Đề xuất công nghệ xử lý nước thải khu đô thị Mai Pha-Lạng Sơn

Header Page of 120 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ XÂY DỰNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI VŨ XUÂN PHÚ ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI KHU ĐÔ THỊ MAI PHA – LẠNG SƠN LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT CƠ SỞ HẠ TẦNG Hà Nội – 2016 luan van thac si-tai lieu - luan an -kinh te -Footer Page of 120 Header Page of 120 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ XÂY DỰNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI VŨ XUÂN PHÚ KHÓA : 2014 - 2016 ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI KHU ĐÔ THỊ MAI PHA – LẠNG SƠN Chuyên ngành : Kỹ thuật sở hạ tầng Mã số: 60.58.02.10 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT CƠ SỞ HẠ TẦNG NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: GS TSKH TRẦN HỮU UYỂN Hà Nội – 2016 luan van thac si-tai lieu - luan an -kinh te -Footer Page of 120 Header Page of 120 LỜI CẢM ƠN Lời xin chân thành cảm ơn bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tời thầy giáo GS.TSKH Trần Hữu Uyển tận tình hướng dẫn, bảo suốt thời gian thực luận văn Trong suốt trình thực luận văn bận rộn công việc thầy dành nhiều thời gian tâm huyết việc hướng dẫn Thầy truyền đạt cho nhiều kiến thức khoa học có giá trị để luận văn hoàn thành Xin chân thành cảm ơn quý thầy cô Khoa Sau Đại Học, Trường Đại học Kiến Trúc Hà Nội tận tâm truyền đạt kiến thức kinh nghiệm quý báu cho suốt thời gian học tập vừa qua Hà Nội, Năm 2016 Vũ Xuân Phú luan van thac si-tai lieu - luan an -kinh te -Footer Page of 120 Header Page of 120 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan Luận văn thạc sỹ cơng trình nghiên cứu khoa học độc lập Các số liệu khoa học, kết nghiên cứu Luận văn trung thực có nguồn gốc rõ ràng TÁC GIẢ LUẬN VĂN Vũ Xuân Phú luan van thac si-tai lieu - luan an -kinh te -Footer Page of 120 Header Page of 120 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT Ký hiệu Tiếng Anh Tiếng Việt BOD Biochemical Oxygen Demand Nhu cầu oxy hóa sinh học COD Chemical Oxygen Demand Nhu cầu oxy hóa hóa học DO Dissolved Oxygen Oxy hòa tan DOC Dissolved Organic Carbon Lượng cacbon hữu hòa tan XLNT Xử lý nước thải QCVN Quy chuẩn Việt Nam TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam XLNT Xử lý nước thải HCHC Hợp chất hữu HCVC Hợp chất vơ HTTN Hệ thống nước QCVN Quy chuẩn Việt Nam TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam TCXDVN Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam NTSH Nước thải sinh hoạt VSV Vi sinh vật VLL Vật liệu lọc SS Suspended Solids luan van thac si-tai lieu - luan an -kinh te -Footer Page of 120 Cặn lơ lửng Header Page of 120 Số hiệu Bảng 1.1 Bảng 1.2 Bảng 1.3 DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Tên bảng biểu Nhiệt độ trung bình hàng năm Độ ẩm trung bình hàng năm Tổng hợp thống kê dân số Bảng 1.4 Bảng 1.5 Phân bố dân số theo ngành kinh tế Các bệnh lây theo nguồn nước Bảng 1.6 Bảng 1.7 Bảng thông số nước thải đầu vào đô thị Thông số đầu vào đầu NTSH Bảng 2.1 Thành phần nước thải sinh hoạt khu dân cư Bảng 2.2 Chất bẩn người thải vào nước thải sinh hoạt/ngày Bảng 2.4 Giá trị thơng số nhiễm làm sở tính tốn giá trị tối đa cho trongnước thải sinh hoạt Nồng độ chất ô nhiễm nước thải sau bước xử lý Bảng 2.5 Hệ thống PP công trình xử lý sinh học nước thải Bảng 2.6 Phạm vi ứng dụng phương pháp XLSH nước thải Bảng 2.7 Bảng 2.8 Bảng 3.1 Tổng hợp công trình XLNT áp dụng So sánh số công nghệ XLNT áp dụng Bảng 3.2 Giá trị thông số ô nhiễm Bảng 3.3 Bảng 3.3 Bảng 3.4 Kết tính tốn phương án Tổn thất áp lực qua cơng trình -PA1 Kết tính tốn phương án Bảng 3.5 Tổn thất áp lực qua cơng trình -PA2 Khái tốn chi phí đầu tư phương án Chi phí điện Khái tốn chi phí dầu tư phương án Bảng 2.3 Bảng 3.6 Bảng 3.7 Bảng 3.8 Các thông số nước thải sinh hoạt Khu đô thị Mai Pha luan van thac si-tai lieu - luan an -kinh te -Footer Page of 120 Header Page of 120 DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH Số hiệu Tên hình Hình 1.1 Bản đồ vị trí khu thị Mai Pha Lạng Sơn Hình 1.2 Bản đồ khu thị Mai Pha Lạng Sơn Hình 1.3 Hiện trạng cống nước khu thị Mai Pha Lạng Sơn Hình 1.4 Nước thải sinh hoạt theo rác môi trường Hình 1.6 Nước thải sinh hoạt theo rác mơi trường Hình 1.7 Sơ đồ xử lý nước thải Lạng Sơn Hình 2.1 Thành phần chất bẩn nước thải sinh hoạt Hình 2.2 Sơ đồ xử lý nước thải điều kiện hiếu khí Hình 2.3 Sơ đồ dây chuyền công nghệ sử dụng bể bể lọc sinh học nhỏ giọt Hình 2.4 Bể lọc sinh học nhỏ giọt Hình 2.5 Sơ đồ dây chuyền cơng nghệ sử dụng bể lọc sinh học ngập nước Hình 2.5 Sơ đồ dây chuyền công nghệ sử dụng mương oxy hóa Hình 2.6 Sơ đồ dây chuyền cơng nghệ sử dụng aeroten truyền thống Hình 2.7 Sơ đồ dây chuyền công nghệ sử dụng aeroten hoạt động theo mẻ Hình 2.8 Mương oxy hóa Hình 3.1 Vị trí đặt trạm xử lý nước thải Hình 3.2 Sơ đồ dây chuyền cơng nghệ Phương án Hình 3.3 Sơ đồ dây chuyền cơng nghệ Phương án Hình 3.4 Bố trí sơ mặt bằng, cao trình cơng trình TXL-PA1 Hình 3.5 Bố trí sơ mặt bằng, cao trình cơng trình TXL-PA2 luan van thac si-tai lieu - luan an -kinh te -Footer Page of 120 Header Page of 120 MỤC LỤC Lời cảm ơn Lời cam đoan Mục lục Danh mục ký hiệu, chữ viết tắt Danh mục hình ảnh, hình vẽ Danh mục bảng, biểu MỞ ĐẦU * Lý chọn đề tài * Mục đích nghiên cứu * Đối tượng phạm vi nghiên cứu * Phương pháp nghiên cứu * Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài * Cấu trúc luận văn NỘI DUNG CHƯƠNG HIỆN TRẠNG THOÁT NƯỚC VÀ XỬ LÝ NƯỚCTHẢI TẠI KĐT MAI PHA - LẠNG SƠN 1.1 Điều kiện tự nhiên kinh tế xã hội KĐT Mai Pha- Lạng Sơn 1.1.1 Vị trí đặc điểm điều kiện tự nhiên 1.1.2 Hiện trạng kinh tế xã hội 10 1.2 Hiện trạng môi trường, thoát nước xử lý nước thải sinh hoạt 12 1.2.1 Hiện trạng môi trường 12 1.2.2 Hiện trạng thoát nước 15 1.2.3 Hiện trạng xử lý nước thải 16 1.2.4 Định hướng thoát nước 17 1.3.Tổng quan kinh nghiệm xử lý nước thải sinh hoạt công suất nhỏ Việt Nam thể giới 19 luan van thac si-tai lieu - luan an -kinh te -Footer Page of 120 Header Page of 120 1.3.1 Tổng quan XLNT khu đô thị nước giới 19 1.3.2 Tổng quan XLNT KĐT Việt Nam 22 CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN NGHIÊN CỨU VỀ XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT CỤM DÂN CƯ, KHU ĐÔ THỊ NHỎ 24 2.1 Cơ sở pháp lý quản lý thoát nước xử lý nước thải sinh hoạt 24 2.2 Tổng quan nước thải sinh hoạt đô thị 24 2.2.1 Nguồn gốc, thành phần tính chất nước thải sinh hoạt 25 2.2.2 Ảnh hưởng nước thải đến môi trường sức khỏe người 31 2.3 Tổng quan xử lý nước thải đô thị 32 2.3.1 Các bước xử lý nước thải .33 2.3.2 Quá trình xử lý nước thải 34 2.3.2 Cơ chế chuyển hóa sinh học chất bẩn hữu 36 2.3.2 Quá trình xử lý nước thải điều kiện hiếu khí 38 2.3.2 Quá trình xử lý nước thải điều kiện yếm khí 42 2.4 Một số dây chuyền công nghệ XLNT sinh hoạt áp dụng 42 2.4.1 XLNT bể lọc sinh học nhỏ giọt 42 2.4.2 XLNT bể lọc sinh học ngập nước (bioten) 44 2.4.3 XLNT bể Aeroten truyền thống 46 2.4.4 XLNT bể Aeroten hoạt động gián đoạn theo mẻ (SBR) 47 2.4.5 XLNT mương oxy hóa 48 2.5 Phân tích, đánh giá dây chuyền công nghệ XLNT áp dụng 49 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU, ĐỀ XUẤT DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHO KĐT MAI PHA- LẠNG SƠN 52 3.1 Các thơng số để tính toán thiết kế 52 luan van thac si-tai lieu - luan an -kinh te -Footer Page of 120 Header Page 10 of 120 3.1 1Nguyên tắc lựa chọn dây chuyền công nghệ xử lý nước thải cho KĐT 52 3.1 Vị trí cơng suất hệ thống xử lý nước thải cho KĐT Mai Pha Lạng Sơn 52 3.1.3 Đặc trưng nước thải sinh hoạt đầu vào 54 3.1.4 Yêu cầu chất lượng nước thải sau xử lý 54 3.2 Đề xuất dây chuyền công nghệ xử lý nước thải cho KĐT Mai Pha 55 3.2.1 Phương án 1: XLNT bể Aeroten 56 3.2.2 Phương án 2: Xử lý nước thải bể lọc sinh học nhỏ giọt 56 3.3 Tính tốn hạng mục phương án đề xuất 60 3.4 So sánh phương án 73 3.4.1 Về kinh tế 74 3.4.2 Về yêu cầu vận hành 77 3.4.3 Ưu nhược điểm công nghệ 78 3.4.4 Đề xuất lựa chọn 78 Kết luận kiến nghị Kết luận 79 Kiến nghị 79 Tài liệu tham khảo luan van thac si-tai lieu - luan an -kinh te -Footer Page 10 of 120 Header Page 11 of 120 PHẦN MỞ ĐẦU * Lý chọn đề tài Bước sang kỷ 21, Cùng với phát triển cơng nghiệp, khoa học kỹ thuật, nhân loại có bước tiến to lớn kinh tế, cải thiện chất lượng sống Song bên cạnh vấn đề biến đổi khí hậu, nhiễm mơi trường nói chung nhiễm nước nói riêng thách thức không nhỏ cho nước giới Việt Nam Việc xử lý nước thải có nước thải sinh hoạt vấn đề cấp thiết nhằm bảo vệ nguồn nước, lưu vực, sức khỏe người dân góp phần giúp kinh tế phát triển bền vững Hiện nay, Việt Nam khu đô thị quan tâm đầu tư xây dựng hệ thống thoát nước xử lý nước thải.Tuy nhiên việc thực chậm chạp có nhiều bất cập.Như việc chủ đầu tư khơng muốn xây dựng, hay trì hỗn việc XLNT xây dựng tốn kém, kinh phí vận hành tu bảo dưỡng cao.Nhiều hệ thống xử lý nước thải đưa vào hoạt động không hiệu quả.Do việc nghiên cứu đề xuất đưa dây chuyền công nghệ phù hợp cho khu đô thị nhỏ với chi phí đầu tư thấp, vận hành đơn giản thiết thực phù hợp với điều kiện nước ta Đưa dây truyền công nghệ xử lý nước thải hợp lý cho khu đô thị Mai Pha- Lạng Sơn cần thiết góp phần ổn định môi sinh bảo vệ môi trường, đưa thành phố Lạng Sơn thành thành phố văn minh đại * Mục đích nghiên cứu - Bảo vệ môi trường cảnh quan cho khu đô thị - Lựa chọn công nghệ xử lý nước thải hợp lý cho khu đô thị Mai Pha – Lạng Sơn phù hợp * Đối tượng phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu : Công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt KĐT Mai Pha – Lạng Sơn - Phạm vi nghiên cứu: KĐT Mai Pha – Lạng Sơn * Phương pháp nghiên cứu luan van thac si-tai lieu - luan an -kinh te -Footer Page 11 of 120 Header Page 12 of 120 - Phương pháp điều tra, khảo sát thực địa, thu thập tài liệu; - Phương pháp nghiên cứu có chọn lọc tài liệu kế thừa kết nghiên cứu đề tài nghiên cứu khoa học dự án khác có liên quan; - Phương pháp hệ thống hố, phân tích, so sánh, tổng hợp nhằm đưa lựa chọn phù hợp * Ý nghĩa khoa học ý nghĩa thực tiễn đề tài - Góp phần tìm hiểu nhân rộng mơ hình phương pháp xử lý nước thải sinh hoạt đơn giản, dễ vận hành cho KĐT nhỏ - Bảo vệ môi trường, cải thiện chất lượng nguồn nước * Cấu trúc luận văn Ngoài phần mở đầu kết luận - Chương I: Hiện trạng thoát nước xử lý nước thải KĐT Mai Pha – Lạng Sơn - Chương II: Cơ sở lý luận thực tiễn nghiên cứu xử lý nước thải sinh hoạt cụm dân cư, khu đô thị nhỏ - Chương III: Đề xuất công nghệ XLNT cho khu đô thị Mai Pha – Lạng Sơn KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ TÀI LIỆU THAM KHẢO luan van thac si-tai lieu - luan an -kinh te -Footer Page 12 of 120 Header Page 13 of 120 THÔNG BÁO Để xem phần văn tài liệu này, vui lòng liên hệ với Trung Tâm Thông tin Thư viện – Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội Địa chỉ: T.13 – Nhà H – Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội Đ/c: Km 10 – Nguyễn Trãi – Thanh Xuân Hà Nội Email: digilib.hau@gmail.com TRUNG TÂM THÔNG TIN THƯ VIỆN luan van thac si-tai lieu - luan an -kinh te -Footer Page 13 of 120 Header Page 14 of 120 79 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Xử lý nước thải sinh hoạt đảm bảo xả nguồn tiếp nhận cho khu vực đô thị nhỏ ban ngành cấp quyền quan tâm Tuy nhiên kinh phí đầu tư xây dựng vận hành trạm xử lý nước thải sinh hoạt cao dẫn đến tình trạng dự án đầu tư ngân sách địa phương không đủ vốn để đầu tư xây dựng Thêm nữa, việc đưa công nghệ xử lý nước thải áp dụng vào khu vực cụ thể nhiều bất cập Do việc nghiên cứu, đề xuất dây chuyền công nghệ xử lý nước thải phù hợp với điều kiện kinh tế tập quán địa phương với chi phí đầu tư xây dựng chi phí vận hành bảo dưỡng thấp cần thiết Với nhiều ưu điểm bật vốn đầu tư ban đầu vận hành đơn giản, không sử dụng nhiều lượng công nghệ bể lọc sinh học nhỏ giọt, nghiên ứng dụng thành cơng hướng XLNT sinh hoạt đồng thời đem lại lợi ích kinh tế to lớn góp phần bảo vệ mơi trường Kiến nghị Để đánh giá đầy đủ xác hiệu làm việc công nghệ xử lý nước thải điều kiện khu đô thị Mai Pha - Lạng Sơn khu vực khác lãnh thổ Việt Nam cần phải tiếp tục nghiên cứu thời gian tới.Trong thời gian ngắn, đề tài dừng lại phạm vi nghiên cứu lý thuyết, chưa có điều kiện nghiên cứu thực nghiệm Mục tiêu hướng tới nghiên cứu ứng dụng thành cơng cơng nghệ xử lý nước thải chi phí thấp phù hợp với điều kiện địa phương góp phần bảo vệ môi trường sống luan van thac si-tai lieu - luan an -kinh te -Footer Page 14 of 120 Header Page 15 of 120 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Trần Đức Hạ (2006), Xử lý nước thải quy mô vừa nhỏ, NXB Khoa học Kỹ thuật Trần Đức Hạ (2009), Bài giảng xử lý nước thải, Đại học Xây dựng, Hà Nội Hồng Huệ, Trần Đức Hạ (2002), Thốt nước tập 2- Xử lý nước thải, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội Hoàng Huệ (2009), Xử lý nước thải, NXB Xây dựng, Hà Nội Trịnh Xuân Lai, Tính tốn thiết kế cơng trình xử lý nước thải,NXB Xây Dựng Trần Hiếu Nhuệ (1990), Xử lý nước thải phương pháp sinh học, Đại học Xây Dựng, Hà Nội Lâm Minh Triết, Nguyễn Thanh Hùng, Nguyễn Phước Dân (2009), Xử lý nước thải đô thị cơng nghiệp, NXB Đại Học Quốc Gia, Hồ Chí Minh Nguyễn Văn Tuân (2014), Nghiễn cứu áp dụng công nghệ bể lọc sinh học vật liệu dạng Việt Nam, Luận Văn thạc sỹ kỹ thuật, Đại học Xây dựng, Hà Nội UBND xã Mai Pha (2015), Quy hoạch xây dựng khu đô thị Mai Pha – Lạng Sơn 10 Hồng Thị Bích Trà Luận văn thạc sỹ , Nghiên cứu xử lý nước thải đô thị cơng nghệ bùn hoạt tính dạng mẻ cải tiến cho khu đô thị Times city – Hà Nội 11 Hoàng Thị Hương,Luận văn thạc sỹ Nghiên cứu đề xuất dây chuyền công nghệ xử lý nước thải cho thị trấn Tản Viên Sơn – Ba Vì - Hà Nội Tiếng Anh 12 Brentwood industries(2009),Trickling filters: System Components & Applications,US luan van thac si-tai lieu - luan an -kinh te -Footer Page 15 of 120 Header Page 16 of 120 13 Georgy Tchobanoglous(2004), Wastewater engineering- treatmentt and reuse, McGraw-Hill Website cổng thông tin điện tử số quan, đơn vị: Chính phủ Việt nam : www.chinhphu.gov.vn; UBND thành phố Lạng sơn : www.langson.gov.vn luan van thac si-tai lieu - luan an -kinh te -Footer Page 16 of 120  ... quan cho khu đô thị - Lựa chọn công nghệ xử lý nước thải hợp lý cho khu đô thị Mai Pha – Lạng Sơn phù hợp * Đối tượng phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu : Công nghệ xử lý nước thải sinh... nước xử lý nước thải KĐT Mai Pha – Lạng Sơn - Chương II: Cơ sở lý luận thực tiễn nghiên cứu xử lý nước thải sinh hoạt cụm dân cư, khu đô thị nhỏ - Chương III: Đề xuất công nghệ XLNT cho khu đô thị. .. lượng nước thải sau xử lý 54 3.2 Đề xuất dây chuyền công nghệ xử lý nước thải cho KĐT Mai Pha 55 3.2.1 Phương án 1: XLNT bể Aeroten 56 3.2.2 Phương án 2: Xử lý nước thải