ trong nước thải sinh hoạt dao động trong khoảng 150 - 450% mg/l theo trọng lượng khô Có khoảng 20 - 40% chất hữu cơ khó phân hủy sinh học

Bảng 1.1 Thành phần nước thải sinh hoạt phân tích theo các phương

Nước thải sinh hoạt có thành phần với các giá trị điển hình như sau:

COD = 500 mg/l; BOD5 = 250 mg/l, SS = 220 mg/l; photpho = 8 mg/l; nitơ NH và nitơ hữu cơ = 40 mg/l; pH = 6,8; TS = 720mg/l

Như vậy, nước thải sinh hoạt có hàm lượng các chất dinh dưỡng khá cao, đôi khi vượt cả yêu cầu cho quá trình xử lý sinh học Thông thường các quá trình

xử lý sinh học cần các chất dinh dưỡng theo tỷ lệ sau:

Các mầm bệnh

Các bệnh truyền nhiễm có thể lây nhiễm từ các vi sinh vật gây bệnh trong nước thải Thông số quản lý là MPN (Most Probable Number)

Các dưỡng chất

N và P cần thiết cho sự phát triển của các sinh vật Khi 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

Nhiệt năng Làm giảm khả năng bão hòa oxi trong nước và thúc

đẩy sự phát triển của thủy sinh vật

Ion hiđrogen Có khả năng gây nguy hại cho thủy sinh vật

(Nguồn: Wastewater Engineering: Treatment, Diposal, Reuse, 1989)

1.4 Tổng quan các phương pháp xử lý nước thải

Theo bản chất của phương pháp XLNT có thể chia thành phương pháp lý

học, phương pháp hóa học, phương pháp sinh học Một hệ thống xử lý hoàn chỉnh thường kết hợp đủ các thành phần kể trên Tuy nhiên tùy theo tính chất của nước thải, mức độ tài chính và yêu cầu xử lý mà có thể cắt bớt một số các

công đoạn

Theo mức độ xử lý có thể chia làm xử lý sơ cấp, xử lý thứ cấp, xử lý tiên

tiến hay xử lý cấp ba

SƠ ĐỒ CÁC QUI TRÌNH XỬ LÝ

Sử dụng bể tự hoại và bãi lọc ngầm để xử lý sơ bộ nước thải sinh hoạt

Nước thải

Bùn hoặc chất rắn

Hình 1.1 Sơ đồ các quy trình xử lý Ghi chú: Trên đây chỉ là một số sơ đồ tiêu biểu, tùy theo điều kiện chúng

ta có thể lắp thêm hoặc thay đổi các thành phần của quy trình

Các điểm cần chú ý khi thiết kế các quy trình xử lý

1 Tính khả thi của quy trình xử lý: Dựa trên kinh nghiệm, các số liệu, ấn bản về các nghiên cứu trên mô hình và thực tế Nếu đây là những quy trình hoàn toàn mới hoặc có các yếu tố bất thường, các nghiên cứu trên mô hình là rất cần thiết

2 Nằm trong khoảng lưu lượng có thể áp dụng được Ví dụ như các hồ ổn định nước thải không thích hợp cho việc xử lý nước thải có lưu lượng lớn

3 Có khả năng chịu được sự biến động của lưu lượng (nếu sự biến động này quá lớn, phải sử dụng bể điều lưu)

4 Đặc tính của nước thải cần xử lý (để quyết định quy trình xử lý hóa học hay sinh học)

5 Các chất có trong nước thải gây ức chế cho quá trình xử lý và không bị phân hủy bởi quá trình xử lý

6 Các giới hạn do điều kiện khí hậu: Nhất là nhiệt độ vì nó ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng của các quá trình hóa học và sinh học

7 Hiệu quả của hệ thống xử lý: Thường được chỉ thị bằng tính chất của nước thải đầu ra

8 Các chất tạo ra sau quá trình xử lý như bùn, chất rắn, nước và khí đều phải được ước tính về số lượng Thông thường thì người ta dùng các mô hình

để xác định phần này

9 Xử lý bùn: Việc chọn quy trình xử lý bùn nên cùng lúc với việc lựa chọn quy trình xử lý nước thải để tránh các khó khăn có thể xảy ra sau này đối với việc xử lý bùn

10 Các giới hạn về môi trường: Hướng gió thịnh trong năm, gần khu dân

cư, xếp loại nguồn nước có thể là các yếu tố giới hạn cho việc lựa chọn hệ thống xử lý

11 Các hóa chất cần sử dụng: Nguồn và số lượng, các yếu tố làm ảnh hưởng đến việc tăng lượng hóa chất sử dụng và giá xử lý

12 Năng lượng sử dụng: Nguồn và ảnh hưởng của nó đến giá xử lý

13 Nhân lực (kể cả công nhân và cán bộ kỹ thuật): Cần phải tập huấn đến mức độ nào

14 Vận hành và bảo trì: Cần phải cung cấp các điều kiện, phụ tùng đặc biệt nào cho quá trình vận hành và bảo trì

15 Độ tin cậy của hệ thống xử lý: Bao gồm cả trường hợp chạy quá tải hay dưới tải

16 Độ phức tạp của hệ thống xử lý

17 Tính tương thích với các hệ thống và thiết bị có sẵn

18 Diện tích đất cần sử dụng, kể cả khu vực đệm cho hệ thống xử lý

1.5 Tình hình xử lý nước thải sinh hoạt ở Việt Nam

Các đô thị của Việt Nam hiện nay, hệ thống thoát nước là hệ thống chung chủ yếu được xây dựng từ thời Pháp thuộc Ðường ống nước thải và đường

ống nước mưa còn chung nhau, dẫn đến việc khó khăn trong quá trình XLNT, đặc biệt là nước thải sinh hoạt

Do điều kiện kinh tế nước ta còn khó khăn nên không thể một sớm một chiều mà phá hủy hệ thống cũ để làm lại Vì vậy, chúng ta đã kết hợp việc xây dựng hệ thống cống bao để dẫn nước thải vào khu vực xử lý chung không bị

vỡ đoạn Riêng ở các khu đô thị mới xây dựng, nhất thiết phải có đường ống nước mưa và đường ống nước thải riêng để việc xử lý được triệt để và có hệ thống

Khi chưa thể có được một hệ thống thu gom nước thải hoàn chỉnh Nước thải trong nội đô của chúng ta thường vẫn đổ ra các con sông trong khu vực Vấn đề XLNT trong thoát nước vẫn chưa có điều kiện chú trọng, cần có sự đồng bộ và thống nhất Theo tính toán, nếu đầu tư cho cấp nước là 1 phần thì việc thoát nước cần tới 3 phần, tối thiểu phải là 2,5 thì mới có thể đảm bảo vấn đề nước sạch và vệ sinh môi trường Các đô thị của Việt Nam hiện nay gần như chưa có nơi nào làm được triệt để vấn đề xử lý nước thải mà lác đác mới chỉ điểm tên được vài nơi: Hà Nội mỗi ngày có tới khoảng 500000 m3nước thải, trong đó 400000m3 là nước thải sinh hoạt Dù Hà Nội đã lắp đặt 3 trạm XLNT, nhưng mới tham gia xử lý được 5 - 7% lượng nước thải

Chúng ta cũng đã có những quy định cụ thể về việc bắt buộc phải có hệ thống XLNT khi xây dựng các khu đô thị Trong bản quy hoạch trình chính phủ phê duyệt thì đây là yêu cầu không thể thiếu Mặc dù vậy hiện nay các khu đô thị mới vẫn không đáp ứng được đúng các yêu cầu này

Một số nhà máy XLNT ở nước ta có công suất lớn đã và sắp được đưa vào hoạt động: Nhà máy XLNT Bình Hưng - huyện Bình Chánh: Công suất

141000 m3/ngđ; Nhà máy XLNT Yên Sở - Hà Nội: Công suất 200000 m3/ngđ (xây dựng từ quý IV- 2008); Nhà máy XLNT ở lưu vực kênh Tàu Hú - Bến Nghé, quận 1, 3, 5 và 10: Công suất 500000 m3/ngđ; Nhà máy XLNT Bình

Dương: Công suất 17650 m3/ngđ; Trạm XLNT hồ Tây - Hà Nội: Công suất

15000 m3/ngđ…

1.6 Giới thiệu tình hình xử lý nước thải sinh hoạt tại Hạ Long

(Quảng Ninh) 1.6.1 Điều kiện địa lí, khí hậu và số liệu nước thải của thành phố

a Điều kiện địa lí, khí hậu của thành phố

- Toạ độ địa lý: Từ 20055’ đến 21005’ vĩ độ bắc, 106050’ đến 107030’ kinh

độ đông Phía Bắc - Tây Bắc giáp huyện Hoành Bồ, phía Nam thông ra biển qua vịnh Hạ Long với bờ biển dài trên 20 km và thành phố Hải Phòng, phía Đông - Đông Bắc giáp thị xã Cẩm Phả, phía Tây - Tây Nam giáp huyện Yên Hưng

Hình 1.2 Bản đồ địa lý tổng quan thành phố Hạ Long

(Nguồn: Vietnamadvisorhotel)

- Khí hậu: Hạ Long thuộc khí hậu vùng ven biển, mỗi năm có 2 mùa rõ rệt, mùa đông từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau, mùa hè từ tháng 5 đến tháng 10

+ Nhiệt độ trung bình năm: 210C, dao động không lớn, từ 16,70C đến 28,60C Về mùa hè, nhiệt độ trung bình cao là 34,90C, nóng nhất đến 380C Về mùa đông, nhiệt độ trung bình thấp là 13,70C, rét nhất là 50C

b Số liệu nước thải của thành phố

Trong đô thị, nước thải sinh hoạt thường trộn chung với nước thải sản xuất

 Nước thải sinh hoạt:

- Dân số: Tính đến 1 tháng 4 năm 2010 dân số thành phố là 221580 người

Ta chỉ thiết kế hệ thống xử lý cho các 6 phường với số dân là 65000 người

- Tiêu chuẩn nước thải trung bình: 180 l/người/ngày đêm

 Nước thải sản xuất:

Bảng 1.3 Số liệu nước thải sản xuất

sản, hệ thống giao thông thuận lợi Hạ Long có nhiều ưu thế để có thể phát triển trong tương lai

Hình 1.3 Thành phố Hạ Long (Nguồn: Google)

Việc khai thác than đã hình thành từ lâu và trở thành một thế mạnh của thành phố với nhiều mỏ lớn Gắn liền với các mỏ là các nhà máy sàng tuyển,

cơ khí các xí nghiệp vận tải và bến cảng Hạ Long phát triển mạnh công nghiệp đóng tàu, sản xuất vật liệu xây dựng, chế biến thực phẩm hải sản Nhà máy đóng tàu Hạ Long là nhà máy đóng tàu hiện đang chuẩn bị mở rộng và tăng thiết bị để có thể đóng tàu trọng tải tới 53000 tấn có thiết kế lớn nhất nước ta

Tại thành phố Hạ Long đang xây dựng nhà máy nhiệt điện Quảng Ninh, tổng công suất 1200 MW đặt ngay cạnh Cầu Bang

Hạ Long có nhiều mỏ đất sét rất tốt, đang có 6 nhà máy sản xuất gạch ngói chất lượng cao, cung cấp cho trong, ngoài tỉnh và xuất khẩu

Thành phố Hạ Long là một trung tâm buôn bán lớn Hàng xuất khẩu chủ yếu là than và hải sản, hàng nhập khẩu là xăng dầu, máy móc, sắt thép, phương tiện vận tải Hạ Long là đầu mối buôn bán các mặt hàng công nghiệp,

lương thực, thực phẩm cho sản xuất và tiêu dùng của vùng công nghiệp mỏ và vùng du lịch

Thành phố còn có những bãi đỗ cho sân bay trực thăng và thuỷ phi cơ Hiện nay mới có máy bay trực thăng hàng tuần đưa khách đi du lịch từ Hà Nội tới Bãi Cháy Thành phố có ga đầu đường sắt Kép - Hạ Long nối đến cảng Cái Lân (cửa ngõ thông thương chiến lược của Vùng)

Thành phố còn có tiềm năng lớn phát triển giao thông thủy: Cảng Cái Lân

có khả năng tiếp nhận 1 triệu tấn hàng hoá mỗi năm; cảng xăng dầu B12 có thể tiếp nhận 30000 tấn, mỗi năm nhập rồi xuất trên dưới 1 triệu tấn xăng dầu; cảng Hòn Gai có thể đón tàu 1 vạn tấn vào sát bờ, các tàu lớn hơn có thể chuyển tải từ vùng cảng nổi trong vịnh Thành phố còn có bến tàu khách thuỷ

đi nhiều nơi trong tỉnh và về thành phố Hải Phòng

Hạ Long là thành phố du lịch; một trung tâm du lịch lớn nhất miền Bắc và

số lượng khách du lịch đứng thứ 2 sau Sài Gòn Thành phố Hạ Long được biết đến với di sản thiên nhiên thế giới Vịnh Hạ Long đã được UNESCO 2 lần công nhận là Di sản thiên nhiên thế giới, là nơi hấp dẫn khách du lịch trong và ngoài nước Gắn liền với vịnh Hạ Long, phường Bãi Cháy và các phường Tuần Châu, Hùng Thắng đang là vùng phát triển các khách sạn nhà hàng và xây dựng các công trình du lịch Hiện đã có khoảng 20 khách sạn lớn (nhiều khách sạn 4 - 5 sao) với hơn 2000 phòng có thiết bị đầy đủ đón khách quốc tế

và hơn 300 khách sạn nhỏ

Tình hình phát triển kinh tế, xã hội Thành phố Hạ Long đã và đang có nhiều thay đổi, có nhiều yếu tố thuận lợi mới; cơ cấu kinh tế ngày càng thay đổi theo xu hướng tăng tỷ trọng công nghiệp, dịch vụ gắn với việc phát triển văn hóa, xã hội, bảo vệ tài nguyên môi trường và mức giảm hơn nữa đóng góp từ khu vực nông lâm nghiệp; cơ sở hạ tầng kỹ thuật được nâng cấp đạt

tiêu chuẩn quốc tế, cơ sở hạ tầng xã hội được đầu tư xây dựng nhằm nâng cao chất lượng sống của người dân, nâng cao trình độ dân trí

1.6.3 Giới thiệu hiện trạng môi trường khu vực

Thực tế tại Chợ Hạ Long I - một trong những địa điểm được coi là có lượng rác ứ đọng tại các cống thoát nước lớn của TP Hạ Long, qua quan sát cho thấy, hầu hết trong các ống cống thoát nước đều chứa đựng rất nhiều rác thải, trong đó nhiều loại rất khó phân huỷ như bao, túi nilon Đặc biệt, tại một

số điểm kinh doanh của chợ như khu buôn bán hải sản lượng rác ứ đọng rất nhiều Nguyên nhân là do các tiểu thương đổ trực tiếp nước cùng phế thải khác xuống cống Trong khi đó, những nắp ống cống tại đây có khe hở quá lớn khiến cho các loại rác thải này cùng với nhiều phế phẩm khác lọt xuống Những rác thải dưới cống thế này đã tồn tại ở đây lâu và ngày càng có nguy

cơ đầy lên Trời nắng thì mùi hôi thối bốc lên nồng nặc còn trời mưa nước không thoát kịp, cứ lênh láng trên mặt đường, rất mất vệ sinh Hệ thống cống thế này rõ ràng không thể đáp ứng được nhu cầu thực tế

Không chỉ tại Chợ Hạ Long I, nhiều điểm cống thoát nước trên địa bàn thành phố hiện đã có hiện tượng rác ứ đọng dẫn đến tình trạng nước thải khó

về đến các nhà máy xử lý

1.6.4 Tình hình xử lý nước thải sinh hoạt tại Hạ Long

Là một thành phố trọng điểm phát triển du lịch, Hạ Long rất chú trọng đến công tác bảo vệ môi trường để góp phần tích cực quảng bá giá trị của Vịnh Hạ Long

Để giải quyết vấn đề XLNT, trong 5 năm trở lại đây, TP Hạ Long đã đầu tư

và cho đi vào hoạt động hai nhà máy XLNT là Bãi Cháy và Hà Khánh do Công ty CP Môi trường Đô thị Hạ Long quản lý

Hội đồng thẩm định đã đánh giá cao công nghệ XLNT tại 2 Nhà máy ở Bãi Cháy và Hà Khánh là tiên tiến, hiện đại, có tầm nhìn xa với tổng dung tích lớn

trên 10000m3, cho phép TP Hạ Long chủ động xử lý, bảo vệ môi trường nước thải cho đô thị trung tâm và di sản thiên nhiên thế giới vịnh Hạ Long không chỉ trong hiện tại mà còn đáp ứng khu du lịch trọng điểm trong nhiều năm sau

Nhà máy xử lý nước thải Bãi Cháy là nhà máy mới được hoàn thành và

đưa vào sử dụng từ đầu năm 2007, được sự tài trợ của Ngân hàng Thế giới (WB) và vốn đối ứng của tỉnh Quảng Ninh

Đây là nhà máy XLNT hiện đại được điều khiển hoàn toàn tự động trên hệ thống máy vi tính và là một nhà máy XLNT sử dụng công nghệ bùn hoạt tính với công suất 3500 m3/ngđ

Hình 1.4 Toàn cảnh nhà máy xử lý nước thải Bãi Cháy

(Nguồn: Google Map Wikimapia) Hầu hết nước thải ở khu vực Bãi Cháy được thu gom trên tuyến đường ống dài gần 7 km quanh khu vực và được gom lại tại 8 trạm bơm tự động về nhà máy xử lý Tại đây, nước thải được đưa vào bể lắng bùn trước khi đưa vào bể

xử lý

Hình 1.5 Nhà máy xử lý nước thải Bãi Cháy (Nguồn: Google)

Tại bể xử lý (bể cân bằng), hệ thống cảm ứng trong bể sẽ phân tích mẫu nước và đưa ra các thông số để máy tính xử lý Từ những thông số đó, máy tính sẽ điều chỉnh hệ thống XLNT đến khi đạt tiêu chuẩn thải ra môi trường thì sẽ tự động chảy ra hệ thống hồ xử lý triệt để gồm 6 hồ, trước khi đổ ra hồ

Ao Cá

Hình 1.6 Kiểm tra chất lượng nước thải trước khi thải ra môi trường

(Nguồn: Google) Nước thải sau xử lý đều đạt tiêu chuẩn hoá lý theo tiêu chuẩn loại nước loại

B với nồng độ pH 7; độ đục (FTU) 19; chỉ tiêu sinh học BOD5 (mgO2/l) 38…

Từ đầu năm 2007 đến nay, nhà máy đã hoạt động đạt trên 70% công suất thiết kế và đã thu gom xử lý được nước thải của cả khu vực Bãi Cháy Nhiều khách du lịch đến với Bãi Cháy trong dịp lễ hội Carnaval vừa qua đều bày tỏ cảm nhận của mình về môi trường biển tại Bãi Cháy và họ không còn nghi ngại gì mà không xuống tắm biển Bãi Cháy

Nhà máy xử lý nước thải Hà Khánh là nhà máy XLNT thứ 2 được đầu tư

bằng nguồn vốn của Dự án thoát nước vệ sinh môi trường TP Hạ Long và TX Cẩm Phả với tổng mức đầu tư trên 12 triệu USD do Công ty cổ phần xây lắp

cơ giới và đầu tư thương mại Contrexim xây dựng, công suất 7000 m3/ngđ, xử

lý bằng công nghệ vi sinh Đây là nhà máy XLNT lớn nhất được xây dựng trên địa bàn tỉnh hiện nay, có nhiệm vụ thu gom toàn bộ nguồn nước thải sinh hoạt từ 6 phường trung tâm của TP Hạ Long để xử lý đạt tiêu chuẩn nước thải công nghiệp loại B mới thải ra môi trường Nhà máy có hệ thống đường ống thu gom nước thải dài trên 13km, 8 trạm bơm, 6 hồ làm sạch nước

Có thể thấy, TP Hạ Long đã rất cố gắng trong việc xử lý nguồn nước thải, cải thiện môi trường sống Sau một thời gian đi vào hoạt động, hiệu quả của hai nhà máy XLNT đã từng bước được khẳng định Vấn đề XLNT sinh hoạt tại khu du lịch Bãi Cháy và khu trung tâm Hòn Gai đã được giải quyết, góp phần cải thiện môi trường các khu trung tâm của thành phố ngày một trong sạch hơn Tuy nhiên, thực tế là lượng nước thải ngày một tăng mà phạm vi XLNT của hai trạm lại chỉ hoạt động tại trung tâm du lịch Bãi Cháy và 6 phường ở trung tâm Hòn Gai Như vậy, nước thải ở các khu vực khác trên địa bàn chưa qua xử lý vẫn được xả trực tiếp ra môi trường và ngay tại những nơi được XLNT vẫn có những bất cập

Việc xây dựng, đưa vào sử dụng các Nhà máy XLNT trên địa bàn TP Hạ Long thể hiện sự quan tâm và là cam kết của tỉnh Quảng Ninh trong việc bảo

vệ môi trường vì mục tiêu phát triển bền vững

CHƯƠNG 2

CƠ SỞ LÝ THUYẾT LỰA CHỌN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT

2.1 Các yếu tố cần thiết để lựa chọn hệ thống xử lý nước thải

Nước thải trước khi xả vào nguồn cần thiết phải được xử lý để không làm

ô nhiễm môi trường Tùy theo loại nguồn nước mà chất thải sẽ xả vào, chúng

ta sẽ tham khảo bảng "Giới hạn nồng độ tối đa của các chất ô nhiễm trong nước thải" để biết mức độ cần thiết phải làm sạch nước thải Tùy theo điều kiện tài chính, diện tích, nhân lực của xí nghiệp để lựa chọn các hệ thống xử

lý phù hợp

Khi thiết kế hệ thống xử lý cần chú trọng đến các điểm sau:

1 Nhu cầu của chủ nhân hệ thống xử lý

2 Kinh nghiệm

3 Yêu cầu của các cơ quan quản lý môi trường

4 Tương thích với những thiết bị hay hệ thống sẵn có

2.2.1 Lưu lượng nước thải tính toán

 Lưu lượng nước thải sinh hoạt:

qo: Tiêu chuẩn nước thải trung bình thành phố (l/ng.ngđ)

* Lưu lượng trung bình giây: QSHtb = = 135,42 (l/s)

 Lưu lượng nước thải sản xuất:

Nhà máy thứ nhất: Lưu lượng Q1sx = 2100 (m3/ngđ)

Nhà máy thứ hai : Lưu lượng Q2sx = 1200 (m3/ngđ)

 Lưu lượng tính toán nước thải thành phố:

Do không biết rõ số liệu về nguồn thải nước thải công nghiệp ở địa phương nên ta coi lưu lượng nước thải sản xuất là phân phối đều theo các giờ trong ngày

* Lưu lượng thiết kế trạm xử lý:

Qtt = 11700 + 2100 + 1200 = 15000 (m3/ngđ)

* Lưu lượng tính toán trung bình giờ: Qhtb =

24

tb ng

Q

= = 625 (m3/h)

* Lưu lượng tính toán trung bình giây: qstb = = 173,61 (l/s)

Tra bảng 3-1 TCXDVN- 51: 2008 ta có: Hệ số không điều hòa Kmax = 1,6

và Kmin = 0,59 Như vậy:

* Lưu lượng tính toán giờ max:

2.2.2 Số liệu địa chất thủy văn của sông: Thuộc nguồn loại II

- Lưu lượng trung bình nhỏ nhất của nước sông: Q = 8m3/s

6 , 3 24

11700



24

12002100

6,124

59,0

5,917

6,3

13 , 425

6 , 3 24

15000



24 15000

- Vận tốc trung bình của dòng chảy: VTB = 0,5m/s

- Độ sâu trung bình của sông: HTB = 2,5m

- Hàm lượng chất lơ lửng: CS = 15mg/l

- Nhu cầu oxi sinh hóa: LS = BOD5 = 2,5 mg/l

- Hàm lượng oxi hòa tan trong nước: DO = O5 = 6mg/l

- Nhu cầu oxi hóa học: LS = COD = 3mg/l

- Khoảng cách từ cống xả đến điểm tính toán theo lạch sông: L = 1000m

- Khoảng cách từ cống xả đến điểm tính toán theo đường thẳng: L0 = 800m

2.2.3 Xác định nồng độ chất bẩn

a Nước thải sinh hoạt

* Hàm lượng cặn lơ lửng trong nước thải sinh hoạt:

Csh =

0 C sh

q

1000

= 180

100055

= 305,56 (mg/l) Trong đó:

ashc: Lượng chất lơ lửng của người dân thải ra trong 1 ngày đêm Theo bảng 23 TCN51 - 84 ta có ashc = 5055 (g/người.ngđ)

* Hàm lượng BOD5 có trong nước thải sinh hoạt:

Lsh =

0 BOD SH b

q

1000



= 180

100035

SX i XS i sh

sh

Q Q

Q C Q

C

=

20000

21

001

0021501

3

111700

12251

170056

,05

SX i SX i sh

sh

QQ

QLQ

L

=

00001

0001002021

1221

1700

1251

0117004

,94

Nthực: Dân số thực 6 phường tính toán = 65000 (người)

Ntđ : Dân số tương đương, là dân số được quy đổi

* Quy đổi theo hàm lượng cặn lơ lửng:

Ntđ = SH

c

SX i SX i

a

Q C

b

Q L

2.3 Mức độ xử lý nước thải cần thiết

a Xác định hệ số pha loãng nước nguồn với nước thải: (nguồn pha loãng

là nước sông)

Theo Frolop  Rodginler ta có: n =

q

qQ

a 

Trong đó:

q: Lưu lượng giây lớn nhất của nước thải, q = 0,295 (m3/s)

a: Hệ số pha loãng được xác định theo công thức:

a =  

3

x exp

q

Qs 1

x exp

x: Khoảng cách từ cổng xả đến điểm tính toán theo lạch sông

: Hệ số thực nghiệm,  = 3

q E

 : hệ số phụ thuộc vào vị trí xả nước thải  =1

(thiết kế họng xả nước thải gần bờ)

E : Hệ số khuyếch tán rối: E =

200

2,50,5200

exp0,2951

10000,35

exp1

=

0,295

0,2958

0,535 

= 16 (lần)

b Xác định mức độ xử lý nước thải cần thiết

Theo hàm lượng cặn lơ lửng có: Cn.thải = 1 p CS

q

Qa

Cnthải: Hàm lượng cặn lơ lửng sau xử lý

CS: Hàm lượng cặn của nước nguồn trước khi xả nước thải vào,

CS = 15 (mg/l)

p: Độ tăng hàm lượng cặn cho phép trong nước nguồn - Đối với nước sông thuộc nguồn loại II theo Bảng 47- 20TCN 51-84, p = 1,5 (mg/l)

Cn.thải = 1 1 1 38,26

0,295

80,535

hh

C

CC

100%

3

269,3434 8,26

,269

= 85,8%

Theo hàm lượng BOD 5:

BOD của nước thải sau khi xử lý vào nguồn không vượt quá giá trị nêu ra trong “Nguyên tắc vệ sinh khi xả nước thải ra sông 20TCN-51-84” Theo bảng 47- 20TCN-51-84 thì nước thải sau khi hòa trộn với nước sông BOD5 của sông không được vượt quá 10 mg/l đối với nguồn loại II

* BOD5 của nước thải cần đạt sau khi xử lý (LT):

LT =  - K.t -CPK.t

S CP K.t -

10

L 10

L L 10 q

Q a

0,126 -

10

1010

2,5110

0,295

80

Tuy vậy, theo tiêu chuẩn 188-1996 quy định nồng độ giới hạn cho phép của BOD5 khi xả nước thải vào nguồn loại B là không quá 50 (mg/l) nên vẫn phải

lấy lượng BOD cần xử lý = 50 (mg/l) Do đó hiệu quả xử lý cần thiết theo

BOD5:

EBOD =

191,6

5 L

L L

Theo Oxi hòa tan:

Việc xác định mức độ cần thiết làm sạch theo lượng oxi hòa tan dựa vào sự hấp thụ oxi hòa tan trong nước nguồn của chất bẩn hữu cơ trong nước thải Với điều kiện nếu lượng oxi trong nước sông giảm không nhỏ hơn giá trị tối thiểu là 4 mg/l trong vòng 2-3 ngày đêm đầu thì không giảm trong những ngày tiếp theo Đó chính là lượng oxi tối thiểu ứng với điểm tới hạn A (tth) Các điểm còn lại sẽ đảm bảo O2 > 4 mg/l

 Không kể đến khuyếch tán oxi bề mặt

0,295 0,55

8 0 ) 0,55 : (4 4 0,55L O

q 0,55

→ Lnth = 9,21 (mg/l)

Trong đó:

OS: Lượng oxi hòa tan trong nước sông trước cống xả nước thải vào sông

* Mức độ cần thiết làm sạch theo lượng oxi hòa tan trong nước nguồn:

191,6

91

2,9521

,6,91







 Có kể đến lượng oxi khuyếch tán qua bề mặt

Khi có khuyếch tán oxi bề mặt thì yêu cầu mức độ xử lí nước thải theo oxi hòa tan sẽ giảm, vì vậy ta chỉ cần tính cho trường hợp bất lợi hơn là đủ

Tổng hợp mức độ xử lý nước thải cần thiết :

 Theo hàm lượng chất lơ lửng là 85,8%

 Theo BOD5 thì mức độ xử lý là 74%

 Theo hàm lượng oxi hòa tan không kể đến sự khuyếch tán oxi bề mặt là

95,2%

2.4 Chính sách lựa chọn công nghệ xử lý nước thải

Dây chuyền công nghệ xử lý là tổ hợp công trình, trong đó nước thải được

xử lý từng bước theo thứ tự từ tách các cặn lớn đến các cặn nhỏ, những chất không hòa tan đến những chất keo và hòa tan Khử trùng là khâu cuối cùng

Yêu cầu: Phải đạt được hiệu suất loại bỏ tối thiểu 90% cặn thải

Do không thể có một sơ đồ mẫu nào có thể áp dụng hiệu quả cho mọi trường hợp nên việc lựa chọn sơ đồ dây chuyền công nghệ là một bài toán kinh tế kỹ thuật phức tạp Để lựa chọn sơ đồ dây chuyền ta dựa trên các yếu

tố sau:

+ Đặc tính của nước thải: Nước thải cần xử lý có tính đặc trưng của nước thải sinh hoạt (nước thải sinh hoạt chiếm 90 %, 10% còn lại là nước thải công nghiệp đã qua xử lý sơ bộ đạt tiêu chuẩn loại C) Với thành phần nước thải như trên hoàn toàn có thể áp dụng phương pháp sinh học Đặc biệt phương pháp xử lý hiếu khí nước thải rất thích hợp

+ Mức độ làm sạch: Yêu cầu nước sau khi xử lý đạt tiêu chuẩn thải vào sông (nguồn loại II) Do vậy, dây chuyền công nghệ cần thiết chia làm 4 khối : Khối xử lý cơ học; Khối xử lý sinh học; Khối khử trùng; Khối xử lý cặn + Công suất trạm: Q = 15000 m3 /ngđ Do vậy, các công trình đơn vị trong

dây chuyền được kiến nghị sử dụng như sau: (theo TL 5)

 Phương pháp xử lý cơ học: 1) Song chắn rác; 2) Bể lắng cát (Bể

ngang hoặc bể nước chảy vòng); 3) Bể lắng (Đứng, ngang hoặc Rađian); 4)

Bể Metan; 5) Sân phơi bùn hoặc bể lọc ly tâm; 6) Trạm khử trùng

 Phương pháp xử lý sinh học: 1) Bể Biophin cao tải hoặc bể Aeroten;

2) Bể nén bùn

+ Yếu tố kinh tế, kỹ thuật, giá thành xây dựng và quản lý vận hành…

Bảng 2.1 Các yếu tố để lựa chọn sơ đồ dây chuyền

Công suất trạm: Q = 15000 m3 /ngđ

Mức độ cần thiết làm sạch của nước thải:

+ Theo hàm lượng chất lơ lửng: D = 85,8%

+ Theo hàm lượng BOD5 : D = 74%

+ Theo lượng oxi hòa tan : D = 95,2%

Bảng 2.2 Đặc tính của nước thải sinh hoạt Đặc tính của nước thải là nước thải sinh hoạt: Các chất hữu cơ

(50% -70% ); các chất vô cơ ( 30% -50% ) Protein Cacbonhyđrat Các chất béo + Chất hữu cơ

Công trình xử lý bao gồm các hạng mục xây dựng và thiết bị như sau:

- Bể gom, máy bơm nước thải

- Bể tuyển nổi, máy nén khí, bơm cao áp, motor truyền động

- Bể điều hòa, máy bơm

- Bể phân hủy kỵ khí, bơm nước thải

- Bể bùn hoạt tính, máy thổi khí

- Bể lắng, motor giảm tốc

- Bể chứa bùn, bơm bùn tuần hoàn

- Bể khử trùng, bơm định lượng, hóa chất, phần trăm chất rắn lơ lửng 97% đối với COD, BOD và hơn 99% vi sinh có hại)

(96-2.5 Dây chuyền công nghệ và thuyết minh công nghệ

Ta chọn sơ đồ dây chuyền công nghệ như sau:

a Khối xử lý cơ học

Làm trong nước thải bằng phương pháp cơ học để loại cặn và các chất rắn lớn Đây là mức độ bắt buộc đối với tất cả các dây chuyền công nghệ xử lý nước thải Hàm lượng cặn lơ lửng trong nước thải sau khi xử lý ở giai đoạn này phải bé hơn 150 mg/l nếu nước thải được xử lý sinh học tiếp tục hoặc bé hơn quy định nếu xả nước thải trực tiếp vào nguồn nước mặt Nước thải lần lượt qua các công trình sau:

 Ngăn tiếp nhận: Trong thiết kế, nước thải được thu gom riêng tách biệt với hệ thống thoát nước mưa Do vậy, nước thải sẽ đón nhận trực tiếp từ trạm bơm về Ngăn tiếp nhận được xây dựng ở vị trí cao nhất và có thể triệt tiêu được năng lượng khi đón nhận nước thải từ ống có áp đưa về

 Song chắn rác: Nước thải sau khi đi qua ngăn tiếp nhận được dẫn tới song chắn rác theo mương hở Ta chọn song chắn rác cơ giới với một song chắn rác công tác và một song chắn rác dự phòng Nhiệm vụ của song chắn rác là giữ lại các tạp chất thô như giấy, rác, túi nilon, vỏ cây và các tạp chất lớn có trong nước thải nhằm đảm bảo cho máy bơm, các công trình và thiết bị

xử lý nước hoạt động ổn định

 Bể lắng cát ngang: Bể lắng cát có nhiệm vụ chắn giữ những hạt lớn có chứa trong nước thải mà thành phần chính là cát Mặc dù không độc hại nhưng chúng cản trở hoạt động của các công trình xử lý nước thải như tích tụ trong bể lắng, bể Metan…làm giảm dung tích công tác của công trình, gây khó khăn cho xả bùn cặn, phá hủy quá trình công nghệ của trạm xử lý nước thải: Trên trạm xử lý nước thải, việc cát lắng lại các bể lắng gây khó khăn cho công tác lấy cặn Ngoài ra, trong cặn có cát có thể làm cho các ống dẫn bùn của các bể lắng không hoạt động được, máy bơm chóng hỏng…Bể lắng cát ngang là phù hợp hơn cả do thích hợp xử lý với công suất thiết kế, thi công đơn giản Trong khi đó, Bể lắng nước chảy vòng có cấu tạo phức tạp hơn

 Bể lắng đợt 1: Trong nước thải, khoảng 20% chất bẩn ở dạng không hòa tan, trong đó một phần là cát, xỉ được giữ ở bể lắng cát Lượng chất bẩn không hòa tan còn lại chủ yếu là chất hữu cơ sẽ được giữ lại trong bể lắng đợt

1 Bể lắng đợt 1 được lựa chọn là bể lắng ngang phù hợp hơn cả do thích hợp

xử lý với công suất thiết kế, thi công đơn giản và dễ dàng kết hợp với việc tách các chất nổi như dầu mỡ, chất hoạt động bề mặt ra khỏi nước trước khi đưa sang công trình xử lý sinh học Trong khi đó, nếu lựa chọn bể lắng đứng hoặc bể lắng Rađian sẽ khó khăn hơn trong quá trình thi công

b Khối xử lý sinh học

Các hợp chất hữu cơ ở dạng keo, huyền phù và dung dịch là nguồn thức ăn của vi sinh vật Trong quá trình hoạt động sống, vi sinh vật oxi hóa hoặc khử các hợp chất hữu cơ này, kết quả làm sạch nước thải khỏi các hợp chất hữu

cơ Nước thải sau khi ra khỏi bể lắng đứng đợt 1 lần lượt qua các công trình:

 Bể Aeroten hoặc bể Biophin Tuy nhiên, bể Aeroten vận hành đơn giản, phù hợp với điều kiện ở Việt Nam, không cần sử dụng bơm để dẫn nước vào như bể Biophin Ngoài ra, hệ thống phân phối nước vào bể Biophin lại cần phải kiểm tra liên tục để tránh tắc nghẽn trong hệ thống phản lực Chính vì vậy ta lựa chọn phương án dùng có sử dụng bể Aeroten để thiết kế hệ thống

xử lý nước thải sinh hoạt công suất 15000 m3/ngđ

 Bể lắng đợt 2: Lựa chọn bể lắng ngang

c Khối khử trùng

Trạm khử trùng có tác dụng khử trùng để các vi khuẩn gây bệnh mà chúng

ta chưa thể xử lý được trong các công trình xử lý cơ học, sinh học trước khi

xả ra sông Để khử trùng nước thải, ta dùng phương pháp Clorua hóa bằng Clo hơi Sử dụng bể trộn vách ngăn có lỗ và bể tiếp xúc ly tâm

d Khối xử lý cặn

Bể nén bùn: Bùn hoạt tính dư với độ ẩm P = 99% từ bể lắng đợt 2 dẫn về

bể nén bùn và độ ẩm của bùn sau khi nén phải đạt P = 95% trước khi dẫn tới

bể Metan Thời gian nén bùn: t = 10 - 12h

Bể Metan: Các loại cặn dẫn đến bể Metan bao gồm: 1) Rác đã nghiền từ

song chắn rác; 2) Cặn tươi từ bể lắng đợt 1; 3) Bùn hoạt tính dư sau khi nén

Máy ép bùn ly tâm: Cặn sau khi lên men ở bể Metan và cặn từ bể tiếp xúc

được dẫn đến dây chuyền làm khô bùn cặn Sử dụng hệ thống làm khô bùn cặn bằng thiết bị quay ly tâm trục ngang Sử dụng thiết bị quay ly tâm để làm khô bùn sẽ ít ảnh hưởng đến môi trường Nếu dùng sân phơi bùn sẽ gây nên mùi hôi thối, ruồi muỗi, ảnh hưởng lớn đến môi trường xung quanh và cần nhiều diện tích hơn

Sân phơi cát: Có nhiệm vụ làm ráo nước trong hỗn hợp nước cát Thường

sân phơi cát được xây dựng gần bể lắng cát, chung quanh được đắp tường cao Nước thu từ sân phơi cát được dẫn trở về trước bể lắng cát

Ta có phương án sau:

Nước thải, Q = 15000(m3/ngđ)

Rác nghiền

Cát

Bể Aeroten

Bể lắng ngang đợt 2

Hóa chất khử trùng

Thuyết minh:

Nước thải từ hệ thống thoát nước đường phố được máy bơm ở trạm bơm nước thải bơm đến trạm xử lý bằng ống dẫn có áp đến ngăn tiếp nhận Qua song chắn rác có đặt máy nghiền rác, rác nghiền được đưa đến bể Metan để lên men còn nước thải đã được tách loại các rác lớn tiếp tục được đưa vào bể lắng cát ngang Sau một thời gian, cát lắng từ bể lắng cát được đưa đến sân phơi cát

Nước sau khi qua bể lắng cát được đưa đến bể lắng ngang đợt 1 Tại đây các chất thô không hòa tan trong nước thải như chất hữu cơ… được giữ lại, cặn lắng được đưa đến bể Metan còn nước sau lắng được đưa tiếp vào hệ thống xử lý sinh học bằng bể Aeroten Bên trong bể Aeroten có lắp đặt một hệ thống phân phối khí để đảm bảo cung cấp lượng không khí cần thiết cho quá trình sinh hóa của các vi sinh vật hiếu khí

Giai đoạn xử lý sinh học: Chủ yếu dùng các phương pháp xử lý như: yếm khí, hiếu khí, thiếu khí để loại bỏ các hợp chất hữu cơ tan nhằm làm giảm các chỉ số BOD, COD, có trong nguồn nước Quá trình này sẽ hoạt động hiệu quả khi các thành phần cơ chất (các hợp chất chứa cacbon), dinh dưỡng (các hợp chất chứa nitơ và photpho), nồng độ oxy hoà tan trong nước…được bổ sung

Bể lắng đợt 2 có nhiệm vụ giữ các bông bùn hoạt tính đã qua xử lý ở bể Aeroten và các thành phần chất không hòa tan chưa được giữ lại ở bể lắng đợt

1 Số lượng bùn hoạt tính sinh ra trong thời gian lưu lại trong bể Aeroten của lượng nước thải đi vào bể không đủ để làm giảm nhanh các chất hữu cơ, do

đó phải sử dụng lại bùn hoạt tính đã lắng xuống đáy bể lắng đợt 2 bằng cách tuần hoàn bùn ngược trở lại đầu bể Aeroten để duy trì nồng độ đủ của vi khuẩn trong bể Thời điểm này, hàm lượng cặn và BOD trong nước thải đã đảm bảo yêu cầu xử lý xong vẫn còn chứa một lượng nhất định các vi khuẩn