Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt cho Khu Dân Cư đồ án mạng lưới cấp thoát nước có 274900 người

MỤC LỤC CHƯƠNG I. TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI SINH HOẠT CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT 3 1.Tổng quan về nước thải sinh hoạt 4 2.Tổng quan về các phương pháp xử lý nước thải 5 CHƯƠNG II. SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ 16 1.Nhiệm vụ thiết kế 16 CHƯƠNG III. TÍNH TOÁN CÁC HẠNG MỤC CÔNG TRÌNH PHƯƠNG ÁN I 21 1.Ngăn tiếp nhận nước thải 21 2.Mương dẫn nước thải 21 3.Song chắn rác 22 4.Tính toán bể lắng cát ngang: 24 5.Tính toán sân phơi cát: 26 6.Bể lắng ngang đợt 1 27 7.Bể Aeroten 31 8.Bể lắng đợt II 35 9.Khử trùng nước thải: 38 10. Máng trộn 40 11. Tính toán bể tiếp xúc: 42 12. Bể nén bùn đứng 44 13. Bể mêtan 46 14. Tính toán sân phơi bùn 50 CHƯƠNG IV: TÍNH TOÁN CÁC HẠNG MỤC CÔNG TRÌNH PHƯƠNG ÁN II 52 1Tính toán bể lọc sinh học cao tải: 52 2. Bể lắng ngang đợt 2 54 3.Khái toán các phương án 57 CHƯƠNG V. TÍNH TOÁN CAO TRÌNH TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI 63 1.Nhận xét chung về hiện trạng cao trình. 63 2.Tính toán cao trình các công trình đơn vị theo mặt cắt nước 64 Kết luận

MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN ! Trong trình thực đồ án, em nhận giúp đỡ thầy cô bạn bè Đó yếu tố uan trọng giúp em hoàn thành đồ án môn học xử lý nước tahri Em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến tập thể thầy cô khoa Môi Trường, hết lòng giảng dạy em trình học tập Em xin trân trọng cảm ơn cô giáo hướng dẫn Nguyễn Xuân Lan Người trực tiếp hướng dẫn đồ môn học em Em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô quan tâm giành thời gian phản biện khoa hoạc cho đề tài Một lần em xin chân thành cảm ơn ! Hà nội, ngày 29/4/2016 Sinh viên NguyễnThị Cẩm Tú CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI SINH HOẠT & CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT Tổng quan về nước thải sinh hoạt a Nguồn phát sinh, đặc tính nước thải sinh hoạt Nước thải sinh hoạt nước thải phát sinh từ hoạt động sinh hoạt cộng đồng dân cư như: khu vực đô thị, trung tâm thương mại, khu vực vui chơi giải trí, quan công sở… Thông thường, nước thải sinh hoạt hộ gia đình chia làm hai loại chính: nước đen nước xám Nước đen nước thải từ nhà vệ sinh, chứa phần lớn chất ô nhiễm, chủ yếu là: chất hữu cơ, vi sinh vật gây bệnh cặn lơ lửng Nước xám nước phát sinh từ trình rửa, tắm, giặt, với thành phần chất ô nhiễm không đáng kể Các thành phần ô nhiễm đặc trưng thường thấy nước thải sinh hoạt BOD5, COD, Nitơ Phốt Trong nước thải sinh hoạt, hàm lượng N P lớn, không loại bỏ làm cho nguồn tiếp nhận nước thải bị phú dưỡng – tượng thường xảy nguồn nước có hàm lượng N P cao, loài thực vật thủy sinh phát triển mạnh chết đi, thối rữa, làm cho nguồn nước trở nên ô nhiễm Một yếu tố gây ô nhiễm quan trọng nước thải sinh hoạt, đặc biệt phân, loại mầm bệnh lây truyền vi sinh vật có phân Vi sinh vật gây bệnh từ nước thải có khả lây lan qua nhiều nguồn khác nhau, qua tiếp xúc trực tiếp, qua môi trường (đất, nước, không khí, trồng, vật nuôi, côn trùng…), thâm nhập vào thể người qua đường thức ăn, nước uống, hô hấp,…,và sau gây bệnh Vi sinh vật gây bệnh cho người bao gồm nhóm virus, vi khuẩn, nguyên sinh bào giun sán b Thành phần, tính chất nước thải sinh hoạt Thành phần tính chất nước thải sinh hoạt phụ thuộc nhiều vào nguồn nước thải Ngoài lượng nước thải hay nhiều phụ thuộc vào tập quán sinh hoạt Thành phần nước thải sinh hoạt gồm loại : - Nước thải nhiễm bẩn chất tiết người từ phòng vệ sinh; - Nước thải nhiễm bẩn chất thải sinh hoạt: cặn bã, dầu mỡ từ nhà bếp, chất tẩy rửa, chất hoạt động bề mặt từ phòng tắm, nước rửa vệ sinh sàn nhà… Đặc tính thành phần tính chất nước thải sinh hoạt từ khu phát sinh nước thải giống nhau, chủ yếu chất hữu cơ, phần lớn loại carbonhydrate, protein, lipid chất dễ bị vi sinh vật phân hủy Khi phân hủy vi sinh vật cần lấy oxi hòa tan nước để chuyển hóa chất hữu thành CO2, N2, H2O, CH4,… Chỉ thị cho lượng chất hữu có nước thải có khả bị phân hủy hiếu khí vi sinh vật số BOD5 Chỉ số biểu diễn lượng oxi cần thiết mà vi sinh vật phải tiêu thụ để phân hủy lượng chất hữu có nước thải Như số BOD cao cho thấy chất hữu có nước thải lớn, oxi hòa tan nước thải ban đầu bị tiêu thụ nhiều hơn, mức độ ô nhiễm nước thải cao a Tổng quan về phương pháp xử lý nước thải Phương pháp xử lý học Những phương pháp loại chất rắn có kích thước tỷ trọng lớn nước thải gọi chung phương pháp học Xử lý học khâu sơ chuẩn bị cho xử lý sinh học Xử lý nước thải phương pháp học thường thực công trình thiết bị song chắn rác, bể lắng cát, bể tách dầu mỡ … Đây thiết bị công trình xử lý sơ chỗ tách chất phân tán thô nhằm đảm bảo cho hệ thống thoát nước công trình xử lý nước thải phía sau hoạt động ổn định Phương pháp xử lý học tách khỏi nước thải sinh hoạt khoảng 60% tạp chất không tan, nhiên BOD nước thải giảm không đáng kể Để tăng cường trình xử lý học, người ta làm thoáng nước thải sơ trước lắng nên hiệu suất xử lý công trình học tăng đến 75% BOD giảm 10 – 15% Một số công trình xử lý nước thải phương pháp học bao gồm:  Song chắn rác Song chắn rác dùng để giữ lại tạp chất thô giấy, rác, túi nilon, vỏ tạp chất có nước thải nhằm đảm bảo cho máy bơm, công trình thiết bị xử lý nước thải hoạt động ổn định Song chắn rác đan xếp với khe hở từ 16 đến 50mm, thép, inox, nhực gỗ Tiết diện hình chữ nhật, hình tròn elip Bố trí song chắn rác máng dẫn nước thải Các song chắn rác đặt song song với nhau, nghiêng phía dòng nước chảy để giữ rác lại Song chắn rác thường đặt nghiêng theo chiều dòng chảy góc 50 đến 900 Thiết bị chắn rác bố trí máng dẫn nước thải trước trạm bơm nước thải trước công trình xử lý nước thải  Bể thu tách dầu mỡ Bể thu dầu: Được xây dựng khu vực bãi đỗ cầu rửa ô tô, xe máy, bãi chứa dầu nhiên liệu, nhà giặt tẩy khách sạn, bệnh viện công trình công cộng khác, nhiệm vụ đón nhận loại nước rửa xe, nước mưa khu vực bãi đỗ xe… Bể tách mỡ: Dùng để tách thu loại mỡ động thực vật, loại dầu… có nước thải Bể tách mỡ thường bố trí bếp ăn khách sạn, trường học, bệnh viện… xây gạch, BTCT, thép, nhựa composite… bố trí bên nhà, gần thiết bị thoát nước sân gần khu vực bếp ăn để tách dầu mỡ trước xả vào hệ thống thoát nước bên với loại nước thải khác  Bể điều hoà Lưu lượng nồng độ chất ô nhiễm nước thải khu dân cư, công trình công cộng nhà máy xí nghiệp thay đổi theo thời gian phụ thuộc vào điều kiện hoạt động đối tượng thoát nước Sự dao động lưu lượng nước thải, thành phần nồng độ chất bẩn ảnh hưởng không tốt đến hiệu làm nước thải Trong trình lọc cần phải điều hoà lưu lượng dòng chảy, phương án tối ưu thiết kế bể điều hoà lưu lượng Bể điều hoà làm tăng hiệu hệ thống xử lý sinh học hạn chế tượng tải hệ thống tải lưu lượng hàm lượng chất hữu giảm diện tích xây dựng bể sinh học Hơn chất ức chế trình xử lý sinh học pha loãng trung hoà mức độ thích hợp cho hoạt động vi sinh vật  Bể lắng, Bể lắng cát Trong thành phần cặn lắng nước thải thường có cát với độ lớn thủy lực µ = 18 mm/s Đây phần tử vô có kích thước tỷ trọng lớn Mặc dù không độc hại chúng cản trở hoạt động công trình xử lý nước thải tích tụ bể lắng, bể mêtan,… làm giảm dung tích công tác công trình, gây khó khăn cho việc xả bùn cặn, phá huỷ trình công nghệ trạm xử lý nước thải Để đảm bảo cho công trình xử lý sinh học nước thải sinh học nước thải hoạt động ổn định cần phải có công trình thiết bị phía trước Cát lưu giữ bể từ đến ngày Các loại bể lắng cát thường dùng cho trạm xử lý nước thải công xuất 100m3 /ngày Các loại bể lắng cát chuyển động quay có hiệu lắng cát cao hàm lượng chất hữu cát thấp Do cấu tạo đơn giản bể lắng cát ngang sử dụng rộng rãi Tuy nhiên điều kiện cần thiết phải kết hợp công trình xử lý nước thải, người ta dùng bể lắng cát đứng, bể lắng cát tiếp tuyến thiết bị xiclon hở tầng xiclon thuỷ lực Từ bể lắng cát, cát chuyển sân phơi cát để làm khô biện pháp trọng lực điều kiện tự nhiên  Bể lắng nước thải Dùng để tách chất không tan dạng lơ lửng nước thải theo nguyên tắc dựa vào khác trọng lượng hạt cặn có nước thải Vì vậy, trình quan trọng xử lý nước thải, thường bố trí xử lý ban đầu thể bố trí nối tiếp nhau, trình lắng tốt loại bỏ đến 90 ÷ 95% lượng cặn có nước hay sau xử lý sinh học Để tăng cường trình lắng ta thêm vào chất đông tụ sinh học Sự lắng hạt xảy tác dụng trọng lực Dựa vào chức vị trí chia bể lắng thành loại: bể lắng đợt trước công trình xứ lý sinh học bể lắng đợt hai sau công trình xứ lý sinh học Theo cấu tạo hướng dòng chảy người ta phân loại bể lắng ngang, bể lắng đứng bể lắng ly tâm b Phương pháp xử lý hóa lý Bản chất trình xử lý nước thải phương pháp hóa lý áp dụng trình vật lý hóa học để loại bớt chất ô nhiễm mà dùng trình lắng khỏi nước thải Các công trình tiêu biểu việc áp dụng phương pháp hóa học bao gồm: Bể keo tụ, tạo Quá trình keo tụ tạo ứng dụng để loại bỏ chất rắn lơ lửng hạt keo có kích thước nhỏ (10-7-10-8 cm) Các chất tồn dạng phân tán loại bỏ trình lắng tốn nhiều thời gian Để tăng hiệu lắng, giảm bớt thời gian lắng chúng thêm vào nước thải số hóa chất phèn nhôm, phèn sắt, polymer, … Các chất có tác dụng kết dính chất khuếch tán dung dịch thành hạt có kích cỡ tỷ trọng lớn nên lắng nhanh Các chất keo tụ dùng phèn nhôm: Al2(SO4)3.18H2O, NaAlO2, Al2(OH)3Cl, KAl(SO4)2.12H2O, NH4Al(SO4)2.12H2O; phèn sắt: Fe2(SO)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 làm nước khử màu nước thải sau tạo cặn, cặn lớn lắng xuống cặn kéo theo chất phân tán không tan gây màu Bể tuyển nổi Tuyển phương pháp áp dụng tương đối rộng rãi nhằm loại bỏ tạp chất không tan, khó lắng Trong nhiều trường hợp, tuyển sử dụng để tách chất tan chất hoạt động bề mặt Bản chất trình tuyển ngược lại với trình lắng áp dụng trường trình lắng xảy chậm khó thực Các chất lơ lửng dầu, mỡ lên bề mặt nước thải tác dụng bọt khí tạo thành lớp bọt có nồng độ tạp chất cao nước ban đầu Hiệu phân riêng tuyển phụ thuộc kích thước số lượng bong bóng khí Kích thước tối ưu bong bóng khí 15 - 30.10-3 mm Phương pháp hấp phụ Hấp phụ phương pháp tách chất hữu khí hòa tan khỏi nước thải cách tập trung chất bề mặt chất rắn (chất hấp phụ) hoặcbằng cách tương tác chất bẩn hòa tan với chất rắn (hấp phụ hóa học) c Phương pháp xử lý hóa học Xử lý nước thải phương pháp hoá học thường khâu cuối dây chuyền công nghệ trước xả nguồn yêu cầu chất lượng cao cần thiết sử dụng lại nước thải Các trình xử lý hóa học trình bày trong: Bảng 1: Ứng dụng trình xử lý hoá học Quá trình Ứng dụng Trung hoà Để trung hoà nước thải có độ kiềm axit cao Khử trùng Để loại bỏ vi sinh vật gây bệnh Các phương pháp thường sử dụng là: chlorine, chlorine dioxide, bromide chlorine, ozone… Các trình khác Nhiều loại hoá chất sử dụng để đạt mục tiêu định Ví dụ dùng hoá chất để kết tủa kim loại nặng nước thải d Phương pháp xử lý sinh học Các chất hữu dạng keo, huyền phù dung dịch nguồn thức ăn vi sinh vật Trong trình hoạt động sống, vi sinh vật oxy hoá khử hợp chất hữu này, kết làm nước thải khỏi chất bẩn hữu Xử lý nước thải phương pháp sinh học hiếu khí: Quá trình xử lý nước thải dựa oxy hoá chất hữu có nước thải nhờ oxy tự hoà tan Nếu oxy cấp thiết bị nhờ cấu tạo công trình, trình sinh học hiếu khí điều kiện nhân tạo Ngược lại, oxy vận chuyển hoà tan nước nhờ yếu tố tự nhiên trình xử lý sinh học hiếu khí điều kiện tự nhiên Xử lý nước thải phương pháp sinh học kỵ khí: Quá trình xử lý dựa sở phân huỷ chất hữu giữ lại công trình nhờ lên men kỵ khí Đối với hệ thống thoát nước qui mô vừa nhỏ người ta thường dùng công trình kết hợp với việc tách cặn lắng với phân huỷ yếm khí chất hữu pha rắn pha lỏng e Xử lý sinh học điều kiện tự nhiên  Các công trình xử lý nước thải đất Các công trình xử lý nước thải đất vùng đất quy hoạch tưới nước thải định kỳ gọi cánh đồng ngập nước (cánh đồng tưới cánh đồng lọc) Cánh đồng ngập nước tính toán thiết kế dựa vào khả giữ lại, chuyển hoá chất bẩn đất Khi lọc qua đất, chất lơ lửng keo giữ lại lớp Những chất tạo nên lớp màng gồm vô số vi sinh vật có khả hấp phụ oxy hoá chất hữu có nước thải Hiệu suất xử lý nước thải cánh đồng ngập nước phụ thuộc vào yếu tố loại đất, độ ẩm đất, mực nước ngầm, tải trọng, chế độ tưới, phương pháp tưới, nhiệt độ thành phần tính chất nước thải Đồng thời phụ thuộc vào loại trồng bề mặt Trên cánh đồng tưới ngập nước trồng nhiều loại cây, song chủ yếu loại không thân gỗ  Hồ sinh học Hồ sinh học thuỷ vực tự nhiên nhân tạo, không lớn mà diễn trình chuyển hoá chất bẩn Quá trình diễn tương tự trình tự làm nước sông hồ tự nhiên với vai trò chủ yếu vi khuẩn tảo Theo chất trình xử lý nước thải điều kiện cung cấp oxy người ta chia hồ sinh học hai nhóm chính: hồ sinh học ổn định nước thải hồ làm thoáng nhân tạo Hồ sinh học ổn định nước thải có thời gian nước lưu lại lớn (từ – ngày đến hàng tháng) nên điều hoà lưu lượng chất lượng nước thải đầu Oxy cung cấp cho hồ chủ yếu khuếch tán qua bề mặt quang hợp tảo Quá trình phân huỷ chất bẩn diệt khuẩn mang chất tự nhiên Theo điều kiện khuấy trộn hồ sinh học làm thoáng nhân tạo chia thành hai loại hồ sinh học làm thoáng hiếu khí hồ sinh học làm thoáng tuỳ tiện Trong hồ sinh học làm thoáng hiếu khí nước thải hồ xáo trộn gần hoàn toàn Trong hồ tượng lắng cặn Hoạt động hồ gần giống bể Aerotank Còn hồ sinh học làm thoáng tuỳ tiện có vùng lắng cặn phân huỷ chất bẩn điều kiện yếm khí Mức độ xáo trộn nước thải hồ hạn chế Các thông số đầu • Đô thị loại • Dân số 274900 dân • Lưu lượng thải ngày: 140lít/ng.ngđ Lưu lượng nước thải Tiêu chuẩn thải nước theo đề bài: 140 lít/ng.ngđ Lưu lượng nước thải toàn khu vực: Q = N x q = 274900 x 140 = 38486.000 l/ng.đ = 38486 m3/ngđ Làm tròn lấy: QSH = 40000/ngđ Trong : N số dân ( người ); q tiêu chuẩn thải nước ( l/ng.ngđ ) Hàm lượng chất bẩn nước thải lấy theo Bảng 25, mục 8.1.7, TCVN 7957-2008 Hàm lượng chất lơ lửng (SS) nước thải sinh hoạt 10 - Diện tích mặt cắt ướt bể: = = 92,6 W= Chọn vận tốc nước chảy bể v =5 mm/s = 0,005 m/s ( theo 8.5.8 TCXDVN 7957-2008) Chọn bể lắng đợt - Chiều rộng bể: B = = = 10,3 m Chọn số đơn nguyên n = Chiều rộng đơn nguyên: b= = chiều rộng bể 2,6 m - Chiều dài bể lắng ngang đợt II là: L = = = 80,1 m - Thời gian nước lưu lại bể lắng ngang đợt II là: t= L 26, = v 0, 005 × 3600 ≈ 1,5(h) Đảm bảo thời gian lắng bể lắng ngang đợt II sau bể lọc sinh học cao tải (t =1,5 h) (Bảng 35 – TCVN 7957:2008) - Tốc độ thực tế th = Q htb 666, 4 = = 0, 005 3600 × H × b 3600 × × 3,1 v Nhận thấy vth = 0,005 trùng khớp với v chọn, kích thước chọn hợp lý Vậy bể lắng ngang đợt II có kích thước là: L bH = 26,6m 3,1m3 m - Thể tích vùng chứa nén cặn: 52 Wc = ( B − b ) × Qtb × 100 × t (100 − p )10 × n (m3) Trong đó: B: Lượng bùn hoạt tính dư g/m 3; Là lượng bùn hoạt tính dư trước lắng, phụ thuộc vào hàm lượng chất lơ lửng hữu có nước thải, hiệu suất bể lắng đợt I: B= 109 (mg/l) = 109 (g/m3) b: Hàm lượng chất lơ lửng trôi theo nước khỏi bể lắng II Theo bảng 36 TCXDVN 7957-2008 với Lt= 20 mg/l, thời gian lắng t= 1,5 h, ta có b = 20 (mg/l) = 20 (g/m3) Q: lưu lượng nước thải trung bình giờ= 666,7(m3/h) t: thời gian hai lần xả cặn, t = (h)(mục 8.5.10 TCXDVN 7957-2008) p: độ ẩm cặn, p = 99% n: số ngăn , n = Wc1 = ( 109 − 20 ) × 666, ×100 ×1,5 ( 100 − 99 ) ×106 × ≈ 2,2 (m3) - Chiều cao hố thu cặn: h1= Wc F1 + F2 + B × b m Trong đó: F1 - Diện tích đáy hố thu cặn, F1=0,5×0,5=0,25 m2 F2 - Diện tích miệng hố thu cặn, F2=3×3=9 m2 h1 = 2, 0, 25 + + × 0,5 ≈ 0,17 m - Bể lắng xây dựng có độ dốc 0,01 phía hố thu cặn, chiều cao từ mép hố thu cặn đến lớp nước trung hoà là: h2 = (L - b) × 0,01 = (26,6 - 3,0) × 0,01 = 0,24 (m) - Chiều cao xây dựng bể: 53 HXD = hbv + hct + hth + h1+ h2 (m) Trong đó: hbv - Chiều cao bảo vệ hbv = 0,5 (m) hct - Chiều cao công tác bể hct = H = 3,0 m hth - Chiều cao lớp nước trung hoà bể hth = 0,3 m ≈ HXD = 0,5 + 3,0 + 0,3 + 0,17 + 0,24 4,21 m chọn H = 4,3m Bể lắng đợt gồm đơn nguyên Các thông số thiết kế đơn nguyên là: hbv(m) hth(m) h1(m) h2(m) hxd(m) L(m) b(m) 0,5 4,3 0,3 0,24 0,17 54 26,7 3,1 a Khái toán phương án Khái toán phương án Bảng khái toán kinh tế trạm xử lý phương án I STT Công trình Số đơn nguyên Khối lượng m3 Đơn giá Thành tiền 103 (đ) 106 (đ) Ngăn tiếp nhận 19.6 1.5 29.40 Song chắn rác 8.58 1.5 12.87 Bể lắng cát sục khí 128.9652 1.5 193.45 Bể làm thoáng 969.696 1.5 1,454.54 Bể lắng ly tâm I 27442.47 1.5 41,163.71 Bể aerotan 8648.64 1.5 12,972.96 Bể lắng ly tâm đợt II 28814.59 1.5 43,221.89 Máng trộn vách ngăn 25.116 1.5 37.67 Bể tiếp xúc ly tâm 1166.511 1.5 1,749.77 10 Bể nén bùn 1591.008 1.5 2,386.51 11 Sân phơi bùn 7862.4 7,862.40 12 Sân phơi cát 7538.804 7,538.80 13 Bể mê tan 1359.34 1.5 2,039.01 14 Mương dẫn 1 331.47 15 Công trình phụ trợ 1 666.26 16 Thiết bị 1 6,729.18 17 Tổng 128,389.89 Chi phí hóa chất: Lượng Clo cần để khử trùng năm (Giá tiền Kg Clo là: 4500 đ/kg) Khc = Yngđ x 365 = (3x40,000/1000) x 365 = 43,800 (Kg/năm) Tổng số tiền chi phí cho hoá chất năm là: 55 Ghc = 43,800 x 4500 = 197100 x103 (đồng/năm) = 197.1 (trđ/năm) Chi phí điện (tính theo giá trung bình 1,042đ/kW): Số Số lượng Công hoạt thiết bị suất động sử dụng (kW/h ngày ) (h) lúc T T Loại thiết bị Tổng kW Tổng thành tiền (đ) Bơm nước thải 24 336 350.112 Bơm bùn 96 100.032 Máy thổi khí 13 24 1560 1.625.520 Bơm hóa chất +thiết bị điều chế Clo 24 240 250.080 Moto 24 384 400.128 Điện chiếu sáng 1,5 12 36 18.756 Tổng (1năm) GĐ 967.98 1.001.789.22 Chi phí nước sinh hoạt: Số nhân viên quản lý, vận hành trạm XLNT : 15 (người), với tiêu chuẩn dùng nước trung bình người: 100l/người.ngàyđêm QSH = 15x100/1000 = 1,5 m3/ ngày Lượng nước dùng cho nhu cầu khác pha hóa chất : khoảng 100m3/ngày đêm Giá tiền m3 nước : 2,500 đ/m3 => Gnước SH = (1,5 + 100) x 2,500 x 365 = 92.619 (trđ/năm) Chi phí quản lý vận hành: Số nhân viên quản lý, vận hành trạm XLNT : 15 (người) Lương trung bình nhân viên : 7.000.000 đ/tháng ⇒ Tiền lương nhân công: LNC = (15 x 7.000.000 x 12)/106 = 1,260 (trđ/năm) 56 Chi phí sửa chữa: Chi phí sửa chữa lấy 1% tổng vốn xây dựng công trình: GSC = 1% GXD = (0,01 x 128,389,890,000)/106 = 1,284 (trđ/năm) Chi phí khác: Lấy 0,5% vốn xây dựng công trình Gkhác = (0,5% x 128,389,890,000)/106 = 642(trđ/năm Tổng chi phí quản lý, vận hành TXLNT hàng năm : Gql = Ghc + LCN + GĐ + Gnước + GSC + Gkhác = 197.1 + 1,001.790 + 92.619 + 1,260 + 1,284 + 642 = 4,477.509(trđ/năm) => Chi phí xử lý trung bình 1m3 nước thải : Gql 4477,509 gđ × 106 = ×103 = 306, 68( / 12 =m Qx365 40000 × 365 57 ) b Khái toán phương án Bảng khái toán kinh tế trạm xử lý nước thải phương án II ST T Công trình Số đơn Khối lượng nguyên Đơn giá Thành tiền 103 (đ) 103 (đ) Ngăn tiếp nhận 19.6 1.5 29.4 Song chắn rác 8.58 1.5 12.87 Bể lắng cát sục khí 128.9652 1.5 193.45 Bể làm thoáng 969.696 1.5 1,454.54 Bể lắng ly tâm I 27442.47 1.5 41,163.71 Bể biophin 8648.64 1.5 12,972.96 Bể lắng ly tâm đợt II 28814.59 1.5 43,221.89 Máng trộn vách ngăn 25.116 1.5 37.67 Bể tiếp xúc ly tâm 1166.511 1.5 1,749.77 10 Bể nén bùn 1591.008 1.5 2,386.51 11 Sân phơi bùn 7862.4 7,862.40 12 Sân phơi cát 7538.804 7,538.80 13 Bể mê tan 1359.34 1.5 2,039.01 14 Mương dẫn 1 470.02 15 Công trình phụ trợ 1 944.73 16 Thiết bị 1 9.541.789 17 Tổng 122.077,73 Chi phí đầu tư xây dựng trạm XLNT trung bình 1m3 nước thải : G 122.077.730 gđ21 =m xd × 103 = ×103 = 8.361( / Qx365 40.000 × 365 ) Chi phí hóa chất (giống phương án 1) Tổng số tiền chi phí cho hoá chất năm là: Ghc = 43,800 x 4500 = 197100 x103 (đồng/năm) = 197.1 (trđ/năm) Chi phí điện (Với giá điện trung bình 1.042 (đ/kW)) Bảng tính chi phí tiêu thụ điện cho phương án 58 Công suất (kW/h ) Số hoạt Tổng động Tổng kW tiền ngày (h) TT Loại thiết bị Số lượng thiết bị sử dụng lúc Bơm nước thải 24 672 700.224 Bơm bùn 96 100.032 Máy thổi khí 13 24 1560 1.625.520 Bơm hóa chất +thiết bị điều chế Clo 24 240 250.080 Moto 24 384 400.128 Điện sáng chiếu 1,5 12 36 18.756 Tổng GĐ (1năm) 1.090.62 1.129.580.10 thành Số nhân viên quản lý, vận hành trạm XLNT : 15 (người), với tiêu chuẩn dùng nước trung bình người: 100l/người.ngàyđêm QSH = 15x100/1000 = 1,5 m3/ ngày Lượng nước dùng cho nhu cầu khác pha hóa chất : khoảng 100m3/ngày đêm Giá tiền m3 nước : 2.500 đ/m3 Gnước SH = (1,5 + 100) x 2.500 x 365/106 = 92.619 (trđ/năm) Chi phí quản lý vận hành (giống phương án 1) Tiền lương nhân công: LNC = (15 x 7.000.000 x 12)/106 = 1260 (trđ/năm) Chi phí sửa chữa: Chi phí sửa chữa lấy 1% tổng vốn xây dựng công trình: GSC = 1% GXD = (0,01 x 122.077.730.000)/106 = 1.220,778 (triệu đồng) Chi phí khác: Lấy 0,5% vốn xây dựng công trình Gkhác = (0,5% x 122.077.730.000)/106 = 610,389 (triệu đồng) Tổng chi phí quản lý, vận hành TXLNT hàng năm : 59 Gql = Ghc + LCN + GĐ + Gnươc + GSC + Gkhác = 197,1 + 1260 + 1.129,58 + 92.619 + 1.220,778 + 610,389 = 4.510,466 (trđ/năm) Chi phí xử lý trung bình 1m3 nước thải : Gql 4.510, 466 gđ22 =m ×106 = ×106 = 308,9360( / Qx365 40.000 × 365 ) LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ `Qua trình tính toán thiết kế, tính toán chi phí xây dựng phương án tối ưu nhau.nhưng chi phí xây dựng phương án I tối ưu nhất, có chi phí xây dựng để xử lý xử lý trung bình 1m3 nước thải : 306, 68 nghìn phương án 308,960 nghìn Nên ta lựa chọn phương án I để thi công 60 CHƯƠNG V TÍNH TOÁN CAO TRÌNH TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI Nhận xét chung về trạng cao trình Khu đất chọn làm vị trí đặt trạm xử lý : cốt mặt đất tự nhiên khu vực m zđ = ∑h i + 2.5 + zmaxsông (m) Trong đó: • z d - cao trình mực nước công trình (ngăn tiếp nhận) • • - tổng tổn thất cột nước qua công trình đơn vị 2.5 m- cột nước dư cần thiết vị trí cửa xả để nước chảy tự sông z maxsông: - cao trình mực nước max sông zmaxsông = m • ∑h i zđ = Những giả định thiết kế trắc dọc theo nước, bùn phương án Việc xác định xác tổn thất cột nuớc qua công trình ống dẫn cần thiết để đảm bảo cho trạm xử lý làm việc bình thường Tuy nhiên điều kiện cho phép đồ án ta chọn lấy cách tương đối tổn thất theo kinh nghiệm (theo trang 182 sách Tính toán thiết kế công trình xử lý nước thải đô thị công nghiệp GS-TS Lâm Minh Triết chủ biên nhà xuất đại học quốc gia thành phố Hồ Chí Minh xuất năm 2000): • • • • • • • • Tổn thất qua song chắn rác: xác định theo thiết kế song chắn rác: h s=4,7 cm Tổn thất qua kênh dẫn: lấy từ – 50 cm chọn hm= 10cm Tổn thất qua bể lắng cát: 10 - 20 cm chọn 20cm Tổn thất qua bể lắng đợt I : 50-60 cm chọn 50cm Tổn thất qua bể Aerotan: 25 - 40cm chọn 30 cm Tổn thất qua bể lắng đợt : 50-60 cm Chọn hbl2 50 cm Tổn thất qua máng trộn: tổn thất qua vách ngăn 80 cm (theo tính toán) Tổn thất qua bể tiếp xúc: 40 - 60 cm chọn htx 50cm Căn vào tổn thất áp lực qua công trình đơn vị ta tính cao trình mực nước cho công trình sau: • Tính toán cao trình công trình đơn vị theo mặt cắt nước Mực nước ống xả sông : 61 zn = 2.5 + zmaxsông = 2.5 + = 8.5 (m) • Mương dẫn : zm = • zn + hm = 8.5 + 0.1 = 8,6 (m) Bể tiếp xúc: - Cao trình mực nước bể tiếp xúc: ztxmn = zm + htx = 8.6 + 0.5 = 9.1 (m) - Cao trình đỉnh bể tiếp xúc: ztxđ = 9.1 + 0.5= 9.6 (m) ( chọn 0,5: chiều cao bảo vệ) - Cao trình đáy bể tiếp xúc: ztxđ = 9.6 – = 7.6 (m) (chiều cao công tác bể tiếp xúc m) • Mương dẫn : zm = • ztxmn + hm = 9.1 + 0.1 = 9.2 (m) Máng trộn: - Cao trình mực nước cuối máng trộn : zmtmnc = zm + hmt = 9.2 + 0.1 = 9.3 (m) - Cao trình mực nước máng trộn thứ 2: zmtmn2 = zmtmnc + h = 9.3 +0,8 = 10,1 (m) - Cao trình mực nước máng trộn thứ : zmtmn1 = zmtmn2 + h = 10,1 +0,8 = 10,9(m) • Mương dẫn : zm = zmtmn1 + hm = 10,9 + 0.1 = 11 (m) • Bể lắng đợt - Cao trình mực nước bể lắng là: zbl2mn = zm + hb12 = 11+ 0.5 = 11,5 (m) - Cao trình đỉnh bể lắng 2: zbl2đỉnh = zbl2mn + hbv = 11,5+ 0.3 = 11,8 (m) - Cao trình đáy bể lắng : 62 zbl2đáy = zbl2đỉnh - h = 11,8 – 4,28 = 7,52(m) • Mương dẫn : zm = zbl2mn + hm = 11,5 +0,1 = 11,6 (m) • Bể Aroten : - Cao trình mực nước bể aroten: zbmn = zm + = 11,6 + 0.3 = 11,9 (m) - Cao trình đỉnh bể aroten: zad = zbmn + hbv = 11,9 + 0.5 = 12,4 (m) - Cao trình đáy bể aroten: zađáy = zad – h = 12,4 – 4.5= 7,9 (m) • Mương dẫn : zm = zbmn + hm = 11,9+ 0.1 = 12 (m) • Bể lắng đợt : - Cao trình mực nước bể lắng : zblt1mn = z m + h = 12 + 0.5 =12,5 (m) - Cao trình đỉnh bể lắng đợt : zblt1đ = zblt1mn + hbv = 12,5 + 0.4 =12,9 (m) - Cao trình đáy bể lắng đợt 1: zblt1đáy = zblt1đ – hxd = 12,9 –4,4 =8,3 (m) • Mương dẫn : zm = zblt1mn + hm = 12,5 + 0.1 = 12,6 (m) • Bể lắng cát: - Cao trình mực nước bể lắng cát: zblcmn = zm + hlc = 12,6 + 0.1 = 12,7 (m) - Cao trình đỉnh bể lắng cát: zblcđ = zblcmn + hbv = 12,7 + 0.5 = 13,2 (m) - Cao trình đáy bể lắng cát: 63 zblcđáy = zblcđ – hxd = 13,2 – 1,1 = 11,1 (m) • Mương dẫn : zm = zblcmn + hm =12,7 + 0.1 = 12.8 (m) • Song chắn rác - Cao trình mực nước sau qua song chắn rác: sau z SCR = zm + h = 12.6 + 0.1 = 12.7 (m) - Cao trình mực nước trước song chắn rác: truoc sau z SCR = z SCR + hscr = 12.7 +0.047= 12.747 (m) • Mương dẫn : zm = zmn + hm = 12.747 + 0.1 =12.847(m) • Ngăn tiếp nhận - Cao trình mực nước ngăn tiếp nhận zntnmn = zm + hntn = 12.847 + 0.2 = 12.849(m)( chọn h=0,2) - Cao trình đỉnh ngăn tiếp nhận: zntnđ = zntnmn + hbv = 12.849 +0.5 = 13,349 (m) - Cao trình đáy ngăn tiếp nhận : zntnđáy = zntnđ - hxd = 13,349 – 2,3 = 11,049 (m) Cao trình dây chuyền công nghệ theo lớp bùn - Bể lắng + Cao trình đường bùn bể lắng 1: Zbl1đb = zđáy + hbùn = 2,7+ 0,62 = 3,32 m - Bể metan: thiết kế bể metan + Cao trình đường bùn bể metan: ZMTđb = 14,4m + Cao trình đáy bể metan: 6,32 + Cao trình đỉnh bể metan: 64 - ZMTđỉnh = zMTđáy + 1,9 = 14,4 + 1,9 = 16,3m Sân phơi bùn: Hbun = W x 30 / L x B = (264 x 30) / (30 x 33) = 0,5 m Đặt sân phơi bùn xuống mặt đất 0,2 m Cao trình đáy sân: 6,32 – 0,2 = 6,12 m Cao trình đỉnh sân phơi bùn: 6,12 + 0,5 + 0,3 = 6,92 m Cao trình mực bùn: 6,92 – 0,3 = 6,62 m 65 KẾT LUẬN Qua đồ án em học hỏi nhều kinh nghiệm hay, quy báu việc thiết kế công trình xử lý nước thải Giúp em nắm bắt rõ nguyên tắc cách thức hoạt động công trình Hơn em biết việc xử lý nước thải quan trọng nào, ảnh hưởng tới môi trường sống trực tiếp xả thải môi trường, Đồng thời, qua trải nghiệm nhỏ này, em cảm thấy yêu thích công việc tương lai hơn, sớm định hướng hướng đắn cho thân 66 [...]... đối với nước thải sinh hoạt theo tiêu chuẩn Việt Nam (Quy chuẩn 14 : 2008 BTNMT – loại B) 14 CHƯƠNG II SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ 1 Nhiệm vụ thiết kế Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt cho Khu Dân Cư đồ án mạng lưới cấp thoát nước, có 274900 người, tiêu chuẩn thải nước là 140l/ng.ngđ Theo ước tính tổng lượng nước thải sinh hoạt phát sinh trong khu vực là 40000m3/ngày đêm Thiết kế sơ đồ công nghệ phù hợp... 50 Xử lý 12 quy 2 TSS mg/l 428,57 100 Xử lý 3 Amoni (N - ) mg/l 57,14 10 Xử lý 4 Photphat (P2O5) mg/l 21,43 10 Xử lý 5 Tổng các chất hoạt mg/l động bề mặt 14,29 10 Xử lý Chọn giá trị C cột B cho các thông số, với Cột B quy định giá trị C của các thông số ô nhiễm làm cơ sở tính toán giá trị tối đa cho phép trong nước thải sinh hoạt khi thải vào các nguồn nước không dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt, ... cần thiết xử lý nước thải theo chất rắn lơ lửng DSS = 100= 15 % Mức độ cần thiết xử lý nước thải theo BOD5: DBOD = = 88,33 % Mức độ cần thiết xử lý nước thải theo Amoni (N - ) tương tự: STT Thông số Cmax 1 BOD5 50 mg/l 2 TSS 100 mg/l 3 Amoni (N - ) 10 mg/l 4 Photphat (P2O5) 10 mg/l 5 Tổng các chất 10 mg/l hoạt động bề mặt 13 Yêu cầu chất lượng nước thải sau khi xử lý đạt tiêu chuẩn cho phép đối với nước. .. đứng Bể lắng đợt 2 Máng trộn Trạm clo Bể metan Bể lắng ly tâm Sân phơi bùn Bón ruộng Ra sông Sơ đồ công nghệ phương án 2 18 Thuyết Minh Sơ Đồ Công Nghệ: Nước thải được thu gom từ mạng lưới thoát nước đưa về ngăn tiếp nhận bằng đường ống áp lực Từ ngăn tiếp nhận nước thải có thể tự chảy sang các công trình đơn vị tiếp theo trong trạm xử lý Đầu tiên nước thải được dẫn qua mương dẫn có đặt song chắn rác... khi xử lý sinh học và lắng tiếp xúc ly tâm, hàm lượng cặn và nồng độ BOD trong nước thải giảm đáng kể, đảm bảo đạt yêu cầu chất lượng đầu ra nhưng nồng độ vi khu n (điển hình là coliform) vẫn còn một lượng khá lớn do đó yêu cầu phải tiến hành khử trùng nước thải trước khi xả vào nguồn tiếp nhận Nước thải được khử trùng bằng hệ thống clo hơi bao gồm máng trộn và bể tiếp xúc nước thải sau khi xử lý sẽ... về nước thải sinh hoạt Cmax = C x K Trong đó: Cmax : là nồng độ tối đa cho phép của thông số ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt khi thải ra nguồn nước tiếp nhận, tính bằng miligam trên lít nước thải (mg/l); C: là giá trị nồng độ của thông số ô nhiễm quy định tại Bảng 1 mục 2.2 trong TCVN 14:2008/BTNMT Bảng 1 –giá trị các thông số ô nhiễm làm cở sở tính toán giá trị tối đa cho phép trong nước thải sinh. .. và nồng độ BOD trong nước thải giảm đáng kể, đảm bảo đạt yêu cầu chất lượng đầu ra nhưng nồng độ vi khu n (điển hình là coliform) vẫn còn một lượng khá lớn do đó yêu cầu phải tiến hành khử trùng nước thải trước khi xả vào nguồn tiếp nhận Nước thải được khử trùng bằng hệ thống clo hơi bao gồm máng trộn và bể tiếp xúc nước thải sau khi xử lý sẽ được thải ra sông tiếp nhận 17 Phương án 2 Ngăn tiếp nhận... 21,43 3 Clorua (Cl-) 71,43 10 Chất hoạt động bề 14,29 mặt TXLNT đô thị 2 Lưu lượng nước thải giờ trung bình: = = = 1666,7 /h Lưu lượng nước thải giây trung bình: = = = 462,97 l/s 11 số tính toán thiết kế Theo TCVN 7957 : 2008, mục 4.1.2, trang 8 và điều kiện khu vực dự án và lưu lượng nước thải trung bình ngày chọn hệ số không điều hòa ngày của nước thải đô thị Kng = 1,2, hệ số không điều hòa chung giờ... Nước thải được thu gom từ mạng lưới thoát nước đưa về ngăn tiếp nhận bằng đường ống áp lực Từ ngăn tiếp nhận nước thải có thể tự chảy sang các công trình đơn vị tiếp theo trong trạm xử lý Đầu tiên nước thải được dẫn qua mương dẫn có đặt song chắn rác Tại đây, rác và cặn có kích thước lớn được giữ lại, sau đó được thu gom, đưa về máy nghiền rác Sau khi qua song chắn rác, nước thải được tiếp tục đưa vào... của nhiệt độ của nước thải n1 = 1+ 0,02(Ttb – 20) = 1,1 Ttbnhiệt độ trung bình của nước thải trong tháng mùa hè, Ttb = 25 n 2hệ số xét tới quan hệ giữa tốc độ hòa tan của oxy vào hỗn hợp nước và bùn với tốc độ hòa tan của oxy trong nước sạch, nước sinh hoạt không có các chất hoạt động bề mặt, n2=0,85 CpĐộ hòa tan của oxy không khí trong nước 32 C T: Độ hoà tan của oxy không khí vào nước phụ thuộc vào nhiệt