Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho bệnh viện đa khoa huyện Hoành Bồ - huyện Hoành Bồ - Tỉnh Quảng Ninh

Header Page -Header -Header Page - Header Page -Header Page -Header Page of 103 KhóaPage luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội LỜI CẢM ƠN Trong trình hồn thành khóa luận này, em nhận nhiều giúp đỡ quý báu đơn vị cá nhân Qua đây, em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới: Các Thầy Cô khoa Hóa học – trường Đại học sư phạm Hà Nội 2, người trực tiếp giảng dạy, truyền thụ kiến thức kinh nghiệm quý báu sinh viên K35 nói chung thân em nói riêng hồn thành tốt khóa luận hồn thành khóa học Ban lãnh đạo bệnh viện Đa khoa huyện Hoành Bồ - Hoành Bồ - Quảng Ninh giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi cho suốt q trình tơi hồn thành khóa luận Đặc biệt, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến ThS Lê Cao Khải người trực tiếp hướng dẫn, bảo, giúp đỡ em suốt thời gian hồn thành khóa luận Cuối cùng, tơi xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè động viên giúp đỡ tơi thời gian tơi làm khóa luận Hà Nội, ngày 20 tháng 05 năm 2013 Sinh viên Vũ Thị Huyền Footer Page -Footer Vũ Thị Page Huyền -Footer Page -Footer Page -Footer Page -Footer Page of 103 K35A – Khoa Hóa Học Header Page -Header -Header Page - Header Page -Header Page -Header Page of 103 KhóaPage luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội DANH MỤC CÁC BẢNG VÀ HÌNH Danh mục bảng Trang Bảng 1.1: Các thành phần quan trọng nước thải liên quan tới công nghệ xử lý Bảng 1.2: Áp dụng phương pháp học xử lý nước thải Bảng 1.3: Áp dụng phương pháp hóa học xử lý nước thải Bảng 2.1: Thành phần tích chất nước thải điển hình bệnh viện Đa khoa huyện Hồnh Bồ Bảng 3.1: Thơng số thiết kế Hố thu gom – SCR Bảng 3.2: Thơng số thiết kế bể điều hòa Bảng 3.3: Thơng số thiết kế thiết bị keo tụ - lắng sơ cấp Bảng 3.4: Thông số thiết kế tháp lọc sinh học nhỏ giọt cấp khí tự nhiên Bảng 3.5 Thơng số thiết kế bể lắng thứ cấp Bảng 3.6 Thông số thiết kế bể khử trùng Bảng 3.7 Thông số thiết kế bể chứa phân hủy bùn 10 15 16 27 33 36 38 42 46 47 50 Danh mục hình Trang Hình 1.1: Tồn cảnh bệnh viện Đa khoa huyện Hồnh Bồ Hình 1.2: Vị trí bệnh viện Đa khoa huyện Hồnh Bồ Hình 1.3: Song chắn rác thơ 13 Hình 1.4: Các loại bể lắng 14 Hình 1.5: Sơ đồ CN XLNT Bệnh viện Nhiệt đới – TP Hồ Chí Minh 23 Hình 1.6: Sơ đồ CN XLNT Bệnh viện Da liễu 24 Hình 2.1: Sơ đồ hệ thống XLNTBV Đa khoa huyện Hồnh Bồ 29 Hình 3.1: Thiết bị keo tụ - lắng sơ cấp 39 Hình 3.2: Tháp lọc sinh học nhỏ giọt cấp khí tự nhiên 43 Hình 3.3: Lưu trình CN XLNT bệnh viện Đa khoa huyện Hồnh Bồ Footer Page -Footer Vũ Thị Page Huyền -Footer Page -Footer Page -Footer Page -Footer Page of 103 50 K35A – Khoa Hóa Học Header Page -Header -Header Page - Header Page -Header Page -Header Page of 103 KhóaPage luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT SS: Cặn lơ lửng BOD: Nhu cầu oxy sinh hóa COD: Nhu cầu oxy hóa học SCR: Song chắn rác LSC: Lắng sơ cấp XLNT: Xử lý nước thải XLNTBV: Xử lý nước thải bệnh viện CN XLNT: Công nghệ xử lý nước thải VSV: Vi sinh vật 10 TCXDVN: Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam 11 QCVN: Quy chuẩn Việt Nam 12 BTNMT: Bộ tài nguyên môi trường 13 TP: Thành phố 14 kk: không khí 15 KH: Kí hiệu 16 CBCNV: Cán cơng nhân viên Footer Page -Footer Vũ Thị Page Huyền -Footer Page -Footer Page -Footer Page -Footer Page of 103 K35A – Khoa Hóa Học Header Page -Header -Header Page - Header Page -Header Page -Header Page of 103 KhóaPage luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Mục tiêu đề tài 3 Nội dung đề tài Phạm vi nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan bệnh viện Đa khoa huyện Hoành Bồ 1.1.1 Vị trí địa lý 1.1.2 Khái quát bệnh viện Đa khoa huyện Hoành Bồ 1.1.3 Thực trạng môi trường bệnh viện Đa khoa huyện Hoành Bồ 1.2 Tổng quan xử lý nước thải bệnh viện 1.2.1 Khái niệm nước thải 1.2.2 Nguồn gốc phát sinh nước thải bệnh viện 1.2.3 Các chất ô nhiễm quan trọng cần ý đến trình xử lý nước thải 10 1.2.4 Tổng quan phương pháp xử lý nước thải 12 1.2.4.1 Xử lý phương pháp học 12 1.2.4.2 Xử lý phương pháp hóa học 16 1.2.4.3 Xử lý phương pháp hóa – lý 17 1.2.4.4 Xử lý phương pháp sinh học 18 1.2.5 Giới thiệu số cơng trình xử lý nước thải bệnh viện áp dụng 23 1.2.6 Tình hình xử lý nước thải bệnh viện Đa khoa huyện Hoành Bồ 25 Footer Page -Footer Vũ Thị Page Huyền -Footer Page -Footer Page -Footer Page -Footer Page of 103 K35A – Khoa Hóa Học Header Page -Header -Header Page - Header Page -Header Page -Header Page of 103 KhóaPage luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT LỰA CHỌN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI BỆNH VIỆN 26 2.1 Cơ sở lựa chọn công nghệ 26 2.1.1 Đặc tính nước thải bệnh viện 26 2.1.2 Công suất thiết kế 27 2.1.3 Các yếu tố cần thiết để lựa chọn công nghệ xử lý 28 2.2 Lựa chọn công nghệ xử lý thuyết minh công nghệ 28 CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN CÁC HẠNG MỤC CHÍNH TRONG HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI BỆNH VIỆN ĐA KHOA HUYỆN HOÀNH BỒ 32 3.1 Song chắn rác 32 3.2 Bể điều hòa 33 3.3 Thiết bị keo tụ - lắng sơ cấp 36 3.4 Tháp lọc sinh học nhỏ giọt cấp khí tự nhiên 39 3.5 Bể lắng thứ cấp 43 3.6 Bể khử trùng 46 3.7 Bể chứa phân hủy bùn 47 3.8 Xác định chi phí đầu tư chi phí vận hành 51 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 53 TÀI LIỆU THAM KHẢO 54 Footer Page -Footer Vũ Thị Page Huyền -Footer Page -Footer Page -Footer Page -Footer Page of 103 K35A – Khoa Hóa Học Header Page -Header -Header Page - Header Page -Header Page -Header Page of 103 KhóaPage luận tốt nghiệp Footer Page -Footer Vũ Thị Page Huyền -Footer Page -Footer Page -Footer Page -Footer Page of 103 Trường ĐHSP Hà Nội K35A – Khoa Hóa Học Header Page -Header -Header Page - Header Page -Header Page -Header Page of 103 KhóaPage luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội MỞ ĐẦU LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Trong năm gần đây, vấn đề môi trường mối quan tâm hàng đầu toàn nhân loại Cùng với phát triển vượt bậc xã hội khoa học nhằm đáp ứng nhu cầu ngày cao người, làm cho môi trường sống dần xấu Xã hội phát triển người quay cuồng guồng quay chóng mặt chế thị trường, cạnh tranh khốc liệt, siêu lợi nhuận, lòng tham khơng đáy núi rừng bị tàn phá, biển sơng ngòi nhiễm, nhiều thị khói bụi mờ mịt, nước thải đen ngòm, rác thải có khắp nơi, mơi trường dần bị nhiễm cách nặng nề Môi trường bị ô nhiễm gây nhiều hậu nghiêm trọng như: trái đất dần nóng lên làm cho băng tan hai cực kéo theo dâng lên mực nước biển, đe dọa nhấn chìm nhiều đồng màu mỡ giới Theo Liên Hợp Quốc cảnh báo, Việt Nam chịu ảnh hưởng nghiêm trọng tượng băng tan Ước tính mực nước biển dâng lên 1m 1/5 dân số nhà 12,3% diện tích đất trồng trọt Việt Nam biến Cùng với hạn hán kéo dài, khí hậu bị biến đổi, bão ngày gia tăng tần suất cường độ, nguồn tài nguyên ngày cạn kiệt Nhưng hậu đặc biệt nghiêm trọng ảnh hưởng tới sức khỏe người Đứng trước trạng mơi trường sống bị suy thối, sức khỏe người bị đe dọa nhiều bệnh viện thành lập nhằm mục đích chăm sóc bảo vệ sức khỏe cho người dân Nhưng bệnh viện xây dựng vào hoạt động trở thành nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường, chất thải thải từ bệnh viện không xử lý triệt để trước thải vào môi trường - Page of 103 Footer Page -Footer Vũ Thị Page Huyền -Footer Page -Footer Page -Footer Page- -Footer K35A – Khoa Hóa Học Header Page -Header -Header Page - Header Page -Header Page -Header Page of 103 KhóaPage luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội Tuy nhiên, vấn đề môi trường bệnh viện tốn khó quan chức Chất thải nói chung nước thải nói riêng bệnh viện hầu hết chưa xử lý xử lý sơ nên chưa đạt tiêu chuẩn, chưa có chiến lược quản lý cách hiệu Trong thời gian gần đây, có số bệnh viện có đầu tư xây dựng hệ thống xử lý lại đa phần cho chảy vào hệ thống thoát nước chung thành phố chảy tràn mặt đất gây ô nhiễm môi trường làm mỹ quan bệnh viện Với xu hội nhập giới Việt Nam nay, việc đầu tư cho chiến lược bảo vệ mơi trường nói chung xây dựng hệ thống xử lý nước thải nói riêng việc làm thiết thực Bệnh viện Đa khoa huyện Hoành bồ bệnh viện huyện Tất người dân huyện tập trung khám chữa bệnh nên ngày bệnh viện phải đón tiếp hàng trăm bệnh nhân Bệnh viện với đội ngũ y bác sĩ có kinh nghiệm, số trang thiết bị đại khơng ngừng cố gắng để hồn thành tốt nhiệm vụ Tuy nhiên, với việc chăm sóc cho số lượng lớn bệnh nhân kèm theo phát sinh lượng lớn chất thải, đặc biệt nước thải, phương pháp xử lý trước thải vào mơi trường gây ảnh hưởng tới mơi trường đặc biệt ảnh hưởng tới sức khỏe người dân sống xung quanh khu vực bệnh viện Vì vậy, để khẳng định vị trí lòng người dân, việc đầu tư xây dựng hệ thống xử lý nước thải cho bệnh viện việc làm cần thiết Là người dân sinh sống địa phương sinh viên với vốn kiến thức học tìm hiểu, tơi cảm thấy cần phải làm việc góp phần làm giảm thiểu lỗi lo lắng chung tồn nhân loại góp phần bảo vệ q hương Với lý nên tơi chọn đề tài: “Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho bệnh viện Đa khoa Huyện Hoành Bồ - Huyện Hoành Bồ Tỉnh Quảng Ninh” - Page of 103 Footer Page -Footer Vũ Thị Page Huyền -Footer Page -Footer Page -Footer Page- -Footer K35A – Khoa Hóa Học Header Page -Header -Header Page - Header Page -Header Page -Header Page of 103 KhóaPage luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2 MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho bệnh viện Đa khoa Huyện Hoành Bồ - Huyện Hoành Bồ - Tỉnh Quảng Ninh Nước thải xử lý đạt tiêu chuẩn trước thải nguồn tiếp nhận để bảo vệ môi trường sinh thái sức khỏe cộng đồng NỘI DUNG CỦA ĐỀ TÀI Để thực mục tiêu đề đề tài thực nội dung sau: - Tìm hiểu thực trạng mơi trường bệnh viện Đa khoa huyện Hoành Bồ, đặc biệt quan tâm tới vấn đề nước thải - Tìm hiểu tổng quan xử lý nước thải - Tìm hiểu đề xuất phương án xử lý nước thải bệnh viện có khả thực thi - Lựa chọn phương án thích hợp phù hợp với yêu cầu thực tế - Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho bệnh viện dây chuyền công nghệ đề xuất… PHẠM VI NGHIÊN CỨU Xử lý nước thải bệnh viện Đa khoa huyện Hoành Bồ - Huyện Hoành Bồ Tỉnh Quảng Ninh PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU - Phương pháp nghiên cứu tài liệu: Thu thập tài liệu lý thuyết có liên quan, làm sở để đánh giá trạng lượng ô nhiễm bệnh viện Đa khoa huyện Hoành Bồ gây - Phương pháp tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải theo yêu cầu đặt - Phương pháp tham khảo ý kiến chuyên gia: Trong trình thực đề tài tham khảo ý kiến giáo viên hướng dẫn vấn đề liên quan - Page of 103 Footer Page -Footer Vũ Thị Page Huyền -Footer Page -Footer Page -Footer Page- -Footer K35A – Khoa Hóa Học Header Page -Header -Header Page - Header Page -Header Page -Header Page 10 of 103.Trường KhóaPage luận tốt nghiệp ĐHSP Hà Nội CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 TỔNG QUAN VỀ BỆNH VIỆN ĐA KHOA HUYỆN HỒNH BỒ 1.1.1 Vị trí địa lý Hình 1.1: Toàn cảnh bệnh viện Đa khoa huyện Hoành Bồ ( Nguồn: Google Map Wikimapia) - Page 10 of 103 Footer Page -Footer Vũ Thị Page Huyền -Footer Page -Footer Page -Footer Page- -Footer K35A – Khoa Hóa Học Header Page -Header -Header Page - Header Page -Header Page -Header Page 46 of 103.Trường KhóaPage luận tốt nghiệp ĐHSP Hà Nội  : Phụ thuộc vào BOD5 đầu Chọn S = 30 mg/l   1,45 KT: Hệ số nhiệt độ tính theo biểu thức sau: KT  K 201,047T  20 Với T nhiệt độ nước thải vào mùa đông (lấy T gần nhiệt độ tháng lạnh năm) T = 15oC  KT  0,2 1,04715  20  0,159 Thay giá trị vào biểu thức tính Co ta có: C0   911 0,159  9,979 gBOD m2 ngày 1,45   Tải trọng chất hữu tối ưu theo BOD5 đơn vị thể tích vật liệu đệm: M  C0  Fa  9,979  200  1995,8  gBOD5 m3  ngày  Với Fa: Diện tích bề mặt đơn vị  Lượng BOD5 cần xử lý ngày là:    M n  Q  Cv  C r  180  225  30  35100 gBOD5 ngày  Trong đó: Q : Lưu lượng nước thải cần xử lý (m3/ngày) Cv: Nồng độ BOD5 đầu vào (mg/l) Cr: Nồng độ BOD5 đầu (mg/l)  Thể tích đệm vi sinh cần sử dụng: Vd  M n 35100   17,59  m3  M 1995,8 Chọn chiều cao lớp đệm lọc sinh học tháp Hd = 3m  Tiết diện tháp lọc sinh học là:  V 17,59 F d   5,862  m2  Hd Chế tạo tháp có hình dạng mặt cắt tròn với đường kính sau: 40 - Page 46 of 103 Footer Page -Footer Vũ Thị Page Huyền -Footer Page -Footer Page -Footer Page- -Footer K35A – Khoa Hóa Học Header Page -Header -Header Page - Header Page -Header Page -Header Page 47 of 103.Trường KhóaPage luận tốt nghiệp D 4 F   ĐHSP Hà Nội  5,862  2,733 m 3,14  Đường kính lớp đệm lọc sinh học 2,733m Chọn sàn đỡ đệm lọc sinh học có đường kính 2,75m, diện tích sàn đỡ đệm là:  D2  3,14  2,752  5,94 m2 Fs    4  Lưu lượng khơng khí cần thiết cho tháp lọc sinh học: Q  q  Q ( m3/ngày) k k Trong đó: Q : Lưu lượng nước thải cần xử lý (m3/ngày) qk: Lưu lượng khơng khí, đơn vị thường qk = 12 m3 kk/m3 nước thải Thay số ta được: Q  12 180  2160 (m3/ngày) k = 90 (m3/h)  Đường kính ống thơng gió là: d 4Q k V  k Với V : vận tốc khí ống thơng gió (m/s), chọn V  0,05 m s k k d  90  0,798  m 0,05 3,14  3600 Lấy tròn d = 800  Chiều cao tháp phần hình trụ: Htrụ = H1 + H2 + H3 Trong đó: H1: Chiều cao đáy phân phối lắp cửa cấp khí, chọn H1 = 0,5 m H2: Chiều cao lớp vật liệu lọc tháp, H2 = m H3: Chiều cao dự trữ phun nước, chọn H3 = 0,5 m Htrụ = 0,5 + + 0,5 = (m) 41 - Page 47 of 103 Footer Page -Footer Vũ Thị Page Huyền -Footer Page -Footer Page -Footer Page- -Footer K35A – Khoa Hóa Học Header Page -Header -Header Page - Header Page -Header Page -Header Page 48 of 103.Trường KhóaPage luận tốt nghiệp ĐHSP Hà Nội  Chiều cao tổng cộng tháp là: Htổng = Htrụ + Hn + Htk = + 0,5 + 1,5 = (m) Với Hn : Chiều cao nắp tháp, chọn Hn = 0,5 m Htk : Chiều cao ống khí, chon Htk = 1,5 m  Tính tốn thơng gió Cửa thơng gió đặt độ cao đáy sàn đỡ đệm sinh học với tổng diện tích cửa 20% diện tích sàn đỡ đệm Vậy diện tích sàn thơng gió là: Fsàn thơng gió = 0,2 x 5,94 = 1,188 (m2) Ta chọn hệ thống thơng gió gồm có 22 cửa với tiết diện cửa fc = 0,054 m2 Kích thước cửa 250 x 228 mm Bảng 3.4: Thông số thiết kế tháp lọc sinh học nhỏ giọt cấp khí tự nhiên STT Thơng số Đơn vị Giá trị kg/ngày 35,1 Lượng BOD5 cần xử lý ngày Chiều cao lớp đệm m 3 Thể tích đệm vi sinh cần xử dụng m3 17,59 Đường kính tháp m 2,73 Đường kính ống thơng gió m 0,8 Chiều cao tháp m Tổng diện tích thơng gió m2 1,188 Kích thước cửa thơng gió m 0,25 x 0,288 42 - Page 48 of 103 Footer Page -Footer Vũ Thị Page Huyền -Footer Page -Footer Page -Footer Page- -Footer K35A – Khoa Hóa Học Header Page -Header -Header Page - Header Page -Header Page -Header Page 49 of 103.Trường KhóaPage luận tốt nghiệp ĐHSP Hà Nội Ghi Ống dẫn nước Đệm lọc sinh học Thân tháp Nắp tháp Ống khí Ống phân phối nước vào Cửa thơng gió Bệ đỡ tháp lọc sinh học Hình 3.2: Tháp lọc sinh học nhỏ giọt cấp khí tự nhiên 3.5 Bể lắng thứ cấp 3.5.1 Nhiệm vụ Lắng lượng SS lại lớp màng VSV chết từ tháp lọc sinh học nhỏ giọt cấp khí tự nhiên sinh bể dạng bùn lắng Bể thiết kế theo kiểu bể lắng đứng có ống trung tâm 3.5.2 Tính tốn a Tính tốn ống trung tâm  Diện tích ống trung tâm (KH: fTT ) xác định theo điều kiện vận tốc nước chảy ống  30  mm s  Chọn vận tốc nước chảy ống trung tâm : VTT = 25 mm/s = 0,025 m/s (7.60 – TCXDVN – 51:2008) Khi diện tích ống trung tâm là: fTT  Q 180   0,083 m2  VTT 24  3600  0,025  Đường kính ống trung tâm: 43 - Page 49 of 103 Footer Page -Footer Vũ Thị Page Huyền -Footer Page -Footer Page -Footer Page- -Footer K35A – Khoa Hóa Học Header Page -Header -Header Page - Header Page -Header Page -Header Page 50 of 103.Trường KhóaPage luận tốt nghiệp dTT   fTT  ĐHSP Hà Nội  0,083  0,325  m 3,14   Đường kính miệng ống loe: D  1,35 d  1,35 0,325  0,439  m TT  Chiều dài phần ống loe: h  1,35 dTT  1,35 0,325  0,439  m  Đường kính chắn dòng: D  1,3 D  1,3 0,439  0,571 m (tr87 – Thốt nước – PGS.TS Hồng Văn Huệ, PGS.TS Trần Đức Hạ - NXBKH & KT, 2002) b Tính tốn kích thước bể  Tiết diện buồng lắng bể là: FL  Q 180   5,21 m2   VL 24  3600  0,4 10 Trong đó: VL vận tốc nước dâng lên khoang lắng, VL = 0,4 mm/s = 0,4 x 10-3 m/s  Diện tích tổng cộng bể là: FB  FL  fTT  5,21 0,083  5,293 m  Đường kính bể lắng là: DB   FB    5,293  2,6 (m) 3,14 Chọn xây bể có mặt hình vng ta có: B  F  2,3 m B Vậy kích thước mặt bể là: B x B = 2,3 x 2,3 m  Chiều cao tổng cộng bể xác định sau: H  H1  H2  H3  H4 Với H1: Chiều cao dự trữ từ mặt nước tới thành bể, H1 = 0,3 m H2: Chiều cao trung gian (tính từ mặt phễu hắt nước tới vùng chứa bùn), H2 = 0,3m H3: Chiều cao lắng ứng với thời gian lắng 1,5 h 44 - Page 50 of 103 Footer Page -Footer Vũ Thị Page Huyền -Footer Page -Footer Page -Footer Page- -Footer K35A – Khoa Hóa Học Header Page -Header -Header Page - Header Page -Header Page -Header Page 51 of 103.Trường KhóaPage luận tốt nghiệp ĐHSP Hà Nội V H3  H L  L FL Với VL thể tích lắng tính sau: 180 1,5  11,25  m3  24 11,25  HL   2,16  m  5,21 VL  Q TL  H4: chiều cao đáy bể ứng với góc nghiêng đáy bể so với phương nằm ngang 50o tính theo cơng thức sau:  Dd  n  tg     H4   Trong đó: + D: Đường kính bể lắng + dn: Đường kính đáy nhỏ hình nón cụt, lấy dn = 0,5m + α : Góc nghiêng đáy bể so với phương nằm ngang, α = 50o Thay vào biểu thức tính H4 ta có: 2,6  0,5   tg 50o  1,25  m     H   Vậy chiều cao tổng cộng bể là: H  0,3  0,3  2,16 1,25  4,01 m  Kích thước làm việc bể là: 2,3 x 2,3 x 4,01 m Nước sau lắng thu máng thu nước Thiết kế máng thu nước đặt theo chu vi vành bể Đường kính máng thu nước 60% đường kính bể Dmáng = 60% x DB = 60% x 2,6 = 1,56 (m)  Chiều dài máng thu nước là: Lmáng =  x Dmáng = 3,14 x 1,56 = 4,9 (m) 45 - Page 51 of 103 Footer Page -Footer Vũ Thị Page Huyền -Footer Page -Footer Page -Footer Page- -Footer K35A – Khoa Hóa Học Header Page -Header -Header Page - Header Page -Header Page -Header Page 52 of 103.Trường KhóaPage luận tốt nghiệp ĐHSP Hà Nội Bảng 3.5: Thông số thiết kế bể lắng thứ cấp STT Thông số Đơn vị Giá trị Đường kính ống trung tâm m 0,325 Đường kính miệng ống loe m 0,439 Đường kính chắn dòng m 0,571 Kích thước mặt bể lắng m 2,3 x 2,3 Chiều cao vùng lắng m 2,16 Thời gian lưu nươc thải h 1,5 Chiều cao bể m 4,01 Kích thước làm việc bể m 2,3 x 2,3 x 4,01 Đường kính máng thu nước m 1,56 10 Chiều dài máng thu nước m 4,9 3.6 Bể khử trùng 3.6.1 Nhiệm vụ Nước thải sau qua bể lắng chứa lượng lớn VSV gây bệnh Do đó, khử trùng giai đoạn cuối giai đoạn xử lý nước thải trước khỏi nguồn tiếp nhận Khử trùng nhằm mục đích tiêu diệt loại VSV gây bệnh 3.6.2 Tính tốn bể khử trùng  Lượng clo hoạt tính cần để khử trùng nước thải là: a Q 3180 Ya    0,0225  kg h  1000 1000  24 Trong a: Liều lượng clo hoạt tính, a = g/m3 (theo TCXDVN – 51:2008) 46 - Page 52 of 103 Footer Page -Footer Vũ Thị Page Huyền -Footer Page -Footer Page -Footer Page- -Footer K35A – Khoa Hóa Học Header Page -Header -Header Page - Header Page -Header Page -Header Page 53 of 103.Trường KhóaPage luận tốt nghiệp ĐHSP Hà Nội  Tính tốn kích thước bể khử trùng Cho thời gian lưu nước bể khử trùng là:   30p * Thể tích bể khử trùng là: V  Q   180  30  3,75  m3  24  60 Chọn chiều cao bể khử trùng H = 1,5 m Chiều cao bảo vệ hbv = 0,3 m * Diện tích bể khử trùng là: S V 3,75   2,5  m2  H 1,5  Kích thước làm việc bể khử trùng là: L x B x H = 2,5 x x 1,5 Bảng 3.6: Thông số thiết kế bể khử trùng Thông số STT Đơn vị Giá trị Lượng clo hoạt tính cần sử dụng kg/ngày 0,54 Thời gian lưu nước bể khử trùng phút 30 Số ngăn Chiều cao bể khử trùng m 1,5 Diện tích bể khử trùng m2 2,5 Thể tích bể khử trùng m3 3,75 Kích thước bể m 2,5 x x 1,5 3.7 Bể chứa phân hủy bùn 3.7.1 Nhiệm vụ Bể thiết kế theo kiểu bể tự hoại, đồng thời làm chức lắng phân hủy bùn cặn theo phương pháp yếm khí 47 - Page 53 of 103 Footer Page -Footer Vũ Thị Page Huyền -Footer Page -Footer Page -Footer Page- -Footer K35A – Khoa Hóa Học Header Page -Header -Header Page - Header Page -Header Page -Header Page 54 of 103.Trường KhóaPage luận tốt nghiệp ĐHSP Hà Nội Bùn sau phân hủy công ty môi trường đô thị thị trấn thu gom 3.7.2 Tính tốn  Tổng khối lượng cặn cần xử lý ngày là:  G  Q  0,8 SS  0,3 BOD5  (tr200 – Tính tốn thiết kế cơng trình xử lý nước thải, TS Trịnh Xn Lai) Trong đó: SS: Hàm lượng chất rắn nước thải đầu vào, SS = 220mg/l BOD5: Nhu cầu oxi sinh hóa nước thải đầu vào, BOD5 = 225mg/l G  180  0,8 0,22  0,3 0,225  43,83 kg ngày   Khối lượng cặn thiết bị keo tụ lắng sơ cấp với hiệu suất bể lắng   55% G1  Q SS  SS  180 0,55 0,22 21,78  kg ngày  21,78 10 3 T ngày  (tr213 – Tính tốn thiết kế cơng trình xử lý nước thải – TS Trịnh Xuân Lai) Trong khối lượng cặn : - Khối lượng cặn vơ là: G1'  0,4  G1  0,4  21,78  8,712  kg ngày  - Khối lượng cặn hữu là: G1''  G1  G1'  21,78  8,712  13,068  kg ngày   Thể tích cặn tươi thiết bị keo tụ lắng sơ cấp đưa vào bể chứa ngày (KH: V1): G1 21,38 103 V1    0,427  m3 ngày  S1  1 1,02  0,05 Trong đó: S1: Tỉ trọng cặn thiết bị keo tụ - lắng sơ cấp, S1 = 1,02 T/m3 (Bảng 13 - 1, tr 200, tính tốn thiết kế cơng trình xử lý nước thải, TS Trịnh Xuân Lai) 48 - Page 54 of 103 Footer Page -Footer Vũ Thị Page Huyền -Footer Page -Footer Page -Footer Page- -Footer K35A – Khoa Hóa Học Header Page -Header -Header Page - Header Page -Header Page -Header Page 55 of 103.Trường KhóaPage luận tốt nghiệp ĐHSP Hà Nội 1 : Nồng độ cặn thiết bị keo tụ - lắng sơ cấp, 1  5%  0,05 (Bảng 13 – 5, tính tốn thiết kế cơng trình xử lý nước thải, TS Trịnh Xuân Lai) + Khối lượng cặn bể lắng thứ cấp: G2  G  G1  43,83  21,78  22,05  kg ngày  Trong khối lượng cặn : - Khối lượng cặn vô là: G2'  0,4  G2  0,4  22,05  8,82  kg ngày  - Khối lượng cặn hữu là: G2"  G2  G2'  22,05  8,82  13,23  kg ngày   Khối lượng cặn hữu dễ bị phân hủy yếm khí là: G"  G1"  G2"  13,068  13,23  26,298  kg ngày   Thể tích cặn bể lắng thứ cấp đưa vào bể chứa ngày, (KH: V2): G2 22,05103 V2    2,194  m3 ngày  S2  2 1,005  0,01 Trong đó: S2: Tỉ trọng cặn bể lắng thứ cấp, S2 = 1,005 T/m3 (Bảng 13 - 1, tr 200, tính tốn thiết kế cơng trình xử lý nước thải, TS Trịnh Xuân Lai) 2 : Nồng độ cặn bể lắng thứ cấp, 2  1%  0,01 (Bảng 13 – 5, tính tốn thiết kế cơng trình xử lý nước thải, TS Trịnh Xuân Lai)  Tổng lượng cặn đưa vào bể chứa bùn ngày là: Vc  V1  V2  0,427  2,194  2,621 m3 ngày  Cho thời gian nước thải lưu bể   ngày  Thể tích chung bể là: V  V   2,621  5,242  m3  c Thiết kế bể chứa phân hủy bùn làm ngăn, ngăn chứa cặn chiếm 75% thể tích bể, ngăn lắng chiếm 25% thể tích bể 49 - Page 55 of 103 Footer Page -Footer Vũ Thị Page Huyền -Footer Page -Footer Page -Footer Page- -Footer K35A – Khoa Hóa Học Header Page -Header -Header Page - Header Page -Header Page -Header Page 56 of 103.Trường KhóaPage luận tốt nghiệp ĐHSP Hà Nội - Thể tích ngăn chứa cặn là: Vcc  0,75V  0,75 5,242  3,9315  m3   Kích thước làm việc ngăn chứa cặn Lcc x Bcc x Hcc= 2,26 x x 1,5 - Thể tích ngăn lắng là: V  0,25V  0,25 5,242  1,3105 m3  L  Kích thước làm việc ngăn lắng LL x BL x HL=0,88 x x 1,5 Bảng 3.7: Thông số thiết kế bể chứa – phân hủy bùn STT Thông số Đơn vị Giá trị Tổng lượng cặn ngày kg/ngày 43,83 Thể tích cặn tươi thiết bị keo tụ – m3 0,427 lắng sơ cấp Thể tích cặn bể lắng thứ cấp m3 2,194 Tổng lượng cặn vào bể chứa bùn m3/ngày 2,621 Thời gian lưu cặn bể chứa bùn ngày Thể tích bể chứa bùn m3 5,242 Kích thước ngăn chứa m 2,26 x x 1,5 Kích thước ngăn lắng m 0,88 x x 1,5 Hình 3.3: Lưu trình công nghệ xử lý nước thải bệnh viện Đa khoa huyện Hoành Bồ 50 - Page 56 of 103 Footer Page -Footer Vũ Thị Page Huyền -Footer Page -Footer Page -Footer Page- -Footer K35A – Khoa Hóa Học Header Page -Header -Header Page - Header Page -Header Page -Header Page 57 of 103.Trường KhóaPage luận tốt nghiệp ĐHSP Hà Nội Ghi Hố thu gom – Song chắn rác Kí hiệu đường ống Bể điều hòa I – Đường ống dẫn bùn Thiết bị keo tụ lắng sơ cấp II – Đường ống dẫn nước Tháp lọc sinh học nhỏ III – Đường ống dẫn nước thải có áp giọt cấp khí tự nhiên Bể lắng thứ cấp IV – Đường ống dẫn nước thải tự chảy Bể khử trùng Bể chứa phân hủy bùn 3.8 Xác định chi phí đầu tư chi phí vận hành 3.8.1 Chi phí đầu tư ban đầu + Chi phí xây dựng khoảng 383.586.000 VNĐ + Chi phí cho thiết bị máy móc khoảng 935.160.000 VNĐ Tổng chi phí xây dựng trang thiết bị là: 383.586.000 + 935.160.000 = 1.318.746.000VNĐ 3.8.2 Xác định chi phí vận hành + Chi phí điện dự tính 40.000.000 VNĐ/năm tương ứng với 608,828 VNĐ/m3 + Chi phí cho hóa chất dự tính 13.000.059 VNĐ/năm tương ứng với 197,87 VNĐ/m3 + Chi phí trả lương cho nhân cơng 30.000.000 người/năm tương ứng vói 456,621 VNĐ/m3  Như giá thành xử lý dự kiến là: 608,828 + 197,87 + 456,621 = 1.263,319 VNĐ/m3 Lấy tròn 1.263,5 VNĐ/m3 51 - Page 57 of 103 Footer Page -Footer Vũ Thị Page Huyền -Footer Page -Footer Page -Footer Page- -Footer K35A – Khoa Hóa Học Header Page -Header -Header Page - Header Page -Header Page -Header Page 58 of 103.Trường KhóaPage luận tốt nghiệp ĐHSP Hà Nội KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ * Kết luận Trên sở lý thuyết điều kiện thực tế bệnh viện Đa khoa huyện Hoành Bồ - Hoành Bồ - Quảng Ninh, cho thấy việc thiết kế, xây dựng hệ thống xử lý nước thải cho bệnh viện vô cần thiết Qua trình tiến hành làm khóa luận thu kết sau: + Giới thiệu tổng quan xử lý nước thải + Nêu sở lý thuyết để lựa chọn thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho bệnh viện + Trên sở lý thuyết điều kiện thực tế bệnh viện Đa khoa huyện Hồnh Bồ, khóa luận đề xuất phương án xử lý hệ thống xử lý nước thải sử dụng phương pháp lọc sinh học nhỏ giọt cấp khí tự nhiên + Tính tốn số hạng mục hệ thống xử lý nước thải bệnh viện Qua phân tích tính tốn phương án xử lý sử dụng phương pháp lọc sinh học nhỏ giọt cấp khí tự nhiên thỏa mãn yêu cầu kỹ thuật, kinh tế, môi trường Cụ thể sau: + Về khía cạnh mơi trường Hệ thống đảm bảo nước thải bệnh viện sau xử lý đạt tiêu chuẩn cho phép QCVN 28:2010/ BTNMT mức A + Về khía cạnh kinh tế Với giá thành xử lý mức vốn đầu tư tính tốn sơ kể việc xây dựng hệ thống xử lý nước thải hoàn toàn khả thi + Về khía cạnh kỹ thuật Quy trình cơng nghệ đề xuất thực quy trình phổ biến, khơng phức tạp mặt kỹ thuật 52 - Page 58 of 103 Footer Page -Footer Vũ Thị Page Huyền -Footer Page -Footer Page -Footer Page- -Footer K35A – Khoa Hóa Học Header Page -Header -Header Page - Header Page -Header Page -Header Page 59 of 103.Trường KhóaPage luận tốt nghiệp ĐHSP Hà Nội Tuy nhiên, thực tế triển khai từ khâu thiết xây dựng, việc tính tốn cần chi tiết Ngồi ra, điều kiện tính tốn dừng lại mức giả thiết số liệu thực Quá tình lựa chọn sơ đồ cơng nghệ tơi thường dựa tài liệu đánh giá ưu nhược điểm để lựa chọn nên tiêu kinh tế dự đoán bước đầu, trình xây dựng có thay đổi * Kiến nghị Do thời gian thực hạn chế, đề tài dừng lại phương pháp lựa chọn, tính tốn chưa thực trở thành thiết kế hoàn chỉnh Do vậy, xin kiến nghị với người sử dụng tài liệu để thiết kế cần triển khai thêm công việc sau: + Sử dụng thông số thực tế phục vụ cho thiết kế + Tính tốn chi tiết thiết bị phụ kiên… + Lựa chọn từ đến phương án xử lý Sau sử dụng mơ hình để đánh giá hiệu + Lựa chọn sơ đồ công nghệ dựa khái quát kinh tế Trong trình lựa chọn tính tốn, số cơng thức tính tốn dựa công thức thực nghiệm, số công thức khác dựa chứng minh tốn học Do đó, việc tính tốn nhiều có sai số Vì vậy, em mong nhận đóng góp tích cực từ phía Thầy Cơ bạn sinh viên để khóa luận em hồn thiện Tôi xin chân thành cảm ơn! 53 - Page 59 of 103 Footer Page -Footer Vũ Thị Page Huyền -Footer Page -Footer Page -Footer Page- -Footer K35A – Khoa Hóa Học Header Page -Header -Header Page - Header Page -Header Page -Header Page 60 of 103.Trường KhóaPage luận tốt nghiệp ĐHSP Hà Nội TÀI LIỆU THAM KHẢO PGS.TS Hồng Văn Huệ, PGS.TS Trần Đức Hạ, Thốt nước, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nôi, 2002 TS Trịnh Xn Lai, Tính tốn thiết kế cơng trình xử lý nước thải, Nhà xuất xây dựng, 2000 Trần Văn Nhân, Ngô Thị Nga, Giáo trình cơng nghệ xử lý nước thải, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội, 1999 Lâm Minh Triết, Nguyễn Thanh Hùng, Nguyễn Phước Dân, Xử lý nước thải cơng nghiệp nước thải thị Tính tốn thiết kế cơng trình, Nhà xuất Đại học quốc gia thành phố Hồ Chí Minh, 2008 ThS Lâm Vĩnh Sơn , Bài giảng kỹ thuật xử lý nước thải Thốt nước – Mạng lưới cơng trình bên ngồi Tiêu chuẩn thiết kế TCXDVN 51 – 2008 Nhà xuất xây dựng, 2008 Định mức dự toán xây dựng cấp thoát nước, Ban hành theo định số 24/1999/ QĐ – BXD ngày 25/09/1999 Bộ Xây Dựng 54 - Page 60 of 103 Footer Page -Footer Vũ Thị Page Huyền -Footer Page -Footer Page -Footer Page- -Footer K35A – Khoa Hóa Học ... MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho bệnh viện Đa khoa Huyện Hoành Bồ - Huyện Hoành Bồ - Tỉnh Quảng Ninh Nước thải xử lý đạt tiêu chuẩn trước thải nguồn tiếp nhận... vệ q hương Với lý nên tơi chọn đề tài: Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho bệnh viện Đa khoa Huyện Hoành Bồ - Huyện Hoành Bồ Tỉnh Quảng Ninh - Page of 103 Footer Page -Footer Vũ Thị... quan bệnh viện Đa khoa huyện Hoành Bồ 1.1.1 Vị trí địa lý 1.1.2 Khái quát bệnh viện Đa khoa huyện Hoành Bồ 1.1.3 Thực trạng môi trường bệnh viện Đa khoa huyện Hoành Bồ