Quy hoạch hệ thống thoát nước thải sinh hoạt cho thị xã Bỉm Sơn, tỉnh Thanh Hóa; giai đoạn 20202030

MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG DANH MỤC SƠ ĐỒ LỜI MỞ ĐẦU 1 1. Đặt vấn đề 1 2. Mục tiêu nghiên cứu 2 3. Nội dung nghiên cứu 2 4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 2 5. Phương pháp nghiên cứu 2 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU 3 1.1. Điều kiện tự nhiên 3 1.1.1. Vị trí địa lý 3 1.1.2. Địa hình, địa chất 3 1.1.3. Khí hậu 3 1.1.4.2. Tài nguyên khoáng sản 4 1.1.4.3. Tài nguyên nước 4 1.1.4.4. Tài nguyên rừng 4 1.2. Điều kiện kinh tế xã hội 4 1.2.1. Hiện trạng dân số và lao động 4 1.2.2. Hiện trạng kinh tế 4 1.2.3. Hiện trạng cấp thoát nước 5 1.3. Số liệu thiết kế của khu vực 5 1.3.1. Dân số thiết kế 5 1.3.2. Tiêu chuẩn thoát nước sinh hoạt 6 1.3.3. Tiêu chuẩn thoát nước thải trường học 7 1.3.4. Tiêu chuẩn thoát nước thải bệnh viện 8 1.3.5. Tiêu chuẩn nước thải công cộng 8 CHƯƠNG II: VẠCH TUYẾN THOÁT NƯỚC 9 2.1. Đề xuất phương án vạch tuyến thoát nước 9 2.1.1. Phương án 1 9 2.1.2. Phương án 2 9 2.2. Tính toán vạch tuyến 9 2.2.1. Phương án 1 9 2.2.1.1. Tính toán diện tích tiểu khu 9 2.2.1.2. Xác định lưu lượng tính toán tuyến cống chính 9 2.2.1.3. Tính toán thủy lực tuyến cống chính 10 2.2.1.4. Tính toán thủy lực tuyến cống kiểm tra 10 2.2.2. Phương án 2 10 2.2.2.1. Tính toán diện tích tiểu khu 10 2.2.2.2. Xác định lưu lượng tính toán tuyến cống chính 10 2.2.2.3. Tính toán thủy lực tuyến cống chính 10 2.2.2.4. Tính toán thủy lực tuyến cống kiểm tra 10 2.3. Khái toán kinh tế 11 2.3.1. Khái toán kinh tế phương án 1 11 2.3.2. Khái toán kinh tế phương án 2 11 2.3.3. So sánh khái toán kinh tế 2 phương án 11 CHƯƠNG III: THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ 12 3.1. Lựa chọn phương án xử lý 12 3.1.1. Tính toán tải lượng ô nhiễm 12 3.1.2. Thông số chỉ tiêu của nguồn tiếp nhận 13 3.1.3. Tính toán mức độ xử lý cần thiết 13 3.1.4. Quy mô trạm xử lý 15 3.1.5. Đề xuất dây truyền công nghệ 16 3.1.5.1. Phương án 1 16 3.1.5.2. Phương án 2 18 3.2. Tính toán thiết kế 19 3.2.1. Tính toán thiết kế theo phương án 1 19 3.2.1.1. Ngăn tiếp nhận nước thải 19 3.2.1.2. Song chắn rác 20 3.2.1.3. Bể lắng cát ngang 23 3.2.1.4. Sân phơi cát 25 3.2.1.5. Bể lắng ngang đợt 1 25 3.2.1.6. Xác định thể tích của ngăn hiếu khí (Aerotank) 28 3.2.1.7. Bể lắng ngang đợt 2 34 3.2.1.8. Trạm khử trùng 36 3.2.1.9. Máng trộn kiểu vách ngăn có lỗ 38 3.2.1.10. Bể tiếp xúc li tâm 39 3.2.1.11. Bể nén bùn đứng 40 3.2.1.12. Bể metan 42 3.2.2.3. Bể lắng cát ngang 45 3.2.2.4. Sân phơi cát 45 3.2.2.5. Bể lắng li tâm đợt 1 45 3.2.2.6. Bể lọc sinh học cao tải 47 3.2.2.7. Bể lắng li tâm đợt 2 49 3.2.2.8. Trạm khử trùng 50 3.2.2.9. Máng trộn kiểu vách ngăn có lỗ 52 3.2.2.10. Bể tiếp xúc li tâm 52 3.2.2.11. Bể nén bùn đứng 52 3.2.2.12. Bể metan 52 3.3. Bố trí cao trình 52 3.3.1. Bố trí cao trình theo phương án 1 52 3.3.1.1. Theo mặt cắt nước 52 3.3.1.2. Theo mặt cắt bùn 56 3.3.2. Bố trí cao trình theo phương án 2 57 3.3.2.1. Theo mặt cắt nước 57 3.3.2.2. Theo mặt cắt bùn 60 3.4. Khái toán kinh tế 61 3.4.1. Khái toán kinh tế theo phương án 1 61 3.4.2. Khái toán kinh tế theo phương án 2 61 3.4.3. So sánh khái toán kinh tế 2 phương án 61 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 62 1. KẾT LUẬN 62 2. KIẾN NGHỊ 62 TÀI LIỆU THAM KHẢO 63

LỜI CAM ĐOAN

Tôi tên là: Phạm Thị Hương Trang

Hà Nội, ngày tháng năm 2017

Sinh viên thực hiện

(kí tên)

Phạm Thị Hương Trang

Em xin cảm ơn Ban lãnh đạo Khoa, các thầy cô Khoa Môi trường, Trường Đạihọc Tài nguyên và Môi trường Hà Nội đã tạo điều kiện, dạy bảo em trong suốt quátrình học tập tại trường và thực hiện đề tài.

Xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới bạn bè đã có những đóng góp bổ ích cho em hoànchỉnh đề tài

Do kinh nghiệm và kĩ năng của em còn nhiều hạn chế Em rất mong được sự chỉbảo, góp ý của các thầy cô giáo và các bạn

Em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày tháng năm 2017

Sinh viên thực hiện

(kí tên)

Phạm Thị Hương Trang

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN

LỜI CẢM ƠN

MỤC LỤC

DANH MỤC BẢNG

DANH MỤC SƠ ĐỒ

LỜI MỞ ĐẦU 1

1 Đặt vấn đề 1

2 Mục tiêu nghiên cứu 2

3 Nội dung nghiên cứu 2

4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 2

5 Phương pháp nghiên cứu 2

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU 3

1.1 Điều kiện tự nhiên 3

1.1.1.Vị trí địa lý 3

1.1.2.Địa hình, địa chất 3

1.1.3.Khí hậu 3

1.1.4.2.Tài nguyên khoáng sản 4

1.1.4.3.Tài nguyên nước 4

1.1.4.4.Tài nguyên rừng 4

1.2 Điều kiện kinh tế xã hội 4

1.2.1.Hiện trạng dân số và lao động 4

1.2.2.Hiện trạng kinh tế 4

1.2.3.Hiện trạng cấp thoát nước 5

1.3 Số liệu thiết kế của khu vực 5

1.3.1.Dân số thiết kế 5

1.3.2.Tiêu chuẩn thoát nước sinh hoạt 6

1.3.3.Tiêu chuẩn thoát nước thải trường học 7

1.3.4.Tiêu chuẩn thoát nước thải bệnh viện 8

1.3.5.Tiêu chuẩn nước thải công cộng 8

CHƯƠNG II: VẠCH TUYẾN THOÁT NƯỚC 9

2.1 Đề xuất phương án vạch tuyến thoát nước 9

2.1.1 Phương án 1 9

2.1.2 Phương án 2 9

2.2 Tính toán vạch tuyến 9

2.2.1 Phương án 1 9

2.2.1.1 Tính toán diện tích tiểu khu 9

2.2.1.2 Xác định lưu lượng tính toán tuyến cống chính 9

2.2.1.3 Tính toán thủy lực tuyến cống chính 10

2.2.1.4 Tính toán thủy lực tuyến cống kiểm tra 10

2.2.2 Phương án 2 10

2.2.2.1 Tính toán diện tích tiểu khu 10

2.2.2.2 Xác định lưu lượng tính toán tuyến cống chính 10

2.2.2.3 Tính toán thủy lực tuyến cống chính 10

2.2.2.4 Tính toán thủy lực tuyến cống kiểm tra 10

2.3 Khái toán kinh tế 11

2.3.1 Khái toán kinh tế phương án 1 11

2.3.2 Khái toán kinh tế phương án 2 11

2.3.3 So sánh khái toán kinh tế 2 phương án 11

CHƯƠNG III: THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ 12

3.1 Lựa chọn phương án xử lý 12

3.1.1 Tính toán tải lượng ô nhiễm 12

3.1.2 Thông số chỉ tiêu của nguồn tiếp nhận 13

3.1.3 Tính toán mức độ xử lý cần thiết 13

3.1.4 Quy mô trạm xử lý 15

3.1.5 Đề xuất dây truyền công nghệ 16

3.1.5.1 Phương án 1 16

3.1.5.2 Phương án 2 18

3.2 Tính toán thiết kế 19

3.2.1 Tính toán thiết kế theo phương án 1 19

3.2.1.1 Ngăn tiếp nhận nước thải 19

3.2.1.2 Song chắn rác 20

3.2.1.3 Bể lắng cát ngang 23

3.2.1.4 Sân phơi cát 25

3.2.1.5 Bể lắng ngang đợt 1 25

3.2.1.6 Xác định thể tích của ngăn hiếu khí (Aerotank) 28

3.2.1.7 Bể lắng ngang đợt 2 34

3.2.1.8 Trạm khử trùng 36

3.2.1.9 Máng trộn kiểu vách ngăn có lỗ 38

3.2.1.10 Bể tiếp xúc li tâm 39

3.2.1.11 Bể nén bùn đứng 40

3.2.1.12 Bể metan 42

3.2.2.3 Bể lắng cát ngang 45

3.2.2.4 Sân phơi cát 45

3.2.2.5 Bể lắng li tâm đợt 1 45

3.2.2.6 Bể lọc sinh học cao tải 47

3.2.2.7 Bể lắng li tâm đợt 2 49

3.2.2.8 Trạm khử trùng 50

3.2.2.9 Máng trộn kiểu vách ngăn có lỗ 52

3.2.2.10 Bể tiếp xúc li tâm 52

3.2.2.11 Bể nén bùn đứng 52

3.2.2.12 Bể metan 52

3.3 Bố trí cao trình 52

3.3.1 Bố trí cao trình theo phương án 1 52

3.3.1.1 Theo mặt cắt nước 52

3.3.1.2 Theo mặt cắt bùn 56

3.3.2 Bố trí cao trình theo phương án 2 57

3.3.2.1 Theo mặt cắt nước 57

3.3.2.2 Theo mặt cắt bùn 60

3.4 Khái toán kinh tế 61

3.4.1 Khái toán kinh tế theo phương án 1 61

3.4.2 Khái toán kinh tế theo phương án 2 61

3.4.3 So sánh khái toán kinh tế 2 phương án 61

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 62

1 KẾT LUẬN 62

2 KIẾN NGHỊ 62

TÀI LIỆU THAM KHẢO 63

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1: Bảng dân số dự kiến của khu vực nội thị thị xã Bỉm Sơn qua các năm 6

Bảng 1.2: Danh sách các trường học trên địa bàn nội thị thị xã Bỉm Sơn 7

Bảng 2.1: Bảng hệ số điều hòa thoát nước tính theo lưu lượng 10

Bảng 2.2: Bảng giá so sánh khái toán kinh tế 11

Bảng 3.1: Hàm lượng chất bẩn trong nước thải sinh hoạt 12

Bảng 3.2: Hàm lượng chất bẩn có trong nước thải 13

Bảng 3.3: Tính chất nước thải sinh hoạt đầu ra 14

Bảng 3.4: Kích thước ngăn tiếp nhận phương án 1 19

Bảng 3.5: Kết quả thủy lực của mương dẫn 20

Bảng 3.6: Kích thước song chắn rác phương án 1 23

Bảng 3.7: Kích thước bể lắng cát ngang phương án 1 24

Bảng 3.8: Kích thước bể lắng ngang đợt 1 phương án 1 28

Bảng 3.9: Kích thước 1 đơn nguyên của bể Aerotank phương án 1 34

Bảng 3.10: Kích thước 1 đơn nguyên bể lắng ngang đợt 2 phương án 1 36

Bảng 3.11: Thông số thiết kế của máng xáo trộn kiểu vách ngăn có lỗ 38

Bảng 3.13: Kích thước bể nén bùn phương án 1 42

Bảng 3.14: Kích thước bể Metan phương án 1 44

Bảng 3.15: Kích thước ngăn tiếp nhận phương án 2 44

Bảng 3.16: Kích thước song chắn rác phương án 2 44

Bảng 3.17: Kích thước bể lắng cát ngang phương án 2 45

Bảng 3.18: Kích thước bể li tâm đợt 1 phương án 2 47

Bảng 3.19: Thông số thiết bể lọc cao tải phương án 2 49

Bảng 3.20: Kích thước bể lắng li tâm đợt 2 phương án 2 50

Bảng 3.21: Kích thước máng trộn kiểu vách ngăn có lỗ phương án 2 52

Bảng 3.22 : Kích thước bể tiếp xúc li tâm phương án 2 52

Bảng 3.23: Kích thước bể nén bùn đứng phướng án 2 52

Bảng 3.24: Kích thước bể Metan phướng án 2 52

DANH MỤC SƠ ĐỒ

Sơ đồ 3.1: Dây chuyền công nghệ xử lý nước thải theo phương án 1 16

Sơ đồ 3.2: Dây chuyền công nghệ xử lý nước thải theo phương án 2 18

TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam

TCXDVN : Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam

SS : Hàm lượng chất rắn lơ lửngSCR : Song chắn rác

LỜI MỞ ĐẦU

1 Đặt vấn đề

Trong những năm gần đây, vấn đề đảm bảo vệ sinh môi trường đang là vấn đềđược nhiều cơ quan chức năng, đơn vị, cộng đồng quan tâm Môi trường chính là nơichúng ta sinh hoạt, nơi chúng ta tồn tại và mọi hoạt động của con người đều diễn ratrong phạm vi sống đấy

Tốc độ đô thị hóa và công nghiệp hóa trên phạm vi cả nước đang gia tăng mạnh

mẽ Nhu cầu khai thác và sử dụng tài nguyên thiên nhiên của con người cũng khôngngừng tăng lên, các vấn đề môi trường ngày một tăng, do đó chúng ta ngày càng phảiđối mặt nhiều hơn với các thách thức môi trường

Khi những khu đô thị mới ra đời, xử lý nước thải sinh hoạt là vấn đề được quantâm hàng đầu và đôi khi tốn khá nhiều chi phí nếu không được đầu tư hiệu quả Hệthống xử lý nước thải sinh hoạt cần đáp ứng nhiều yêu cầu Trong đó, yếu tố quantrọng nhất là phải đảm bảo sau khi xử lý xong, nước có thể được tái sử dụng an toànCác thành phần ô nhiễm chính đăc trưng thường thấy ở nước thải sinh hoạtBOD5, COD, Nito và Photpho Một yếu tố gây ô nhiễm quan trọng trong nước thảisinh hoạt đó là các loại mầm bệnh được lây truyền bởi các vi sinh vật, vi khuẩn,virus

Các hợp chất trong nước thải nếu không được xử lý mà xả trực tiếp ra môi trường

sẽ làm ảnh hưởng đến môi trường sống của các loài thực vật, vi sinh vật, động vật dướinước Nếu những loài sinh vật, động - thực vật không được cung cấp đầy đủ các dưỡngchất cần thiết thì quá trình sống của chúng không được duy trì và ảnh hưởng lớn đếnmôi trường sống của con người

Những hợp chất trong nước thải nếu không được xử lý sẽ là mầm mống của cácdịch bệnh nguy hiểm như: nhiễm khuẩn, viêm da, biến đổi gen, ung thư, xử lý nướcthải trước khi thải ra môi trường chính là bảo vệ sức khỏe của mọi người và của chínhchúng ta

Nước thải không có nghĩa là không thể sử dụng được nữa, nếu có hệ thống xử lýđạt tiêu chuẩn thì có thể tái sử dụng chúng như một nguồn nước sạch khác Điều này

sẽ giúp tiết kiệm và bảo vệ nguồn nước sạch đang ngày một khan hiếm

Bên cạnh đó, hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt cần đảm bảo tiết kiệm chi phí đểgiảm chi phí nước, đảm an sinh xã hội và tăng hiệu quả sử dụng Do nước thải sinhhoạt phát sinh từ các hoạt động sinh hoạt của cộng đồng dân cư như: khu đô thị, trungtâm thương mại, khu vực vui chơi giản trí, cơ quan công sở,

Ngày nay, nước ta mới đang chỉ tập trung xử lý nước thải sinh hoạt tại các Thànhphố, khu đô thị lớn mà chưa có kế hoạch quản lý nước thải sinh hoạt tại các thị xãđang phát triển Thị xã Bỉm Sơn, tỉnh Thanh Hóa đang trên lộ trình phát triển trở thành

đô thị xanh, sạch, đẹp, từng bước hiện đại hóa cơ sở hạ tầng, nhu cầu về môi trườngsống của con người và sinh vật đang được nâng cao, việc xử lý nước thải sinh hoạt đểphù hợp với sự phát triển của xã hội nói chung và cải thiện môi trường nước nói riêngrất được quan tâm, nên đề tài “Quy hoạch hệ thống thoát nước sinh hoạt cho thị xãBỉm Sơn, tỉnh Thanh Hóa; giai đoạn 2020 - 2030” là rất cần thiết Đề tài này nhằm tạođiều kiện cho việc quản lý nước thải sinh hoạt được dễ dàng hơn, đồng thời đảm bảomôi trường sống xanh, sạch, đẹp

2 Mục tiêu nghiên cứu

Xây dựng được hệ thống thoát nước thải sinh hoạt phù hợp với quy hoạch kinh tế

xã hội của khu vực thị xã Bỉm Sơn, tỉnh Thanh Hóa

+ 02 phương án thoát nước và xử lý

+ 02 phương án thiết kế

+ Khái toán 02 phương án (hệ thống xử lý và đường ống thu gom)

3 Nội dung nghiên cứu

+ Vạch tuyến thoát nước (02 phương án)

+ Thiết kế hệ thống xử lý (02 phương án)

+ Khái toán kinh tế (02 phương án)

4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

- Đối tượng nghiên cứu: Nước thải sinh hoạt tại Thị xã Bỉm Sơn Tỉnh Thanh Hóa

- Phạm vi nghiên cứu: Thị xã Bỉm Sơn trong giai đoạn 2020 – 2030

5 Phương pháp nghiên cứu

 Phương pháp thu thập tài liệu: tìm hiểu, quan sát thu thập các số liệu, hiệntrạng môi trường tại khu vực

 Phương pháp thống kê: thu thập và xử lý các số liệu về điều kiện tự nhiên,kinh tế xã hội của địa bàn

 Phương pháp tính toán: dựa vào các tài liệu và thông tin thu thập được để tínhtoán thiết kế các công trình đơn vị trong nước thải

 Phương pháp đồ họa: Thể hiện kết quả ra bản vẽ

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU

1.1 Điều kiện tự nhiên

1.1.1 Vị trí địa lý

Khu vực nghiên cứu là khu vực nội thị của thị xã Bỉm Sơn Bao gồm 6 phường:Ngọc Trạo, Ba Đình, Bắc Sơn, Lam Sơn, Phú Sơn

Thị xã Bỉm Sơn nằm ở toạ độ 20°2’ – 20°9’ Vĩ độ Bắc và 105°47’-105°56’ Kinh

độ Đông, Bỉm Sơn cách thủ đô Hà Nội 120 km về phía Nam, cách thành phố Thanh Hóa 34 km về phía Bắc, nằm trên mạng lưới giao thông vận tải thuận lợi với

tuyến đường sắt Bắc - Nam, quốc lộ 1A chạy qua, tạo nên mối giao thương rộng lớn với các tỉnh trong vùng và các trung tâm kinh tế lớn của cả nước Ranh giới tiếp giáp:

Phía Bắc giáp Thành phố Tam Điệp, tỉnh Ninh Bình

Phía Đông giáp huyện Nga Sơn, tỉnh Ninh Bình và huyện Hà Trung, ThanhHóa

Phía Nam giáp huyện Hà Trung, Thanh Hóa

Phía Tây giáp huyện Thạch Thành, Thanh Hóa

1.1.2 Địa hình, địa chất

Tuy diện tích không rộng nhưng Bỉm Sơn vừa có vùng đồng bằng, vùng núi đá,vùng đồi và sông suối Thị xã Bỉm Sơn thấp dần từ tây sang Đông; vùng đồi núi kéodài từ Tây Bắc đến Bắc Đông Bắc; núi đá có đặc điểm của những sa thạch là đá rát, đáphiến sét và xen kẽ những mạch đá vôi chìm nổi, vùng đồng bằng thuận tiện cho pháttriển nông nghiệp và cũng là diện tích dự trữ cho phát triển đô thị

1.1.3 Khí hậu

Thị xã Bỉm Sơn chịu ảnh hưởng của ba vùng khí hậu xen kẽ là Tây Bắc- Đôngbắc Bắc Bộ và cân bắc Trung Bộ:

Nhiệt độ trung bình hằng năm là 23,60

Lượng mưa trung bình đạt 1.514mm/năm

Độ ẩm không khí trung bình 80%

Chế độ gió biến chuyển theo mùa, nắng lắm, mưa nhiều

1.1.4 Tài nguyên thiên nhiên

1.1.4.1 Tài nguyên đất

Thị xã Bỉm Sơn có 2 nhóm đất chính là đất phù sa, đất xám, cụ thể:

-Đất phù sa: Đất phù sa biến đổi Glây nặng, phân bố ở các địa hình vàn, vàn cao,thuận lợi cho việc trồng lúa, màu và cây công nghiệp hàng năm, khả năng tăng vụ khácao.

-Đất xám: gồm các loại đất xám Feralit đá lẫn nông và đất xám Feralit đá lẫn sâu

Độ dày tầng đất khá thuận lợi cho cây công nghiệp dài ngày, ngắn ngày phát triển.1.1.4.2 Tài nguyên khoáng sản

Bỉm Sơn có khoáng sản chủ yếu là đá vôi, đá sét Trong đó, đá vôi mỏ YênDuyên: 3000 triệu tấn, diện tích phân bố 1000ha, đá phiến sét mỏ Cổ Đam, trữ lượng

60 triệu tấn, diện tích phân bố: 200ha; Sét xi măng (mỏ Tam Điệp) trữ lượng 240 triệutấn, diện tích phân bố: 200ha; đất san lấp (Thung Cớn) trữ lượng: 3,5 triệu tấn, diệntích: 100ha, 2 mỏ sét để sản xuất gạch ngói tại xã Hà Lan trữ lượng 19 triệu tấn, diêntích 30ha

1.1.4.3 Tài nguyên nước

Hệ thống sông ngòi, ao, hồ của Bỉm Sơn, sông suối ngắn và nhỏ; nguồn nướcmặt nghèo nàn biến động thất thường theo mùa: mùa mưa ngập úng, mùa khô thiếunước

Nước ngàm khá phong phú, do địa hình đá vôi, Bỉm Sơn có nhiều hang động,sông suối ngầm có thể cung cấp nước cho cả Thị xã

1.1.4.4 Tài nguyên rừng

Rừng Bỉm Sơn chủ yếu là rừng trồng, thực vật tự nhiên trên núi đá chủ yếu là câylùm bụi, cây gỗ mọc rải rác Động vật rừng nghèo nàn, chủ yếu là một vài loài bò sát

và chồn, cáo trên núi đá

1.2 Điều kiện kinh tế xã hội

1.2.1 Hiện trạng dân số và lao động

Theo điều tra dân số Thị xã Bỉm Sơn đến 2016 là hơn 70000 người Trong đódân số nội thị là 58363 người (chiếm khoảng hơn 83% dân số toàn thị xã) Ở đó dân sốcủa từng phường là: phường Ngọc Trạo: 8527 người; phường Ba Đình: 11853 người,phường Lam Sơn: 10652 người; phường Đông Sơn: 9921 người; phường Bắc Sơn:

8726 người; phường Phú Sơn: 8663 người Tỉ lệ gia tăng dân số là 7,8%; trong đó tăng

tự nhiên dưới 1%

1.2.2 Hiện trạng kinh tế

Thị xã Bỉm Sơn là một mũi nhọn phát triển công nghiệp của xứ Thanh Theothống kê năm 2016, cơ cấu kinh tế của thị xã: Công nghiệp- xây dựng 75,2%, Thương

mại- dịch vụ 20,5%, Nông- Lâm nghiệp 4,3% Trong giai đoạn 2015- 2020, thị xã đãđạt được những thành tựu kinh tế như sau:

Giá trị sản xuất công nghiệp- xây dựng tăng bình quân hàng năm 13,9%, gấp 1,9lần so với những năm 2015

Kinh tế ngoài quốc doanh phát triển nhanh, loại hình phong phú, đa dạng, trênđịa bàn thị xã có 233 doanh nghiệp, trong đó có 160 doanh nghiệp sản xuất kinh doanhđạt hiệu quả

Giá trị dịch vụ tăng bình quân hàng năm 27,6%, gấp 3,4 lần so với 2005

Tổng mức bán lẻ hàng hóa năm 2010 ước đạt 678 tỷ đồng, gấp 2,4 lần năm2015

Giá trị hàng hóa xuất khẩu năm 2020 ước đạt 30 triệu USD

Mức huy động vốn năm 2020 ước đạt 1796 tỷ đồng, tăng 2,65 lần năm 2015

1.2.3 Hiện trạng cấp thoát nước

Dân cư là nguồn phát sinh nước thải chủ yếu, chiếm đến 80% lượng nước thỉ củathị xã, nước thải sinh hoạt hàng ngày của người dân thải ra từ việc nấu nướng, tắm giặt

và các sinh hoạt khác Do không có hệ thống thu gom nước thải nên nhiều người dân,nhất là các hộ dân sống ở vùng ven đô và các xã, không lắp đặt hệ thống thoát nướcthải mà chủ yếu cho chảy ra sau nhà, trước sân hoặc chảy tràn ra đường sau đó thấmvào đất

1.3 Số liệu thiết kế của khu vực

1.3.1 Dân số thiết kế

-Dân số của khu vực nội thị thị xã Bỉm Sơn năm 2016: 58.362 người

-Tỉ lệ gia tăng dân số: 7,8%

-Dự kiến dân số của thị xã Bỉm Sơn đến năm 2030

Bảng 1.1: Bảng dân số dự kiến của khu vực nội thị thị xã Bỉm Sơn qua các năm

STT Năm Tỉ lệ gia tăng dân số (%) Dân số

1.3.2 Tiêu chuẩn thoát nước sinh hoạt

Tổng lưu lượng nước thải sinh hoạt

QSH = q tc × f × N × a

1000 (m3/ngd)Trong đó:

+ qtc: tiêu chuẩn cấp nước sinh hoạt theo đầu người [2, bảng 3.1]

Vì thị xã Bỉm Sơn thuộc khu nội đô đô thị loại 3, nên theo tiêu chuẩn cấp nước:

qtc = 150 l/ng.ngđ

+ N: dân số tính toán N=167000 người

+ a: tỉ lệ dân số được cấp nước, a=99% [2, bảng 3.1]

+ f: Tỉ lệ thu gom nước thải

Trên thực tế thì không thể thu gom được hoàn toàn nước thải vì một phần sẽthấm xuống đất nên chọn tỉ lệ thu gom f = 90%

Tổng lưu lượng nước thải sinh hoạt

QSH = 150× 0,9 ×167000 ×0,991000 =22320 (m3/ngd)

1.3.3 Tiêu chuẩn thoát nước thải trường học

Danh sách trường học và tổng số cán bộ, sinh viên, học sinh trên địa bàn khu vực

Bảng 1.2: Danh sách các trường học trên địa bàn nội thị thị xã Bỉm Sơn ST

Hs+

Cán bộ

1 Trường Mầm non Tư thục Ngọc Trạo 349

3 Trường CĐ Tài nguyên và Môi trường 1600

13 Trường Mầm non Bán Công Quang Trung 321

14 Trường Mầm non Bán Công Đông Sơn 243

Khu vực có Bệnh viện Đa khoa Bỉm Sơn với tổng số giường dự kiến đến 2030 là

500 giường bệnh, được chia đều tại 2 vị trí

Tiêu chuẩn cấp nước cho bệnh viện: qtc = 1000 l/g.ngd

Tỉ lệ thu gom nước thải f = 90%

Tổng lưu lượng nước thải của bệnh viện:

QBV = 500× 0,9 ×10001000 =450 (m3/ngd)

1.3.5 Tiêu chuẩn nước thải công cộng

Lượng nước phục vụ công cộng được tính bằng 10% lượng nước sinh hoạt [2,bảng 3.1]

QCC= 10% QSH= 10%×22320 = 2232 (m3/ngd)

1.3.6 Tổng lưu lượng nước thải của khu vực

Q = QSH + QTH +QBV +QCC = 22320+ 210+ 450+ 2232 = 25212 (m3/ngd)

∑Q=26000 (m3/ngd)

CHƯƠNG II: VẠCH TUYẾN THOÁT NƯỚC 2.1 Đề xuất phương án vạch tuyến thoát nước

- Vạch tuyến chi tiết xem tại bản vẽ số 2

2.2 Tính toán vạch tuyến

2.2.1 Phương án 1

2.2.1.1 Tính toán diện tích tiểu khu

Tính toán chi tiết xem tại Bảng 1.1 Phụ lục 1

2.2.1.2 Xác định lưu lượng tính toán tuyến cống chính

- Xác định mô – đun lưu lượng:

-Xác định lưu lượn nước tập trung cục bộ

Bảng 2.1: Bảng hệ số điều hòa thoát nước tính theo lưu lượng

Lưu lượng trung

K c 3,1 2,2 1,8 1,7 1,6 1,4 1,35 1,25 1,2

-Ghi chú: Các giá trị nằm trong khoảng giữa hai giá trị lưu lượng trung bình ghi

trong bảng, xác định theo cách nội suy

Tnh toán chi tiết xem tại Bảng 1.2, Bảng 1.3, Bảng 1.4 Phụ lục 1

2.2.1.3 Tính toán thủy lực tuyến cống chính

Tính toán chi tiết xem tại Bảng 1.5 Phụ lục 1

2.2.1.4 Tính toán thủy lực tuyến cống kiểm tra

Tính toán diện tích tiểu khu

Tính toán chi tiết xem tại Bảng 1.6 Phụ lục 1

Xác định lưu lượng tính toán

Tính toán chi tiết xem tại Bảng 1.7 Phụ lục 1

Tính toán thủy lực tuyến cống

Tính toán chi tiết xem tại Bảng 1.8 Phụ lục 1

2.2.2 Phương án 2

2.2.2.1 Tính toán diện tích tiểu khu

Tính toán chi tiết xem tại Bảng 2.1 Phụ lục 2

2.2.2.2 Xác định lưu lượng tính toán tuyến cống chính

Tính toán chi tiết xem tại Bảng 2.2, Bảng 2.3, Bảng 2.4 Phụ lục 2

2.2.2.3 Tính toán thủy lực tuyến cống chính

Tính toán chi tiết xem tại Bảng 2.5 Phụ lục 2

2.2.2.4 Tính toán thủy lực tuyến cống kiểm tra

Tính toán diện tích tiểu khu

Tính toán chi tiết xem tại bảng 2.6 Phụ lục 2

Xác định lưu lượng tính toán

Tính toán chi tiết xem tại Bảng 2.7 Phụ lục 2

Tính toán thủy lực tuyến cống

Tính toán chi tiết xem tại Bảng 2.8 Phụ lục 2

2.3 Khái toán kinh tế

2.3.1 Khái toán kinh tế phương án 1

Tính toán chi tiết xem tại Phụ lục 3

2.3.2 Khái toán kinh tế phương án 2

Tính toán chi tiết xem tại Phụ lục 4

2.3.3 So sánh khái toán kinh tế 2 phương án

Bảng 2.2: Bảng giá so sánh khái toán kinh tế

2 phương án vạch tuyến thoát nước

Phương án 1 Phương án 2

4 Giá thành đường ống tuyến cống chính 6572.36 6456.305

5 Giá thành đường ống tuyến cống nhánh 36776.55 59644.55

7 Giếng thăm nước thải tuyến cống chính 858 1302

8 Giếng thăm nước thải tuyến cống nhánh 5760 7800

Chọn phương án 1

CHƯƠNG III: THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ 3.1 Lựa chọn phương án xử lý

3.1.1 Tính toán tải lượng ô nhiễm

Dân số khu vực nội thị thị xã Bỉm Sơn dự kiến đến năm 2030: 167000 ngườiHàm lượng chất bẩn trong nước thải sinh hoạt được lấy theo [5, bảng 25]

Bảng 3.1: Hàm lượng chất bẩn trong nước thải sinh hoạt

(g/người.ngày)

Chọn

Trong đó : N : Số dân, N = 167000 (người)

-aSS : Tải lượng chất lơ lửng của tính cho một người trong ngày đêm theo [5,bảng 25] aSS = 65 g/ng.ngđ

-nBOD : Tải lượng chất bẩn theo BOD5 của nước thải tính cho một người trongngày đêm theo [5, bảng 25] aBOD = 35 g/ng.ngđ

a là hàm lượng chất hoạt động bề mặt có trong nước thải tính cho một người

trong ngày đêm [5, bảng 25] achdbm= 2 g/ng.ngđ

3.1.2 Thông số chỉ tiêu của nguồn tiếp nhận

Trạm xử lý được đặt ở khu vực có cao độ thấp và gần kênh Tam Điệp Nước thảisau khi đã qua xử lý sẽ được đổ trực tiếp ra kênh Kênh Tam Điệp không được dungcho mục đích cấp nước sinh hoạt [4, cột B]

3.1.3 Tính toán mức độ xử lý cần thiết

 Tính chất nước thải đầu vào

Bảng 3.2: Hàm lượng chất bẩn có trong nước thải STT Chỉ tiêu phân tích Đơn vị tính Kết quả

 Yêu cầu chất lượng nước thải đầu ra

Nước thải sau quá trình xử lý được xả vào nguồn tiếp nhận loại B, yêu cầu chất lượng nước thải trước khi xả vào nguồn tiếp nhận phải đảm bảo có các giá trị nồng độ chất ô nhiễm nhỏ hơn hoặc bằng các giá trị quy định [4, cột B]

Bảng 3.3: Tính chất nước thải sinh hoạt đầu ra

Cmax là nồng độ tối đa cho phép của thông số ô nhiễm trong nước thải sinh hoạtkhi thải ra nguồn nước tiếp nhận, tính bằng milligram trên lít nước thải (mg/l)

C là giá trị nồng độ của thông số ô nhiễm quy định tại Bảng 1 mục 2.2 QCVN14: 2008

K là hệ số tính tới quy mô, loại hình cơ sở dịch vụ, cơ sở công cộng và chung cưquy định tại mục 2.3 QCVN 14: 2008 ( Đối với khu chung cư, khu dân cư từ 50 căn hộtrở lên , K=1,0)

3.1.4 Quy mô trạm xử lý

Tính toán thiết kế cho trạm xử lý công suất Qngđ = 26000 m3/ngđ

 Lưu lượng nước thải trung bình giờ

lượng nước thải trung bình ngày chọn hệ số không điều hòa ngày của nước thải đô thị

Kngđ=1,2 ( 1,15÷1,3), hệ số không điều hòa chung giờ max là k0 max=1,55 , giờ min ko min

Nước thải

Sân phơi cát

Bể tiếp xúc li tâmMáng trộn

Bể lắng ngang đợt 2

Bể Arotank

Bể lắng ngang đợt 1

Bể lắng cát ngangSong chắn rác

Thuyết minh sơ đồ công nghệ

Ở phương án này, nước thải từ hệ thống thoát nước đường phố được máy bơm ởtrạm bơm nước thải bơm đến trạm xử lý bằng ống dẫn có áp đến ngăn tiếp nhận Quasong chắn rác có đặt máy nghiền rác, rác nghiền được đưa đến sân phơi bùn cặn, cònnước thải đã được tách, loại rác lớn tiếp tục được đưa đến bể lắng cát ngang Sau mộtthời gian, cát từ bể lắng cát ngang được đưa đến sân phơi cát Nước sau khi qua bểlắng cát được đưa đến bể lắng ngang đợt I Tại đây, các chất thô không hòa tan trongnước thải như chất hữu cơ … được giữ lại Cặn lắng được đưa đến bể Mê tan, cònnước sau lắng được đưa đến bể Aerotank Để ổn định nồng độ bùn hoạt tính trong bểAerotank đẩy giúp tăng hiệu quả xử lý, tuần hoàn lại một phần bùn hoạt tính lên trước

bể, lượng bùn hoạt tính dư được đưa lên bể nén giảm thể tích, sau đó đưa đến bể Mêtan

Nước sau bể Aerotank được đưa vào bể lắng ngang II Ở đây, bùn hoạt tính sẽđược lắng lại

Qua bể lắng ngang II, hàm lượng cặn và BOD trong nước thải đã giảm, đảm bảoyêu cầu xử lý, xong vẫn chứa một lượng nhất định các vi khuẩn gây hại nên ta phảikhử trùng trước khi xả ra nguồn Toàn bộ hệ thống thực hiện nhiệm vụ này gồm trạmkhử trùng, máng trộn, bể tiếp xúc Sau các công đoạn đó, nước thải được xả ra nguồntiếp nhận

Toàn bộ lượng bùn cặn của trạm xử lý sau khi được lên men ở bể Mê tan đượcđưa ra sân phơi bùn hoặc thiết bị làm khô bùn cặn Sau đó bùn cặn được sử dụng chomục đích nông nghiệp

Sân phơi cát

Bể tiếp xúc li tâmMáng trộn

Trạm cấp khí

Bể nén bùn

Bể Metan

Trạm CloLàm khô bùn

Ra sông

Ngăn tiếp nhậnNước thải

3.1.5.2 Phương án 2

Sơ đồ công nghệ

Sơ đồ 3.2: Dây chuyền công nghệ xử lý nước thải theo phương án 2

Thuyết minh sơ đồ công nghệ

Ở phương án này, nước thải từ hệ thống thoát nước đường phố được máy bơm ởtrạm bơm nước thải bơm đến trạm xử lý bằng ống dẫn có áp đến ngăn tiếp nhận Quasông chắn rác có đặt máy nghiền rác, rác nghiền được đưa đến sân phơi bùn cặn, cònnước thải đã được tách, loại rác lớn tiếp tục được đưa đến bể lắng cát ngang Sau mộtthời gian, cát từ bể lắng li tâm được đưa đến sân phơi cát Nước sau khi qua bể lắng cátđược đưa đến bể lắng cát ngang đợt I Tại đây, các chất thô không hòa tan trong nướcthải như chất hữu cơ … được giữ lại Cặn lắng được đưa đến bể Mê tan, còn nước saulắng được đưa đến bể Biofil Để ổn định nồng độ bùn hoạt tính trong bể Biofil giúptăng hiệu quả xử lý, tuần hoàn lại một phần bùn hoạt tính lên trước bể, lượng bùn hoạttính dư được đưa lên bể nén giảm thể tích, sau đó đưa đến bể Mê tan

Nước sau bể Biofil được đưa vào bể lắng li tâm II Ở đây, bùn hoạt tính sẽ đượclắng lại

Qua bể lắng li tâm II, hàm lượng cặn và BOD trong nước thải đã giảm, đảm bảoyêu cầu xử lý, xong vẫn chứa một lượng nhất định các vi khuẩn gây hại nên ta phảikhử trùng trước khi xả ra nguồn Toàn bộ hệ thống thực hiện nhiệm vụ này gồm trạmkhử trùng, máng trộn, bể tiếp xúc Sau các công đoạn đó, nước thải được xả ra nguồntiếp nhận

Toàn bộ lượng bùn cặn của trạm xử lý sau khi được lên men ở bể Mê tan đượcđưa ra sân phơi bùn hoặc thiết bị làm khô bùn cặn Sau đó bùn cặn được sử dụng chomục đích nông nghiệp

3.2 Tính toán thiết kế

3.2.1 Tính toán thiết kế theo phương án 1

3.2.1.1 Ngăn tiếp nhận nước thải

-Nước thải của thành phố được bơm từ ngăn thu nước thải trong trạm bơm lênngăn tiếp nhận nước thải theo đường 2 ống có áp Ngăn tiếp nhận được bố trí ở vị trícao để từ đó nước thải có thể tự chảy qua các công trình của trạm xử lý

Dựa vào lưu lượng nước thải trong giờ lớn nhất Qhmax = 1679 (m3/h) ta chọn 2bơm hoạt động và 1 bơm dự phòng (với độ tin cậy loại II của trạm bơm theo [5, bảng

18 trang 28] Chọn 1 ngăn tiếp nhận với các thông số sau [6, phụ lục 3] :

Bảng 3.4: Kích thước ngăn tiếp nhận phương án 1

0 0 0 0Vậy nước thải từ trạm bơm nước thải được dẫn bằng 2 đường ống áp lực có D =400mm tới ngăn tiếp nhận của trạm xử lý nước thải.

3.2.1.2 Song chắn rác

a Xác định chiều cao xây dựng mương dẫn nước thải đến song chắn rác

Nước thải được dẫn từ ngăn tiếp nhận đến các công trình tiếp theo trong dâychuyền xử lý bằng mương có tiết diện hình chữ nhật Dựa vào: Bảng tính toán thủy lựccống và mương thoát nước – GS.TS Trần Hữu Uyển ta có:

Bảng 3.5: Kết quả thủy lực của mương dẫn

Thông số tính toán Lưu lượng tính toán ( l/s)

Trong đó: + h: là chiều cao lớn nhất của lớp nước trong mương h= 0,4m

+ hbv : là chiều cao bảo vệ mương h= 0,5m

Chiều cao xây dựng mương H = 0,4 +0,5 = 0,9m

b Tính toán song chắn rác

Dựa vào kết quả tính toán, ta chọn xây dựng một song chắn rác

Chiều sâu lớp nước ở song chắn rác lấy bằng chiều sâu lớp nước trong mươngdẫn ứng với vận tốc lớn nhất:

h1 = hmax = 0,4(m)

Song chắn rác được bố trí nghiêng một góc 600 so với phương nằm ngang để tiệnkhi sửa chữa, bảo trì, vận hành Song chắn rác làm bằng thép không rỉ, các thanhtrong song chắn rác có tiết diện hình tròn với bề dày 8mm, khoảng cách giữa các khe

hở là l = 15-20mm , chọn l=20mm= 0,02m.[5, 8.2.1]

Số khe hở của song chắn rác được tính theo công thức :

-Qmax : lưu lượng lớn nhất của nước thải qmax= 0,467 (m3/s)

-v: vận tốc nước chảy trong song chắn rác, [5, 7.2.10], vận tốc nước chảy quakhe hở song chắn rác cơ giới là v = 0,8 – 1 m chọn v = 1 m/s

-l : khoảng cách giữa các khe hở, l = 20mm = 0,02m

-k: hệ số tính đến mức độ cản trở của dòng chảy do hệ thống cào rác, k = 1.05 [6,trang 68]

Chiều rộng của song chắn rác:

tg





Trong đó: Bs : là chiều rộng song chắn rác Bs = 2m

Bm : là chiều rộng của mương dẫn Bm = 1,25 m

Tổn thất áp lực qua song chắn rác

k g 2

V h

2 max

Với hbv = 0,5 m là chiều cao bảo vệ

+ Hàm lượng chất lơ lửng khi đi qua song chắn rác:

C SS ' =C SS−(C SS × 4 %)=417,5−(417,5 ×4 %)=400,8 (mg/l) + Hàm lượng BOD khi đi qua song chắn rác:

C BOD ' =C BOD−(C BOD ×4 %)=224,8−(224,8× 4 %)=215,8(mg/l)

c Xác định loại máy nghiền rác và lượng nước cần cung cấp cho máy nghiềnrác

-Lượng rác lấy ra từ song chắn rác được tính

W r= a × N TT

8× 167000 365× 1000=3,7 (m3/ngày)Trong đó:

+ a: là lượng rác tính theo đầu người trong một năm Theo [5, bảng 20], với b=0,02m thì có a = 8 l/ng.năm

+ NTT: là dân số NTT = 167000 người

Kh: hệ số không điều hòa giờ, lấy Kh=2 [5,7.2.12]

Rác được nghiền nhỏ bằng máy nghiền sau đó được đưa vào bể Mê tan

-Lượng nước được đưa vào máy nghiền rác là 10m3/tấn rác

Q = 10 x P = 10 x 2,775 = 27,75 m3/ngđ

 Kết luận: Chọn xây dựng 1 SCR làm việc

Bảng 3.6: Kích thước song chắn rác phương án 1

Bể lắng cát phải đảm bảo vận tốc chuyển động của nước trong bể là

0,3 ≥ v ≥ 0,15 m/s [5, 8.3.4] ; thời gian lưu nước trong bể là 60 ≥ t ≥ 30 phút.-

Chiều dài của bể lắng cát ngang:

0

1000 H V n ( )

+ V: vận tốc nước chảy lớn nhất trong bể [5,bảng 28] ta có vmax = 0.3m/s

+ Uo : độ lớn thủy lực của hạt cát, mm/s lấy theo [5, bảng 27] ứng với đườngkính hạt cát d = 0,2 mm ta có U0= 18,7 mm/s

+ k : là hệ số thực nghiệm lấy theo [5, bảng 2] ta có K = 1,7

Q: lưu lượng lớn nhất của nước thải Q = 0,467 (m2/s)

n: số bể hoặc số đơn nguyên n=1 bể

V: vận tốc của nước trong bể V = 0,15 (m/s) (vận tốc nhỏ nhất)

Thời gian lưu của nước trong bể được xác định :

Lượng cát lắng trong bể lắng cát giữa 2 lần xả cặn :

-N: Dân số tính toán của thành phố N = 167000người

-P: lượng cát có thể giữ lại tính cho 1 người trong 1 ngày đêm [5, 8.3.5] P = 0,04l/ng.ngđ (đối với hệ thống thoát nước chung)

-T: thời gian giữa 2 lần xả cặn trong bể Chọn T = 2 ngày (2÷4 ngày)

Chiều cao tối đa lớp cát trong bể lắng cát:

h c= W c

L × B× n=

13,4

16,4 ×5,2 ×1=0,16 (m), lấy hc= 0,2mChiều cao xây dựng của bể lắng cát ngang:

Hxd = Hn + hc + hbv = 0,6 + 0,2 + 0,5= 1,3m-Để đưa cát ra khỏi bể, sử dụng thiết bị cào cát cơ giới về hố tập trung và dùngthiết bị nâng thủy lực đưa cát về sân phơi cát

-Sơ bộ có thể lấy lượng nước kỹ thuật bằng 20 lần lượng cát lấy ra khỏi bể

Lượng nước dùng cho thiết bị nâng thủy lực trong một ngày đêm là:

Hàm lượng BOD sau khi qua bể lắng cát :

C BOD '

=C BOD '

−(C BOD ' ×5 %)=215,8−(215,8 ×5 %)=205,01(mg/l)3.2.1.4 Sân phơi cát

Sân phơi cát có nhiệm vụ làm khô nước trong hỗn hợp nước cát Thường sânphơi cát được xây dựng gần bể lắng cát, xung quanh được đắp đất cao Nước thu từsân phơi cát được dẫn trở về trước bể lắng cát

- Diện tích sân phơi cát được tính theo công thức:

Trong đó: h là chiều cao lớp cát trong một năm h= 5m/năm

Chọn xây dựng 2 sân phơi cát, kích thước mỗi sân là 12 x 33m

3.2.1.5 Bể lắng ngang đợt 1

Hình dạng: có dạng hình hộp chữ nhật, tỉ lệ giữa chiều rộng và chiều dài khôngnhỏ hơn ¼ và chiều sâu đế nước, máng thu và xả chất nổi, và mương dẫn nước ra.Nguyên lý hoạt động: là loại bể nước chảy theo chiều ngang từ đầu bể đến cuốibể

Ưu điểm: gọn, có thể làm hố thu cặn ở đầu bể, và cũng có thể làm hố thu cặn dọctheo chiều dài bể

Nhược điểm: giá thành cao, có nhiều hố thu cặn tạo nên những vùng xoáy làmgiảm khả năng lắng của các hạt cặn, đồng thời không kinh tế vì tăng thêm thể tích củacông trình

Để loại bỏ các tạp chất thô, trong thực tế người ta dùng phương pháp lắng, cácchất có khối lượng riêng lớn sẽ chìm xuống đáy bể, các tạp chất nổi sẽ tập trung lạibằng thiết bị gạt cặn và được dẫn đến các giếng tập trung đặt bên ngoài bể

Tính toán bể lắng ngang theo [5, 8.5.4]

- Chiều dài bể lắng ngang được tính theo công thức

L= v H K.U0

Trong đó:

+ v : tốc độ dòng chảy trong vùng lắng chọn v = 6mm/s ( 5÷10 mm/s)

+ H là chiều cao công tác của bể lắng, Chọn H = 3m ( 1,5÷3m )

+ Hệ số phụ thuộc vào loại bể lắng Đối với bể lắng ngang K = 0,5

+ U0 là độ lớn thủy lực của hạt cặn, được xác định theo công thức:

U0 =

1000 K H

α t (K H h )n

−ω

B¿ ω

H=273 =9(m)

- Chọn số đơn nguyên của bể lắng n = 3 đơn nguyên

Chiều rộng mỗi đơn nguyên: b =9/3=3 (m)

- Kiểm tra thời gian lắng thực tế ứng với kích thước đã chọn:

=> Đảm bảo yêu cầu tiếp nhận để xử lý sinh học.(không cần làm thoáng sơ bộ)

- Hàm lượng BOD còn lại trong nước thải sau bể lắng 1 giảm được 10-20% [8, trang 87], chọn hiệu suất là 15%:

L HH=L0×100−15

100−15

Trong đó: L0 là hàm lượng BOD trong nước thải trước bể lắng 1(mg/l)

LHH là hàm lượng BOD trong nước thải sau bể lắng 1(mg/l)

 Dung tích cặn lắng trong 1 bể

W c=Q tb h C HH E T (100− p ) ρ c m3/ngđ

Trong đó:

CHH là hàm lượng chất lơ lửng trước bể lắng 1, CHH = 380,76(mg/l)

p là độ ẩm của cặn, do xả cặn bằng tự chảy nên lấy p = 95% [5, 8.5.5]

- Chiều cao hố thu cặn:

1

1 2

c c

W h

F F B b



Trong đó: F1 là diện tích đáy hố thu cặn, F1 = 1 x 1 = 1 m2

F2 là diện tích miệng hố thu cặn, F2 =3 x 5 = 15m2

Trong đó: hct là chiều cao công tác của bể, hct = 3 m

hth là chiều cao lớp nước trung hòa của bể lấy hth = 0,3m

hbv là chiều cao bảo vệ, lấy hbv = 0,5m

Vậy HXD = 3+ 0,3 + 0,1 + 0,4 + 0,3 = 4,2m

Kết luận: xây dựng 4 bể lắng Các thông số của một bể lắng

Bảng 3.8: Kích thước bể lắng ngang đợt 1 phương án 1

h bv (m) h ct (m) h th (m) h 1 (m) H c (m) h xd (m) L(m) B(m)

0,5 3 0,3 0,1 0,2 4,2 29 9

3.2.1.6 Xác định thể tích của ngăn hiếu khí (Aerotank)

Aerotank đẩy là loại bể thổi khí xử lí nước thải theo nguyên lí bùn hoạt tính,trong đó nước thải và bùn hoạt tính được đưa vào cùng một phía và quá trình xử lýnước thải diễn ra giống như trong bể phản ứng đẩy Oxy được cung cấp qua hệ thốngtấm phân phối khí nén bố trí dọc theo chiều dài bể

Ưu điểm:

-Hiệu quả xử lý cao

-Loại bỏ các chất hữu cơ

-Giảm thiểu tối đa mùi hôi

-Loại bổ phốt pho sinh học

-Ổn định bùn

-Loại bỏ nhiều mầm bệnh chứa trong nước

Nhược điểm:

-Nhân viên vận hành yêu cầu có chuyên môn

-Không loại bỏ màu chất thải công nghiệp

-Tổn thất năng lượng cung cấp khí với tốc độ đủ để duy trì nồng độ oxy hòa tancần thiết

Tính toán Aerotank xử lý nước thải sinh hoạt với các thông số sau:

-BOD của nước thải trước khi vào bể: La = LHH = 174,3 mg/l

-Hiệu suất xử lý BOD: H= 80%

-BOD yêu cầu của nước thải khi ra khỏi Aerotank : Lt = 50mg/l

L a−L t

L a ×100 %=80 %

La= 316,63 mg/l => Lt = 34,86 mg/l

-Vì La > 150 mg/l Chọn Aerotank đẩy, có ngăn tái sinh bùn

-Sơ bộ lấy liều lượng bùn theo chất khô a = 3 g/l [5,8.16.4] a=3-4 g/l choaeroten có tải trọng bùn thấp),

Do ta=0,84 <2 nên lấy t a 2(h).

Liều lượng bùn trong ngăn tái sinh, tính theo [5, CT 67]

a r=a(2 R1 +1)=3(2 ×0,431 +1)=6,5 (g/l)

Tốc độ oxy hóa chất hữu cơ ρ được tính bằng mg BOD5/g chất khô không

tro của bùn trong 1h Xác định theo [5, biểu thức 63]

+ K1 là hằng số đặc trung cho tính chất của chất bẩn hữu cơ ( mgBOD/l)

+ K0 là hằng số kể đến ảnh hưởng của oxy hòa tan ( mgO2/l)

+ ϕ là hệ số kể đến sự kìm hãm quá trình sinh học bởi các sản phẩm phân hủy

bùn hoạt tính ( l/h )

Các giá trị trên được xác định theo [5, bảng 46]

Loại nước thải đô thị: rrmax= 85; K1= 33; K0= 0,625 và ϕ = 0,07

Thời gian tái sinh bùn

Thời gian tái sinh bùn là thời gian bùn lưu lại ở ngăn tái sinh, được xác định bằngcông thức