THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT KHU CĂN HỘ RUBY GARDEN CÔNG SUẤT 420 M3NGÀY ĐÊM”

Việc thu gom chất thải rắn sinh hoạt sẽ do các đội vệ sinh môitrường trong khu vực dự án kết hợp với địa phương thực hiện. Quy hoạch hệ thống cây xanh: Công trình được tổ chức với mô hì

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOA MÔI TRƯỜNG -TÀI NGUYÊN



KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

Đề Tài:

THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT

KHU CĂN HỘ RUBY GARDEN CÔNG SUẤT 420M3/NGÀY ĐÊM

Chuyên ngành: Kỹ Thuật Môi Trường

Thực hiện: Lê Lưu Ly Niên khóa: 2011 - 2015

Tp Hồ Chí Mính, Tháng 6 Năm 2015

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP.HỒ CHÍ MINH

KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN



THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT KHU CĂN HỘ

RUBY GARDEN CÔNG SUẤT 420 M 3 /NGÀY ĐÊM

Tác giả

LÊ LƯU LY

Khóa luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầu

cấp bằng Kỹ sư ngành

Kỹ Thuật Môi Trường

Giáo viên hướng dẫnT.S NGUYỄN TRI QUANG HƯNG

Tp Hồ Chí Minh, Tháng 06 Năm 2015

ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HCM

KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI

NGUYÊN



Độc lập – Tự do – Hạnh phúc



PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN

NIÊN KHÓA: 2011 – 2015

1 Tên đề tài:

“THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT KHU CĂN HỘ

RUBY GARDEN CÔNG SUẤT 420 M 3 /NGÀY ĐÊM”

2 Nội dung khóa luận:

 Tổng quan về dự án khu căn hộ cao cấp RUBY GARDEN

 Lựa chọn chọn thông số thiết kế

 Đề xuất và lựa chọn phương án thiết kế hệ thống xử lý nước thải , tiêu chuẩn ápdụng QCVN 14:2008/BTNMT, cột A

 Tính toán kinh tế hệ thống xử lý nước thải

 Hoàn thiện công nghệ xử lý, triển khai bản vẽ thiết kế

3 Thời gian thực hiện: Từ 10/02/2015 đến 15/06/2015

4 Họ và tên giáo viên hướng dẫn: TS Nguyễn Tri Quang Hưng

Nội dung và yêu cầu KLTN đã được thông qua Khoa và Bộ môn

Ngày … tháng … năm 2015 Ngày … tháng … năm 2015

Ban Chủ Nhiệm Khoa Giảng Viên Hướng Dẫn

T.S NGUYỄN TRI QUANG HƯNG

LỜI CẢM ƠN

Sau thời gian bốn năm học tập để thực hiện báo cáo thực tập tốt nghiệp cũngnhư khóa luận tốt nghiệp, tôi luôn nhận được sự quan tâm, động viên và giúp đỡ nhiệttình của các thầy cô, người thân, bạn bè và các cơ quan, tổ chức

Đầu tiên, tôi xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến công ơn sinh thành và dưỡng dụccủa ba, mẹ cùng sự giúp đỡ và dìu dắt của người than trong gia đình, tất cả mọi ngườitrong gia đình luôn là chỗ dựa tinh thần và là nguồn động lực để tôi vượt qua khó khăn

để hoàn thành tốt nhiệm vụ của mình

Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến T.S Nguyễn Tri Quang Hưng, ngườithầy đã dành nhiều thời gian tận tình giúp đỡ và truyền đạt kiến thức và nhiều kinhnghiệm thực tế hướng dẫn tôi hoàn thành bài báo cáo thực tập tốt nghiệp này

Tôi xin gửi lời cảm ơn tri ân đến tất cả các thầy cô Khoa Môi Trường & TàiNguyên, trường Đại học Nông Lâm TP.HCM đã tận tình dạy dỗ, truyền đạt cho tôikiến thức chuyên môn, kinh nghiệm thực tế trong suốt bốn năm vừa qua

Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến các anh chị trong công ty Môi TrườngTín Đạt đã tạo cơ hội cũng như truyền đạt kinh nghiệm về chuyên môn cho tôi trongsuốt thời gian thực tập tại đó

Cuối cùng tôi xin chân thành cảm ơn đến tập thể các bạn lớp DH11MT lànhững người bạn đã luôn đông hành, giúp đỡ và chia sẽ mọi thứ trong suốt bốn nămhọc vừa qua

Mặc dù rất cố gắng nhưng không thể tránh những sai sót, rất mong nhận được ýkiến đóng góp của thầy cô và bạn bè

Một lần nữa xin chân thành cảm ơn!

Thủ Đức, ngày 5 tháng 06 năm 2015

Sinh viên thực hiện

Lê Lưu Ly

TÓM TẮT KHÓA LUẬN



Đề tài : “ Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu căn hộ RUBY

GARDEN công suất 420m 3 /ngày đêm” được thực hiện trong khoảng thời gian

10/2/2015 đến 15/6/2015

Đề tài bao gồm những nội dung sau :

 Tổng quan lý thuyết, bao gồm :

- Tổng quan về dự án khu căn hộ cao cấp RUBY GARDEN.

- Tổng quan về các phương pháp xử lý nước thải.

 Một số công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt đang được áp dụng ở một số khuchung cư hiện nay

 Lựa chọn và đề xuất hai phương án thiết kế hệ thống xử lý nước thải , tiêuchuẩn áp dụng QCVN 14:2008/BTNMT, cột A

- Phương án 1: Nước thải đi qua song chắn rác vào hố thu gom Từ hố thu gom

nước được bơm lên bể điều hòa rồi bơm qua bể Anoxic , tiếp theo là bể Arotanksau đó tự chảy vào bể lắng đứng, sau đó qua bể trung gian Nước thải từ bểtrung gian được bơm qua bồn lọc áp lực sau đó bơm đến bể khử trùng và thảivào nguồn tiếp nhận của TP Hồ Chí Minh

- Phương án 2: Nước thải đi qua song chắn rác vào hố thu gom Từ hố thu gom

nước được bơm lên bể điều hòa rồi bơm qua bể MBBR sau đó tự chảy vào bểlắng đứng, sau đó qua bể trung gian Nước thải từ bể trung gian được bơm quabồn lọc áp lực sau đó bơm đến bể khử trùng và thải vào nguồn tiếp nhận của

TP Hồ Chí Minh

 Tính toán chi tiết các công trình xử lý nước thải của 2 phương án thiết kế

 Tính toán kinh tế chi phí xây dựng hệ thống xử lý nước thải và giá thành quy về1m3 nước thải cho hai phương án thiết kế

- Chi phí xử lý theo phương án 1 là: 5.780 VNĐ

- Chi phí xử lý theo phương án 2 là: 4.900 VNĐ

Qua đó lựa chọn phương án để thiết kế bản vẽ

 Lập bản vẽ thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt cho khu Căn hộ RubyGarden

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i

TÓM TẮT KHÓA LUẬN ii

DANH MỤC BẢNG v

DANH MỤC HÌNH ẢNH vi

Chương 1:MỞ ĐẦU 1

1.1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI 1

1.2 MỤC TIÊU KHÓA LUẬN 2

1.3 NỘI DUNG VÀ PHẠM VI THỰC HIỆN KHÓA LUẬN 2

1.3.1 Nội dung thực hiện 2

1.3.2 Phạm vi thực hiện 2

1.4 PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN KHÓA LUẬN 2

1.4.1 Phương pháp nghiên cứu tài liệu 2

1.4.2 Phương pháp nghiên khảo sát thực địa 2

1.4.3 Phương pháp so sánh 3

1.4.4 Phương pháp phân tích chi phí lợi ích 3

1.4.5 Phương pháp phân tích và trình bày báo cáo 3

1.5 Ý NGHĨA KHOA HỌC THỰC TIỄN 3

Chương 2: TỔNG QUAN KHU CĂN HỘ RUBY GARDEN 4

2.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ KHU CĂN HỘ RUBY GARDEN 4

2.2 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN TẠI KHU VỰC DỰ ÁN 4

2.2.1 Vị trí địa lý 4

2.2.2 Điều kiện khí hậu 5

2.2.3 Giới thiệu quy mô chung cư 5

Chương 3: ĐẶC TRƯNG VỀ NƯỚC THẢI SINH HOẠT VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT 9

3.1 ĐẶC TRƯNG NƯỚC THẢI SINH HOẠT 9

3.1.1 Nguồn gốc và lưu lượng nước thải 9

3.1.2 Thành phần, tính chất nước thải 9

3.1.3 Bảo vệ nguồn nước mặt khỏi sự ô nhiễm do nước thải: 11

3.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT 12

3.2.1 Phương pháp xử lý cơ học 12

3.2.2 Phương pháp xử lý hóa lý 16

3.2.3 Phương pháp xử lý sinh học 18

3.2.4 Phương pháp xử lý bùn cặn 28

3.2.5 Phương pháp khử trùng nước thải 29

3.2.6 Giới thiệu một số hệ thống xử lý nước thải tiêu biểu 30

Chương 4: ĐỀ XUẤT CÁC PHƯƠNG ÁN VÀ TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT CÔNG SUẤT 420 M3/NGÀY ĐÊM 32

4.1 LỰA CHỌN THÔNG SỐ THIẾT KẾ 32

4.2 ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ 34

4.2.1 Phương án 1 34

4.2.1.a Sơ đồ công nghệ 34

4.2.1.b Thuyết minh sơ đồ công nghệ 35

4.2.1.c Hiệu suất xử lý 36

4.2.2 Phương án 2 37

4.2.2.a Sơ đồ công nghệ 37

4.2.2.b Thuyết minh sơ đồ công nghệ 37

4.2.2.c Hiệu suất xử lý 38

4.3 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC CÔNG TRÌNH CÁC ĐƠN VỊ 39

4.3.1 Phương án 1 39

4.3.2 Phương án 2 46

4.4 DỰ TOÁN KINH TẾ CÁC CÔNG TRÌNH CÁC ĐƠN VỊ 49

4.4.1 Phương án 1 49

4.4.2 Phương án 2 49

4.5 SO SÁNH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN KHẢ THI 50

Chương 5: KẾT LUẬN KIẾN NGHỊ 51

5.1 KẾT LUẬN: 51

5.2 KIẾN NGHỊ: 51

TÀI LIỆU THAM KHẢO 53

PHỤ LỤC 56

DANH MỤC BẢNG

Bảng 3.1 Tải lượng chất bẩn tính cho một người trong ngày đêm 10

Bảng 3.2.Thành phần đặc trưng của các loại nước thải sinh hoạt 11

Bảng 3.3 Thành phần và tính chất nước thải 11

Bảng 3.4 So sánh hiệu quả xử lý giữa bể aerotank và bể sinh học hiếu khí sử dụng giá thể tiếp xúc dạng sợi 28

Bảng 4.1 Kết quả phân tích chất lượng nước đầu vào của khu căn hộ Phú Thạnh- Tân phú 32 Bảng 4.2 Kết quả phân tích chất lượng nước đầu vào của khu căn hộ Estella, Quận 2 32

Bảng 4.3 Nguyên tắc lựa chọn thông số tính toán 33

Bảng 4.4 Thông số lựa chọn tính toán 33

Bảng 4.5 Dự tính hiệu suất các công trình phương án 1 36

Bảng 4.6 Dự tính hiệu suất các công trình phương án 2 38

Bảng 4.7 Các thông số thiêt kế song chắn rác bằng inox 39

Bảng 4.8 Các thông số thiêt kế hố thu gom 40

Bảng 4.9 Các thông số thiêt kế bể điều hòa 40

Bảng 4.10 Các thông số thiêt kế bể Anoxic 41

Bảng 4.11 Các thông số thiêt kế bể Arotank 42

Bảng 4.12 Các thông số thiêt kế bể lắng đứng 43

Bảng 4.13 Các thông số thiêt kế bể trung gian 44

Bảng 4.14 Các thông số thiêt kế bể lọc áp lực 45

Bảng 4.15 Các thông số thiêt kế bể khử trùng 45

Bảng 4.16 Các thông số thiêt kế bể nén bùn 46

Bảng 4.17 Các thông số thiêt kế bể MBBR 46

Bảng 4.18 Các thông số thiêt kế bể lắng đứng pa2 47

Bảng 4.19 Các thông số thiêt kế bể nén bùn pa2 48

Bảng 4.20 Khái quát tính toán kinh tế phương án 1 49

Bảng 4.21 Khái quát tính toán kinh tế phương án 2 49

Bảng 4.22 So sánh lựa chọn phương án thiết kế 50

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 2.1 Phối cảnh của khu căn hộ Ruby Garden 4

Hình 3.1 Phân loại song chắn rác 13

Hình 3.2 Song chắn rác cơ giới và song chắn rác thủ công 13

Hình 3.3 Lưới chắn rác dạng thùng quay 14

Hình 3.4 Bể tuyển nổi kết hợp với cô đặc bùn 17

Hình 3.5 Sơ đồ bể tự hoại 2 ngăn và 3 ngăn 20

Hình 3.6 Sơ đồ giếng thấm 21

Hình 3.7 Sơ đồ nguyên lý hoạt động của bể SBR 24

Hình 3.8 Bể biophin với lớp vật liệu lọc ngập nước 26

Hình 3.9 Lắp đặt khung giá thể dạng sợi 28

Chương 1

MỞ ĐẦU

1.1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

Ngày nay, với tốc độ gia tăng dân số đến chóng mặt thì việc giải quyết vấn đềtrao đổi mua bán, cung cấp nhà ở, dịch vụ công cộng, văn hóa , giáo dục… cho ngườidân là rất cần thiết và đang được quan tâm đặc biệt là các thành phố lớn Với thànhphố Hồ Chí Minh- một trong những thành phố lớn nhất cả nước, tình hình kinh tế đangphát triển vượt bậc Hiện tại, thành phố đang kêu gọi các thành phần kinh tế tham dựđầu tư vào các dự án xây dựng kết cấu hạ tầng Trong đó các khu chung cư cao tầngđang được khuyến khích xây dựng Khi các khu chung cư này ra đời sẽ mở ra cơ hộiphát triển mọi mặt và nâng cấp thành phố Hồ Chí Minh ngang tầm với các đô thị hiệnđại trên thế giới

Cùng với những lợi ích thiết thực thì bên cạnh đó nó cũng phát sinh ra môitrường một lượng rác thải và nước thải sinh hoạt không hề nhỏ Nếu không có biệnpháp xử lý trước khi thải ra sông ra biển thì khả năng ô nhiễm chắc chắn sẽ xảy ra vìkhả năng tự làm sạch môi trường là có giới hạn

Tình hình chung về môi trường hiện nay của thành phố Hồ Chí Minh là hầu nhưcác kênh rạch trong thành phố đều bị ô nhiễm Các chỉ số về chất lượng nước vượt quánhiều lần so với quy định cho phép Theo báo cáo môi trường của quốc gia 2012, kétquả quan trắc của đoạn sông chính trong thành phố các chỉ tiêu về chất lượng nướcvượt từ 1.5-3 lần Góp phần đáng kể gây nên sự ô nhiễm đó là do nước thải từ các khuchung cư, khu đô thị trong thành phố chưa được xử lý hoàn chỉnh trước khi thải rangoài môi trường Do vậy, việc khắc phục ô nhiễm môi trường nói chung là rất quantrọng

Qua những vấn đề tôi trình bày ở trên nên tôi chọn đề tài: “ Thiết kế hệ thống

xử lý nước thải sinh hoạt khu căn hộ cao cấp RUBY GARDEN công suất

420m 3 /ngày đêm” làm đề tài khóa luận tốt nghiệp và góp phần vào việc cải thiện chất

lượng môi trường các khu chung cư

1.2 MỤC TIÊU KHÓA LUẬN

Mục tiêu: thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu căn hộ Ruby Gardencông suất 420m3/ngày đêm đạt tiêu chuẩn xả thải QCVN 14:2008/BTNMT loại A

1.3 NỘI DUNG VÀ PHẠM VI THỰC HIỆN KHÓA LUẬN

1.3.1 Nội dung thực hiện

- Tìm hiểu, thu thập số liệu về khu chung cư Ruby Garden bao gồm các số liệu

về diện tích, số căn hộ số tầng, diện tích tầng hầm v.v

- Tham khảo các hệ thống xử lý đang được sử dụng hiện nay Tìm hiểu nguồn

phát sinh nước thải, tác nhân gây ô nhiễm và biện pháp hạn chế, xử lý

- Tìm hiểu tính chất nước thải phát sinh Và các phương pháp xử lý hiện đang

được áp dụng

- Phân tích, lựa chọn hệ thống xử lý phù hợp với điều kiện khu dân cư.

- Tính toán các phương án đã được đề xuất.

- Tính toán kinh tế và lựa chọn phương án.

- Bố trí công trình và vẽ mặt bẳng tổng thể hệ thống xử lý nước thải.

- Vẽ chi tiết các công trình đơn vị.

Thời gian thực hiện khóa luận : Từ 10/02/2015 đến 15/06/2015

1.4 PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN KHÓA LUẬN

1.4.1 Phương pháp nghiên cứu tài liệu

Nghiên cứu về nước thải và tính chất nước thải sinh hoạt xem xét các hệ thống

xử lý sinh hoạt đang được áp dụng hiện nay

Nghiên cứu các văn bản pháp luật môi trường liên quan

Nghiên cứu các phương pháp xử lý nước thải đang được áp dụng

1.4.2 Phương pháp nghiên khảo sát thực địa

Tiến hành khảo sát thực tế tại công trình xây dựng dự án

Tìm hiểu nguồn phát sinh nước thải trong khu căn hộ.

Quan sát, tìm hiểu vị trí thích hợp để lắp đặt hệ thống xử lý dưới tầng hầm

1.4.3 Phương pháp so sánh

Phương pháp này nhằm đánh giá hiệu quả chất lượng nước đầu ra dựa theo tiêuchuẩn xả thải QCVN 14:2008/BTNMT loại A

1.4.4 Phương pháp phân tích chi phí lợi ích

Đánh giá hiệu quả chi phí kinh tế của các phương án từ đó đưa ra phương ánthích hợp

1.4.5 Phương pháp phân tích và trình bày báo cáo

Thống kê và tính toán các số liệu thu thập được

Sử dụng công cụ Word để soạn thảo văn bản

Sử dụng công cụ Microsoft Exel để lập bảng, tính toán

Sử dụng công cụ Power Poin để trình bày nội dung báo cáo

Sử dụng phần mềm Auto Cad để trình bày bản vẽ thiết kế

1.5 Ý NGHĨA KHOA HỌC THỰC TIỄN

Đề tài góp phần vào việc cải thiện tình hình môi trường tại thành phố Hồ ChíMinh Góp phần giải quyết vấn đề môi trường các khu chung cư Giảm thiểu nguồn ônhiễm trước khi xả ra nguồn tiếp nhận

Chương 2 TỔNG QUAN KHU CĂN HỘ RUBY GARDEN

2.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ KHU CĂN HỘ RUBY GARDEN

 Địa chỉ: Nguyễn Sỹ Sách, Phường 15, Tân Bình, Hồ Chí Minh

Hình2.1 Phối cảnh của khu căn hộ Ruby Garden

2.2 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN TẠI KHU VỰC DỰ ÁN

2.2.2 Điều kiện khí hậu

Có đặc điểm chung của khí hậu nhiệt đới gió mùa, mỗi năm chia thành hai mùa

Có hai hướng gió chủ đạo gió Tây Nam và Đông Nam Hướng gió Đông Nam

từ tháng 11– 4 Hướng gió Tây Nam từ tháng 5 đến tháng 10 Tốc độ gió bình quân 1,8m/giây, max 30 m/giây

2.2.3 Giới thiệu quy mô chung cư

- Tầng trệt: Khu thương mại, sảnh dịch vụ, sảnh khách sạn và một phần khu văn

phòng của dịch vụ, khách sạn

- Tầng lửng: Khu văn phòng quản lý.

- Tầng 2,3: Khu thương mại, shop, cửa hàng bán lẻ, siêu thị, và một phần khu

văn phòng

- Tầng 4: Khu dịch vụ: Cinema, trung tâm hội nghị, nhà hàng Âu Á, Café và

phục vụ thức ăn nhanh, khu trò chơi Các khu phụ trợ (bếp, WC) và giao thông

- Tầng 5 – 10: Nhà ở.

- Tầng 11 – 12: Căn biệt thự vườn treo

- Tầng sân thượng: Khu dịch vụ Café, hồ bơi ngoài trời; Khu phục vụ Hồ bơi

được thiết kế với kích thước 120m2

 Khối dịch vụ phụ trợ

- Mặt bằng hầm 1: Khu để xe và sảnh thang

- Mặt bằng tầng 2-3-4: Khu Karaoke và sảnh Đường nội bộ chạy bọc xungquanh khối công trình, cây xanh và thảm cỏ được trồng phía trước và sau côngtrình, dọc theo lối xe chạy tạo mỹ quan và bóng mát công trình

 Hệ thống thoát nước:

Hệ thống thoát nước của dự án được chia làm hai hệ thống riêng biệt: thoát nướcthải sinh hoạt và thoát nước mưa

Hệ thống thoát nước thải sinh hoạt:

- Nước thải từ bồn rửa tay và thoát sàn được thu gom về một tuyến ống chính

- Phân và nước thải từ cầu tiểu được thu gom theo tuyến ống riêng

Tất cả nước thải của công trình được dẫn về bể tự hoại đặt ở tầng hầm

Sau khi được xử lý tại bể tự hoại, nước thải sẽ tiếp tục được bơm về hệ thống

xử lý nước thải tập trung đặt bên trongi tầng hầm để đạt loại A theo Quy chuẩn nướcthải sinh hoạt QCVN 14:2008/BTNMT và được bơm ra ngoài mạng lưới thoát nướccủa Thành phố

Nước thải được tính toán sao cho:

- Đảm bảo thoát đủ lưu lượng yêu cầu

- Độ dốc đặt ống phải lớn hơn hay bằng độ dốc tối thiểu 1 min, nhằm mục đíchhạn chế sự lắng đọng của bùn cát trong cống gây tắc nghẽn cống

- Nước thải sau khi chảy trong cống, ngay khi đạt lưu lượng tối đa cũng khôngchoáng đầy cống Mục đích không cho cống chảy đầy và cần khoảng trốngthông hơi để ôxy hóa nước trong cống.

Hệ thống cống thoát nước của khu quy hoạch được thiết kế xây dựng riênghoàn toàn ngay từ đầu Hệ thống cống được thiết kế riêng tự chảy, xây dựng ngầmdưới đất và đi dọc theo các trục đường chính trong khu quy hoạch

Giếng xây nổi: Hố ga được xây dựng kín, có nắp đậy, có tác dụng thu gomnước thải sinh hoạt và thăm kỹ thuật

Nước thải sinh hoạt của tòa nhà đi riêng một hệ thống cống Nước thải từ nhà

vệ sinh của mỗi phòng, mỗi căn hộ đều được thu gom về bể tự hoại, sau đó dẫn về hệthống xử lý nước thải Sau khi nước thải đã quy xử lý đạt quy chuẩn sẽ theo đườngcống riêng để đấu nối vào cống thu nước khu vực

Hệ thống thoát nước mưa: Phương án quy hoạch thoát nước mưa,: Từ bản đồ

địa hình khu vực thực hiện dự án, xác định vị trí đường phân thủy, tụ thủy, khoanh khuvực và tính toán khẩu độ cống Nước mưa từ tòa nhà được thoát theo hai cống chính:

- Nước mưa tầng mái và các khu vực thuộc các tầng cao: Thu gom về cácđường ống DN100, DN150, DN200 để chảy tập trung về hố ga ngoài nhàtrước khi chảy trực tiếp ra hệ thống thoát nước mưa chung của khu vực

- Nước mưa sàn tầng hầm được thu gom về các hố ga bên dưới tầng hầm vàđược các cụm bơm chuyển ra hố ga ngoài nhà để chảy vào hệ thống thoátnước chung của khu vực

 Hệ thống PCCC

Hệ thống PCCC của toàn khối công trình sử dụng nguồn nước từ bể chứa nướcngầm với thể tích bể 160 m3 Để tăng cường khả năng chữa cháy kịp thời và hiệu quả,tại mỗi tầng lầu bố trí một hoặc một số họng nước chữa cháy sao cho bán kính phục vụmỗi họng ≤ 25m và tại vị trí các họng nước thiết kế hệ thống nút nhấn tự động khởiđộng máy bơm chữa cháy

Tùy theo tính chất, chức năng và không gian của từng tầng mà bố trí hệ thốngđầu báo cháy dạng nhiệt, dạng khói, các nút ấn báo cháy, chuông báo, đèn chiếu sáng

sự cố khẩn cấp Tất cả các thiết bị đều được kết nối với trung tâm xử lý tín hiệu tạiphòng bảo vệ của toàn công trình

 Vệ sinh môi trường

Nhằm giảm thiểu lượng chất thải rắn, chất thải rắn sinh hoạt được xử lý và thuhồi các loại chất thải có khả năng tái sinh tái chế, do đó việc áp dụng phân loại rác tạinguồn là cần thiết Việc thu gom chất thải rắn sinh hoạt sẽ do các đội vệ sinh môitrường trong khu vực dự án kết hợp với địa phương thực hiện.

 Quy hoạch hệ thống cây xanh:

Công trình được tổ chức với mô hình hiện đại, với ý tưởng lấy cây xanh cảnhquan làm trung tâm của công trình, hướng tiếp cận với công trình thuận lợi và hợp lý,không gian kiến trúc và không gian cảnh quan hòa hợp với nhau thành một tổng thểkhông tách rời, tạo mọt điểm nhấn nổi bậc trong việc khai thác tầm nhìn ở mọi góc củacông trình Diện tích công viên cây xanh của dự án được quy hoạch với tích hơn3.000m2 (tương đương với 26,05% tổng diện tích)

Chương 3 ĐẶC TRƯNG VỀ NƯỚC THẢI SINH HOẠT VÀ CÁC

PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT

3.1 ĐẶC TRƯNG NƯỚC THẢI SINH HOẠT

3.1.1 Nguồn gốc và lưu lượng nước thải

Nước thải sinh hoạt là nước thải được thải bỏ sau khi sử dụng cho các mục

đichs sinh hoạt công cộng: tắm rửa, giặt giũ, tẩy rửa, vệ sinh cá nhân… chúng thườngđược thải ra từ các căn hộ, cơ quan, trường học, bệnh viện, chọ và các công trình côngcộng khác

Lượng nước thải sinh hoạt của một khu dân cư phụ thuộc vào dân số, tiêu chuẩncấp nước và đặc điểm của hệ thống thoát nước Tiêu chuẩn cấp nước sinh hoạt của khudân cư phụ thuộc vào khả năng cấp nước của nhà máy hay trạm cấp nước hiện có Cáctrung tâm đô thị thường có tiêu chuẩn cấp nước cao hơn so với vùng ngoại thành vànông thôn, do đó lượng nước thải tính trên đầu người cũng có sự khác biệt giữa thànhthị và nông thôn Nước thải sinh hoạt ở thành phố thường được thoát nước bằng hệthống thoát nước dẫn ra các sông rạch, còn các vùng ngoại thành nông thôn không có

hệ thống thoát nước nên nước thải thường được tiêu thoát tự nhiên hoặc bằng biệnpháp tự thấm

Lưu lượng nước thải sinh hoạt của khu dân cư thường được xác định trên cơ sởnước cấp Đối với nước ta hiện nay, tiêu chuẩn cấp nước hiện nay giao động khoảng từ

120 đến 180 l/người/ngày đêm Thông thường nước thải sinh hoạt lấy từ 90 đến 100%tiêu chuẩn nước cấp tiêu chuẩn nước thải sinh hoạt của khu dân cư khoảng từ 100 đến

250 l/người/ngày đêm( đối với nước đang phát triển) và 150 đến 500 l/người/ngày đêm(đối với nước phát triển)

Nồng độ chất hữu cơ được xác định thông qua các chỉ tiêu BOD và COD Bêncạch các chất trên nước thải còn chứa các liên kết hữu cơ tổng hợp : Các chất hoạtđộng bề mặt và điển hình là chất tẩy tổng hợp ( Ankyl Benzen sunfonat- ABS) rất khó

xử lý bằng phương pháp sinh học và gây nên các hiện tượng sủi bọt trong trạm xử lýcũng như trên bề mặt nguồn tiếp nhận nước thải

Các chất hữu cơ chiếm 40-42% bao gồm :cát sỏi, axit, bazo vô cơ, chấtkhoáng…

Trong nước thải có nhiều vi sinh vật : vi khuẩn, vi nấm, vi rút, rong tảo,trứng,giun sán… Trong số các dạng vi sinh vật đó có thể có vi trùng gây bệnh Về thànhphần hóa học, vi sinh vật thuộc nhóm chất hữu cơ

Bảng 3.1 Tải lượng chất bẩn tính cho một người trong ngày đêm

Bảng 3.2 Thành phần đặc trưng của các loại nước thải sinh hoạt

(Nguồn: Ng.Thị Kim Thái, Lê Hiền Thảo, 1999, Sinh thái học và bảo vệ môi

trường NXB Xây dựng, Hà Nội).

Bảng 3.3 Thành phần và tính chất nước thải

STT

THÀNH PHẦN

GÂY Ô NHIỄM

Nguồn: Giáo trình công nghệ xử lý nước thải, Trần Văn Nhân- Ngô Thị Nga ,2004

3.1.3 Bảo vệ nguồn nước mặt khỏi sự ô nhiễm do nước thải:

Ô nhiễm nguồn nước mặt chủ yếu là do tất cả các dạng nước thải chưa qua xử lývào nguồn nước làm thay đổi các tính chất hóa lý và sinh học của nguồn nước Sự cómặt của các chất độc hại xả vào nguồn nước sẽ làm phá vỡ cân bằng sinh học tự nhiêncủa nguồn nước và kiềm hãm quá trình tự làm sạch của nước

Biện pháp được coi là hiệu quả nhất để bảo vệ nguồn nước là:

- Hạn chế số lượng nước thải ô nhiễm xả vào nguồn nước

- Giảm thiểu nồng độ ô nhiễm trong nước thải theo quy định bằng cách ápdụng công nghệ xử lý phù hợp đủ tiêu chuẩn xả ra nguồn nước Ngoài ra việc nghiêncứu áp dụng công nghệ sử dụng lại nước thải trong chu trình kín có ý nghĩa đặc biệtquan trọng.

3.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT

3.2.1 Phương pháp xử lý cơ học

Xử lý nước thải sinh học nhằm mục đích:

- Tách những chất không hòa tan, những vật chất lơ lửng có kích thước lớn (rácnhựa, dầu mỡ, cặn lơ lửng, các tạp chất nổi…) ra khỏi nước thải

- Loại bỏ cặn nặng như: đất cát,kim loại nặng, thủy tinh…

- Điều hòa lưu lượng và các chất ô nhiễm trong nước thải

Phương pháp cơ học loại bỏ được khoảng 60% các chất thải có kích thướcthô,không tan Là giai đoạn và tạo điều kiện thuận lợi cho các quá phía sau

3.2.1.1 Song chắn rác và lưới chắn rác

 Song chắn rác

Làm nhiệm vụ giữ các chất có kích thước lớn có nguồn gốc hữu cơ gọi là rác.Rác thường được chuyển tới máy nghiền rác, sau khi được nghiền nhỏ sẽ được đưa lạitrước song chắn rác hoặc chuyển tới bể phân hủy cặn Bảo vệ bơm, van, đường ống,cánh khuấy…

Khi song chắn rác kết hợp thiết bị nghiền rác giúp giảm được các bước bênngoài (thu gom rác,chuyên chở…), giảm các vấn đề chôn lấp xử lý rác

Sử dụng máy nghiền rác để nghiền nhỏ giúp giảm công tác vận chuyển rác đếnnơi cần xử lý và giảm diện tích chôn lấp rác khi xử lý

Song chắn rác thường đặt trước hệ thống xử lý nước thải hoặc có thể đặt tại cácmiệng xả trong phân xưởng sản xuất nhằm giữ lại các tạp chất có kích thước lớn như:sợi giấy, sau, cỏ, gỗ, lá cây, giấy, nilông, vải vụn, chất thải rắn và các loại rác khác.Đồng thời bảo vệ các công trình và thiết bị phía sau như bơm, tránh ách tắc đường ốngmương dẫn

Hình 3.1 Phân loại song chắn rác

Loại chắn rác

Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu căn hộ Ruby Garden công suất 420m 3 /ngày đêm

Hình 3.2 Song chắn rác cơ giới và song chắn rác thủ công

A Song chắn rác cơ giới

A Song chắn rác thủ công

Dựa vào khoảng cách các thanh, song chắn rác được chia thành 2 loại:

- Song chắn rác thô có khảng cách giữa các thanh từ: 60 ÷ 100mm

- Song chắn rác mịn có khảng cách giữa các thanh từ: 10 ÷ 25mm

khí

công

Song chắn rác dùng để giữ lại các chất thải rắn có kích thước lớn trong nướcthải để đảm bảo cho các thiết bị và công trình xử lý tiếp theo Kích thước tối thiểu củarác được giữ lại tùy thuộc vào khoảng cách giữa các thanh kim loại của song chắn rác.

Để tránh ứ đọng rác và gây tổn thất áp lực của dòng chảy người ta phải thường xuyênlàm sạch song chắn rác bằng cách cào rác thủ công hoặc cơ giới Tốc độ nước chảy (v)qua các khe hở nằm trong khoảng (0,65m/s ≤ v ≤ 1m/s) Tùy theo yêu cầu và kíchthước của rác chiều rộng khe hở của các song thay đổi

 Lưới chắn rác

Lưới chắn rác dùng để khử các chất lơ lửng có kích thước nhỏ, thu hồi cácthành phần quý không tan hoặc khi cần phải loại bỏ rác có kích thước nhỏ Kích thướcmắt lưới từ 0,5 ÷ 1,0mm

Lưới chắn rác thường được bao bọc xung quanh khung rỗng hình trụ quay tròn(hay còn gọi là trống quay) hoặc đặt trên các khung hình đĩa

Rác thường được chuyển tới máy nghiền rác, sau khi được nghiền nhỏ, cho đổ trở lạitrước song chắn rác hoặc chuyển tới bể phân huỷ cặn

Hình 3.3 Lưới chắn rác dạng thùng quay

3.2.1.2 Bể lắng cát và sân phơi cát

 Bể lắng cát

Bể lắng cát được thiết kế trong công nghệ xử lý nước thải nhằm loại bỏ các tạpchất vô cơ có trọng lượng riêng lớn chủ yếu là cát có trong nước thải, các tạp chất nàykhông có lợi đối với các thiết bị công nghệ trong quy trình do khả năng gây tắc nghẽn

hệ thống Cát từ bể lắng cát đưa đi phơi khô ở sân phơi cát sau đó có thể tận dụng lạicho mục đích xây dựng

Bể lắng cát nhằm loại bỏ cát, sỏi, đá dăm, các loại xỉ khỏi nước thải Trongnước thải, bản thân cát không độc hại nhưng sẽ ảnh hưởng đến khả năng hoạt động củacác công trình và thiết bị trong hệ thống như ma sát làm mòn các thiết bị cơ khí, lắngcặn trong các kênh hoặc ống dẫn, làm giảm thể tích hữu dụng của các bể xử lý và tăngtần số làm sạch các bể này Vì vậy trong các trạm xử lý nhất thiết phải có bể lắng cát

Bể lắng cát thường được đặt phía sau song chắn rác và trước bể lắng sơ cấp.Đôi khi người ta đặt bể lắng cát trước song chắn rác, tuy nhiên việc đặt sau song chắn

có lợi cho việc quản lý bể lắng cát hơn Trong bể lắng cát các thành phần cần loại bỏlắng xuống nhờ trọng lượng bản thân của chúng Ở đây phải tính toán thế nào để chocác hạt cát và các hạt vô cơ cần giữ lại sẽ lắng xuống còn các chất lơ lửng hữu cơ kháctrôi đi

Chú ý thời gian lưu tồn nước nếu quá nhỏ sẽ không bảo đảm hiệu suất lắng, nếulớn quá sẽ có các chất hữu cơ lắng Các bể lắng thường được trang bị thêm thanh gạtchất lắng ở dưới đáy, gàu múc các chất lắng chạy trên đường ray để cơ giới hóa việc

xả cặn.Có ba loại bể lắng cát chính: bể lắng cát theo chiều chuyển động ngang củadòng chảy (dạng chữ nhật hoặc vuông), bể lắng cát có sục khí hoặc bể lắng cát có dòngchảy xoáy (bể lắng cát ly tâm)

 Sân phơi cát

Cặn xả ra từ bể lắng cát còn chứa nhiều nước nên phải phơi khô ở sân phơi cáthoặc hố chứa cát đặt ở gần bể lắng cát Chung quanh sân phơi cát phải có bờ đắp cao1~ 2m Kích thước sân phơi cát được xác định với điều kiện tổng chiều cao lớp cátchọn bằng 3 ~ 5 m/năm Cát khô thường xuyên được chuyển đi nơi khác Khi đất thấmtốt (cát, đá cát) thì xây dựng sân phơi cát với nền tự nhiên Nếu là đất thấm nước kémhoặc không thấm nước (sét) thì phải xây dựng nền nhân tạo Khi đó phải đặt hệ thốngống ngầm có lỗ để thu nước thấm xuống Nước này có thể dẫn về trước bể lắng cát

3.2.1.3 Bể điều hòa

Bể điều hòa có nhiệm vụ điều hòa lưu lượng và nồng độ nước thải nhằm đảmbảo hiệu suất xử lý cho các công trình tiếp theo Trong bể điều hòa có thể lắp đặt hệthống sục khí, ngoài tác dụng khuấy trộn điều hòa lưu lượng và nồng độ còn có tácdụng giảm bớt mùi cho nước thải

Có hai loại bể điều hòa:

- Bể điều hòa lưu lượng và chất lượng nằm trực tiếp trên dòng chuyển động củadòng chảy

- Bể điều hòa lưu lượng là chủ yếu, có thể nằm trực tiếp trên đường vận chuyểncủa dòng chảy hay nằm ngoài đường đi của dòng chảy

Để đảm bảo chức năng điều hòa lưu lượng và chất lượng của dòng chảy ta cần

bố trị hệ thống, thiết bị khuấy trộn để phân bố đều nồng độ chất bẩn trong nước thải trên toàn thể tích của bể và để ngăn ngừa cặn lắng, pha loãng nồng độ các chất độc hại nếu có Nhằm loại trừ hiện tượng bị sốc về chất lượng trước khi đưa vào công trình sinh học

3.2.1.4 Bể lắng I

Bể lắng I làm nhiệm vụ tách các chất lơ lửng có trọng lượng riêng lớn hơn trọnglượng riêng của nước và chất lơ lững nặng hơn sẽ lắng xuống đáy còn chất lơ lững nhẹhơn sẽ nổi lên mặt nước, dùng những thiết bị thu gom và vận chuyển các chất bẩn lắng

và váng nổi lên công trình xử lý cặn Hàm lượng chất lơ lững sau bể lắng đợt I cần đạt

- Loại được các hợp chất hữu cơ không bị oxy hóa sinh học

- Không cần theo dõi các hoạt động của vi sinh vật

- Có thể thu hồi các chất khác nhau

- Hiệu quả xử lý cao và ổn định hơn

Tuyển nổi

Là quá trình dính bám phân tử của các hạt chất bẩn đối với bề mặt phân chiacủa hai pha khí - nước và xảy ra khi có năng lượng tự do trên bề mặt phân chia, đồngthời cũng do các hiện tượng thấm ướt bề mặt xuất hiện theo chu vi thấm ướt ở nhữngnơi tiếp xúc khí - nước

- Tuyển nổi dạng bọt: Được sử dụng để tách ra khỏi nước thải các chất không tan

và làm giảm một phần nồng độ của một số chất hòa tan

- Phân ly dạng bọt: Được ứng dụng để xử lý các chất hòa tan có trong nước thải,ví dụ như chất hoạt động bề mặt

Ưu điểm: Phương pháp tuyển nổi là có thể thu cặn với độ ẩm nhỏ, có thể thu tạpchất Phương pháp tuyển nổi được sử dụng nhiều trong các ngành công nghiệp như: tơsợi nhân tạo, thực phẩm

Hình 3.4 Bể tuyển nổi kết hợp với cô đặc bùn

Trích ly

Tách các chất bẩn hoà tan ra khỏi nước thải bằng cách bổ sung một chất dungmôi không hoà tan vào nước, nhưng độ hoà tan của chất bẩn trong dung môi cao hơntrong nước

Hấp phụ

Hấp phụ là thu hút chất bẩn lên bề mặt của chất hấp thụ, phần lớn là chất hấpphụ rắn và có thể thực hiện trong điều kiện tĩnh hay động

Quá trình hấp phụ là một quá trình thuận nghịch, nghĩa là chất hấp thụ có thể bịgiải hấp phụ và chuyển ngược lại vào chất thải Các chất hấp thụ thường được sử dụng

là các loại vật liệu xốp tự nhiên hay nhân tạo như tro, mẫu vụn than cốc, than bùnsilicagen, keo nhôm, đất sét hoạt tính, và các chất hấp phụ này còn có khả năng táisinh để tiếp tục sử dụng

Chưng bay hơi

Là chưng nước thải để các chất hoà tan trong đó cùng bay hơi lên theo hơinước Khi ngưng tụ, hơi nước và chất bẩn dễ bay hơi dễ hình thành các lớp riêng biệt

và do đó dễ dàng tách các chất bẩn ra

Trao đổi ion

Là phương pháp thu hồi các Kation và Anion bằng các chất trao đổi ion Cácchất trao đổi ion là các chất rắn trong thiên nhiên hoặc vật liệu lọc nhân tạo Chúngkhông hoà tan trong nước và trong dung môi hữu cơ, có khả năng trao đổi ion

 Trên cơ sở đó có thể phân loại như sau:

- Quá trình sinh học hiếu khí

- Quá trình sinh học kỵ khí

Ngoài ra còn có 2 quá trình phụ

- Quá trình thiếu khí

- Quá trình tuỳ nghi

Các công trình xử lý sinh học phân thành 2 nhóm:

Nhóm các công trình xử lý thực hiện trong điều kiện tự nhiên: hồ sinh vật, hệthống xử lý bằng thực vật nước, cánh đồng tưới, cánh đồng lọc, đất ngập nước, bãi lọcngầm…

Nhóm các biện pháp xử lý thực hiện trong điều kiện nhân tạo: quá trình bùnhoạt tính, quá trình dính bám, hồ sinh học kết hợp thổi khí, mương oxy hóa, đĩa quaysinh học, màng lọc sinh học, ao hồ ổn định nước thải, bể UASB, bể tạo khí sinh học…

do các điều kiện nhân tạo của quá trình có thể điều khiển được nên quá trình xử lý diễn

ra nhanh hơn, cường độ mạnh hơn và có thể kiểm soát được

3.2.3.1 Công trình xử lý sinh học kỵ khí

Quá trình xử lý dựa trên cơ sở phân huỷ các chất hữu cơ giữ lại trong công trìnhnhờ sự lên men kỵ khí Đối với các công trình qui mô nhỏ và vừa người ta thườngdùng công trình kết hợp giữa việc tách cặn lắng với sự phân huỷ kỵ khí các chất hữu

cơ trong pha rắn và pha lỏng Các công trình thường được ứng dụng là: các loại bể tựhoại, giếng thấm

và vận hành bể Qua thời gian từ 3-6 tháng, cặn lắng lên men yếm khí Quá trình lênmen chủ yếu diễn ra trong giai đoạn đầu là lên men axit Các chất khí tạo nên trongquá trình phân giải (CH4, CO2, H2S …) nổi lên kéo theo các hạt cặn khác có thể làmcho nước thải nhiễm bẩn trở lại và tạo nên một lớp váng nổi trên mặt nước

Hình 3.5 Sơ đồ bể tự hoại 2 ngăn và 3 ngăn.

Để dẫn nước thải vào và ra khỏi bể người ta phải nối ống bằng phụ kiện tê vớiđường kính tối thiểu là 100mm với một đầu ống đặt dưới lớp màng nổi, đầu kia đượcnhô lên phía trên để tiện việc kiểm tra, tẩy rửa và không cho lớp cặn nổi trong bể chảy

ra đường cống Cặn trong bể tự hoại được lấy theo định kỳ Mỗi lần lấy phải để lạikhoảng 20% lượng cặn đã lên men lại trong bể để làm giống men cho bùn cặn tươimới lắng, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình phân huỷ cặn

3.2.3.1.2 Giếng thấm

Giếng thấm là công trình trong đó nước thải được xử lý bằng phương pháp lọcqua lớp cát, sỏi và oxy hoá kỵ khí các chất hữu cơ được hấp phụ trên lớp cát sỏi đó.Nước thải sau khi xử lý được thấm vào đất Do thời gian nước lưu lại trong đất lâu nêncác loại vi khuẩn gây bệnh bị tiêu diệt hầu hết

Để đảm bảo cho giếng hoạt động bình thường, nước thải phải được xử lý bằngphương pháp lắng trong bể tự hoại hoặc bể lắng hai vỏ

Giếng thấm cũng chỉ được sử dụng khi mực nước ngầm trong đất sâu hơn 1,5m

để đảm bảo được hiệu quả thấm lọc cũng như không gây ô nhiễm nước dưới đất Cácloại đất phải dễ thấm nước từ 208 lít/m2.ngày Do đó, khi sử dụng giếng thấm cần khảosát địa chất nơi muốn xây dựng giếng thấm

Hình 3.6 Sơ đồ giếng thấm

3.2.3.2 Công trình xử lý sinh học hiếu khí

Quá trình xử lý nước thải dựa trên sự oxy hoá các chất hữu cơ có trong nướcthải nhờ oxy tự do hoà tan Các công trình xử lý sinh học hiếu khí trong điều kiện tựnhiên thường được tiến hành trong hồ (hồ hiếu khí, hồ kỵ khí) hoặc trong đất ngậpnước Tuy nhiên, các công trình này cần có diện tích mặt bằng lớn nên thường khôngđược áp dụng trong các trạm xử lý có mặt bằng giới hạn Để khắc phục tình trạng thiếumặt bằng thì có các công trình xử lý sinh học hiếu khí nhân tạo được dựa trên nguyêntắc hoạt động của bùn hoạt tính hoặc quá trình màng sinh vật Các công trình thườngdùng: bể aerotank, bể SBR, bể Unitank, bể sinh học hiếu khí có giá thể vi sinh độnghoặc cố định, kênh oxy hoá, bể lọc sinh học, đĩa lọc sinh học…

3.2.3.2.1 Bể Aerotank

Bể aerotank là loại bể sử dụng phương pháp bùn hoạt tính

Nước thải sau khi xử lý sơ bộ còn chứa phần lớn các chất hữu cơ ở dạng hoà tancùng các chất lơ lửng đi vào aerotank Các chất lơ lửng này là một số chất rắn và cóthể là các hợp chất hữu cơ chưa phải là dạng hoà tan Các chất lơ lửng làm nơi vikhuẩn bám vào để cư trú, sinh sản và phát triển dần thành các hạt cặn bông Các hạtnày dần to và lơ lửng trong nước Chính vì vậy, xử lí nước thải ở aerotank được gọi làquá trình xử lý với sinh trưởng lơ lửng của quần thể vi sinh vật Các bông cặn nàycũng chính là bông bùn hoạt tính Bùn hoạt tính là các bông cặn màu nâu sẫm, chứacác hợp chất hữu cơ hấp phụ từ nước thải và là nơi cư trú cho các vi khuẩn cùng các visinh vật bậc thấp khác sống và phát triển Trong nước thải có các hợp chất hữu cơ hoàtan – loại chất dễ bị vi sinh vật phân huỷ nhất Ngoài ra, còn có loại hợp chất hữu cơkhó bị phân huỷ hoặc loại hợp chất chưa hoà tan hay khó hoà tan ở dạng keo – các

dạng hợp chất này có cấu trúc phức tạp cần được vi khuẩn tiết ra enzym ngoại bào,phân huỷ thành những chất đơn giản hơn rồi sẽ thẩm thấu qua màng tế bào và bị oxyhoá tiếp thành sản phẩm cung cấp vật liệu cho tế bào hoặc sản phẩm cuối cùng là CO2

và nước Các hợp chất hữu cơ ở dạng hoà keo hoặc ở dạng các chất lơ lửng khó hoàtan là các hợp chất bị oxy hoá bằng vi sinh vật khó khăn hoặc xảy ra chậm hơn

Hiệu quả làm sạch của bể Aerotank phụ thuộc vào: đặc tính thuỷ lực của bể haycòn gọi là hệ số sử dụng thể tích của bể, phương pháp nạp chất nền vào bể và thu hỗnhợp bùn hoạt tính ra khỏi bể, kiểu dáng và đặc trưng của thiết bị làm thoáng nên khithiết kế phải kể đến ảnh hưởng trên để chọn kiểu dáng và kích thước bể cho phù hợp

Các loại bể Aerotank truyền thống thường có hiệu suất xử lý cao Tuy nhiêntrong quá trình hoạt động của bể cần có thêm các bể lắng I (loại bớt chất bẩn trước khivào bể) và lắng II (lắng cặn, bùn hoạt tính) Trong điều kiện hiện nay, diện tích đấtngày càng hạn hẹp Vì thế càng giảm được thiết bị hay công trình xử lý là càng tốt Đểkhắc phục tình trạng trên thì có các bể đáp ứng được nhu cầu trên: bể SBR, bểUnitank, bể sinh học hiếu khí có giá thể tiếp xúc

3.2.3.2.2 Công nghệ Unitank

Unitank là công nghệ hiếu khí xử lý nước thải bằng bùn hoạt tính, quá trình xử

lý liên tục và hoạt động theo chu kỳ Nhờ quá trình điều khiển linh hoạt cho phép thiếtlập chế độ xử lý phù hợp với nước thải đầu vào cũng như mở rộng chức năng loại bỏPhospho và Nitơ khi cần thiết Việc thiết kế hệ thống Unitank dựa trên một loạt cácnguyên tắc và quy luật riêng, khác với các hệ thống xử lý nước thải bùn hoạt tínhtruyền thống

Về cấu trúc, Unitank là là một khối bể hình chữ nhật được chia làm 3 khoangthông nhau qua bức tường chung Hai khoang ngoài có thêm hệ thống máng răng cưanhằm thực hiện hai chức năng vừa là bể sục khí để vi sinh vật oxy hoá các chất hữu cơgây bẩn vừa là bể lắng II tách bùn ra khỏi nước đã xử lý Hệ thống đường ống đưanước thải vào Unitank được thiết kế để đưa nước thải vào từng khoang tuỳ theo từngpha Nước thải sau xử lý theo máng răng cưa ra ngoài bể chứa nước sạch, bùn sinh học

dư cũng được đưa ra khỏi hệ thống Unitank từ hai khoang ngoài Cũng giống như các

hệ thống xử lý sinh học khác, Unitank xử lý nước thải với dòng vào và dòng ra liên tụctheo chu kỳ, mỗi chu kì gồm hai pha chính và hai pha phụ Thời gian của pha chính là

ba giờ và thời gian của pha phụ là một giờ (có thể điều chỉnh được) Thời gian của pha

chính và pha phụ được tính toán và chương trình hoá dựa vào lưu lượng, tính chấtnước thải đầu vào và tiêu chuẩn chất lượng nước thải xử lí đầu ra.

Toàn bộ hệ thống Unitank được điều khiển tự động bởi bộ PLC đã được máytính lập trình sẵn theo tính chất đặc trưng của nước thải và theo số liệu thực nghiệm

3.2.3.2.3 Bể Aerotank hoạt động gián đoạn theo mẻ (SBR)

Bể Aerotank hoạt động gián đoạn theo mẻ là một dạng công trình xử lý sinhhọc nước thải bằng bùn hoạt tính Trong đó tuần tự diễn ra các quá trình thổi khí, lắngbùn và gạn nước thải Do hoạt động gián đoạn nên số ngăn tối thiểu là hai để có thể xử

lý liên tục

Trong bể quá trình thổi khí và quá trình lắng được thực hiện trong cùng một bểphản ứng do đó có thể bỏ qua bể lắng II Quá trình hoạt động diễn ra trong một ngăn

và gồm 5 giai đoạn:

 Pha làm đầy : Có thể vận hành với 3 chế độ làm đầy tĩnh, làm đầy hoàtrộn và làm đầy sục khí nhằm tạo môi trường khác nhau cho các mục đíchkhác nhau Thời gian pha làm đầy có thể chiếm từ 25 – 30%

 Pha phản ứng (sục khí): Ngừng đưa nước thải vào Tiến hành sục khí.Hoàn thành các phản ứng sinh hoá có thể được bắt đầu từ pha làm đầy Thờigian phản ứng chiếm khoảng 30% chu kì hoạt động

 Pha lắng : Điều kiện tĩnh hoàn toàn được thực hiện (không cho nướcthải vào, không rút nước ra, các thiết bị khác đều tắt) nhằm tạo điều kiện choquá trình lắng Thời gian chiếm khoảng từ 5 – 30% chu kỳ hoạt động

 Pha chờ : Áp dụng trong hệ thống có nhiều bể phản ứng, có thể bỏqua trong một số thiết kế

Thời gian hoạt động có thể tính sao cho phù hợp với từng loại nước thải khácnhau và mục tiêu xử lý Nồng độ bùn trong bể thường khoảng từ 1500 – 2500 mg/l.Chu kỳ hoạt động của bể được điều khiển bằng rơle thời gian Trong ngăn bể có thể bốtrí hệ thống vớt váng, thiết bị đo mức bùn…

* Ưu điểm của bể Aerotank hoạt động gián đoạn:

 Bể có cấu tạo đơn giản, dễ vận hành

 Hiệu quả xử lí cao do các quá trình hoà trộn nước thải với bùn, lắng bùncặn diễn ra gần giống điều kiện lí tưởng BOD5 của nước thải sau xử lí

thường thấp hơn 20mg/l, hàm lượng cặn lơ lửng từ 3-25mg/l và N-NH3

khoảng từ 0.3-12mg/l

 Sự dao động lưu lượng nứơc thải ít ảnh hưởng đến hiệu quả xử lí

 Bể làm việc không cần lắng II Trong nhiều trường hợp, có thể bỏ qua

bể điều hoà và bể lắng I Đây là một ưu điểm lớn của bể aerotank hoạt độnggián đoạn trong điều kiện đất đai bị giới hạn trong thành phố do tiết kiệmđược công trình

* Nhược điểm chính của bể: là công suất xử lí nhỏ và để bể hoạt động có hiệu quả thì

người vận hành phải có trình độ và theo dõi thường xuyên các bước xử lý nước thải

Hình 3.7 Sơ đồ nguyên lý hoạt động của bể SBR

a Bể biophin nhỏ giọt

Bể biophin nhỏ giọt dùng để xử lý sinh học nước thải hoàn toàn với hàm lượngnước sau khi xử lý đạt tới 15mg/l (hiệu suất xử lý có thể là 90% và có thể còn cao hơnnữa)

Trong bể lọc, chất các lớp vật liệu có độ rỗng và diện tích mặt tiếp xúc trongmột đơn vị thể tích lớn nhất trong điều kiện có thể Nước thải được hệ thống phân phốiphun thành giọt đều khắp trên bề mặt lớp vật liệu Nước sau khi chạm lớp vật liệuchia thành các hạt nhỏ chảy thành màng mỏng qua khe lớp vật liệu đi xuống dưới.Trong thời gian chảy như vậy nước thải tiếp xúc với màng nhầy gelatin do vi sinh vậttiết ra bám quanh vật liệu lọc Sau một thời gian màng nhầy gelatin tăng lên ngăn cảnoxy của không khí không vào trong lớp màng nhầy được Do không có oxy, tại lớptrong của màng nhầy sát với bề mặt cứng của vật liệu lọc, vi khuẩn yếm khí phát triểntạo ra sản phẩm phân huỷ yếm khí cuối cùng là khí metan và CO2 làm tróc lớp màng rakhỏi vật cứng rồi bị nước cuốn xuống phía dưới Trên mặt hạt vật liệu lọc lại hìnhthành lớp màng mới, hiện tượng này được lặp đi lặp lại tuần hoàn và nước thải đượclàm sạch BOD và chất dinh dưỡng

Để tránh hiện tượng tắc nghẽn trong hệ thống phun, trong khe rỗng lớp vậtliệu, trước bể nhỏ giọt phải thiết kế song chắn rác, lưới chắn, lắng đợt I Nước sau bểlọc có nhiều bùn lơ lửng do các màng sinh học tróc ra nên phải xử lý tiếp bằng lắng II.Yêu cầu chất lượng nước thải trước khi vào biophin là hàm lượng BOD5 không quá220mg/l (theo điều 6.14.12 TCXD-51-84) và hàm lượng chất lơ lửng cũng không quá150mg/l Vì cần có các công trình trước đó nhằm làm giảm lượng chất bẩn để biophinlàm việc có hiệu quả

Vật kiệu lọc tốt nhất là vật liệu có diện tích mặt tiếp xúc trong một đơn vị thểtích thể tích lớn, độ bền cao theo thời gian, giá rẻ và không bị tắc nghẽn Có thể chọnvật liệu lọc là than đá cục, đá cục, cuội sỏi lớn, đá ong có kích thước trung bình 60-100mm Nếu kích thước vật liệu nhỏ sẽ giảm độ rỗng gây tắc nghẽn cục bộ Nếu kíchthước vật liệu lớn thì diện tích mặt tiếp xúc bị giảm nhiều, làm giảm hiệu suất xử lý.Chiều cao lớp vật liệu khoảng 1,5-2,5m Ngày nay, vật liệu lọc thông thường đượcthay bằng những tấm nhựa đúc lượn sóng, gấp nếp và các dạng khác nhau của quả cầunhựa Các loại này có đặc điểm là nhẹ, dễ lắp đặt và tháo dỡ

Bể thường được sử dụng trong trường hợp lưu lượng nước thải không lớn, từ

20 -1000m3/ngày

b Bể biophin với lớp vật liệu lọc ngập nước:

Phạm vi áp dụng của bể là BOD5 vào không quá 500mg/l và tốc độ lọc khôngquá 3m/h

Trong bể lọc sinh học có lớp vật liệu lọc ngập trong nước, nước thải vào bể lọc

sẽ được trộn đều với không khí cấp từ ngoài vào qua dàn ống phân phối Hỗn hợp nước thải đi cùng chiều từ dưới lên qua lớp vật liệu lọc Trong lớp vật liệu lọc xảy raquá trình khử BOD5, và chuyển hoá NH4+ thành NO3-, lớp vật liệu lọc có khả năng giữlại cặn lơ lửng Khi tổn thất trong lớp vật liệu lọc đến 0,5m thì xả bể lọc Nước xả rửalọc được dẫn về bể lắng kết hợp đông tụ sinh học để tạo điều kiện thuận lợi cho lọcsinh học này

khí-Bể lọc sinh học dùng vật liệu nổi có khả năng giữ được trong khe rỗng các vẫytróc của màng vi sinh vật bám quanh hạt, nên mặc dù cường độ thổi gió lớn nhưnghàm lượng cặn lơ lửng trong nước thải ở đầu ra không vượt quá 20mg/l Do đó có thểkhông cần bể lắng đợt II, chỉ cần đưa đến bể khử trùng

Hình 3.8 Bể biophin với lớp vật liệu lọc ngập nước.

3.2.3.2.5 Bể sinh học hiếu khí với giá thể tiếp xúc cố định

Bể Aerotank thông thường chỉ xử lý được các hợp chất hữu cơ mà không cókhả năng xử lý triệt để N có trong nước thải Để cải thiện hiệu quả xử lý của bể

Aerotank, bể sinh học hiếu khí có giá thể tiếp xúc cố định là sự kết hợp giữa công nghệ

xử lý bằng bùn hoạt tính và lọc bám dính, có khả năng xử lý hiệu quả các hợp chất hữu

cơ và N, P có trong nước thải Bên cạnh đó, bể này có hiệu quả xử lý cao hơn bểAerotank là do ngoài quá trình xử lý bằng bùn hoạt tính (activated sludge) còn đồngthời xảy ra quá trình sinh trưởng bám dính của các vi sinh vật trên lớp vật liệu giá thể(biofilm) Hiện nay, trên thị trường có nhiều loại giá thể như giá thể dạng sợi, dạngtấm, giá thể hình cầu…

Việc bố trí các giá thể vào bể sinh học hiếu khí nhằm mục đích tăng nồng độsinh khối bùn trong một đơn vị thể tích, nâng cao hiệu quả xử lý BOD, N, P, đồng thờitiết kiệm được mặt bằng cũng như chi phí đầu tư, xây dựng hệ thống xử lý nước thải

Hiệu quả xử lý Nitơ của bể sinh học hiếu khí có giá thể tiếp xúc cao hơn so với

bể Aerotank được giải thích là do trong bể có sự kết hợp của cả hai quá trình: nitrathóa và khử nitrat hóa Các vi sinh vật sinh sống trên bề mặt của vật liệu tiếp xúc cókhả năng tạo ra các bông bùn sinh học chứa đồng thời cả vùng hiếu khí và vùng thiếukhí Theo Van Huyssteen và cộng sự (1990), sự tồn tại của vùng hiếu khí và vùngthiếu khí là điều kiện thích hợp cho các quá trình xử lý Nitơ trong nước thải Vì lý do

đó, bể hiếu khí có giá thể tiếp xúc cố định được cho là nguyên nhân chính giúp tănghiệu quả xử lý Nitơ

Cũng theo Van Huyssteen và cộng sự (1990), sự kết hợp của hai quá trình nitrathóa và khử nitrat hóa trong việc xử lý Nitơ trong nước thải có thể được giải thích theohai cơ chế sau Đầu tiên, hỗn hợp bùn sinh học và nước thải di chuyển ra xa khỏi hệthống sục khí trong bể sinh học theo dòng vận chuyển của chất lỏng kéo theo hàm

lượng oxy hòa tan trong nước (DO-Dissolved Oxygen) thấp dần, tạo điều kiện thích

hợp cho các phản ứng xảy ra trong môi trường thiếu khí Tiếp đó, các bông bùn hoạttính có thể chứa đồng thời hai vùng hiếu khí và thiếu khí do hàm lượng DO trong nướcthải không thể khuếch tán vào toàn bộ bông bùn Nitrat sinh ra từ quá trình nitrat hóatrong điều kiện hiếu khí có thể khuếch tán vào vùng thiếu khí bên trong cùng với cơchất, tạo điều kiện thích hợp cho quá trình khử nitrat hóa xảy ra trong cùng một bôngbùn Với sự kết hợp của quá trình nitrat hóa và khử nitrat hóa, nồng độ Nitơ trongnước thải đầu vào được xử lý hiệu quả

Hiệu quả xử lý của bể sinh học hiếu khí sử dụng giá thể tiếp xúc dạng sợi cord) có thể tham khảo trên thực tế tại trạm xử lý nước thải với công suất thiết kế

(Bio-35.000 m3/ngày tại Geiselbullach (Germany) Sự khác nhau về hiệu quả xử lý khi sửdụng bể aerotank (trước khi cải tiến) và bể sinh học hiếu khí với giá thể tiếp xúc dạngsợi (sau khi cải tiến) thể hiện ở bảng sau:

Bảng 3.4 So sánh hiệu quả xử lý giữa bể aerotank và bể sinh học hiếu khí sử dụng giá

thể tiếp xúc dạng sợi

Thông số Loại bể

BOD (mg/l) N-NH 4 (mg/l)

MLSS (g/l)

Hiếu khí tiếp xúc sử dụng

Nguồn: T.H Lessel on Upgrading and Nitrification By Submerged Bio-Film Reactors.

Từ bảng số liệu trên, ta nhận thấy bể aerotank sau khi cải tiến thành bể sinh họchiếu khí với giá thể tiếp xúc dạng sợi, hiệu quả xử lý đã tăng lên rõ rệt Cụ thể: hiệuquả xử lý BOD từ 93,5% tăng lên 97,3%; N-NH4 từ 11,1% tăng lên 97,4% Bên cạnh

đó, nồng độ MLSS trong bể xử lý cũng tăng từ 1,6 đến 6,0 g/l

Hình 3.9 Lắp đặt khung giá thể dạng sợi 3.2.4 Phương pháp xử lý bùn cặn

Cặn lắng ở sau các công đoạn xử lý sơ bộ và xử lý thứ cấp còn chứa nhiều nước(thường có độ ẩm 99%) và chứa nhiều cặn hữu cơ còn khả năng thối rửa vì thế cần ápdụng 1 số biện pháp để xử lý tiếp cặn lắng, làm cho cặn ổn định và loại bớt nước đểgiảm thể tích, trọng lượng trước khi đưa vào nguồn tiếp nhận hoặc sử dụng

Các phương pháp: cô đặc cặn hay nén cặn, ổn định cặn, sân phơi bùn, làm khôbằng cơ học (thiết bị lọc chân không, máy nén ly tâm, máy lọc ép trên băng tải,…), đốtcặn trong lò thiêu.

3.2.5 Phương pháp khử trùng nước thải

Dùng các hóa chất hoặc các tác nhân có tính độc đối với vi sinh vật, tảo, độngvật nguyên sinh, giun, sán… trong một thời gian nhất định, để đảm bảo cáctiêu chuẩn vệ sinh Tốc độ khử trùng phụ thuộc vào nồng độ của chất khử trùng, nhiệt

độ nước, hàm lượng cặn và các chất khử trong nước và vào khả năng phân ly của chấtkhử trùng Các chất thường sử dụng để khử trùng: khí hoặc nước clo, nướcjavel, vôi clorua, các hipoclorit, cloramin B… Một số phương pháp khử khuẩnthường được ứng dụng hiện nay:

Phương pháp Chlor hóa:

Lượng Clor hoạt tính cần thiết cho một đơn vị thể tích nước thải là: 10 g/m3 đốivới nước thải sau xử lý cơ học, 5 g/m3 đối với nước thải sau xử lý sinh học hoàn toàn.Clor phải được trộn đều với nước thải và thời gian tiếp xúc giữa hóa chất và nước thảitối thiểu là 30 phút

Phương pháp Chlor hóa nước thải bằng clorua vôi

Phản ứng đặc trưng là sự thủy phân của clo tạo ra axit hypoclorit và axitclohyđric Clorua vôi được trộn với nước sạch đến lúc đạt nồng độ khoảng 10

÷ 15% Sau đó, được bơm định lượng bơm dung dịch clorua vôi với liều lượng nhấtđịnh tới hòa trộn với nước thải

Khử trùng nước thải bằng iod

Là chất khó hòa tan nên iod được dùng ở dạng dung dịch bảo hòa Độ hòa tancủa iod phụ thuộc vào nhiệt độ của nước Khi độ pH ≤ 7, iod sử dụng lấy từ 0.3 ÷ 1mg/l, nếu sử dụng cao hơn 1,2 mg/l sẽ làm cho nước có mùi vị iod

Khử trùng nước bằng ozon

Tác dụng diệt trùng sảy ra mạnh khi ozon đã hòa tan đủ liều lượng, mạnh vànhanh gấp 3100 lần so với clo Thời gian khử trùng xảy ra trong khoảng từ 3 ÷ 8 giây.Lượng ozon cần để khử trùng nước thải từ 0.2 ÷ 0.5 mg/lít, tùy thuộc vào chất lượngnước, cường độ khuấy trộn và thời gian tiếp xúc (thường thời gian tiếp xúc cần thiết 4

÷ 8 phút) Ưu điểm không có mùi, giảm nhu cầu oxy của nước, giảm nồng độ chất hữu

cơ, giảm nồng độ các chất hoạt tính bề mặt, khử màu, chất rắn, nitơ, phốt pho, phênol,

xianua Nhược điểm của phương pháp này là tiêu tốn năng lượng lớn và chi phí đầu

tư ban đầu cao

Khử trùng nước bằng tia tử ngoại

Dùng các đèn bức xạ tử ngọai, đặt trong dòng chảy của nước, các tia cực tímphát ra sẽ tác dụng lên các phần tử protit của tế bào vi sinh vật, phá vỡ cấu trúc và làmmất khả năng trao đổi chất, vì thế chúng bị tiêu diệt Hiệu quả khử trùng cao khi trongnước không có các chất hữu cơ và cặn lơ lưng Sử dụng tia cực tím để khử trùng khônglàm thay đổi mùi vị của nước

3.2.6 Giới thiệu một số hệ thống xử lý nước thải tiêu biểu

* Sơ đồ công nghệ hệ thống xử lý nước thải Thủ Dầu Một – Bình Dương (công suất 78.000m 3 /ngày) :

Chương 4

Bùn dư

CHLORINE

NGUỒN TIẾP NHẬN

* Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải trung tâm thương mại BITEXCO, 600m 3 /ngày.đêm:

* Mô hình trạm xử lý nước thải sinh hoạt thành phố Cần Thơ, công suất 24.000m 3 /ngày