đò án xử lý nước thải sinh hoạt khu ký túc xá

Đồ Án Kỹ Thuật Xử Lý Nước Thải Lời nói đầu Nước tài nguyên quý giá người Mọi hoạt động sản xuất sinh hoạt cần dùng đến nước Nền kinh tế phát triển nhu cầu dùng nước người ngày tăng cao Chính mà hang ngày lượng nước lớn tiêu thụ đồng thời ngần lượng nước thải thải mơi trường mơi trường bị ô nhiễm ất nghiêm trọng, đặc biệt thành phố lớn HÀ NỘI, HỒ CHÍ MINH, ĐÀ NẴNG, HẢI PHÒNG, CẦN THƠ… Nước thải sinh hoạt thường chiếm 80% tổng lượng nước thải thành phố ngun nhân gây nên tình trạng ô nhiễm nước vấn đề có xu hướng ngày xấu Cùng với phát triển mạnh mẽ kinh tế Việt Nam giáo dục trọng phát triển mạnh mẽ Hiện Việt Nam có khoảng 500 trường đại học cao đẳng với số lượng sinh viên theo học lên tới hàng triệu sinh viên Mỗi trường đại học lại có kí túc xá cho sinh viên nội trú Với số lượng sinh viên lớn lượng chất thải thải hàng ngày lớn đặc biệt nước thải Mặc dù với thực trạng Việt Nam có trường đậi học xây dựng hệ thống xử lý nước thải cho ngơi trường Hầu thải từ khu kí túc xá thải thẳng ao hồ gây ô nhiễm môi trường tương đối nghiêm trọng Vì việc đầu tư hệ thống xử lý nước thải cho khu kí túc xá cho toàn khu vực trường cần thiết Có trì mơi trường giúp cho sinh viên có mơi trường học tập tốt Đồ án gồm chương với nội dung sau: - Chương 1: Tổng quan - Chương 2: Các phương pháp xử lý nước thải sinh hoạt - Chương 3: Lựa chọn , đề xuất công nghệ xử lý cho nước thải sinh hoạt khu kí túc xá trường đại học - Chương 4: Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý - Kết luận Thực Đồ án hội cho chúng em học tập, trao đổi kinh nghiệm, trau dồi kiến thức kinh nghiệm thực tế giúp ích cho chun mơn tốt nghiệp trường Kính mong nhận nhận xét góp ý quý thầy để Đồ án nhóm chúng em hoàn thiện Đồ Án Kỹ Thuật Xử Lý Nước Thải DANH MỤC BẢNG BIỂU VÀ HÌNH ẢNH Danh mục bảng biểu: Bảng 1.1:Tải trọng chất bẩn theo đầu người Bảng 1.2: Thành phần nước thải sinh hoạt phân tích theo phương pháp APHA Bảng 2.1: Ứng dụng q trình xử lý hố học Bảng 3.1: Thành phần nước thải cho bảng 2.1 Bảng 4.1: Tóm tắt thông số thiết kế SCR Bảng 4.2: Các thông số tiết kế bể tách dầu mỡ kết hợp lắng cát Bảng 4.3: Các thông số thiết kế bể điều hòa Bảng 4.4: Các thơng số thiết kế bể Anoxic Bảng 4.5: Kết tính tốn bể Aerotank Bảng 4.6: thông số thiết kế bể lắng sinh học Bảng 4.7: Liều lượng chlorine cho khử trùng Bảng 4.8: Kết tính bể khử trùng Danh mục hình Hình 2.1: Song chắn rác Hình 2.2: Bể tách dầu mỡ Hình 2.3: Bể điều hòa Hình 2.4: Bể lắng cát Hình 2.5: Bể lắng ngang Hình 2.6: Bể lắng đứng Hình 2.7: Bể lắng ly tâm Hình 2.8: Bể keo tụ tạo bơng Hình 2.9: Bể tuyển Hình 2.10: Bể UASB Hình 2.11: Bể Aeroten xáo trộn hồn tồn Hình 2.12: Sơ đồ cấu tạo mương oxy hóa Đồ Án Kỹ Thuật Xử Lý Nước Thải CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu chung Ký túc xá Khu ký túc xá nơi tập trung đông đảo sinh viên sinh hoạt học tập.Ký túc xá thường xây dựng khuôn viên tương đối độc lập thiết kế theo dạng nhà tập thể với nhiều phòngvà nhiều giường phòng giường tầng, với hệ thống nhà vệ sinh, nhà tắm cơng trình tập thể khác Ký túc xá nơi cư trú bao gồm phòng ngủ tồn tòa nhà chủ yếu cung cấp nhu cầu chỗ ngủ cho số lượng lớn sinh viên thường học nội trú, trường cao đẳng đại học Hầu hết trường cao đẳng trường đại học cung cấp phòng phòng đơn phòng đại trà cho sinh viên Những cơng trình bao gồm nhiều phòng vậy, giống tòa nhà hay hộ, sinh viên phải trả khoản tiền nhiều so với nhà trọ tư nhân Hầu hết ký túc xá gần với khuôn viên nhà trường so với nhà tư nhân Sự thuận tiện nhân tố lựa chọn nơi ở, đặc biệt sinh viên năm đầu Với số lượng lớn sinh viên học tập sinh hoạt lớn lượng nước cung cấp cho khu ký túc xa tương đối lớn Do đó, lượng nước thải khu kí túc xá vấn đề đáng lo ngại Hiện khu ký túc xá trường đại học thường chưa có hệ thống xử lý nước thải mà chủ yếu đổ thẳng vào cơng nước chung thành phố địa phương nơi mà trường đại học xây dựng Nước thải kí túc xá chủ yếu nước sau sử dụng cho mục đích: ăn uống, tắm rửa, giặt giũ, vệ sinh sinh viên Như nước thải khu kí túc xá hình thành q trình sinh hoạt sinh viên Ngồi nước thải từ nhà vệ sinh, nước thải từ nhà ăn gom vào nước thải sinh viên Lưu lượng nước thải phụ thuộc vào lượng sinh viên khu kí túc xá phụ thuộc vào điều kiện thời tiết khí hậu, phụ thuộc vào tiêu chuẩn cấp nước đặc điểm hệ thống thoát nước Mức độ xử lý nước thải phụ thuộc vào độ bẩn chất thải, khả pha loãng nước thải nước nguồn yêu cầu mặt vệ sinh khả tự làm nguồn tiếp nhận Nước thải khu ký túc có đặc điểm tương đối giống với đặc điểm nước thải sinh hoạt khác lượng thải mức độ ô nhiễm Đồ Án Kỹ Thuật Xử Lý Nước Thải 1.2 Hiện trạng thu gom tác động nước thải sinh hoạt Việt Nam Nước thải sinh hoạt: nước thải bỏ sau sử dụng cho mục đích sinh hoạt tắm giặt, vệ sinh cá nhân…được thải từ trường học, bệnh viện, quan,… chứa chất bị phân rã dở dang từ nguồn thực phẩm phế liệu, ngồi lượng nhỏ hóa chất sử dụng đời sống hàng ngày chất tẩy rửa, mỹ phẩm, thuốc sát trùng… Nước thải loại bốc mùi, có màu sẫm đen, có nhiều váng cặn lơ lửng Một yếu tố gây ô nhiễm quan trọng nước thải sinh hoạt loại mầm bệnh lây truyền vi sinh vật có phân Vi sinh vật gây bệnh cho người bao gồm nhóm là: virus, vi khuẩn, ngun sinh bào giun sán Nước thải sinh hoạt chiếm khoảng 80% tổng số nước thải thành phố, nguyên nhân gây nên tình trạng nhiễm nước vấn đề có xu hướng ngày xấu Tuy có sở pháp lý Luật Tiêu chuẩn môi trường nước thải sinh hoạt, song trạng nước thải sinh hoạt xử lý nước thải vấn đề cấp bách cần đặt để bước cải thiện tình hình Hệ thống xử lý nước thải lạc hậu, bất cập Ơ nhiễm mơi trường nước thải sinh hoạt gây chuyên gia môi trường đánh giá mức nghiêm trọng, thực trạng thể nhiều báo cáo Bộ tài nguyên Môi trường, Ủy ban bảo vệ môi trường lưu vực: sông Cầu, sông Đáy, sông Nhuệ sông Đồng Nai, báo cáo sở tài nguyên môi trường tỉnh, thành phố nước từ thực tế quan sát sông hồ nội thành thành phố Hà Nội, Đà Nẵng, Hồ Chí Minh Tại số thành phố lớn, thị xã thị trấn số khu vực dân cư có hệ thống cống rãnh thải nước thải sinh hoạt song hệ thống thường dùng chung với hệ thống thoát nước mưa thải trực tiếp môi trường tự nhiên ao hồ sông suối thải biển Hầu khơng có hệ thống thu gom trạm xử lý nước thải sinh hoạt riêng biệt Số liệu thống kê cho thấy, trung bình ngày Hà Nội thải 458000 m3 nước thải, 41% nước thải sinh hoạt, 57% nước thải công nghiệp, 2% nước thải bệnh viện Chỉ có khoảng 4% nước thải xử lý Phần lớn nước thải không xử lý đổ vào sông Tô Lịch Kim Ngưu gây ô nhiễm nghiêm trọng sông khu vực dân cư dọc theo sơng.Theo số liệu cách gần 10 năm nhu cầu oxy sinh hóa (BOD) sơng Kim Ngưu cao tới 92,4 mg/l, vượt tiêu chuẩn cho phép tới lần Hồ cá hai quận Hồng Mai Thanh Trì bị nhiễm nặng lấy nước từ sông Số liệu thống kê cho thấy toàn lưu vực có khoảng 26.300 giường bệnh (trong Hà Nội chiếm tới 47%) thuộc 1.400 sở Đồ Án Kỹ Thuật Xử Lý Nước Thải y tế, với lượng nước thải y tế ước tính khoảng 10.000m3/ngày nước thải bệnh viện không xử lý mà đổ thằng vào dòng sơng Khơng Hà Nội, thành phố Hồ Chí Minh mà thị khác Hải Phòng, Huế, Đà Nẵng, Nam Định, Hải Dương… nước thải sinh hoạt không xử lý độ ô nhiễm nguồn nước nơi tiếp nhận nước thải vượt tiểu chuẩn cho phép, thông số chất lơ lửng (SS), BOD; Nhu cầu oxy hóa học (COD); Ơ xy hòa tan (DO) vượt từ 5-10 lần, chí 20 lần TCCP Tại vùng nơng thơn, cụm dân cư (làng, xã) tình hình vệ sinh mơi trường đáng lo ngại Phần lớn gia đình khơng có nhà xí hợp vệ sinh Hầu thải sinh hoạt thải trực tiếp mơi trường tự nhiên Về tình trạng nhiễm nước nông thôn khu vực sản xuất nông nghiệp, Việt Nam có gần 76% dân số sinh sống nông thôn nơi sở hạ tầng lạc hậu, phần lớn chất thải người gia súc không xử lý nên thấm xuống đất bị rửa trơi, làm cho tình trạng ô nhiễm nguồn nước mặt hữu vi sinh vật ngày cao Theo báo cáo Bộ Nông nghiệp Phát triển nông thôn, số vi khuẩn E coliform trung bình biến đổi từ 1.500-3.500MNP/100ml vùng ven sông Tiền sông Hậu, tăng lên tới 3800-12.500MNP/100ML kênh tưới tiêu Việc thu gom xử lý nước thải tập trung gặp nhiều bất cập hạn chế Công tác xử lý nước thải chưa đẩy mạnh, số đô thị có xây dựng số trạm xử lý nước thải cục cho bệnh viện (Hà Nội, Hải Phòng, Quảng Ninh, Huế, Đà Nẵng ) nhiều nguyên nhân thiết kế, vận hành, bảo dưỡng, khơng có kinh phí mà nhiều trạm xử lý sau thời gian ngắn hoạt động xuống cấp ngừng hoạt động Ông Đỗ Tất Việt, Giám đốc Công ty Cổ phần xây dựng thương mại & môi trường Hà Nội (HACTRA), đánh giá: Hệ thống hạ tầng nước thải khu thị xuống cấp, cũ nát; hệ thống thoát nước thải xây dựng khu đô thị không khớp nối với hệ thống cũ, chất lượng xây dựng không đảm bảo, nhiều nơi đường cống gãy vỡ, rạn nứt bị tắc nghẽn gây tình trạng úng ngập, nước thải sinh hoạt chưa qua xử lý ngấm xuống đất làm ô nhiễm nguồn nước ngầm nước mặt khu vực (Nguồn: http://www.baomoi.com/Bai-toan-cho-viec-xuly-nguon-nuoc-thai-sinh-hoat-tai-nguon/c/4141791.epi) 1.3 Đặc trưng nước thải sinh hoạt Đặc trưng chung nước thải sinh hoạt thường bị ô nhiễm chất cặn bã hữu cơ, chất hữu hồ tan (thơng qua tiêu BOD 5/COD), chất dinh dưỡng (Nitơ, phospho), vi trùng gây bệnh (E.Coli, coliform…); Mức độ ô nhiễm nước thải sinh hoạt phụ thuộc vào: - Lưu lượng nước thải - Tải trọng chất bẩn tính theo đầu người Đồ Án Kỹ Thuật Xử Lý Nước Thải Tải trọng chất bẩn tính theo đầu người phụ thuộc vào: - Mức sống, điều kiện sống tập quán sống - Điều kiện khí hậu Tải trọng chất bẩn theo đầu người xác định Bảng Bảng 1.1: Tải trọng chất bẩn theo đầu người Chỉ tiêu ô nhiễm Hệ số phát thải Các quốc gia phát Theo tiêu chuẩn Việt triển gần gũi với Việt Nam Chất rắn lơ lửng (SS) 70 - 145 BOD5 lắng 45 - 54 BOD20 lắng COD 72 - 102 N-NH4+ 2.4 - 4.8 Phospho tổng 0.8 - 4.0 Dầu mỡ 10 - 30 (Nguồn: Xử lý nước thải đô thị cơng nghiệp – Tính tốn Nam (TCXD-51-84) 50 - 55 25 - 30 30 - 35 1.7 thiết kế cơng trình, Lâm Minh Triết, 2004.) Thành phần tính chất nước thải sinh hoạt phụ thuộc nhiều vào nguồn nước thải Thành phần nước thải sinh hoạt gồm loại : - Nước thải nhiễm bẩn chất tiết người từ phòng vệ sinh; - Nước thải nhiễm bẩn chất thải sinh hoạt: cặn bã, dầu mỡ từ nhà bếp nhà hàng, khách sạn, - Nước thải chất tẩy rửa, chất hoạt động bề mặt từ phòng tắm, nước rửa vệ sinh sàn nhà…nước thải nguồn có tính chất khác hẳn so với loại trên, hàm lượng chất hữu loại nước thải khơng đáng kể, chủ yếu l hóa chất dùng tẩy rửa Các hóa chất cần xử lý theo phương pháp khác so với loại để tránh ảnh hưởng đến trình xử lý chung Bảng 1.2: Thành phần nước thải sinh hoạt phân tích theo phương pháp APHA Các chất Mức độ ô nhiễm Đồ Án Kỹ Thuật Xử Lý Nước Thải Tổng chất rắn (mg/l) 1000 500 200 - Chất rắn hòa tan - Chất rắn không tan, mg/l 700 350 120 300 150 600 350 120 12 300 200 100 0 85 50 25 35 20 10 50 30 15 0,1 0,05 0,4 0,02 0,1 175 100 15 200 100 50 40 20 - - Tổng chất rắn lơ lửng, mg/l Chất rắn lắng, mg/l BOD5 , mg/l Oxy hòa tan, mg/l Tổng nito, mg/l Nito hữu cơ, mg/l Nito amoniac Nito NO2 Nito NO3 Clorua, mg/l Độ kiềm Chất béo, mg/l Tổng photpho (theo P), mg/l (Nguồn: Giáo trình cơng nghệ xử lý nước thải – Trần Văn Nhân, Ngô Thị Nga) Đặc tính thành phần tính chất nước thải sinh hoạt từ khu phát sinh nước thải giống nhau, chủ yếu chất hữu cơ, phần lớn loại carbonhydrate, protein, lipid chất dễ bị vi sinh vật phân hủy Khi phân hủy vi sinh vật cần lấy oxi hòa tan nước để chuyển hóa chất hữu thành CO 2, N2, H2O, CH4,… Chỉ thị cho lượng chất hữu có nước thải có khả bị phân hủy hiếu khí vi sinh vật số BOD5 Chỉ số biểu diễn lượng oxi cần thiết mà vi sinh vật phải tiêu thụ để phân hủy lượng chất hữu có nước thải Như số BOD cao cho thấy chất hữu có nước thải lớn, oxi hòa tan nước thải ban đầu bị tiêu thụ nhiều hơn, mức độ ô nhiễm nước thải cao CHƯƠNG 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT 2.1 Phương pháp xử lý học Đồ Án Kỹ Thuật Xử Lý Nước Thải Những phương pháp loại chất rắn có kích thước tỷ trọng lớn nước thải gọi chung phương pháp học Để giữ tạp chất khơng hồ tan lớn phần chất bẩn lơ lửng: dùng song chắn rác lưới lọc Để tách chất lơ lửng có tỷ trọng lớn bé nước dùng bể lắng: - Các chất lơ lửng nguồn gốc khoáng (chủ yếu cát) lắng bể lắng cát - Các hạt cặn đặc tính hữu tách bể lắng - Các chất cặn nhẹ nước: dầu, mỡ, nhựa,… tách bể thu dầu, mỡ, nhựa (dùng cho nước thải công nghiệp) - Để giải phóng chất thải khỏi chất huyền phù, phân tán nhỏ…dùng lưới lọc, vải lọc, lọc qua lớp vật liệu lọc Xử lý học khâu sơ chuẩn bị cho xử lý sinh học Xử lý nước thải phương pháp học thường thực cơng trình thiết bị song chắn rác, bể lắng cát, bể tách dầu mỡ … Đây thiết bị cơng trình xử lý sơ chỗ tách chất phân tán thơ nhằm đảm bảo cho hệ thống nước cơng trình xử lý nước thải phía sau hoạt động ổn định Phương pháp xử lý học tách khỏi nước thải sinh hoạt khoảng 60% tạp chất không tan, nhiên BOD nước thải giảm không đáng kể Để tăng cường trình xử lý học, người ta làm thoáng nước thải sơ trước lắng nên hiệu suất xử lý công trình học tăng đến 75% BOD giảm 10 – 15%.Một số cơng trình xử lý nước thải phương pháp học bao gồm Song chắn rác Song chắn rác dùng để giữ lại tạp chất thô giấy, rác, túi nilon, vỏ tạp chất có nước thải nhằm đảm bảo cho máy bơm, cơng trình thiết bị xử lý nước thải hoạt động ổn định Song chắn rác đan xếp với khe hở từ 16 đến 50mm, thép, inox, nhực gỗ Tiết diện hình chữ nhật, hình tròn elip Bố trí song chắn rác máng dẫn nước thải Các song chắn rác đặt song song Đồ Án Kỹ Thuật Xử Lý Nước Thải với nhau, nghiêng phía dòng nước chảy để giữ rác lại Song chắn rác thường đặt nghiêng theo chiều dòng chảy góc 50 đến 900 Thiết bị chắn rác bố trí máng dẫn nước thải trước trạm bơm nước thải trước cơng trình xử lý nước thải Hình 2.1: Song chắn rác Bể tách dầu mỡ Tách dầu, mỡ trước đưa vào hệ thống xử lý , chất gây ảnh hưởng xấu tới cơng trình xử lý: bịt kín lỗ hổng vật liệu lọc bể lọc sinh học, phá hủy bùn hoạt tính bể aeroten gây khó khăn q trình nên men cặn Mặt khác dầu mỡ có trọng lượng riêng nhỏ nước nên dầu mỡ xả thải vào nguồn tiếp nhận chúng tạp thành màng mỏng phủ lên diện tích mặt nước, gây nhiều khó khăn cho q trình hấp thụ oxi từ khơng khí vào mơi trường nước nguồn nước khó có khả tự làm Đồ Án Kỹ Thuật Xử Lý Nước Thải Hình 2.2: Bể tách dầu mỡ Bể điều hồ Lưu lượng nồng độ chất nhiễm nước thải khu dân cư, cơng trình cơng cộng nhà máy xí nghiệp ln thay đổi theo thời gian phụ thuộc vào điều kiện hoạt động đối tượng thoát nước Sự dao động lưu lượng nước thải, thành phần nồng độ chất bẩn ảnh hưởng khơng tốt đến hiệu làm nước thải Trong trình lọc cần phải điều hồ lưu lượng dòng chảy, phương án tối ưu thiết kế bể điều hoà lưu lượng Bể điều hoà làm tăng hiệu hệ thống xử lý sinh học hạn chế tượng tải hệ thống tải lưu lượng hàm lượng chất hữu giảm diện tích xây dựng bể sinh học Hơn chất ức chế q trình xử lý sinh học pha lỗng trung hồ mức độ thích hợp cho hoạt động vi sinh vật Hình 2.3: Bể điều hòa Bể lắng cát Đồ Án Kỹ Thuật Xử Lý Nước Thải Xác định lượng khơng khí cấp cho bể Aerotank theo lý thuyết Trong đó: - Q: lưu lượng vào bể aerotank, Q = 450 m3/ngày - So,S : Nồng độ BOD5 hòa tan vào khỏi bể Aerotank, So = 201,875 mg/l, S = 11,45 mg/l - f : tỷ lệ BOD5 / BOD20, f = 0,67 - Px : lượng sinh khối sinh ngày, P x = 32,13 kg/ngày  Lượng không khí cần thiết theo lý thuyết - Giả sử hiệu vận chuyển oxi thiết bị thổi khí 8%, hệ số an toàn sử dụng thiết kế thực tế - Lượng khơng khí u cầu theo lý thuyết (giả sử khơng khí chứa 23,2% O theo khối lượng trọng lượng riêng khơng khí 20oC 0,0118 kN/m3 = 1,18 kg/m3) là: - lượng khơng khí u cầu so với hiệu vận chuyển 8%: - Lượng khơng khí thiết kế máy nén khí Áp lực cơng suất máy nén Khí phân phối vào bể ống khoan đục lỗ dọc theo hành lang, vận tốc khí khỏi lỗ từ 5-10 m/s Áp lực cần thiết cho khí nén xác định theo công thức Hct = hd + hc + hf + H Đồ Án Kỹ Thuật Xử Lý Nước Thải Trong đó: - hd: Tổn thất áp lực chiều dài đường ống dẫn (m) - hc : Tổn thất cục bộ, (m) - hf : Tổn thất qua thiết bị phân phối, (m) - H : Chiều sâu hữu ích bể, H = 4m Tổng tổn thất dọc đường tổn thất cục không 0,4m, tổn thất qua thiết bị trao đổi khí khơng q 0,5m Do đó, áp lực cần thiết là: Hct = 0,4 + 0,5 + = 4,9 (m) Áp lực khơng khí là: Cơng suất máy nén khí tính theo cơng thức: Trong đó: - q: lưu lượng khơng khí, q = 0,87 m3/s - : hiệu suất máy nén khí, = 0,7 ÷ 0,9 chọn η = 0,8 Để sử dụng tiện lợi, chọn máy nén khí sử dụng riêng lẻ Mỗi máy có cơng suất 150 kW 10 Tính tốn đường ống phân phối khí Ta chọn ống thép tráng kẽm làm ống dẫn khí bể Aerotank Gắn đường ống dẫn thành bể theo chiều dài bể (9m) Chọn vận tốckhí qua ống chính: 11 m3/s (theo tính tốn thiết kế cơng trình xử lý nước thải – Trịnh Xuân Lai) - Đường kính ống phân phối chính: Đồ Án Kỹ Thuật Xử Lý Nước Thải D �Qk �0, 087   0,1( m)  100(mm)  �vk  �11  Chọn ống thép mạ kẽm ø100 - Đường kính ống dẫn nhánh là: Trong đó: Qk : Lưu lượng khí, Qk = 0,087 (m3/s) : vận tốc khí ống nhánh, = 15m/s  Chọn ống théo mạ kẽm ø90 - Chọn dạng đĩa xốp, đường kính 170mm, diện tích bề mặt F = 0,02 m 2, cường độ thổi khí 3,3 l/s.đĩa  Số đĩa phân phối bể:  Chọn 27 đĩa  Thiết kế đường ống phân phối khí : - Đường ống lắp đặt dọc theo chiều dài bể đặt bên đáy bể 9m có ø100 - ống dẫn khí nhánh có chiều dài 3m đặt cách 1m - Khoảng cách từ ống nhánh gần đến tường bể 0,5m - Số đĩa ống nhánh đĩa - Khoảng cách tâm đĩa 1m - Khoảng cách từ tâm đĩa gần đến tường bể 1m - Đường kính đĩa phân phối 170mm Đồ Án Kỹ Thuật Xử Lý Nước Thải 11 Kiểm tra tỷ lệ F/M tải trọng hữu  Tỷ lệ F/M Trong đó: -So,S : BOD đầu vào vào đầu - : thời gian lưu nước bể - X : hàm lượng sinh khối có bể - Nhận xét: F/M nằm khoảng từ 0,1÷0,6 (Nguồn: xử lý nước thải đô thị – Lâm Minh Triết, trang 148)  Tải trọng thể tích: - Nhận xét: Tải trọng hữu nằm khoảng giới hạn cho phép 0,8÷1,92 kgBOD5/m3.ngày (Nguồn: xử lý nước thải đô thị – Lâm Minh Triết, trang 148) 12 Xác định kích thước bể Aerotank - Diện tích mặt bể aerotank: H : Chiều cao hữu ích bể Aerotank, H = 4m - Chọn tỷ lệ L:B = 3:1 - Chiều rộng bể aerotank: - Chiều dài bể Aerotank: L = 3B = 3.3 = (m) Đồ Án Kỹ Thuật Xử Lý Nước Thải - Chiều cao xây dựng bể Hxd = H + Hbv = + 0,4 = 4,4 (m) Kích thước bể Aerotank : B×L×H = 3×9×4,4 (m) 13 Tính tốn đường ống dẫn bùn tuần hoàn Lưu lượng bùn tuần hoàn Qth = 270 m3/ngày - Tính tốn đường ống dẫn bùn tuần hồn + Vận tốc bùn chảy ống điều kiện có bơm : ÷ 2m/s Chọn vbùn = 1m/s + Lưu lượng bùn tuần hoàn: Qth = 270 m3/ngày = 3,125×10-3 (m3/s) + Đường kính ống dẫn bùn tuần hoàn là: Dth  �Qra �3,125 �103   0.06m  60mm  �v  �1  Chọn ống thép mạ có ø65 - Kiểm tra lại vận tốc bùn chảy ống �Qr �3,125 �10 3 v   0.94(m / s )  �Dth2  �0.0652 - Bơm bùn tuần hoàn N Qr � �g �H 3,125 �103 �1000 �9.81 �1   0, 038kW 1000 � 1000 �0.8 Trong : + Lưu lượng bơm: Q = 1.24×10-2 m3/s + H: Cột áp bơm: H = 3m + η: Công suất bơm: η = 0,7 ÷ 0,8 => Chọn η = 0,8 + ρ : Khối lượng riêng nước, ρ = 1000 kg/m3 + g: Gia tốc trọng trường, g = 9,81 m/s2 Đồ Án Kỹ Thuật Xử Lý Nước Thải - Bơm bùn dư đến bể chứa bùn N Qb � �g �H 21�1000 �9.81�3   0,114 KW 1000 � 1000 �0.8 �24 �3600 Vậy chọn bơm có sơng suất N = kW 14 Tính đường ống dẫn nước - Đường ống dẫn nước vào đường ống dẫn nước bể Anoxic - Đường kính ống dẫn nước sang bể lắng - Chọn ống dẫn nước nhựa PVC có đường kính 110mm - Kiểm tra lại vận tốc nước chảy ống: 15 Máng thu nước bơm - Nước từ bể aerotank chảy tràn vào máng thu có kích thước: l x b x h = x 0,3 x 0,4 m Bảng 4.5: Kết tính tốn bể Aerotank Đồ Án Kỹ Thuật Xử Lý Nước Thải STT Tên thông số Đơn vị Giá trị Số bể Bể Hiệu suất xử lý theo BOD hòa tan (E) % Thể tích bể (V) m3 107,11 Chiều cao bể H m 4,4 Chiều dài L m Chiều rộng B m Lưu lượng bùn tuần hoàn m3/ngày 270 Thời gian lưu nước 5,712 Cơng suất máy thổi khí kW 150 10 Số đĩa phân phối khí đĩa 27 11 Đường kính ống mm 100 12 Đường kính ống nhánh mm 90 13 Đường kính ống dẫn bùn tuần hồn mm 60 14 Cơng suất bơm bùn tuần hồn kW 4.9 BỂ LẮNG SINH HỌC 4.9.1 Mục đích: Bể lắng sinh học có dùng để lắng nước thải sau trình xử lý sinh học dẫn xuống đặc bùn hoạt tính đến nồng độ định phần bể để bơm tuần hoàn lại bể aerotank 4.9.2 Thơng số tính tốn: - Tỷ số tuần hồn = 0,6 [tính bể aerotank] - Lưu lượng nước khỏi bể lắng Q = 450 m3/ngày = 0,0052 m3/s 4.9.3 Tính tốn bể lắng: Chọn bể lắng sinh học bể lắng đứng Số bể 1.Diện tích bể lắng Đồ Án Kỹ Thuật Xử Lý Nước Thải  Diện tích ướt ống trung tâm: Trong đó: - Qtt : lưu lượng tính tốn bể lắng sinh học, Q tt = Qtb.(1+) = 0,0052.(1+0,6) = 0,0083 m3/s - Vtt: tốc độ dòng chảy ống trung tâm, v tt = 30mm/s = 0,03 m/s (Điều 6.5.9a – Bể lắng đứng – TCXD51-84)  Diện tích ướt phần lắng bể: Trong đó: - Qtt : lưu lượng tính tốn, Qtt = 0,0083 m3/s V2 : Tốc độ chảy bể lắng đứng, V2 = 0,0005 m/s (Điều 6.5.6 – TCXD51-84)  Diện tích tổng cộng bể lắng sinh học là: F = Fo + f = 16,6 + 0,28 = 16,88 (m2) Đường kính bể lắng Đường kính ống trung tâm: Chiều cao tính tốn vùng lắng bể lắng đứng hl = v t (m) Với: + t: Thời gian lắng (t = 1÷2,5h) → Chọn t = 2h (điều 6.5.6 – TCXD51-84) → hl = 0,0005 3600 = 3,6 (m) Chiều cao phần hình nón bể lắng đứng [Trang 251 – Nguồn 1] Đồ Án Kỹ Thuật Xử Lý Nước Thải Trong đó: - h2: Chiều cao lớp trung hòa, m - h3: Chiều cao giả định lớp cặn bể, m - D: Đường kính bể lắng, - dn: Đường kính đáy nhỏ hình nón cụt, chọn dn = 0.3m - α: Góc nghiêng đáy bể lắng so với phương ngang, α ≥50 0[Điều 7.60 –Nguồn 4] → Chọn α = 500 Chiều cao tổng cộng bể lắng đứng H = hl + hn + hbv = 3,6 + 2,4 + 0,5 = 6,5 (m) Chiều cao ống trung tâm - Chiều cao ống trung tâm bằng chiều cao tính tốn vùng lắng, có miệng phễu hắt phía [Điều 7.60 – Nguồn 4] htt = hl = 3,6m - Đường kính chiều cao phễu = 1,5 đường kính ống trung tâm D1 = h1 = 1,5 d = 1,5 0,6 = 0,9 m - Đường kính chắn = 1,3 đường kính miệng phễu Dc = 1,3 D1 = 1,3 0,9 = 1,17 m - Góc nghiêng bề mặt chắn với mặt phẳng ngang: 170 Chiều cao từ mặt chắn đến bề mặt lớp cặn 0,3m Để thu nước lắng, dùng hệ thống máng vòng chảy tràn xung quanh thành bể Thiết kế máng thu đặt theo chu vi vành bể, đường kính ngồi máng đường kính bể - Đường kính máng thu: Dmáng = 80% đường kính bể = 0,8 = 3,712 (m) - Chiều dài máng thu nước L = π Dmáng = π 3,712 = 11,66 m Đồ Án Kỹ Thuật Xử Lý Nước Thải - Tải trọng thu nước 1m dài máng Đường kính ống dẫn nước từ bể lắng - Chọn vận tốc dòng chảy ống nước thải lắng v = 0,4m/s - Đường kính ống dẫn nước Chọn ống PVC có đường kính ống D = 130 mm Tính toán ống xả cặn: Lưu lượng bùn cần hút từ bể lắng lưu lượng bùn tuần hoàn lưu lượng bùn phải xả Qbùn = Qth + Qb = 270 + 21= 291 (m3/ngđ) = 3,37×10-3 (m3/s)  Chọn bơm bùn hoạt động liên tục, vận tốc bùn di chuyển ống m/s 10 Đường kính ống hút bùn: Chọn ống hút bùn nhựa PVC có đường kính 70 mm Kiểm tra vận tốc bùn di chuyển ống: Công suất bơm: Trong đó: Lưu lượng bơm, Qbùn = 3,37.10-3 m3/s H: Cột áp bơm, H = 4m η: Công suất bơm, η = 0,7 ÷ 0,8 => Chọn η = 0,8 Đồ Án Kỹ Thuật Xử Lý Nước Thải ρ : Khối lượn riêng nước, ρ = 1000 kg/m3 g: Gia tốc trọng trường, g = 9,81 m/s2 Chọn bơm có cơng suất N = 0,2 kW Bảng 4.6: thơng số thiết kế bể lắng sinh học STT Số liệu thiết Tên thông số Số bể Đơn vị kế bể Diện tích tiết diện ướt bể (Fo) 16,6 m2 Diện tích tiết diện ướt ống trung tâm (f) 0,28 m2 Đường kính bể lắng (D) 4,64 m Đường kính ống trung tâm (d) 0,6 m Chiều cao phần hình nón bể (hn) 2,4 m Chiều cao tổng cộng bể (H) 6,5 m Đường kính máng thu (Dmáng) 3,712 m Công suất bơm bùn 0,2 kW 4.10 BỂ KHỬ TRÙNG 4.10.1Mục đích : Nước thải sau qua q trình xử lý sinh học, mang theo lượng vi khuẩn theo nước thải Do bể khử trùng có nhiệm vụ tiêu diệt lượng vi khuẩn trước đưa nguồn tiếp nhận 4.10.2 Thơng số tính tốn Bảng 4.7: Liều lượng chlorine cho khử trùng Thông số Giá trị Đồ Án Kỹ Thuật Xử Lý Nước Thải Tốc độ dòng chảy, m/phút 24,5 Thời gian tiếp xúc 15 30 Tỷ số dài rộng 10 : (Nguồn : xử lý nước thải công nghiệp đô thị Lâm Minh Triết ) - Chọn thời gian lưu nước( thời gian tiếp xúc) � = 15 phút + Liều lượng clo dùng c = g/ 4.10.3 Tính tốn bể khử trùng : - Thể tích bể là: + Chọn vận tốc vào bể v = (m/phút) - Tiết diện ngang bể tiếp xúc là: + Giả sử chiều sâu tiếp xúc bể H =1m, - Chiều dài tổng cộng bể Vậy ta chon WL = 0,156 m30 m - Kiểm tra tỷ số L/W = 30 : 0,156 = 192 10, chọn kích thước bể đạt yêu cầu - Để tăng hiệu xử lý đặt bể vách ngăn (đặt ngăn) so le để hướng dòng chảy theo hướng ziczac  Vậy kích thước bể tiếp xúc L - Lượng chlorine tiêu thụ ngày đêm M = Q(g/ngày.đêm)=2,25 (kg/ngày.đêm) Bảng 4.8 : Kết tính bể khử trùng Đồ Án Kỹ Thuật Xử Lý Nước Thải STT Nội dung Ký hiệu Đơn vị Giá trị Dung tích cơng tác V Thời gian cơng tác lưu vùng tiếp xúc khử trùng � Giờ 0,25 Chiều rộng bể tiếp xúc B m 0,156 Chiều dài bể tiếp xúc L m 30 Chiều cao H m Lượng chloride tiêu thụ M Kg/ngày.đêm 2,25 4,68 Đồ Án Kỹ Thuật Xử Lý Nước Thải KẾT LUẬN Qua trình làm tìm hiểu thực đề tài, nhóm em nắm : - Đặc trưng nước thải sinh hoạt (nước thải khu ký túc xá trường học) tính cấp thiết việc xử lý loại nước thải - Các phương pháp sử dụngdể xử lý nước thải sinh hoạt - Tìm hiểu sơ đồ cơng nghệ xử lý nước thải sinh hoạt Từ tìm sơ đồ cơng nghệ phù hợp cho dòng thải có thành phần nêu đề tài - Tính tốn hệ thống xử ý nước thải hiểu thiết bị sử dụng để xử lý nước thải sinh hoạt Qua q trình làm đồ án, nhóm thực vẽ vẽ chi tiết thiết bị cao trình hệ thống xử lý Qua trình làm đồ án nhóm thực nhận thấy rằng, việc xử lý nước thải sinh hoạt khu Ký túc xá trường Đại học chưa trọng quan tâm Vì nhóm có số đề nghị sau : - Các trường Đại học cần phải đầu tư hệ thống xử lý nước thải cho khu ký túc xá trừng nói riêng khu vực trường nói chung Thực tun truyền bảo vệ mơi trường ngồi nhà trường Đây đề tài hay thiết thực, nhiên q trình làm nhóm thiếu kinh nghiệm thực tế mặt thiết kế thời gian hạn chế nhiều thiếu sót kính mong thầy, cô thông cảm dẫn thêm để làm nhóm hồn thiện hơn, thành viên nhóm bơẻ sung thêm kiến thức cho trình làm việc sau Chúng em xin chân thành cảm ơn ! Đồ Án Kỹ Thuật Xử Lý Nước Thải Tài liệu tham khảo [1] Lâm Minh Triết, Nguyễn Thanh Hùng, Nguyễn Phước Dân- Xử lý nước thải đô thị công nghiệp - Nhà xuất Đại học Quốc gian thành phố Hồ Chí Minh, 2008 [2] Trịnh Xn Lai - Tính tốn thiết kế cơng trình xử lý nước thải – Nhà xuất Xây dựng [6] GS TSKH Nguyễn Bin nhóm tác giả - Sổ tay trình thiết bị cơng nghệ hóa chất tập I – Nhà xuất Khoa học kỹ thuật Hà Nội [4] Bộ Xây Dựng - TCXDVN51:2008 – Thoát nước – mạng lưới cơng trình bên ngồi [5] ThS Phạm Hương Quỳnh, ThS Vi Thị Mai Hương -Bài giảng xử lý nước thải - Bộ môn Kỹ Thuật Môi trường, ĐH Kỹ Thuật Công nghiệp Thái Nguyên [6] Metcalf & Eddy, Inc - Wastewater Engineering Treatment and Reuse ... giũ, vệ sinh sinh viên Như nước thải khu kí túc xá hình thành trình sinh hoạt sinh viên Ngoài nước thải từ nhà vệ sinh, nước thải từ nhà ăn gom vào nước thải sinh viên Lưu lượng nước thải phụ... bình ngày Hà Nội thải 458000 m3 nước thải, 41% nước thải sinh hoạt, 57% nước thải công nghiệp, 2% nước thải bệnh viện Chỉ có khoảng 4% nước thải xử lý Phần lớn nước thải không xử lý đổ vào sông... trường nước thải sinh hoạt, song trạng nước thải sinh hoạt xử lý nước thải vấn đề cấp bách cần đặt để bước cải thiện tình hình Hệ thống xử lý nước thải q lạc hậu, bất cập Ơ nhiễm mơi trường nước thải