Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống thoát nước và xử lý nước thải khu công nghiệp N tỉnh Quảng Nam

Nước thải công nghiệp giấy - Dòng thải rửa nguyên liệu bao gồm chất hữu cơ hòa tan, đất đá, thuốc bảo vệ thựcvật, vỏ cây… - Dòng thải từ công đoạn tẩy của các nhà máy sản xuất bột giấy b

CHƯƠNG 1:

GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ KHU CÔNG NGHIỆP N - TỈNH QN

- Định hướng quy hoạch phù hợp hơn với quy hoạch, kế hoạch và tình hình pháttriển kinh tế - xã hội của tỉnh QN

- Phù hợp với quy hoạch, kế hoạch sử dụng đất trên địa bàn của tỉnh QN

- Nâng cao khả năng thu hút vốn đầu tư của các nhà đầu tư trong nước và nhà đầu

tư nước ngoài

- Có khả năng đáp ứng nhu cầu lao động

- Đảm bảo yêu cầu về an ninh, quốc phòng

1.2 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN.

1.2.1 Vị trí địa lý.

Khu công nghiệp N nằm phía Đông Nam

của thành phố ĐN, giáp giới quận N và cách

Trung tâm Thành phố ĐN khoảng 18 km

Thuộc địa phận xã Đ Huyện B Tỉnh QN

- Phía Tây giáp đường nhựa nối đến biển

- Phía Nam giáp với sông VĐ

- Phía Đông giáp Sông HK Hình 1.1 Mặt bằng quy hoạch khu công

- Phía Bắc giáp thôn 3 xã N nghiệp N – tỉnh QN đến năm

2035

1.2.2 Điều kiện khí hậu.

a Nhiệt độ không khí.

- Nhiệt độ trung bình năm: 25,60C

- Nhiệt độ thấp nhất trung bình năm: 22,70C

- Nhiêt độ cao nhất trung bình năm: 29,80C.

- Nhiệt độ thấp nhất tuyệt đối: 10,20C

- Nhiệt độ cao nhất tuyệt đối: 40,90C

- Lượng mưa trung bình năm: 2580 mm

- Lượng mưa trung bình thấp nhất: 1374 mm

- Lượng mưa trung bình cao nhất: 3052 mm

* Đánh giá chung:

- Nhìn chung khí hậu QN mang đặc điểm chung của khí hậu nhiệt đới gió mùa ẩm,

có 2 mùa rõ rệt là mùa mưa (tháng 10, 11, 12) và mùa khô (tháng 1 – 9)

- Do yếu tố địa hình chi phối nên thời kì gió mùa Đông Bắc nhiệt độ không khíkhông lạnh, ấm áp

- Đồng bằng và trung du lượng mưa trung bình năm từ 2000 – 2700 mm, ở miềnnúi lên tới 5000 mm, lượng mưa phân bố không đều trong năm

1.2.3 Địa chất công trình.

Đất đai khu vực lập quy hoạch toàn bộ đất cát nên có khả năng chịu tải tốt Nền đấtchịu tải > 1,5kg/cm2.

1.3 HIỆN TRẠNG VÀ ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỄN CỦA KHU CÔNG NGHIỆP.

1.3.1 Hiện trạng sử dụng đất.

Bảng 1.1 Cơ cấu sử dụng đất hiện trạng.

1.3.2 Các công trình công cộng nằm lân cận khu vực nghiên cứu.

Chợ HA, điểm xăng dầu, bưu điện HA, chi nhánh Ngân hàng nông nghiệp và pháttriển nông thôn, nhà máy đường, nhà máy chế biến tinh bột sắn

1.3.3 Hiện trạng các công trình kiến trúc.

- Công trình công cộng: Trong khu vực quy hoạch có một hệ thống mương tướinước từ trạm bơm C chảy ngang qua ranh giới giữa giai đoạn I và giai đoạn II KCN,phục vụ cho việc tưới nước ở các vùng phía Đông của KCN

- Nhà ở: 160 nhà – là các công trình nhà dân tự xây, chủ yếu là nhà tạm, tường xâymái lợp tôn có mật độ trung bình

1.3.4 Các công trình hạ tầng kỹ thuật.

a Giao thông.

- Giao thông đối ngoại:

+ Phía Tây KCN có tuyến quốc lộ 1A và tuyến đường sắt Bắc Nam cách khu vựckhoảng 3km

+ Phía Bắc KCN có tuyến đường nối ra quốc lộ 1A đi qua cầu T

+ Phía Đông có tuyến đường khu đô thị mới N

- Giao thông trong khu vực:

+ Giai đoạn I đã hình thành hệ thống giao thông KCN theo quy hoạch

+ Giai đoạn mở rộng – giao thông khu vực chủ yếu là các đường đất nhỏ có chiềurộng khoảng 3m dẫn vào các cụm dân cư.

b Chuẩn bị kỹ thuật.

- San nền:

+ Phần lớn diện tích khu vực quy hoạch là đất cát và trồng màu

+ Địa hình tương đối bằng phẳng Cao độ trung bình toàn khu vực khoảng 6,50m –7,00m Hướng dốc chính theo hướng Đông Nam - Tây Bắc

+ Khu vực có địa hình khá cao, không bị ảnh hưởng bởi ngập lụt

- Tình hình thu gom và xử lý chất thải:

+ Chất thải rắn: được thu gom ở từng nhà máy để Công ty Môi trường Đô thị QNvận chuyển về nơi tập kết xử lý vì hiện nay KCN chưa có khu xử lý chất thải

+ Khí thải: tất cả các nhà máy đều bảo đảm mức độ cho phép, không gây ảnhhưởng đến môi trường

- Bưu chính - Viễn thông:

Hiện tại Bưu điện đã có thể đáp ứng các nhu cầu về thông tin cho KCN và khu vựcnày đã được phủ sóng các mạng điện thoại di động

1.3.5 Các dự án đầu tư xây dựng có liên quan đến khu vực điều chỉnh quy hoạch.

Hiện tại đã có 10 nhà đầu tư đang đầu tư vào khu công nghiệp với diện tích phủ kíntrên 18.78ha chiếm 8.08% diện tích nghiên cứu điều chỉnh quy hoạch

1.3.6 Động lực phát triển khu công nghiệp N.

Các cơ sở kinh tế chủ yếu tạo động lực phát triển khu công nghiệp sẽ là: côngnghiệp SXSP xuất khẩu, công nghiệp lắp ráp, công nghiệp nông lâm sản thực phẩm,

công nghiệp sản xuất giấy, công nghiệp cơ khí, công nghiệp nhẹ và hàng tiêu dùng,các ngành công nghiệp nhẹ hiện có.

7 Công nghệp chế biến thủy hải sản (Kí hiệu ô: B1, B2,…,B4) 51,49

8 Công nghệp giày da (Kí hiệu ô: C1,C2) 22,93

9 Công nghiệp chế biến nông lâm sản (Kí hiệu ô: D1, D2,…, D4) 61,34

10 Công nghiệp điện tử (Kí hiệu ô: E1, E2, E3) 44,91

11 Công nghiệp dệt may (Kí hiêu ô: F1, F2) 28,10

Ghi chú: Kí hiệu các loại hình công nghiệp phụ lục A.

1.3.8 Quy hoạch hệ thống thoát nước đến năm 3035.

- Đối với hệ thống thoát nước mưa: sử dụng hệ thống cống tròn thu gom nước mưa

xã ra cống tại Sông VĐ, hồ dự trữ, kênh khu vực quanh khu công nghiệp

- Đối với hệ thống thoát nước thải: mỗi nhà máy nếu chất lượng nước không đảmbảo tiêu chuẩn nước trước khi đưa vào trạm xử lý, phải xây dựng hệ thống xử lý đạttiểu chuẩn trước khi đưa vào trạm xử lý nước thải tập trung Trạm xử lý nước thải bêntrong các xí nghiệp, nhà máy tuân thủ quy định của Quy chuẩn thiết kế quy hoạch đôthị về khoảng cách ly và vệ sinh môi trường

1.4 TÍNH CHẤT, THÀNH PHẦN CÁC LOẠI HÌNH NƯỚC THẢI

1.4.1 Nước thải công nghiệp giấy

- Dòng thải rửa nguyên liệu bao gồm chất hữu cơ hòa tan, đất đá, thuốc bảo vệ thựcvật, vỏ cây…

- Dòng thải từ công đoạn tẩy của các nhà máy sản xuất bột giấy bằng phương pháphóa học, bán hóa chứa các chất hữu cơ, lignin hòa tan và hợp chất tạo thành của nhữngchất đó với chất tẩy ở dạng độc hại Dòng này có độ màu, giá trị BOD5 và COD cao

- Dòng thải từ quá trình nghiền bột và xeo giấy chủ yếu chứa xơ sợi mịn, bột giấy ởdạng lơ lửng và các chất phụ gia như nhựa thông, phẩm màu, cao lanh…

- Nước thải sinh hoạt

- Thời gian hoạt động: 2 ca (16/24 h)

- Lưu lượng: Q = 30,13 (l/s)

Bảng 1.3 Tính chất thành phần nước thải công nghiệp giấy.

1.4.2 Nước thải công nghiệp chế biến thủy sản.

- Nước thải sản xuất: chứa phần lớn các chất thải hữu cơ có nguồn gốc từ động vật

và có thành phần chủ yếu là protein và các chất béo Trong nước thải chứa các chấtnhư cacbonhydrat, protein, chất béo… khi xả vào nguồn nước sẽ làm suy giảm nồng

độ oxy hòa tan trong nước do vi sinh vật sử dụng ôxy hòa tan để phân hủy các chấthữu cơ Các chất rắn lơ lửng làm cho nước đục hoặc có màu, nó hạn chế độ sâu tầngnước được ánh sáng chiếu xuống, gây ảnh hưởng tới quá trình quang hợp của tảo, rongrêu…

- Nước thải sinh hoạt: sinh ra tại các khu vực vệ sinh và nhà ăn Thành phần nướcthải có chứa các cặn bã, các chất rắn lơ lửng, các chất hữu cơ, các chất dinh dưỡng

- Thời gian hoạt động: 2 ca (16/24 h)

- Lưu lượng: Q = 84,02 (l/s)

Bảng 1.4 Tính chất thành phần nước thải ngành công nghiệp chế biến thủy sản.

1.4.3 Nước thải công nghiệp giày da.

- Rửa, ngâm (hồi tươi): Nước thải nhiễm BOD, COD, SS,…

- Ngâm vôi, tẩy lông, rửa vôi: nước thải có độ kiềm, BOD, sunphit, SS cao.

- Nhuộm ăn dầu: nước thải nhiễm Crom, dầu, màu, BOD,COD, SS

- Nước thải sinh hoạt

- Thời gian hoạt động: 3 ca (24/24 h)

- Lưu lượng: Q = 24,67 (l/s)

Bảng 1.5 Tính chất thành phần nước thải ngành công nghiệp giày da.

1.4.4 Nước thải công nghiệp chế biến nông lâm sản

- Hoạt động chế biến các sản phẩm từ nông nghiệp là loại hình sản xuất sử dụngmột lượng nước lớn có chứa các thành phần nguy hại (lượng hóa chất bảo quản nôngsản vẫn còn tồn đọng lại, hóa chất bảo vệ thực vật, các loại hóa chất sử dụng để tẩytrắng sản phẩm…) Ngoài ra, nước thải còn bị nhiễm dầu do rò rỉ, rơi vãi trong quátrình bảo dưỡng thiết bị máy móc, nước rửa sàn

- Nước thải sinh hoạt

- Thời gian hoạt động: 2 ca (16/24 h)

- Lưu lượng: Q = 109,66 (l/s)

Bảng 1.6 Tính chất, thành phần nước thải công nghiệp chế biến nông lâm sản.

1.4.5 Nước thải công nghiệp điện tử.

- Nước thải từ quá trình sản xuất linh kiện điện tử thường chứa nhiều tạp chất, kimloại và thành phần chất hữu cơ lơ lửng và hoà tan …

- Nước thải sinh hoạt: phát sinh chủ yếu từ nhà vệ sinh và bếp ăn Nước thải sinhhoạt có các chất hữu cơ, vi khuẩn… gây ô nhiễm với nồng độ thấp phù hợp với biệnpháp xử lý sinh học.

- Thời gian hoạt động: 3 ca (24/24 h)

- Lưu lượng: Q = 56,98 (l/s)

Bảng 1.7 Tính chất thành phần nước thải ngành công nghiệp điện tử.

1.4.6 Nước thải công nghiệp dệt may.

- Hầu như tất cả các công đoạn của quá trình nhuộm và hoàn tất đều phát sinh nướcthải, thành phần nước thải thường không ổn định, thay đổi theo loại thiết bị nhuộm,nguyên liệu nhuộm, khi sử dụng các loại thuốc nhuộm khác nhau có bản chất và màusắc khác nhau Nước thải nhuộm thường có độ nhiệt độ, độ màu và COD cao Nướcthải phát sinh từ nhà máy dệt nhuộm thường khó xử lý do cấu tạo phức tạp của thuốcnhuộm cũng như nhiều loại thuốc nhuộm và trợ nhuộm được sử dụng trong quá trìnhnhuộm và hoàn tất

- Nước thải sinh hoạt

- Thời gian hoạt động: 2 ca (16/24 h)

- Lưu lượng: Q = 29,28 (l/s)

Bảng 1.8 Tính chất thành phần nước thải ngành công nghiệp dệt may.

1.5 YÊU CẦU NƯỚC THẢI TRƯỚC KHI ĐƯA VÀO TRẠM XỬ LÝ TẬP TRUNG.

- Nếu trạm xử lý nước thải sinh hoạt cùng tiếp nhận và xử lý cả nước thải côngnghiệp thì chủ quản lý vận hành phải quy định yêu cầu chất lượng của nước thải thôcông nghiệp được dẫn vào trạm xử lý, đồng thời phải tiến hành kiểm tra phân tích cácchỉ tiêu đặc trưng của nước thải đó như hàm lượng dầu mỡ, kim loại nặng, xyanua,phenol, … sao cho nước thô dẫn vào trạm phù hợp với khả năng xử lý của trạm

- Trước khi xả vào mạng lưới thoát nước chung của khu công nghiệp nước thải sảnxuất của từng nhà máy nếu vượt tiêu chuẩn phải được xử lý sơ bộ Chất lượng nướcthải sau khi xử lý sơ bộ đạt tiêu chuẩn của trạm xử lý tập trung Ta lấy các thông sốtính toán cho các công trình xử lý trên cơ sở tham khảo TCVN 5945:2005 như sau:+ pH = 6 - 9

1.6 YÊU CẦU NƯỚC THẢI KHI XẢ THẢI VÀO NGUỒN TIẾP NHẬN.

Nước thải xử lý tại trạm làm sạch tập trung đạt cột B của QCVN 40:2011 (khi xảvào nguồn nước dùng cho mục đích tưới tiêu)

Bảng 1.9 Nồng độ tối đa cho phép của các chất ô nhiễm trong nước thải công nghiệp (Giới hạn B QCVN 40:2011).

Cmax: Nồng độ tối đa cho phép các chất ô nhiễm trong nước thải công nghiệpthải ra sông (mg/l).

C : Giá trị nồng độ tối đa cho phép các chất ô nhiễm quy định trong QCVN 40:2011

Kq : Hệ số lưu lượng/dung tích nguồn tiếp nhận, Kq = 0,9 (điều 2.3.3 QCVN40:2011)

Kf : Hệ số theo lưu lượng nguồn thải, F = 29700 m3/ngđ ¿ Kf = 0,9 (điều2.4 QCVN 40:2011)

Bảng 1.10 Nồng độ tối đa cho phép của các chất ô nhiễm trong nước thải công nghiệp.

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC

2.1 THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC MƯA.

2.1.1 Vạch tuyến mạng lưới thoát nước mưa.

a Nguyên tắc vạch tuyến.

Mạng lưới thoát nước mưa là một khâu được thiết kế để đảm bảo thu và vậnchuyển nước mưa ra khỏi KCN một cách nhanh nhất, chống úng ngập đường phố Đểđạt được yêu cầu trên trong khi vạch tuyến ta phải dựa trên các nguyên tắc sau:

- Nước mưa được xả vào nguồn (sông, hồ) gần nhất bằng cách tự chảy Trên cáctuyến mương thoát nước mưa ta bố trí hố tách cát và song chắn rác

- Tránh xây dựng các trạm bơm thoát nước mưa

- Khi thoát nước mưa không làm ảnh hưởng tới vệ sinh môi trường và qui trình sảnxuất

- Không xả nước mưa vào những vùng trũng không có khả năng tự thoát, vào các

ao tù nước đọng và vào các vùng dễ gây xói mòn

b Phương hướng thoát nước mưa KCN N – QN.

Mạng thoát nước mưa gồm những tuyến ống ngắn thoát ra hệ thống kênh mươngxung quanh và sông

2.1.2 Xác định lưu lượng mưa tính toán.

- Lưu lượng nước mưa được xác định theo công thức sau:

Qtt = qv × F×C (l/s) (4.2.1-[1]) (2.1)Trong đó:

C: Hệ số dòng chảy, phụ thuộc vào loại mặt phủ và chu kỳ lặp lại trận mưa tính toán

Xác định C dựa vào bảng 5 - [1] như sau:

Bảng 2.1: Thành phần mặt phủ và hệ số mặt phủ.

qv: Cường độ mưa tính toán theo thể tích (l/s.ha)

F: Diện tích thu nước tính toán (ha) √4×F

π×n=

4×218,5 3,14×2

- Xác định thời gian mưa tính toán

t = to+ t1+ t2 = 10 + 3 + t2 = 13 + t2 (phút) (4.2.7-[1])

(2.3)

Trong đó:

t0: Thời gian nước mưa chảy trên bề mặt đến rảnh đường, t0 =5÷10 phút

t1: Thời gian nước chảy theo rãnh đường đến giếng thu

t1=0 ,021L1

V1 (phút) (4.2.8- [1] )

(2.4)

Với:

L1: Chiều dài rãnh đường, L1 = 100m

V1: Vận tốc nước chảy ở cuối rãnh đường, V1=0,7m/s

t2=0 ,017∑V L2

2 ( phút) (4.2.9- [1] )

(2.6)

Với:

L2: Chiều dài mỗi đoạn cống tính toán (m)

V2: Vận tốc nước chảy trong mỗi đoạn cống (m/s)

- Cường độ mưa tính toán

Chọn chu kỳ lặp lại trận mưa tính toán cho KCN là P = 5 ( bảng 4 - [1])

Ghi chú: Kí hiệu ô có lưu lượng mưa bảng 2.2 – phụ lục B và tính lưu lượng nước mưabảng 2.3 – phụ lục B Tính toán lưu lượng mưa tuyến phụ bảng 2.4 – phụ lục B

2.1.3 Tính toán thuỷ lực mạng lưới thoát nước mưa.

- Lưu lượng nước mưa tính theo công thức trên

- Chiều sâu chộ cống ban đầu bằng H + 0,7m

- Cống thoát nước mưa có dạng hình hộp chữ nhật và hình tròn

- Việc tính toán thuỷ lực dựa vào “Bảng tính toán thuỷ lực cống và mương thoátnước – GSTSKH Trần Hửu Uyển” và phần mềm FlowHy

Các tuyến mương thoát nước mưa chính: K1 CX1, L1 CX2, M1 – CX2, O1 CX4, N1 - CX5, Q1 – CX6, U1 – CX7, R1 – CX8, S1 – CX9, V1 – CX10, L1- CX11,J1– CX12, Z1- CX13, X1- CX14, F1- CX15

-Ghi chú: Tính toán thủy lực các tuyến cống thoát nước mưa ở bảng 2.5 - phụ lục B

và tính toán thủy lực các tuyến phụ thoát nước mưa ở bảng 2.6 – phụ lục B

2.1.4 Khái toán kinh tế phần mạng lưới thoát nước mưa.

a Khái toán kinh tế phần cống (Phụ lục B- bảng 2.7).

b Khái toán kinh tế phần giếng thăm (Phụ lục B-bảng 2.8 ).

c Khái toán kinh tế khối lượng đất đào đắp xây dựng.

- Công tác khảo sát định vị các công trình ngầm coi như đã triển khai

- Tính sơ bộ lấy giá thành cho 1 m3 đất đào đắp: 30000 (đồng/m3)

- Dựa vào chiều dài đường cống, độ sâu đặt cống và đường kính cống ta tính đượcthể tích khối đất cần đào đắp theo công thức:

Vđất = L ¿ b ¿ h = 22212 × 3 × 2,5 = 166590 (m3)

(2.8)

- Thi công cơ giới, đào và vận chuyển bằng máy

- Với tổng chiều dài tuyến cống: L = 22212 m

- Sơ bộ lấy chiều rộng trung bình đường hào là b = 3m và chiều cao trung bìnhđường hào là h = 2,5 m

- Giá thành đào đắp:

Gđất = 166590 × 30000 = 4997,7 (Triệu đồng)

- Vậy tổng chi phí để xây dựng mạng lưới là:

MXD = 51204,8 + 257,6 + 4997,7 = 56460,1 (Triệu đồng)

d Chi phí quản lý tuyến cống trong một năm.

- Chi tiêu hành chính sự nghiệp cho cơ quan quản lý lấy bằng 0,1 – 0,2% của vốnđầu tư xây dựng mạng lưới thoát nước

- Chi tiêu hành chính sự nghiệp cho cơ quan quản lý:

U = 0,2%×MXD ( Triệu đồng) (2.9)

U = 0,002 × 56460,1 = 112,92 (Triệu đồng)

Trong đó:

MXD: Vốn đầu tư để xây dựng mạng lưới

MXD = ( G đường ống, G giếng thăm, G đào đắp) MXD= 18338,1 (Triệu đồng)

- Chi phí sửa chữa mạng lưới:

- Chi phí khấu hao cơ bản hàng năm:

Kc = 3% ×giá thành xây dựng tuyến cống chính (2.11)

Kc = 3%×MXD = 3% ×56460,1 = 1693,8 (Triệu đồng)

2.2 THIẾT KẾ HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC THẢI.

2.2.1 Cơ sở và phương hướng lựa chọn mạng lưới thoát nước thải.

- Nước thải bao gồm lượng nước từ các nhà máy xí nghiệp thải ra trong quá trìnhsản xuất và nước sinh hoạt của công nhân Có loại nước thải chứa chủ yếu là chất vô

cơ, có loại chứa chất bẩn chủ yếu là chất hữu cơ, đa số đều chứa các hỗn hợp chất bẩnmột số còn chứa các hợp chất độc hại

- Nước thải sản xuất (nước thải sản xuất bẩn) có thể chứa nhiều loại tạp chất khácnhau phụ thuộc nhiều vào các yếu tố, trong đó chủ yếu là:

+ Nguyên nhiên liệu và các hoá chất sử dụng trong sản xuất

+ Dây chuyền công nghệ sản xuất

+ Chất lượng nước tiêu thụ cho các nhu cầu sản xuất

+ Điều kiện địa phương

2.2.2 Lựa chọn hệ thống thoát nước thải.

Từ những đặc điểm trên ta chọn hệ thống thoát nước riêng không hoàn toàn Gồmhai hệ thống riêng biệt:

- Hệ thống thoát nước bẩn: thu toàn bộ nước thải sản xuất và nước thải sinh hoạtcông nhân đến trạm xử lý nước thải

- Hệ thống thoát nước mưa

2.2.3 Nguyên tắc vạch tuyến và phương pháp lựa chọn.

a Nguyên tắc vạch tuyến.

- Nghiên cứu và triệt để lợi dụng địa hình để xây dựng hệ thống thoát nước tự chảy,đảm bảo thu gom được toàn bộ lượng nước thải nhanh nhất, tránh đào đắp nhiều, tránhđặt nhiều trạm bơm Vạch tuyến các đường ống bám sát độ dốc địa hình của khu vực

- Vạch tuyến cống phải hợp lý để sao cho tổng chiều dài cống là nhỏ nhất, tránhtrường hợp nước chảy ngược, chảy quanh co và giảm độ sâu chôn cống

- Đặt cống thoát nước phải phù hợp với tình hình địa chất thuỷ văn, tuân theo cácqui định về khoảng cách với các đường ống kỹ thuật và công trình ngầm hiện có khác

- Hạn chế đặt đường ống thoát nước qua các công trình xây dựng, sông hồ, kênh,đường sắt.

- Trạm xử lý phải đặt thấp hơn so với địa hình, nhưng không quá thấp để tránhngập lụt, phải đảm bảo khoảng cách vệ sinh đối với khu dân cư và các xí nghiệp côngnghiệp Trạm xử lý đặt cuối nguồn nước, tránh hướng gió thổi vào khu dân cư, nhàmáy xí nghiệp xung quanh

b Phương án.

Dựa vào địa hình của khu công nghiệp và hướng gió chủ đạo nên ta bố trí đườngống xuôi dần về hướng TXLNT nằm cạnh sông VĐ

2.2.4 Tính toán lưu lượng thải.

a Nước thải sản xuất.

- Nước thải sản xuất từ các nhà máy đều phải trải qua công đoạn xử lý sơ bộ trướckhi thải vào mạng lưới thoát nước chung của khu công nghiệp

- Nguyên tắc của trạm xử lý nước thải nói chung là hoạt động ổn định 24/24

- Mỗi nhà máy có chế độ làm việc 2 hoặc 3 ca/ngày tùy thuộc

- Lưu lượng nước thải sản xuất của từng nhà máy được tính như sau:

+ Lưu lượng ngày đêm:

Qsx = q0 × F × 1,2 (m3/ngđ) (2.12)Trong đó :

q0: Tiêu chuẩn thải (m3/ngđ.ha đất nhà máy)

F: Diện tích của mỗi nhà máy (ha)

n : số ca làm việc trong 1 ngày

Qsx: lưu lượng nước thải sản xuất công nghiệp (m3 /ngđ)

+ Lưu lượng trung bình giờ của từng ca:

Q ρ = ρ (m3/h)(2.14)

Ghi chú: Diện tích và loại hình sản xuất lưu lượng nước thải sản xuất công nghiệp

Bảng 2.9 – phụ lục B

b Nước thải sinh hoạt và tắm của công nhân.

- Theo dự án mật độ công nhân trong KCN là 42 người/ha, mật độ nhân viên trongKCN là 12 người/ha

- Tuỳ từng loại hình công nghiệp mà tỷ lệ số công nhân làm việc trong xưởng nóng

và phân xưởng nguội là khác nhau

- Số công nhân xưởng nóng có tắm là 30%

- Số công nhân xưởng nguội có tắm là 30%

- Tiêu chuẩn nước sinh hoạt của 1 công nhân phân xưởng nóng: 35 l/ng.ca, Kh = 2,5

- Tiêu chuẩn nước sinh hoạt của 1 công nhân phân xưởng nguội: 25 l/ng.ca, Kh = 3.+ Nước thải sinh hoạt:

 Lưu lượng nước thải sinh hoạt của công nhân trong các ca sản xuất:

Q sh TB=25 N1+35 N2

100 (m3/ca)(2.15)

Trong đó:

N1 : Số công nhân làm việc trong các phân xưởng nguội

N2 : Số công nhân làm việc trong các phân xưởng nóng

35, 25 : Tiêu chuẩn thải nước thải sinh hoạt tại nơi làm việc trong các phânxưởng nóng và phân xưởng nguội (l/ng.ca)

 Lưu lượng nước thải sinh hoạt của công nhân lớn nhất giờ được tính:

1000×T (m3/h) (2.16)Trong đó:

K1

h = 3 : Hệ số không điều hoà thoát nước của phân xưởng nguội

K2 = 2,5 : Hệ số không điều hoà thoát nước của phân xưởng nóng

T : Thời gian làm việc của ca (giờ)

Ghi chú: Xem chi tiết lưu lượng nước thải sinh hoạt của công nhân từng nhà máy

q0 : Tiêu chuẩn thải nhà hành chính.( l/cán bộ.ngđ)

N3 : Số công nhân có tắm làm việc trong các phân xưởng nguội

N4 : Số công nhân có tắm làm việc trong các phân xưởng nóng

60, 40 : Tiêu chuẩn nước tắm của công nhân tại nơi làm việc trong các phânxưởng nóng và phân xưởng nguội (l/ng.ca)

Ghi chú: Xem chi tiết lưu lượng nước tắm của công nhân từng nhà máy trong bảng

2.12 - phụ lục B và tổng lưu lượng nước thải sản xuất năm 2035 bảng 2.13- phụ lục B

2.2.5 Tính toán thuỷ lực mạng lưới thoát nước thải.

- Căn cứ vào các bảng tính toán cho từng đoạn cống ở trên ta tiến hành tính toánthuỷ lực cho từng đoạn cống để xác định được: đường kính cống (D), độ dốc thuỷ lực(i), vận tốc dòng chảy (v), độ đầy dòng chảy trong cống (h/D) Sao cho phù hợp vớicác yêu cầu về đường kính nhỏ nhất, độ đầy tính toán, tốc độ chảy tính toán, độ dốcđường cống, độ sâu chôn cống được đặt ra trong quy phạm

- Tuy nhiên trong quá trình tính toán ở một số đoạn cống đầu tiên một số có một sốđiều kiện không được đáp ứng, lúc đó ta phải xét một số trường hợp ưu tiên điều kiệnnào

- Việc tính toán thuỷ lực dựa vào “Bảng tính toán thuỷ lực cống và mương thoátnước – GSTSKH Trần Hữu Uyển” và phần mềm FlowHy.

a Độ sâu chôn cống ban đầu, đường kính nhỏ nhất.

- Thông thường cống thoát nước phải đặt sâu để đảm bảo cho nó không bị phá hoại

do tác động cơ học gây nên, đồng thời cũng nhằm đảm bảo một độ dốc cần thiết Quyđịnh về độ sâu chôn cống ban đầu như sau: Độ sâu nhỏ nhất tính từ đỉnh cống là 0,3 mđối với đường ống D300 ở khu vực không có xe cơ giới qua lại, là 0,7 m ở khu vực có

xe cơ giới qua lại (Điều 6.2.5 – [1])

- Đường kính cống thoát nước trong khu công nghiệp được quy định tối thiểu là

200 mm, ứng với vật liệu là bê tông cốt thép (Điều 4.5.1 – [1])

b Tính toán thuỷ lực cho từng đoạn cống.

- Sau khi xác định được lưu lượng của từng đoạn cống và chiều sâu chôn cống banđầu, tiến hành tính toán thuỷ lực của từng đoạn cống Căn cứ vào lưu lượng chọn đườngkính cống D, xác định độ dốc i hợp lý rồi xác định độ đầy h/D và tốc độ nước chảy trongcống Trong quá trình tính toán thuỷ lực cần đảm bảo những nguyên tắc sau:

+ Điểm tiếp nhận nước thải của nhà máy và các điểm ngoặc là những điểm tính toán.+ Độ đầy phải nhỏ hơn độ đầy tối đa, ứng với mỗi loại cống có đường kính khácnhau sẽ có độ đầy tối đa khác nhau

+ Vận tốc nước chảy lớn hơn hoặc bằng vận tốc tối thiểu và nhỏ hơn vận tốc nước chảytối đa, mỗi loại cống có đường kính khác nhau sẽ có vận tốc tối đa khác nhau

+ Tốc độ dòng chảy ở trong cống đoạn sau lớn hơn đoạn cống trước Tuy nhiênquy phạm cũng quy định, trong trường hợp vận tốc nước chảy lớn hơn 1,5 W=16,4

1,5 2 m/s thìcho phép tốc độ đoạn sau nhỏ hơn đoạn trước nhưng không được vượt quá 15 F

+ Khi tính toán thuỷ lực mạng lưới thoát nước tại một số điểm tính toán của mạnglưới có độ sâu chôn cống quá lớn (H > 5 m), do vậy để đảm bảo yêu cầu về kinh tế và

kỹ thuật trong xây dựng và vận hành ta bố trí các bơm chuyển tiếp tại những vị trí đó + Trên các đoạn cống thẳng phải bố trí các giếng thăm:

 D = 150-300 mm : Khoảng cách giữa hai giếng thăm liên tiếp là 20-30 m

 D = 400 – 600 mm : Khoảng cách giữa hai giếng thăm liên tiếp là 40 m

 D = 700 – 1000 mm : Khoảng cách giữa hai giếng thăm liên tiếp là 60 m

 D >1000 mm : Khoảng cách giữa hai giếng thăm liên tiếp là 100 m.+ Tại những nơi ống nhánh góp vào cống chính ở những độ sâu khác nhau (theonguyên tắc khi chiều cao chuyển bậc h > 0,5 m), những chỗ cần thiết giảm tốc độ dòngchảy và tại những chỗ yêu cầu cốt cống vào và cốt cống ra chênh lệch nhau nhiều thì ta

bố trí các giếng chuyển bậc

+ Trên mạng lưới ngoài tổn thất dọc đường còn có tổn thất cục bộ, thường xảy ra ởcác nơi: giếng chuyển hướng dòng chảy, giếng chuyển bậc Tổn thất cục bộ thườnggây ra hiện tượng dềnh nước – là hiện tượng không cho phép trong cống thoát tự chảy.Tuy nhiên tổn thất này không đáng kể so với tổn thất dọc đường nên ta có thể bỏ qua

- Các tuyến ống chính:

+ Tuyến 1: A17

A1-A2-A3-A4-A5-A6-A7-A8-A9-A10-A11-A12-A13-A14-A15-A16-+ Tuyến 2: B1-B2-B3-B4-B5-B6-B7-B8-B9-B10-B11-B12-B13-B14-B15

Ghi chú: Phân bố lưu lượng nước thải công nghiệp tuyến chính bảng 2.14, tính toán

thuỷ lực tuyến chính A1-TXL bảng 2.15 và tính toán thuỷ lực tuyến chính B1-TXLbảng 2.16 - phu lục B

- Các tuyến phụ : A4-A17; A6-A18; A8-A19; A10-A20; A21-A12; A14-A22; A15; B17-B6;B27-B9; B28-B11; B30-B13; B15-B2; B16-B4; B27-B9; B15-B2; B21-B2; B31-B29

A26-Ghi chú: Phân bố lưu lượng nước thải tuyến nhánh A bảng 2.17, phân bố lưu lượng

nước thải tuyến nhánh B bảng 2.18 - phụ lục B Bảng tính toán thuỷ lực tuyến phụ Abảng 2.19 và bảng tính toán thuỷ lực tuyến phụ A bảng 2.20 - phụ lục B

2.2.6 Những công trình trên mạng lưới.

a Cống.

Sử dụng cống bêtông cốt thép, đây là loại đường cống chịu được tải trọng lớn, dễchế tạo và giá thành tương đối rẻ Tuy nhiên, loại cống này có một số nhược điểm như

độ rỗng lớn, chịu xâm thực yếu Sử dụng cống bêtông cốt thép là phù hợp với điềukiện Việt Nam hiện nay

b Mối nối cống.

Tuỳ theo hình thù và cấu tạo cống mà người ta phân biệt hai kiểu nối cống chủ yếu:Nối miệng bát và nối bằng cống lồng Nối miệng bát áp dụng cho loại cống một đầutrơn và một đầu loe Nối bằng cống lồng dùng cho cả hai đầu trơn Công việc chèn khe

hở giữa hai cống gọi là xảm cống Có ba kiểu xảm : Xảm kiểu miệng bát, xảm kiểucống lồng, xảm ghép bằng vữa xi măng cát

c Nền và bệ cống.

- Để đảm bảo cho cống không bị lún gãy thì cống phải được đặt trên nền đất ổnđịnh Tuỳ theo kích thước, hình dạng vật liệu làm cống, tuỳ theo điều kiện địa hình vàđịa chất… mà cống có thể đặt trực tiếp lên nền đất tự nhiên hoặc trên nền nhân tạo

- Cống đặt trên nền đất có ảnh huởng rất lớn đến độ bền vững của nó Nếu cốngđược đặt trên nền đất khoét lỗ với góc ôm ống 90o thì sẽ chịu được áp lực lớn hơn 30

- Do tính chất sử dụng, người ta phân biệt: Giếng thăm trên đường thẳng, giếngvòng, giếng nối, giếng kiểm tra, giếng tẩy rửa và giếng đặc biệt:

+ Giếng vòng : Xây dựng ở những nơi cống thay đổi hướng

+ Giếng nối : Xây dựng ở những nơi có ống nhánh nối vào ống chính

+ Giếng kiểm tra: Xây dựng ở cuối hệ thống sân nhà hoặc tiểu khu, nhà máy trướckhi đổ vào cống đường phố

+ Giếng tẩy rửa: Để tẩy rửa cống thường được đặt đầu mạng lưới.

+ Giếng đặc biệt: Xây dựng với kích thước lớn để đưa các dựng cụ nạo vét vào cống.Cấu tạo của giếng gồm các phần sau: Lòng máng, ngăn công tác, tấm đan hoặc phần

co thắt, cổ và nắp đậy giếng Kích thước mặt bằng của giếng tuỳ thuộc vào đường kínhống, với D Wpp

chênh lệch nhau nhiều… Phân loại giếng: dựa vào chiều cao chuyển bậc, hình dáng

xây dựng, người ta chia giếng chuyển bậc thành những loại sau:

- Giếng chuyển bậc kiểu đập tràn mặt cắt thực dụng có hố tiêu năng

- Giếng chuyển bậc kiêu tự do với tường tiêu năng

- Giếng chuyển bậc kiểu ống đứng không có hố tiêu năng

- Giếng chuyển bậc kiểu ống đứng có hố tiêu năng

- Giếng chuyển bậc kiểu nhiều bậc

f Trạm bơm nước thải.

Nhiệm vụ của trạm bơm là bơm nước từ cống đặt sâu lên cống đặt nông hoặc lêntrạm xử lý Quá trình bơm nước thải có 2 giai đoạn: giai đoạn thứ nhất là lọc rác ra khỏinước để tránh cho máy bơm không bị tắc hỏng, giai đoạn thứ hai là bơm nước thải

2.2.7 Khái toán kinh tế phần mạng lưới thoát nước thải.

a Khái toán kinh tế phần cống (phụ lục B - bảng 2.21).

b Khái toán kinh tế phần giếng thăm (phụ lục B - bảng 2.22).

- Giếng thăm được xây dựng bằng bê tông và bê tông cốt thép,các giếng thăm cóđường kính trung bình 1m, thành giếng dày 0,15m; tính trung bình các giếng sâu 2,5m

- Giá thành trung bình của mỗi giếng tính theo từng loại đường kính ống dẫn

- Khoảng cách bố trí giữa các giếng thăm lấy theo bảng 15 - TCVN 7957:2008.+ Với cống D = 150  300 mm khoảng cách giữa các giếng là 20÷30 m

+ Với cống D = 400  600 mm khoảng cách giữa các giếng là 40 m

+ Với cống D = 700  1000 mm khoảng cách giữa các giếng là 60 m

c Khái toán kinh tế khối lượng đất đào đắp xây dựng.

- Tính sơ bộ lấy giá thành cho 1 m3 đất đào đắp: 50000 (đồng/m3)

- Dựa vào chiều dài đường cống, độ sâu đặt cống và đường kính cống ta tính đượcthể tích khối đất cần đào đắp:

Vđất = L  b  h (m3) (2.20)Trong đó:

L: Tổng chiều dài của toàn mạng lưới.(m)

b: Chiều rộng mương đào trung bình, (m)

h: Chiều sâu chôn cống trung bình, (m)

- Giá thành đào đắp:

Gđất =

V đ

106×50000 (triệu đồng) (2.21)

d Khái toán kinh tế cho trạm bơm và bơm cục bộ.

- Sơ bộ tính giá thành bơm cục bộ là 200 triệu đồng/1bơm

- Số lượng bơm cục bộ: 6 bơm

- Tổng giá thành xây dựng bơm cục bộ: 200 x 6 = 1200 (triệu đồng)

e Chi phí quản lý mạng lưới trong một năm.

- Chi tiêu hành chính sự nghiệp cho cơ quan quản lý:

U = 0,2%  MXD = 0,2 × 7929,7 = 15,86 (triệu đồng) (2.20)Trong đó:

MXD: Vốn đầu tư để xây dựng mạng lưới, triệu đồng

MXD = (Gđường ống + Ggiếng thăm+ Gđào đắp + Gbơm) (triệu đồng) = 4189,7 + 674,2 + 1865,8 + 1200 = 7929,7 (triệu đồng)

Với:

Gđường ống : Khái toán kinh tế phần đường ống, triệu đồng

Ggiếng thăm : Khái toán kinh tế phần giếng thăm, triệu đồng

Gđào đắp : Khái toán kinh tế khối lượng đất đào đắp, triệu đồng

Gbơm : Khái toán kinh tế bơm, triệu đồng

- Lương và phụ cấp cho cán bộ quản lý:

L = N  b  12 = 10 × 3,5 × 12 = 420 (triệu đồng)

Trong đó:

N: Số cán bộ, công nhân viên quản lý mạng lưới

∑L : Tổng chiều dài của mạng lưới.

l: Chiều dài tuyến cống do 1 người quản lý, chọn 1000 m/người

- Lương và phụ cấp cho công nhân, b = 3,5 triệu/người/tháng

- Chi phí sửa chữa mạng lưới:

Trong đó:

MXD : Vốn đầu tư để xây dựng mạng lưới

Q : Lưu lượng nước thải, Q = 29700 m3/ngđ

+ Theo đồng/người:

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI

3.1 CÁC SỐ LIỆU TÍNH TOÁN.

Dựa vào phụ lục B - bảng 2.13: Tổng lưu lượng nước thải sản xuất năm 2035 ta có:

3.1.1 Lượng nước thải.

a Lượng nước thải sản xuất

QSX ¿ 2035 ¿¿¿ = 20900,31 (m3/ngđ)

b Nước thải sinh hoạt của công nhân

QSHCN 2035 = QT 2035 + QSH 2035 = 118,15 + 8521,68 = 8639,82 (m3/ngđ) Trong đó:

QT : Lưu lượng nước tắm của công nhân tính đến 2035 (m3/ngđ)

Qsh: Lưu lượng nước sinh hoạt của công nhân tính đến 2035 (m3/ngđ)

c Nước thải sinh hoạt của nhân viên

Theo bảng tổng lưu lượng nước thải của khu công nghiệp trong từng giờ ta có:

- Lưu lượng ngày đêm: Qngđtb = 29700 (m3/ngđ)

- Lưu lượng trung bình: Qhtb = 1237,5 (m3/h)

- Hệ số không điều hòa: K=

q max s

473 ,94

343 , 75 =1, 38 Với K = 1,37 < 1,5 và do tính chất nước thải chế độ thải của khu công nghiệpkhông điều hòa nên trạm xử lý nước thải cần có bể điều hòa

Ghi chú: Tổng lưu lượng nước thải theo giờ của khu công nghiệp Bảng 3.1- Phụ lục C.

3.1.2 Nồng độ bẩn của nước thải (tham khảo phần 3.2- [8] )

a Nồng độ nước thải sinh hoạt công nhân của nhà máy.

nBOD5 : Tải lượng chất bẩn theo BOD5 của nước thải sinh hoạt đã lắng tính chomột người nBOD5 = 30÷35 g/ng.ngđ, chọn nBOD5 = 35 g/ng.ngđ (Bảng 25-[1]).

- Hàm lượng chất bẩn theo COD: BOD5/COD = 0,6 – 0,8

- Hàm lượng chất bẩn theo BOD5:

- Hàm lượng chất bẩn theo COD:

- Như vậy, nước thải đưa vào trạm xử lý có các thông số như sau:

+ Lưu lượng : Q = 29700 m3/ngđ

+ SS : C = 189,60 mg/l

+ BOD5 : L5 = 105,70 mg/l

+ COD : L = 374,66 mg/l

3.1.3 Xác định mức độ cần thiết làm sạch nước thải.

Nước thải của KCN phải được xử lý sơ bộ trong từng nhà máy, xí nghiệp đạt tiêuchuẩn của trạm trước khi đưa đến trạm xử lý tập trung Nước thải xử lý tại trạm tậptrung đạt giới hạn B của QCVN 40:2011 (khi xả vào nguồn nước dùng cho mục đíchtưới tiêu)

- Mức độ cần thiết để xử lý theo hàm lượng chất lơ lửng:

ESS =

C−C R

189,6−81 189,6 =57 ,3% (3.7)

- Mức độ cần thiết xử lý theo BOD5:

3.2 LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP VÀ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI

Các phương pháp xử lý nước thải công nghiệp: để xử lý nước thải công nghiệp tadùng phương pháp hóa học, phương pháp cơ học, phương pháp sinh học

3.2.1 Phương pháp hóa học và hóa lý.

Phương pháp này được dùng để thu hồi các chất quí, khử các chất độc hoặc cácchất ảnh hưởng xấu đối với giai đoạn làm sạch sinh hóa sau này Cơ sở của cácphương pháp hóa học là các phản ứng hóa học, các quá trình lý hóa diễn ra giữa chấtbẩn với hóa chất cho thêm vào Những phản ứng diễn ra có thể là những phản ứng oxyhóa – khử, các phản ứng tạo kết tủa hoặc các phản ứng phân hủy chất độc hại Cácphương pháp hóa học là oxy hóa, trung hòa và keo tụ

3.2.2 Phương pháp xử lý cơ học

- Phương pháp này thường phục vụ cho giai đoạn xử lý sơ bộ, ít khi là giai đoạn kết thúcquá trình xử lý nước thải sản xuất Phương pháp này dùng để loại tạp chất không tan (còngọi là tạp chất cơ học) trong nước Các tạp chất này có thể ở dạng vô cơ hay hữu cơ

- Các phương pháp cơ học thường dùng là: lọc qua lưới, lắng, xiclon thủy lực, lọcqua lớp vật liệu cát và quay ly tâm

3.2.3 Phương pháp sinh hóa

- Phương pháp sinh hóa dùng để loại các chất phân tán nhỏ, keo và hòa tan hữu cơkhỏi nước thải Phương pháp này dựa vào khả năng sống của vi sinh vật Chúng sửdụng chất hữu cơ có trong nước thải làm nguồn dinh dưỡng như cacbon, nitơ,

- Trong quá trình dinh dưỡng, các vi sinh vật sẽ nhận các chất để xây dựng tế bào

và sinh năng lượng nên sinh khối của nó tăng lên

- Người ta phân biệt hai giai đoạn tiêu thụ chất dinh dưỡng của vi sinh vật:

+ Giai đoạn hấp phụ các chất phân tán nhỏ, keo và hòa tan (dạng hữu cơ và vô cơ)lên bề mặt tế bào vi sinh vật

+ Giai đoạn phân hủy các chất đã hấp phụ qua màng vào trong tế bào vi sinh vật,

đó là các phản ứng hóa sinh (oxy hóa – khử)

- Tất cả các phương pháp xử lý nước thải đã trình bày trên có thể phân ra hai nhóm:Nhóm các phương pháp phục hồi và nhóm các phương pháp phân hủy Đa số cácphương pháp hóa lý được dùng để thu hồi các chất quý trong nước thải và thuộc nhómcác phương pháp phục hồi Còn các phương pháp hóa học và sinh học thuộc nhóm cácphương pháp phân hủy Gọi là phân hủy vì các chất bẩn trong nước thải sẽ bị phân hủychủ yếu theo các phản ứng oxy hóa và một ít theo các phản ứng khử Các sản phẩm tạothành sau khi phân hủy sẽ được loại khỏi nước thải ở dạng khí, lắng cặn hoặc còn lạitrong nước nhưng không độc

- Những phương pháp phục hồi và phương pháp hóa học thường chỉ dùng để xử lýcác loại nước thải đậm đặc riêng biệt, còn đối với loại nước loãng, với khối lượngnhiều thì không phù hợp

- Nước thải công nghiệp sau khi xử lý bằng phương pháp sinh hóa có thể xả ranguồn sông hồ nếu đảm bảo được các tiêu chuẩn vệ sinh và nuôi cá, nhiều khi có thểtái sử dụng lại được trong các dây chuyền sản xuất

- Nhìn chung khi chọn các phương pháp xử lý nước thải công nghiệp phải căn cứvào đặc điểm về khối lượng, chất lượng của chúng và các điều kiện khác tại địaphương Trong mọi trường hợp phải chọn phương pháp xử lý và sử dụng nước thảimột cách hiệu quả nhất, kinh tế nhất về xây dựng và quản lý

3.3 CƠ SỞ LỰA CHỌN VÀ DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI

3.3.1 Cơ sở lựa chọn dây chuyền công nghệ xử lý nước thải.

Việc lựa chọn sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lý nước thải dựa vào:

- Hiệu suất của quá trình E (mức độ làm sạch cần thiết)

- Đặc điểm của nguồn thải về lưu lượng và chế độ thải

- Tính chất, thành phần của chất bẩn cần loại bỏ

- Đặc điểm nguồn tiếp nhận

- Đặc điểm tự nhiên tại khu vực như điều kiện địa chất công trình, điều kiện khítượng thủy văn,

Vận chuyển

NướcHồilưu

Làm thoáng sơ bộCặn

Vận chuyển

Urê CaHPO4NaOH H2SO4

Ngăn tiếp nhận

Trung hoàSong chắn rácNước thải

- Các đặc tính, thông số kỹ thuật các thiết bị có trên thị trường và chi phí đầu tư,

vận hành và bảo dưỡng chúng,

3.3.2 Lựa chọn sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lý nước thải

Dựa vào tính chất nước thải, các điều kiện cụ thể của khu công nghiệp và mức độ

làm sạch, đề xuất 2 phương án công nghệ xử lý Trong đó, phương án I sử dụng bể

aeroten có ngăn tái sinh bùn và phương án II sử dụng bể SBR:

- Sơ đồ khối dây chuyền công nghệ trạm xử lý nước thải - Phương án I:

GVHD: KS Nguyễn Dương Quang Chánh Trang 31 SVTH: Võ Thị Thu – Lớp: 12MTLT

Th.S Phan Thị Kim Thủy

Vận chuyển

Máy ép bùn

Mêtan

Sông VĐ( Cột B – QCVN 40-2011)Nước

Hồi lưu

Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế hệ thống thoát nước và xử lý nước thải khu công nghiệp N – tỉnh QN

Hình 3.1 Sơ đồ dây chuyền công nghệ

trạm xử lý nước thải (phương án I.

- Thuyết minh dây chuyền công nghệ phương án I:

+ Nước thải từ mạng lưới thoát nước được đưa về trạm xử lý bằng đường cốngthoát nước (với các thông số đầu vào Q = 29700 m3/ngđ, Lss = 189,60 (mg/l), LBOD5

=105,70 (mg/l), LCOD= 374,66 (mg/l)) Nước thải được đưa về ngăn tiếp nhận rồi điqua song chắn rác nhằm loại bỏ các loại rác

+ Tiếp theo nước thải đi qua bể lắng cát để lắng cát sỏi sau đó nước thải nước tậptrung về bể điều hoà nhằm điều hoà lưu lượng trước khi vào bể trung hòa Ở đây nướcthải được trung hoà bằng dung dịch axit H2SO4 hoặc dung dịch NaOH để đảm bảo pHcủa nước thải nằm trong khoảng 6,5÷8,5 nhằm tạo điều kiện cho hiệu quả xử lý củacác công trình sinh học tiếp theo là tốt nhất, tại đây hàm lượng COD chuyển qua 40%.Vậy Lss=189,6 (mg/l); LBOD5= 218,10 (mg/l), LCOD = 243,36 (mg/l)

+ Sau khi đã trung hòa pH nước thải được dẫn qua bể làm thoáng sơ bộ để giảmbớt SS và BOD trong nước thải Hiệu suất xử lý SS và BOD qua lắng có làm thoáng sơ

bộ tăng lên 10%

+ Sau khi làm thoáng nước thải được đưa tới bể lắng ly tâm đợt I để loại bỏ bớtcác chất lơ lửng có trong nước Hiệu suất bể lắng ly tâm I là 60% (bể lắng 50% + nướcthải có làm thoáng 10%) khi đó nồng độ các chất trong nước thải: Lss= 75,84 (mg/l),

LBOD5 = 105,70(mg/l), LCOD = 243,36(mg/l)

+ Sau đó nước thải được dẫn vào bể trộn để bổ sung thêm thành phần nitơ,photpho trong nước thải tạo môi trường sống thích hợp cho vi sinh vật trong bể sinhKhí

Mêtan

NướcHồilưu

Làm thoáng sơ bộ Nước thải

Trung hoàSong chắn ráchọc Công trình xử lý sinh học ở đây cụ thể là aeroten có ngăn tái sinh Nước thải sau

khi qua bể aroten thì: Lss= 75,84 (mg/l), LBOD5 = 40,5 (mg/l) E= 84,97%; LCOD = 121,5

(mg/l) E = 70,57%

+ Tiếp theo nước thải được đưa sang bể lắng II nhằm lắng bớt bùn hoạt tính và

chất lơ lửng, một phần bùn được đưa tuần hoàn về bể aeroten Qua lắng II Lss=

41,2(mg/l) E = 55,2% (bảng 36 TCVN 7957:2008), LBOD5= 40,5(mg/l), LCOD = 121,5

(mg/l) Nước sau khi xử lý đạt tiêu chuẩn loại B QCVN 40:2011 Cuối cùng nước thải

được xả vào nguồn tiếp nhận

+ Phần cặn từ bể lắng I đưa sang bể mêtan để phân huỷ và ổn định cặn Phần bùn

dư của bể lắng II được đưa vào bể nén bùn nhằm giảm thể tích và độ ẩm trước khi đưa

vào bể mêtan để phân huỷ và ổn định cặn Cặn sau khi được ổn định sẽ được đưa vào

máy ép bùn để làm ráo nước hoàn toàn trước khi được vận chuyển đi Nước dư từ bể

nén bùn và bể mêtan được đưa vào trước aeroten Do quy định bắt buộc các nhà máy

phải có xử lý sơ bộ đạt tiêu chuẩn của trạm xử lý tập trung nên lượng rác và cát ở song

chắn rác và bể lắng cát trong 1 ngày là không nhiều vì vậy hằng ngày vận chuyển đi

hoặc chôn lấp

- Sơ đồ khối dây chuyền công nghệ trạm xử lý nước thải - Phương án II:

GVHD: KS Nguyễn Dương Quang Chánh Trang 33 SVTH: Võ Thị Thu – Lớp: 12MTLT

Th.S Phan Thị Kim Thủy

NaOH

H2SO4Cấp khí

Máy ép bùnKhí Mêtan Nén bùn đứng Bùn

Mêtan

SBR

Sông VĐ(Cột B – QCVN 40-2011)Nước

hồilưu

Vận chuyển

Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế hệ thống thoát nước và xử lý nước thải khu công nghiệp N – tỉnh QN

Hình 3.2 Sơ đồ dây chuyền công nghệ trạm xử lý nước thải (phương án II)

- Thuyết minh dây chuyền công nghệ - phương án 2:

+ Nước thải từ mạng lưới thoát nước được đưa về trạm xử lý bằng đường cốngthoát nước (với các thông số đầu vào Q = 29700 m3/ngđ, Lss=189,60 (mg/l), LBOD5

=105,70 (mg/l), LCOD = 374,65 (mg/l)) Nước thải được đưa về ngăn tiếp nhận rồi điqua song chắn rác nhằm loại bỏ các loại rác

+ Tiếp theo nước thải đi qua bể lắng cát để lắng cát sỏi sau đó nước thải nước tậptrung về bể điều hoà nhằm điều hoà lưu lượng trước khi vào bể trung hòa Ở đây nướcthải được trung hoà bằng dung dịch axit H2SO4 hoặc dung dịch NaOH để đảm bảo pHcủa nước thải nằm trong khoảng 6,5÷8,5 nhằm tạo điều kiện cho hiệu quả xử lý củacác công trình sinh học tiếp theo là tốt nhất, tại đây hàm lượng COD chuyển qua 40%.Vậy Lss= 189,60 (mg/l); LBOD5= 218,10mg/l), LCOD = 243,36 (mg/l)

+ Sau khi đã trung hòa pH nước thải được dẫn qua bể làm thoáng sơ bộ để giảmbớt SS và BOD trong nước thải Hiệu suất xử lý SS và BOD qua lắng có làm thoáng sơ

bộ tăng lên 10% Sau khi làm thoáng nước thải được đưa tới bể lắng ly tâm đợt I đểloại bỏ bớt các chất lơ lửng có trong nước Hiệu suất bể lắng ngang là 60% (bể lắng50% + nước thải có làm thoáng 10%) khi đó: Lss= 75,84 (mg/l), LBOD5 = 218,10(mg/l),

LCOD = 243,36 (mg/l)

+ Sau đó nước thải được dẫn vào bể trộn để bổ sung thêm thành phần nitơ,photpho trong nước thải tạo môi trường sống thích hợp cho vi sinh vật trong bể sinhhọc Công trình xử lý sinh học ở đây cụ thể là SBR Nước thải sau khi qua bể SBR thì

Lss= 81(mg/l) E = 11,93%, LBOD5 = 40,5(mg/l) E = 84,97%, LCOD = 121,5 (mg/l) E =70,57% Nước sau khi xử lý đạt tiêu chuẩn loại B QCVN 40:2011 Cuối cùng nướcthải được xả vào nguồn tiếp nhận

+ Phần cặn từ bể lắng I đưa sang bể nén bùn để tách ẩm rồi sang mêtan để phânhuỷ và ổn định cặn Phần bùn dư của bể SBR được đưa vào bể nén bùn nhằm giảm thểtích và độ ẩm trước khi đưa vào bể mêtan để phân huỷ và ổn định cặn Cặn sau khiđược phân hủy và ổn sẽ được đưa vào máy ép bùn để là ráo nước trước khi được vậnchuyển đi Nước dư từ bể nén bùn và bể mêtan được đưa trở lại aeroten Do quy địnhbắt buộc các nhà máy phải có xử lý sơ bộ đạt tiêu chuẩn của trạm xử lý tập trung lượngrác và cát ở song chắn rác và bể lắng cát trong 1 ngày là không nhiều vì vậy hằng ngàyvận chuyển đi hoặc chôn lấp

3.3.3 Lựa chọn phương án.

Cả hai phương án đều xử lý hiệu quả, đạt yêu cầu, đảm bảo chất lượng nước thảiđầu ra (theo QCVN 40:2011/BTNMT) Tuy nhiên mỗi phương án đều có những ưunhược điểm riêng như sau:

a Ưu, nhược điểm của 2 phương án.

- Phương án I:

+ Ưu điểm:

 Hiệu quả xử lý cao do bùn luôn được hoạt hóa lại trước khi vào ngăn aeroten nên

sẽ làm việc hiệu quả hơn

 Chịu được sự dao động lớn của lưu lượng và chất lượng nước thải

 Việc ngừng hoạt động bể aeroten sẽ không ảnh hưởng đến bùn hoạt tính, vì ta cóthể chỉ hoạt động ngăn tái sinh để nuôi bùn nên việc khởi động lại ngăn aeroten là dễdàng và không mất thời gian nhiều

 Hoạt động ổn định

+ Nhược điểm:

Quản lý vận hành tương đối phức tạp hơn khi sử dụng ngăn khôi phục bùn vì nóđòi hỏi trình độ chuyên môn của người quản lý vận hành

- Phương án II:

+ Ưu điểm:

 Không cần phải có bể lắng 2 vì các quá trình diễn ra trong cùng một bể

 Sự dao động lưu lượng ít ảnh hưởng đến hiệu quả xử lý

+ Nhược điểm:

 Hiệu quả xử lý không cao khi gặp sự cố trong một công đoạn nào đó

 Do lượng bùn trong bể là không đổi nên khi nồng độ chất bẩn thay đổi (tăng)thì sẽ hoạt động không có hiệu quả, chất lượng nước ra không đạt yêu cầu

 Thích hợp với công suất nhỏ nên khó nâng cấp khi có yêu cầu

 Dung tích bể lớn hơn vì các quá trình diễn ra cả trong cùng một bể

 Người vận hành phải có trình độ và phải theo dõi một cách thường xuyên

bể aeroten đẩy có ngăn tái sinh bùn chiếm ưu thế hơn vì khả năng chịu được sự daođộng lớn của lưu lượng và chất lượng nước thải

Kết luận: Với những tính chất, ưu điểm và nhược điểm của từng phương án đã nêu

ở trên, ta chọn phương án I để xây dựng trạm xử lý nước thải

3.4 TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH PHƯƠNG ÁN I.

Bảng 3.2: Kích thước của ngăn tiếp nhận nước thải.

a Tính toán mương dẫn nước thải từ ngăn tiếp nhận đến song chắn rác.

Nước thải theo mương chảy đến song chắn rác Mỗi song chắn rác sẽ có mộtmương dẫn riêng và lưu lượng tính toán sẽ chia đều cho số mương tương ứng Dựavào kết quả đó, chọn 2 song chắn rác công tác Như vậy cần tính toán thuỷ lực cho 2mương dẫn tương ứng với lưu lượng bằng ½ lưu lượng tính toán

Bảng 3.3 Kết quả tính toán thuỷ lực mương dẫn nước thải ở song chắn rác.

Thông số thuỷ lực Lưu lượng tính toán, l/s

Chiều cao xây dựng mương :

H = hmax + hbv = 0,49+ 0,3 = 0,79 (m)

Trong đó:

hmax là chiều cao lớp nước lớn nhất trong mương, hmax = 0,44

hbv là chiều cao bảo vệ, hbv = 0,3 m (0,3÷0,5m)

Nước thải vào

B Ngăn tiếp nhậnMương dẫn nước

bh1

Hình 3.3 Ngăn tiếp nhận.

qmax : Lưu lượng của nước thải, qmax = 237,30 l/s = 0,2373 (m3/s).

vs : Tốc độ nước chảy qua song chắn, lấy bằng vận tốc trong mương dẫn,

v = 0,98 m/s.(v < 0,8-1m/s)

l : Khoảng cách giữa các khe hở, song chắn rác tinh chọn l = 15 mm

hmax : Chiều sâu lớp nước ở song chắn rác, hmax =0,44 m

K : Hệ số kể đến mức độ cản trở của dòng chảy do hệ thống cào rác, K=1,05

- Chiều rộng của song chắn rác được tính theo công thức sau:

BS = s×(n + 1) + (l C p=C t× (1+h) =7,34× ( 1+3 ) =8,41 n) = 0,008×(34 + 1) + (0,015 × 34) = 0,79 (m)(3.10)

Trong đó:

n : Số khe hở, n = 34 khe

s : Bề dày của thanh chắn rác, thường lấy s = 0,008m

- Kiểm tra vận tốc dòng chảy ở phần mở rộng của mương trước song chắn ứng với

qmin để khắc phục khả năng lắng đọng cặn khi vận tốc nhỏ hơn 0,4m/s:

v : Vận tốc của nước thải qua song chắn rác, v = 0,98 m/s

K1 : Hệ số kể đến tổn thất do vướng rác ở song chắn, K1=3 (Điều 8.2.6-[1])

ξ : Hệ số cản cục bộ của song chắn đuợc xác định theo công thức.

ξ=β×(s l)43sin α=1, 83×(0 ,0081 0, 015 )43sin 60o=0, 697

(m)(3.13)

β: Hệ số phụ thuộc vào tiết diện ngang của thanh song chắn, lấy theo Bảng [8] Chọn dạng hình dạng của thanh chắn rác tương ứng với hệ số β=1,83

3-7-α : Góc nghiêng của song chắn so với hướng dòng chảy, 3-7-α= 60o

- Chiều dài phần mở rộng trước thanh chắn rác L1:

Bs : Chiều rộng của song chắn rác, Bs = 0,79 m

Bm: Chiều rộng của mương dẫn, Bm = 0,75 m

Trong đó:

Ls: Chiều dài phần mương đặt song chắn rác, Ls = 1,5 m

- Chiều sâu xây dựng của phần mương đặt song chắn rác:

H = hn + hs + 0,3 = 0,49 + 0,045 + 0,3 = 0,85 (m)

Trong đó:

hn : Chiều cao lớp nước trong mương dẫn, hmax = 0,49 m

hs : Tổn thất áp lực ở song chắn rác, hs = 0,045 m

hsh1h1

A-A

h1

Bs Bm

Css : Nồng độ nước thải sản xuất, Css= 189,60 mg/l

Qsx : Lưu lượng nước thải sản xuất, Qsx= 29700 m3/ngđ

nll : Tải lượng chất lơ lửng của nước thải sinh hoạt cho 1 người trong một ngàyđêm lấy theo (Bảng 25-[1]), nll = 65 g/ng.ngđ

a : Lượng rác tính cho đầu người trong năm (Bảng 20-[1]), với l =16 mm lấy a

= 8 l/ng.năm

- Trọng lượng rác ngày đêm:

P = W × G = 2,06 × 750 = 1542,74 (kg/ngđ) = 1,543 (T/ngđ) (3.19)Trong đó:

G : Khối lượng riêng của rác,G = 750 kg/m3 (Điều 7.2.12-[1])

- Kích thước song chắn rác B × L × H là 0,80m × 1,6m × 0,85m