QUY HOẠCH HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC THẢI SINH HOẠT CHO THỊ XÃ KỲ ANH, TỈNH HÀ TĨNH; GIAI ĐOẠN 2020 – 2030

MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN DANH MỤC VIẾT TẮT MỞ ĐẦU 1 1. Đặt vấn đề 1 2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài 2 3. Nội dung nghiên cứu 2 4. Phương pháp nghiên cứu 2 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, ĐẶC ĐIỂM KINH TẾ, XÃ HỘI THỊ XÃ KỲ ANH, TỈNH HÀ TĨNH 3 1.1 Điều kiện tự nhiên 3 1.1.1 Vị trí địa lý 3 1.1.2 Địa chất, địa hình 3 1.1.3 Khí hậu 3 1.1.4 Khái quát các nguồn tài nguyên khoáng sản 4 1.2 Thực trạng phát triển các ngành kinh tế 4 1.2.1 Nông – lâm – ngư nghiệp 4 1.2.2 Công nghiệp 4 1.2.3 Dịch vụ 5 1.3 Thực trạng thoát nước thải sinh hoạt của thị xã Kỳ Anh 5 CHƯƠNG 2. VẠCH TUYẾN THOÁT NƯỚC 7 2.1 Số liệu cơ bản để tính toán 7 2.1.1 Tính toán diện tích tiểu khu 9 2.2 Vạch tuyến mạng lưới thoát nước thải 9 2.2.1 Phương án 1 9 2.2.2 Phương án 2 10 2.2.3 Lựa chọn phương án vạch tuyến 10 CHƯƠNG 3. THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI 12 3.1 Tổng quan về nước thải sinh hoạt 12 3.1.1 Nguồn gốc phát sinh nước thải sinh hoạt 12 3.1.2. Thành phần và đặc tính nước thải sinh hoạt 12 3.2 Đề xuất dây chuyền công nghệ cho trạm xử lý nước thải 14 3.2.1 Phương án 1 15 3.2.2 Phương án 2 17 3.3 Tính toán thiết kế 18 3.3.1 Xác định các thông số thiết kế 18 3.3.2 Tính toán các công trình phương án 1 19 3.3.3 Tính toán các công trình phương án 2 50 3.4 Khái toán kinh tế trạm xử lý 56 3.4.1 So sánh và lựa chọn 2 phương án 56 3.5 Tính toán cao trình theo nước và bùn của công trình xử lý nước 56 3.5.1 Nhận xét chung về hiện trạng cao trình. 56 3.5.2 Tính toán cao trình các công trình đơn vị theo mặt cắt nước 5 56 3.5.3 Tính toán cao trình các công trình đơn vị theo mặt cắt bùn 61 KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ 62 1. Kết luận 62 2. Kiến nghị 62 TÀI LIỆU THAM KHẢO 64

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI KHOA MÔI TRƯỜNG NGUYỄN THỊ HUYỀN TRANG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP QUY HOẠCH HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC THẢI SINH HOẠT CHO THỊ XÃ KỲ ANH, TỈNH HÀ TĨNH; GIAI ĐOẠN 2020 – 2030 HÀ NỘI, 2017 TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI KHOA MÔI TRƯỜNG NGUYỄN THỊ HUYỀN TRANG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP QUY HOẠCH HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC THẢI SINH HOẠT CHO THỊ XÃ KỲ ANH, TỈNH HÀ TĨNH; GIAI ĐOẠN 2020 – 2030 Ngành: Công nghệ Kỹ thuật Môi trường Mã ngành: 52 51 04 06 NGƯỜI HƯỚNG DẪN: ThS Bùi Thị Thanh Thủy TS Lê Xuân Sinh HÀ NỘI, 2017 LỜI CAM ĐOAN Tôi tên là: Nguyễn Thị Huyền Trang MSSV: DH00301470 Hiện sinh viên lớp ĐH3CM2 - Khoa Môi trường - Trường Đại học Tài nguyên Môi trường Hà Nội Với đề tài: “Quy hoạch hệ thống thoát nước thải sinh hoạt cho thị xã Kỳ Anh, tỉnh Hà Tĩnh; Giai đoạn 2020-2030”, xin cam đoan: công trình nghiên cứu thân, thực hướng dẫn ThS Bùi Thị Thanh Thủy TS Lê Xuân Sinh Các số liệu, tài liệu đồ án thu thập cách trung thực có sở Tôi xin chịu trách nhiệm nghiên cứu Sinh viên thực Nguyễn Thị Huyền Trang LỜI CẢM ƠN Đề tài: “Quy hoạch hệ thống thoát nước thải sinh hoạt cho thị xã Kỳ Anh, tỉnh Hà Tĩnh; Giai đoạn 2020-2030”, hoàn thành Trường Đại Học Tài Nguyên Môi Trường Hà Nội Trong trình thực đồ án em giúp đỡ tận tình, bảo chi tiết thầy cô bạn bè Em xin đặc biệt gửi lời cảm ơn chân thành tới ThS Bùi Thị Thanh Thủy TS Lê Xuân Sinh tận tâm bảo truyền đạt kiến thức thiết thực để em hoàn thành đồ án Em xin cảm ơn Ban lãnh đạo khoa, thầy cô khoa Môi Trường, Trường Đại Học Tài Nguyên Môi Trường Hà Nội tạo điều kiện, dạy bảo em suốt trình học tập trường thực đề tài Xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới bạn bè có ý kiến đóng góp bổ ích cho em hoàn chỉnh đề tài Do kinh nghiệm kĩ em nhiều hạn chế, em mong bảo, góp ý thầy cô giáo bạn Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, Ngày 15 tháng năm 2017 Sinh viên thực Nguyễn Thị Huyền Trang MỤC LỤC DANH MỤC VIẾT TẮT BOD Nhu cầu oxi sinh học BTNMT Bộ tài nguyên môi trường CHC Chất hữu COD Nhu cầu oxi hóa học KCN Khu công nghiệp NTSH Nước thải sinh hoạt QCVN Quy chuẩn Việt Nam SS Chất rắn lơ lửng TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam TCXDVN Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam TỔNG N Tổng số Nitơ TỔNG P Tổng số Photpho DANH MỤC BẢNG MỞ ĐẦU Đặt vấn đề Thị xã Kỳ Anh, thành lập vào năm 2015, chia tách sở huyện Kỳ Anh cũ, bao gồm 12 đơn vị hành cấp xã gồm phường bao gồm: Kỳ Liên, Kỳ Phong, Kỳ Liên, Kỳ Thịnh, Kỳ Trinh, Sông Trí xã: Kỳ Hà, Kỳ Hoa, Kỳ Hưng, Kỳ Lợi, Kỳ Nam, Kỳ Ninh Kỳ Anh thị xã đồi núi ven biển tỉnh Hà Tĩnh, đa dạng điều kiện tự nhiên giàu tiềm năm tài nguyên thiên nhiên, có điều kiện thuận lợi cho phát triển kinh tế đa ngành nông, lâm, ngư nghiệp, công nghiệp du lịch Tuy nhiên, trình khai thác sử dụng tài nguyên thiếu sở khoa học, mang tính tự phát, chưa dựa tiềm tự nhiên vốn có vùng nguyên nhân dẫn đến trì trệ phát triển kinh tế, gây cân hệ sinh thái, làm xu suy thoái tài nguyên ô nhiễm môi trường ngày gia tăng Đặc biệt, năm gần đây, dự án phát triển kinh tế, quy hoạch khu đô thị khu công nghiệp tác động lớn đến môi trường tự nhiên tài nguyên thiên nhiên thị xã Kỳ Anh Một vấn đề tiêu cực tác động đến môi trường phải kể tới vấn đề xử lý nước thải địa bàn thị xã tất hoạt động sản xuất, kinh doanh hoạt động sinh hoạt hàng ngày nhiều phát sinh lượng nước thải định cho thị xã Kỳ Anh Thực tế, việc xử lý nước thải số tỉnh, thành phố nói chung thị xã Kỳ Anh nói riêng chưa quan tâm mức Vì lợi ích trước mắt mà doanh nghiệp, quan hoạt động địa bàn thành phố sẵn sàng xả nước thải chưa xử lý môi trường, không đầu tư hệ thống đạt tiêu chuẩn hệ thống xử lý nước thải xây dựng, vận hành mang tính chất đối phó Và đặc biệt nước thải sinh hoạt khu dân cư không xử lý mà xả trực tiếp hệ thống kênh, mương làm ô nhiễm nguồn nước mặt, ô nhiễm không khí ảnh hưởng đến hệ thủy sinh vật nước, ô nhiễm nguồn nước tưới tiêu nông nghiệp Nghiêm trọng ảnh hưởng nặng nề đến đời sống người dân xung quanh khu vực Vì vậy, việc tìm đưa phương pháp xử lý nước thải vừa đảm bảo mang lại hiệu tối ưu đồng thời vừa tiết kiệm chi phí cho đơn vị, quan doanh nghiệp… địa bàn thị xã Kỳ Anh trở thành số vấn đề cần thiết quan trọng hàng đầu cần giải từ hôm Xuất phát từ thực tế trên, lựa chọn đề tài “Quy hoạch hệ thống thoát nước thải sinh hoạt cho thị xã Kỳ Anh, tỉnh Hà Tĩnh; Giai đoạn 2020 - 2030” để tìm hiểu thiết kế Mục tiêu nghiên cứu đề tài Xây dựng hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt phù hợp với quy hoạch kinh tế xã hội khu vực thị xã Kỳ Anh – huyện Kỳ Anh – tỉnh Hà Tĩnh - phương án thoát nước xử lý phương án thiết kế Khái toán phương án (hệ thống xử lý đường ống thu gom) Nội dung nghiên cứu - Thu thập tài liệu thị xã Kỳ Anh: Dân số, hạ tầng sở, thuyết minh quy hoạch, - vẽ quy hoạch… Thiết kế phương án hệ thống mạng lưới thoát nước thải sinh hoạt cho thị xã Kỳ - Anh Tính toán, thiết kế phương án nhà máy xử lý nước thải Khái toán kinh tế cho phương án Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp thu thập tài liệu thứ cấp: Tìm hiểu, thu thập số liệu, công thức - mô hình dựa tài liệu có sẵn từ thực tế Phương pháp tính toán theo tiêu chuẩn thiết kế: Dựa vào tài liệu thông - tin thu thập để tính toán công trình đơn vị hệ thống xử lý nước thải Phương pháp đồ họa: Sử dụng phần mềm Autocad việc thiết kế vẽ công trình xử lý nước thải CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, ĐẶC ĐIỂM KINH TẾ, XÃ HỘI THỊ XÃ KỲ ANH, TỈNH HÀ TĨNH 1.1 Điều kiện tự nhiên 1.1.1 Vị trí địa lý Thị xã Kỳ Anh thị xã thuộc phía Nam tỉnh Hà Tĩnh, phía Đông giáp Biển Đông, phía Tây phía Bắc giáp huyện Kỳ Anh, phía Nam giáp tỉnh Quảng Bình Thị xã Kỳ Anh có diện tích 280,25 km2 dân số 85.000 người (2015) với tỉ lệ gia tăng dân số 1,2%/năm Thị xã Kỳ Anh có đặc điểm địa hình điều kiện tự nhiên đa dang, phức tạp Vùng biển thị xã có cụm cảng nước sâu Vũng Áng - Sơn Dương, giữ vai trò quan trọng an ninh - quốc phòng giao thông hàng hải khu vực quốc tế 1.1.2 Địa chất, địa hình a Địa chất Trải qua giai đoạn lịch sử phát triển địa chất lâu dài, lãnh thổ thị xã Kỳ Anh có cấu trúc địa chất phức tạp với thành tạo chủ yếu như: Trầm tích Đệ tứ (cát, cát bột, cát thạch anh); thành tạo tuổi Jura (cuội kết, sạn kết, cát kết, phun trào axit); thành tạo Kỷ Triat (cát kết xen bột kết, đá phiến sét, đá phiến, ryolit); thành tạo Ordovic – Silur (đá phiến thạch anh sericit, đá kết dạng quarzit) Về tài nguyên khoáng sản: Kỳ Anh có nguồn tài nguyên khoáng sản phong phú như: vàng sa khoáng, titan nguyên vật liệu xây dựng chưa điều tra đầy đủ, việc tổ chức khai thác hạn chế b Địa hình Thị xã Kỳ Anh thị xã đồi núi ven biển miền Trung có cấu trúc địa hình đặc trưng gồm: đồi, núi, đồng biển Cấu trúc địa hình lãnh thổ kéo dài theo phương Tây Bắc – Đông Nam, khu vực đồi núi đồng chạy song song với đường bờ biển thấp dần từ Đông sang Tây Với tiêu đặc trưng hình thái địa hình, lãnh thổ nghiên cứu chia làm ba vùng: núi, đồi đồng với kiểu địa hình đặc trưng sau: kiểu địa hình núi thấp, kiểu địa hình đồi cao, kiểu địa hình đồi thấp, kiểu địa hình đồng ven biển 1.1.3 Khí hậu a) Khí hậu Thị xã Kỳ Anh có khí hậu nhiệt đới gió mùa phần lớn diện tích thuộc đai chân núi có độ cao 700m có phần diện tích nằm đai khí 10 Bảng 3.15 Bảng tổng hợp kích thước bể nén bùn ly tâm Thông số Đường kính bể Chiều cao công tác Thời gian nén bùn Chiều cao xây dựng Số bể nén Đơn vị m m m Giá trị 6,58 3,6 10 3.3.2.12 Bể Mêtan Cặn tươi từ bể lắng ngang đợt I với độ ẩm 95% tính: Wc= = = 176 (m3/ngđ) Trong đó: - Chh: Hàm lượng chất lơ lửng hỗn hợp nước thải ban đầu, Chh= 400 mg/l Q: Lưu lượng nước thải ngày đêm, Q = 50000 m3/ngđ E: Hiệu suất lắng bể lắng ngang đợt I, E = 40% K: Hệ số tính đến tăng lượng cặn cỡ hạt lơ lửng lớn, K = 1,1 - P: Độ ẩm cặn bể lắng đợt I, P = 95% Lượng bùn hoạt tính dư sau nén bể nén bùn: Wb == = 453,33 (m3/ngđ) Trong đó: - α: Hệ số tính đến tăng không bùn hoạt tính, lấy α = 1,2 - b: Hàm lượng bùn hoạt tính trôi theo nước khỏi bể lắng đợt II, b = 16mg/l - P: Độ ẩm bùn hoạt tính trôi theo nước bể lắng đợt II, P = 97% Lượng rác nghiền với độ ẩm từ 80% đến 95%: Wr = Wl = 2,2 = 8,8 (m3/ngđ) Trong đó: Wl lượng rác tính phần song chắn rác, W1= 2,2 m3/ngđ Thể tích tổng hợp hỗn hợp cặn: W = Wc + Wb + Wr = 176 + 453,33 + 8,8 = 638,13 (m3/ngđ) Độ ẩm trung bình hỗn hợp cặn là: Phh = 100 x (1 - ) = 100 x (1 – ) = 96,4% Trong đó: - Ck: Lượng chất khô cặn tươi Ck = = = 5,28 (T/ngđ) - Bk: Lượng chất khô bùn hoạt tính dư 55 Bk= = = 8,16 (T/ngđ) - Rk: Lượng chất khô rác nghiền Rk = = = 0,44 (T/ngđ) Với độ ẩm hỗn hợp cặn 96,4% > 94% ta chọn chế độ lên men ấm với nhiệt độ 33 ÷ 350C Dung tích bể Metan: WM = = = 6381 (m3) Trong đó: d liều lượng cặn tải ngày đêm, P hh = 96% chế độ lên men ấm ta có d = 10% [Bảng 50, 1] Chọn bể Metan, ta có bảng kích thước bể Metan sau [7]: Bảng 3.16 Thông số kĩ thuật bể Metan Thông số Bể Metan Thể tích bể Đường kính Chiều cao công tác Chiều cao phần lắng Chiều cao phần hình nón Đơn vị bể m3 m m m m Giá trị 1000 12,5 6,5 2,15 1,9 Lượng chất không tro bùn hoạt tính dư: Bo = = = 5,59 (T/ngđ) Trong đó: - Ab: Độ ẩm háo nước ứng với bùn vi sinh vật dư, Ab= 6% Tb: Độ tro chất khô tuyệt đối ứng với bùn vi sinh vật dư, Tb= 27% Lượng chất tro khô cặn tươi: Ro = = = 0,31 (T/ngđ) Trong đó: - Ar: Độ ẩm háo nước rác nghiền, Ar = 5% Tr: Độ tro chất khô tuyệt đối ứng với rác nghiền, Tr= 25% Lượng chất không tro cặn tươi: Co = = = 3,76 (T/ngđ) Trong đó: - Ac: Độ ẩm háo nước ứng với cặn tươi, Ac= 5% 56 - Tr: Độ tro chất khô tuyệt đối ứng với cặn tươi, Tc= 25% Khả lên men lớn chất không tro cặn tải, xác định theo công thức: a = = = 47,79% Lượng khí đốt thu từ bể Metan: y = = = 0,412 (m3/kg) Trong đó: n hệ số phụ thuộc độ ẩm cặn chế độ lên men, lấy n = 0,65 Lượng khí đốt tổng cộng thu được: Wk = y(Co+Ro+Bo)x1000 = 0,412x(3,76+0,31+5,59)x1000= 3979,92 (m3/ngđ) 3.3.2.13 Sân phơi bùn Lượng cặn tổng cộng dẫn đến sân phơi bùn bao gồm cặn từ bể Metan cặn từ bể tiếp xúc (khử trùng sau lắng bể lắng đợt II) [5]: Wtc = Wbể tx+ Wbể Metan = 5,02 + 638,13 = 643,15 (m3/ngđ) Trong đó: - Wbể Metan: Lượng cặn từ bể Metan (m3/ngđ) Wbể tx: Lượng bùn bể tiếp xúc tính theo công thức: Wbể tx = = = 5,02 (m3/ngđ) Trong đó: a tiêu chuẩn bùn lắng bể tiếp xúc (khi dùng clo để khử trùng) tính cho người ngày đêm, sử dụng bể Aeroten a= 0,03-0,06 l/ng.ngđ, chọn a= 0,05 l/ng.ngđ Diện tích hữu ích sân phơi bùn [5]: F1 = = = 41919,6 (m2) Chọn F1 = 50000 (m2) Trong đó: - qo: Tải trọng cặn sân phơi bùn, ta có qo=2 m3/m2.năm [5] n: Hệ số phụ thuộc vào điều kiện khí hậu, chọn n= 2,8 Sân phơi bùn chia làm 25 ô Mỗi ô có kích thước 20m x 51m Diện tích phụ sân phơi bùn: đường sá, mương máng [5]: F2 = k F1 = 0,2 x 50000 = 10000 (m2) Trong đó: k hệ số tính đến diện tích phụ, k = 0,2 0,4 Diện tích tổng cộng sân phơi bùn: F = F1 + F2 = 50000 + 10000 = 60000 (m2) Lượng bùn phơi đến độ ẩm 80% năm: 57 Wp = Wtc x 365 = 643,15 365 = 35212 (m3) Trong đó: - P1: độ ẩm trung bình cặn lên men bể Metan, P1 = 96-97% P2: độ ẩm sau phơi, P2 = 80% Bảng 3.17 Thông số kĩ thuật sân phơi bùn Thông số Ô phơi bùn Chiều dài Chiều rộng Đơn vị ô m m Giá trị 25 51 20 3.3.3 Tính toán công trình phương án Các công trình ngăn tiếp nhận nước thải, song chắn rác, bể lắng cát ngang, bể Aeroten, máng trộn, bể nén bùn, sân phơi bùn, bể Metan, bể tiếp xúc ly tâm tính giống phương án 3.3.3.1 Bể lắng ngang đợt I Tính toán bể lắng ngang [1] Độ lớn thủy lực hạt cặn tính theo công thức: Uo = = - 0,05 = 1,34 (mm/s) Trong đó: - K: Hệ số phụ thuộc loại bể lắng, cấu tạo thiết bị phân phối thu nước Bể lắng - ngang lấy K= 0,5 α: Hệ số kể tới ảnh hưởng nhiệt độ nước độ nhớt [Bảng 31, 1], ta lấy - theo nhiệt độ trung bình tính theo tháng thấp 200C α= ω: Thành phần thẳng đứng tốc độ nước thải bể [Bảng 32, 1], với V= - 10mm/s ω = 0,05mm/s t: Thời gian lắng (s) nước thải bình thí nghiệm hình trụ với chiều sâu lớp nước h, đạt hiệu lắng hiệu lắng tính toán, hiệu suất lắng 60% [Bảng - 33, 1], chọn t= 820 n: Hệ số kết tụ, hạt lơ lửng có khả kết tụ nước thải sinh hoạt n = 0,25 [1] [Bảng 34, 1], chọn chiều cao công tác bể 3m 1,32 Chiều dài bể lắng ngang tính theo công thức: L = = = 35,82 (m) Chọn L = 36 (m) Trong đó: - V: Vận tốc tính toán trung bình vùng lắng, bể lắng ngang lấy V= 5-10 mm/s Chọn V= mm/s 58 - H: Chiều sâu tính toán vùng lắng, [1] lấy H= 1,5-3m Chọn H= 3m K: Hệ số phụ thuộc loại bể lắng, cấu tạo thiết bị phân phối thu nước, K= 0,5 - [1] Uo: Độ lớn thủy lực hạt cặn, Uo= mm/s Diện tích ướt bể lắng ngang tính theo công thức: F = = = 108,5 (m2) Chiều rộng tổng cộng bể lắng: B= = = 36 (m) Chọn số bể lắng bể Chiều rộng bể lắng 12 (m) Chọn số ngăn bể lắng ngăn Chiều rộng ngăn là: b = = (m) Kiểm tra vận tốc thực tế ứng với kích thước chọn: vtt = = = 10,8 (m/s) Nhận thấy, vận tốc chọn bể lắng vận tốc thực bể gần Như vậy, kích thước bể lắng chọn hợp lý Hiệu suất lắng cặn lơ lửng bể 50%: CSS = 180,5 (mg/l) Sau nước thải qua bể lắng ngang đợt 1, BOD giảm 10÷20%, chọn 15%, BOD5 nước thải là: CBOD = 170 (mg/l) Dung tích phần chứa bùn cặn loại bể lắng W c xác định dựa vào lưu lượng nước thải, hiệu lắng thời gian lưu cặn đó: Wc = = = 182,4 (m3) Trong đó: - Q: Lưu lượng nước thải, Q = 2083,33 m3/h T: Thời gian lưu cặn, từ 4h đến 48h, lấy T = 24h [1] p: Độ ẩm bùn cặn lắng, xả cặn tự chảy lấy p = 95% [1] ɣ: Khối lượng thể tích cặn thường lấy tấn/m3 Co: Hàm lượng chất rắn lơ lửng ban đầu, Co = 364,8 mg/l E: Hiệu suất xử lý chất rắn lơ lửng, E = 50% Lượng cặn chứa ngăn lắng là: W1c = = = 30,4 (m3) Chiều cao hố thu cặn: 59 hc = = = 0,2 (m) Chọn hc = 0,2 (m) Đáy bể lắng dùng thiết bị gạt cặn xây dựng có độ dốc 0,01 phía hố thu cặn, chiều cao từ mép hố thu cặn đến lớp nước trung hoà [1]: h1 = (L – 4,5) × 0,01 = (36 – 4,5) × 0,01= 0,315 (m) Chiều cao xây dựng bể: HXD = Hct + hth + h1 + hbv+ hc = + 0,3 + 0,315 + 0,5 + 0,2 = 4,3 (m) Trong đó: - HXD: Chiều cao xây dựng bể, chọn HXD= 4,5 (m) - Hct: Chiều cao công tác bể, Hct = (m) - hth: Chiều cao lớp nước trung hoà bể, chọn hth = 0,3 (m) - hbv: Chiều cao bảo vệ, lấy hbv = 0,5 (m) Kiểm tra kích thước bể có = [1] Vậy kích thước chọn hợp lý Bảng 3.18 Thông số kĩ thuật bể lắng ngang đợt I Thông số Bể lắng ngang đợt I Bể lắng ngang đợt I Chiều cao công tác Chiều cao bảo vệ Chiều cao lớp nước trung hòa Chiều cao xây dựng Chiều dài Chiều rộng Đơn vị bể ngăn m m m m m m Giá trị 3 0,5 0,3 4,5 36 12 3.3.3.2 Bể lắng ngang đợt II Hỗn hợp nước thải sau khỏi bể Aeroten làm hoàn toàn dẫn sang bể lắng ngang đợt II Bùn hoạt tính lắng loại bỏ chủ yếu Đối với bể lắng ngang đợt II, ta tính toán kích thước bể dựa sở cân vật chất hệ thống tải trọng lực Tải trọng lực [1]: qo = = = 1,1 (m3/m2h) Trong đó: - Ks: Hệ số sử dụng dung tích bể, bể lắng ngang Ks = 0,4 a: Nồng độ bùn hoạt tính bể Aeroten, chọn a = g/l at: Nồng độ bùn hoạt tính nước sau lắng, chọn at= 15 mg/l I: Chỉ số bùn Mohlman, lấy I = 100 cm3/g H: Chiều cao lớp nước bể lắng, H= 3m 60 Diện tích mặt thoáng bể lắng: F = = 1893,93 (m2) Diện tích mặt cắt ướt bể: W = = 115,7 (m2) Trong đó: v vận tốc dòng chảy lớn nhất, [Bảng 35, 1] v = 5mm/s = 0,005m/s Chiều rộng bể: B = = 38,5 (m) Chọn số bể lắng bể Chiều rộng bể lắng 12 (m) Chọn số ngăn bể lắng ngăn Chiều rộng ngăn là: b = = (m) Chiều dài bể lắng ngang đợt II: L = = 52,6 (m) Chọn L = 53 (m) Thời gian nước lưu lại bể lắng ngang đợt II là: t = = 2,77 (h) Thời gian đảm bảo thời gian lắng bể lắng ngang đợt II sau Aeroten làm hoàn toàn (t =2,77 h) Vận tốc nước thực tế: vtt = = 0,005 (m/s) Nhận thấy vtt = 0,005 trùng khớp với v chọn, kích thước chọn hợp lý Vậy bể lắng ngang đợt II có kích thước: L x b x H = 53m x 12m x 3m Thể tích vùng chứa cặn là: Wc = = = 13,425 (m3) Trong đó: - B: Lượng bùn hoạt tính dư trước lắng, phụ thuộc vào hàm lượng chất lơ - lửng hữu có nước thải, hiệu suất bể lắng đợt I: B= 88,65 (mg/l) b: Hàm lượng chất lơ lửng trôi theo nước khỏi bể lắng II, với L t = 100 mg/l, thời - gian lắng t = 2,77 h, ta có b = 75 (mg/l) = 75 (g/m3) [Bảng 36, 1] t: Thời gian hai lần xả cặn, t = 2h p: Độ ẩm cặn, p = 99% n: Số ngăn, n = Lượng cặn chứa ngăn lắng là: 61 W1c = = = 3,36 (m3) Chiều cao hố thu cặn: hc = = = 0,13 (m) Chọn hc = 0,01 (m) Bể lắng xây dựng có độ dốc 0,01 phía hố thu cặn, chiều cao từ mép hố thu cặn đến lớp nước trung hoà là: h2 = (L - b) × 0,01 = (50 – 6) × 0,01 = 0,44 (m) Chiều cao xây dựng bể: HXD = hbv + hct + hth + hc+ h2 = 0,5 + + 0,3 + 0,01 + 0,44 = 4,25 (m) Trong đó: - hbv: chiều cao bảo vệ, lấy hbv = 0,5m hth: chiều cao lớp nước trung hoà bể hth = 0,3m hct: chiều cao công tác bể, hct= 3m Bảng 3.19 Thông số kĩ thuật bể lắng ngang đợt II Thông số Bể lắng ngang đợt II Bể lắng ngang đợt II Chiều cao công tác Chiều cao bảo vệ Chiều cao xây dựng Chiều dài Chiều rộng Chiều rộng ngăn Đơn vị bể ngăn m m m m m m Giá trị 3 0,5 4,25 53 12 3.4 Khái toán kinh tế trạm xử lý Tính toán chi tiết xem Phụ lục 3.4.1 So sánh lựa chọn phương án So sánh phương án: Bảng 3.20 Tổng hợp khái toán kinh tế trạm xử lý nước thải Chi phí quản lý (đồng) Chi phí quản lý m3 nước thải (đồng/m3) Vốn đầu tư/1m3 nước thải (đồng/m3) Phương án 3.354.314.819 3.727 1.084.686  Ta lựa chọn phương án để xây dựng trạm xử lý nước thải 3.5 Tính toán cao trình theo nước bùn công trình xử lý nước 3.5.1 Nhận xét chung trạng cao trình 62 Phương án 3.884.402.953 4316 1.263.712 3.5.2 a) b) c) d) e) - Cao trình mực nước max sông, Zmax = m Cao trình mực nước sông, Zmin = m Cao trình mặt đất: Z = m Tính toán cao trình công trình đơn vị theo mặt cắt nước [5] Tổn thất qua song chắn rác: – 20cm, chọn 15cm Tổn thất qua bể lắng cát: 10 – 20 cm, chọn 10cm Tổn thất qua bể điều hòa: 10 – 25 cm, chọn 20cm Tổn thất qua bể lắng ly tâm đợt I: 50 – 60 cm, chọn 50cm Tổn thất qua bể Anoxic: 25 – 40 cm, chọn 30cm Tổn thất qua bể Aeroten: 25 – 40 cm, chọn 30cm Tổn thất qua bể lắng đợt II: 50 – 60 cm, chọn 50cm Tổn thất qua máng trộn: tổn thất qua vách ngăn 13cm Tổn thất qua bể tiếp xúc: 40 - 60 cm, chọn 50cm Tổn thất qua mương dẫn: 10cm Mực nước ống xả sông: Zn = Zmax song = 4,0 (m) Mương dẫn: Zm = Zn + hm = 4,0 + 0,1 = 4,1 (m) Bể tiếp xúc: Cao trình mực nước bể tiếp xúc: Ztx = Zm + htx = 4,1 + 0,5 = 4,6 (m) Cao trình đỉnh bể tiếp xúc: Zđtxúc = 4,6 + 0,5= 5,1 (m) (0,5: chiều cao bảo vệ) Cao trình đáy bể tiếp xúc: Zđtxúc = 5,1 – = 2,1 (m) (chiều cao công tác bể tiếp xúc m) Mương dẫn: Zm = Ztxm+ hm = 4,6+ 0,1 = 4,7 (m) Máng trộn: Cao trình mực nước cuối máng trộn là: Zmt = Zm + hmt = 4,7 + 0,13 = 4,83 (m) Cao trình mực nước vách ngăn thứ 2: Zmn2 = Zmt + 0,13 = 4,83 + 0,13 = 4,96 (m) Cao trình mực nước vách ngăn thứ 1: Zmn1 = Zmn2 + 0,13 = 4,96 + 0,13 = 5,09 (m) Cao trình đáy máng trộn: Zđáymt = Zmn1 – h = 5,09 – 1,04 = 4,05 (m) 63 - Cao trình đỉnh máng trộn: Zđmt = Zmn1 + Hbv = 5,09 + 0,5 = 5,95 (m) f) Mương dẫn: Zm = Zđmt + hm = 5,09 + 0,1 = 5,19 (m) g) Bể lắng ly tâm đợt II: - Cao trình mực nước bể lắng II là: Zbl2mn = Zm + hbl2 = 5,19 + 0,5 = 5,69 (m) - Cao trình đỉnh bể lắng II: Zbl2đỉnh = Zbl2mn + hbv = 5,69 + 0,5 = 6,19 (m) - Cao trình đáy bể lắng II: Zbl2đáy = Zbl2đỉnh - H = 6,19 – 4,8 = 1,39 (m) h) Mương dẫn: Zm = Zbl2mn + hm = 5,69 + 0,1 = 5,79 (m) i) Bể Aeroten - Cao trình mực nước bể Aeroten: Zbmn = Zm + h = 5,79 + 0,3 = 6,09 (m) - Cao trình đỉnh bể: Zđb = Zbmn + hbv = 6,09 + 0,5 = 6,59 (m) - Cao trình đáy bể: Zđayb = Zđmn – H = 6,59 – 4= 2,59 (m) j) Mương dẫn : Zm = Zbmn + hm = 6,09 + 0,1 = 6,19 (m) k) Bể Anoxic - Cao trình mực nước bể Anoxic: Zmn = Zm + h = 6,19 + 0,3 = 6,49 (m) - Cao trình đỉnh bể Anoxic: Zđ = Zmn + hbv = 6,49 + 0,5 = 6,99 (m) - Cao trình đáy bể Anoxic: Zđb = Zđ – H = 6,99 – = 2,99 (m) l) Mương dẫn Zm = Zmn + h = 6,49 + 0,1 = 6,59 (m) m) Bể lắng ly tâm đợt I: - Cao trình mực nước bể lắng I: Zbl1mn = Zm + hbl = 6,59 + 0,5 = 7,09 (m) - Cao trình đỉnh bể lắng đợt I: Zbl1đ = Zbl1mn + hbv = 7,19 + 0,5 = 7,69 (m) 64 - Cao trình đáy bể lắng đợt I: Zđáy = Zbl1đ – H = 7,69 – = 4,69 (m) n) Mương dẫn: Zm = Zbl1mn + hm = 7,09 + 0,1 = 7,19 (m) o) Bể điều hòa: - Cao trình mực nước bể điều hòa: Zbđhmn = Zm + hm = 7,19 + 0,2 = 7,39 (m) 65 p) q) r) s) t) u) - Cao trình đỉnh bể điều hòa: Zbđhđ = Zbđhmn + hbv = 7,39 + 0,5 = 7,89 (m) Cao trình đáy bể điều hòa: Zbđhđáy = Zmn – H = 7,69 – = 1,69 (m) Mương dẫn: Zm = Zbđhmn + hm = 7,39 + 0,1 = 7,49 (m) Bể lắng cát ngang: Cao trình mực nước bể lắng cát: Zblcmn = Zm + hlc = 7,49 + 0,1 = 7,59 (m) Cao trình đỉnh bể lắng cát: Zblcđ = Zblcmn + hbv = 7,59 + 0,5 = 8,09 (m) Cao trình đáy bể lắng cát: zblcđáy = Zblcđ – H = 8,09 – 1,5 = 6,59 (m) Mương dẫn: Zm = Zblcmn + hm = 7,59 + 0,1 = 7,69 (m) Song chắn rác: Cao trình mực nước sau qua song chắn rác: ZmnSCR= Zm + h = 7,69 + 0,15 = 7,84 (m) Cao trình đáy song chắn rác: Zblcđáy = Zmn – H = 7,84 – 1,5 = 6,34 (m) Mương dẫn: Zm = Zmn + h = 7,84 + 0,1 = 7,94 (m) Ngăn tiếp nhận: Cao trình mực nước ngăn tiếp nhận Zntnmn = Zm + h = 7,94 + 0,2 = 8,14 (m) Cao trình đỉnh ngăn tiếp nhận Zđỉnh = Zntnmn + hbv = 8,14 + 0,5 = 8,64 (m) Cao trình đáy ngăn tiếp nhận Zđáy = Zđỉnh – H= 8,64 – = 6,64 (m) 3.5.3 Tính toán cao trình công trình đơn vị theo mặt cắt bùn a) Bể lắng ly tâm đợt I - Cao trình đường bùn bể lắng đợt I: Zbl1đb = Zđáy + hb = 4,69 + 0,85 = 5,54 (m) b) Bể lắng ly tâm II - Cao trình mực nước là: 5,69 (m) - Cao trình đỉnh bể: 6,19 (m) - Cao trình đáy bể: 1,39 (m) - Cao trình đường bùn bể lắng ngang đợt II: 66 Zbl2đb = Zđ + hb = 1,39 + 0,25 = 1,64 (m) c) Bể nén bùn ly tâm - Chiều cao xây dựng bể là: (m) - Cao trình đỉnh bể nén bùn ly tâm: ZđỉnhNB = Zđ + = + = (m) - Cao trình đáy bể nén cặn ZđáyNB = ZđỉnhNB – H = – = -1,0 (m) - Cao trình mực nước bể nén bùn: Zn = ZđỉnhNB - Hbv = – 0,5 = 5,5 (m) d) Bể Metan - Dùng bơm, bơm bùn từ bể nén bùn lên bể mê tan - Xây dựng bể Metan kiểu nửa chìm nửa - Chiều cao bể Metan H = 6,5m, h1 = 2,15m, h2 = 1,9m - Cao trình đỉnh bể là: ZđỉnhMetan = Zđ + + h1 = + + 2,15 = 9,15 (m) - Cao trình đáy bể là: ZđáyMetan = ZđỉnhMetan – H – h2 – h1 = 9,15 – 6,5 – 2,15 – 1,9 = - 1,4 (m) KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ Kết luận Qua trình tính toán thiết kế, hướng dẫn bảo tận tình ThS Bùi Thị Thanh Thủy TS Lê Xuân Sinh với nỗ lực thân, em hoàn thành Đồ án tốt nghiệp với đề tài tốt nghiệp: “Quy hoạch hệ thống thoát nước thải sinh hoạt cho thị xã Kỳ Anh, tỉnh Hà Tĩnh; Giai đoạn 2020-2030” Qua thời gian làm Đồ án tốt nghiệp mình, em rút nhận xét vấn đề xung quanh công việc thiết kế dây chuyền công nghệ xử lý nước thải: - Đưa sở lý thuyết để lựa chọn thiết kế thiết bị dây chuyền - công nghệ xử lý nước thải Trên sở số liệu có được, em đề xuất dây chuyền công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt cho thị xã Kỳ Anh Từ đó, em tính toán, thiết kế dây chuyền công 67 nghệ xử lý nước, bố trí tính toán thiết kế công trình với bảng khái toán kinh tế trạm xử lý với công suất 50.000 m3/ngày đêm Tuy nhiên, hạn chế thời gian, thiếu trình thực nghiệm với kiến thức hạn chế nên trình làm đồ án này, em tránh khỏi - sai sót Bản thân em đánh giá sơ đồ sau : Quá trình tính toán thiết kế hoàn toàn dựa vào lý thuyết, trình thực - nghiệm để hỗ trợ cho việc thiết kế Chưa tính toán số thiết bị phụ cho dây chuyền việc đưa khả - tự động hóa số trình dây chuyền Bản vẽ mang tính chất minh họa, chưa đầy đủ để thi công công trình xử lý nước thải - Chưa tính toán nhiều đến vấn đề xử lý chất thải - Chưa có đánh giá tác động môi trường xây dựng dây chuyền - Chưa đưa phương án dự phòng Kiến nghị Qua trình hoàn thành Đồ án tốt nghiệp, em có số kiến nghị sau : - Cần xây dựng hệ thống quản lý tốt mặt công nghệ môi trường, nâng cao nhận thức người dân môi trường nói chung môi trường nước nói - riêng Cần quan tâm bảo dưỡng, nâng cấp, cải thiện hệ thống hành, để tận dụng - tối đa dây chuyền công nghệ Tăng cường đội ngũ cán kỹ thuật quản lý tài nguyên nước 68 TÀI LIỆU THAM KHẢO Bộ Khoa học Công nghệ (2008), Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 7957:2008: Thoát nước - Mạng lưới công trình bên – Tiêu chuẩn thiết kế Bộ Tài nguyên Môi trường, QCVN 14:2008/BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia nước thải sinh hoạt Bộ Tài nguyên Môi trường, QCVN 40:2011/BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia nước thải công nghiệp Công văn số 04/2015/CBGVL-LS, Liên Sở Tài Chính Xây Dựng Hà Nội việc công bố giá vật liệu xây dựng Quý IV năm 2015 địa bàn Thành phố Hà Nội Lâm Minh Triết (2008), Xử lý nước thải đô thị công nghiệp, TP Hồ Chí Minh Hoàng Văn Huệ (1996), Mạng lưới thoát nước, NXB Xây Dựng Trần Đức Hạ (2006), Xử lý nước thải đô thị, Hà Nội Trần Hữu Uyển (2003), Các bảng tính toán thủy lực cống mương thoát nước, Hà Nội Trịnh Xuân Lai (2009), Tính toán thiết kế công trình xử lý nước thải, NXB Xây Dựng Tài liệu Internets 10 Báo Hà Tĩnh: http://baohatinh.vn/kinh-te/cong-ty-tnhh-phu-vinh-dau-tudu-an-khu-lien-hop-cong-nghiep-dich-vu-do-thi-tai-vung-ang/49210.htm 11 KCN Formusa: https://vi.wikipedia.org/wiki/Formosa_V%C5%A9ng_%C3%81ng http://vnexpress.net/tin-tuc/thoi-su/formosa-thai-ra-moi-truong-nhung-gi-3393475.html 12 KCN Phú Vinh: http://kkthatinh.gov.vn/?x=10701/gioi-thieu/khu-congnghiep-phu-vinh 13 Phòng GD-ĐT thị xã Kỳ Anh, tỉnh Hà Tĩnh: http://thixakyanh.edu.vn 14 Thị xã Kỳ Anh: https://vi.wikipedia.org/wiki/Kỳ_Anh_(thị_xã) 69 ... 11 – 12 – 13 – 14 – 15 – 16 – 17 – 18 – 19 – 20 – 21 – 22 – 23 – 24 – 25 – 26 – 27 – TXL Bảng chi tiết xem Phụ lục 2.2.2 Phương án Tuyến ống chính: – – – – – – – – – 10 – 11 – 12 – 13 – 14 – 15... – 11 – 12 – 13 – 14 – 15 – 16 – 17 – 18 – 19 – 20 – 21 – 22 – 23 – 24 – 25 – 26 – 27 – 28 – 29 – 30 – 31 – 32 – 33 – 34 – 35 – 36 – 37 – 38 – 39 – 40 – 41 – 42 – 43 – TXL Bảng chi tiết xem Phụ... Quy hoạch hệ thống thoát nước thải sinh hoạt cho thị xã Kỳ Anh, tỉnh Hà Tĩnh; Giai đoạn 2020 - 2030 để tìm hiểu thiết kế Mục tiêu nghiên cứu đề tài Xây dựng hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt