thiết kế nhà máy xử lý nước thải đô thị cho 3 khu vực dĩ an, thuận an, tân uyên, tỉnh bình dương, công suất giai đoạn 1 15 000 m3 ngày đêm

Để tăng cường quá trình xử lý cơ học, người ta làm thoáng nước thải sơ bộ trước khi lắng nên hiệu suất xử lý của các công trình cơ học có thể tăng đến 75% và BOD giảm đi 10 – 15% Một số

công suất giai đoạn 1: 15.000 m 3 /ngày.đêm”

TÓM TẮT

Trong những năm gần đây, tốc độ đô thị hóa tại 3 khu vực Thị xã Dĩ An, Thuận

An, Tân Uyên, tỉnh Bình Dương ngày càng phát triển, với sự góp mặt đông đảo các đơn

vị kinh tế Tuy nhiên với sự phát triển kinh tế không đồng đều trên địa bàn, cùng với

thực trạng dân nhập cư ngày càng tăng ngoài mặt tích cực tất yếu cũng phát sinh các vấn

đề đi kèm Nước thải, rác thải sinh ra từ quá trình sản xuất, sinh hoạt của người dân chưa

được thu gom xử lý, hoặc có những quy mô rất nhỏ, điều này làm cho môi trường tại

đây ngày càng ô nhiễm.Trên cơ sở đó đề tài “ Thiết kế nhà máy xử lý nước thải đô thị

cho 3 khu vực Dĩ An, Thuận An, Tân Uyên, tỉnh Bình Dương, công suất giai đoạn 1:

15.000 m3/ngày.đêm” được thực hiện Nội dung chính đồ án tốt nghiệp bao gồm:

Giới thiệu sơ lược về các đặc điểm tự nhiên và xã hội của 3 khu vực Dĩ An, Thuận

An, Tân Uyên, tỉnh Bình Dương, nhằm cung cấp đánh giá chung về các đối tượng thực

hiện đề tài, các điều kiện tồn tại và phát triển của khu vực Tổng quan về nước thải đô

thị và các phương pháp xử lý nước thải đô thị, giới thiệu một số công nghệ xử lý nước

thải đô thị tiêu biểu được áp dụng trong và ngoài nước Đề xuất 02 phương án công nghệ

xử lý nước thải từ đó phân tích, lựa chọn được sơ đồ công nghệ phù hợp với đặc tính

nguồn nước thải và công suất nhà máy xử lý là 15.000 m3/ngày.đêm Thiết kế và tính

toán công nghệ xử lý bao gồm: bể tiếp nhận (song chắn rác thô), bể trung gian, song

chắn rác tinh, bể lắng cát thổi khí, bể SBR cải tiến, bể khử trùng UV, hồ hoàn thiện, bể

nén bùn Đồng thời bố trí mặt bằng nhà máy lựa chọn cao trình xây dựng cho từng hạng

mục Khái toán sơ bộ kinh phí đầu tư xây dựng là 196.254.358.080VNĐ và giá thành

xử lý 1m3 nước thải là 4.772VNĐ/m3 Sơ bộ về các vấn đề môi trường, các tác động ảnh

hưởng xung quanh nhà máy và các giải pháp khắc phục Lập bản vẽ thiết kế nhà máy

xử lý thải cho 3 khu vực Dĩ An, Thuận An, Tân Uyên, tỉnh Bình Dương

công suất giai đoạn 1: 15.000 m 3 /ngày.đêm”

ABSTRACT

In recent years, the speed of urbanization in three areas of Di An Town, Thuan

An, Tan Uyen, Binh Duong Province has been growing, with the participation of many economic units However, with the uneven economic development in the area, with the increasing status of immigrants in addition to positive aspects necessarily arise problems Waste water, waste generated from the production process, people's daily life has not been collected or treated in small scale, this makes the environment here more and more pollution On that basis, the project "Design of urban waste water treatment plants for 3 areas of Di An, Thuan An, Tan Uyen, Binh Duong province, capacity of 1 phase: 15.000 m3/day Main contents of the graduation project include:

Brief introduction on the natural and social features of the three areas of Di An, Thuan An, Tan Uyen, Binh Duong Province, to provide a general assessment of the subject implementation, conditions exist and development of the area Overview of urban wastewater and urban wastewater treatment methods, introduction of some typical urban wastewater treatment technologies applied in and out of the country Proposing

02 wastewater treatment technology solutions that can be analyzed and selected to be suitable to the characteristics of the wastewater source and the treatment plant capacity

of 15.000 m3/day Design and calculation of treatment technologies include: reception tanks (coarse waste), intermediate tanks, refuse collection tanks, silt tanks, SBR tanks,

UV disinfection tanks, , slurry tank At the same time, the site of the plant shall be selected for construction grade for each item Preliminary estimate of construction investment is 196.254.358.080 VND and cost of treatment 1m3 of wastewater is 4.772 VND/m3 Preliminary on environmental issues, impacts on the plant and remedial measures Designing wastewater treatment plant for 3 areas: Di An, Thuan An, Tan Uyen, Binh Duong province

công suất giai đoạn 1: 15.000 m 3 /ngày.đêm”

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

AAO Anaerobic - Anoxic – Oxic Công nghệ kỵ khí - thiếu khí - hiếu khí

BOD Biochemical Oxygen Demand Nhu cầu oxy sinh hoá

COD Chemical Oxygen Demand Nhu cầu oxy hoá học

F/M Food and Microorganism ratio Tỷ số thức ăn/vi sinh vật

MLSS Mixed Liquor Suspendid Chất rắn lơ lửng trong hỗn dịch

Soilds MLVSS Mixed Liquor Volatile Hàm lượng chất hữu cơ bay hơi

Suspended Solid

SBR Sequencing Batch Reactor Bể phản ứng hoạt động gián đoạn

SVI Sludge Volume Index Chỉ số thể tích bùn

TDS Total Dissolved Solid Tổng chất rắn hòa tan

TKN Total Kjeldahl Nitrogen Tổng Nito Kjeldahl

TSS Total Suspended Solids Tổng chất rắn lơ lửng

UASB Upflow Anaerobic Sludge Bể với lớp bùn kị khí dòng hướng lên

Blanket Reactor

công suất giai đoạn 1: 15.000 m 3 /ngày.đêm”

DANH MỤC BẢNG SỐ LIỆU

Bảng 2.1 Tiêu chuẩn thải nước của một số cơ sở dịch vụ và công trình công cộng 11

Bảng 2.2 Thành phần đặc trưng nước thải sinh hoạt 12

Bảng 2.3 Nhu cầu cấp nước và lượng nước thải một số ngành công nghiệp 13

Bảng 3.1 Thành phần và tính chất nước thải đầu vào 33

Bảng 3.2 Hệ số điều hòa phụ thuộc vào lưu lượng 45

Bảng 3.3 Kích thước của bể tiếp nhận nước thải 47

Bảng 3.4 Kết quả tính toán thủy lực mương dẫn nước thải sau bể tiếp nhận 48

Bảng 3.5 Tóm tắt các thông số thiết kế bể trung gian 50

Bảng 3.6 Các thông số thủy lực của mương dẫn ở mỗi song chắn rác 51

Bảng 3.7 Các thông số cơ bản thiết kế bể lắng cát thổi khí 52

Bảng 3.8 Tóm tắt các thông số thiết kế bể lắng cát thổi khí 56

Bảng 3.9 Chu kỳ vận hành của bể SBR cải tiến 62

Bảng 3.10 Tóm tắt các thông số thiết kế bể SBR cải tiến 70

Bảng 3.11 Tóm tắt các thông số thiết kế bể khử trùng UV 72

Bảng 3.12 Tóm tắt các thông số thiết kế hồ hoàn thiện 73

Bảng 3.13 Tóm tắt các thông số thiết kế bể nén bùn 78

Bảng 3.14 Các hạng mục công trình của nhà máy xử lý nước thải 80

Bảng 3.15 Tổn thất áp lực qua từng công trình đơn vị 81

Bảng 4.1 Khái toán chi phí các hạng mục xây dựng 85

Bảng 4.2 Khái toán chi phí hạng mục thiết bị 86

Bảng 4.3 Khái toán chi phí các phụ kiện và chi phí gián tiếp 87

Bảng 4.4 Tổng chi phí đầu tư 88

Bảng 4.5 Chi phí điện năng tiêu thụ trong 1 ngày 88

Bảng 4.6 Chi phí nhân công và quản lý 89

công suất giai đoạn 1: 15.000 m 3 /ngày.đêm”

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1 Bản đồ hành chính tỉnh Bình Dương 4

Hình 1.2 Bản đồ các phường trong khu vực dự án 6

Hình 2.1 Song chắn rác 14

Hình 2.2 Sơ đồ phản ứng trong bể SBR 22

Hình 2.3 Mô phỏng hệ thống bể AAO 23

Hình 2.4 Sơ đồ quy trình xử lý nước thải tại NMXLNT Dresden 26

Hình 2.5 Sơ đồ quy trình xử lý nước thải tại NMXLNT Juangrang 27

Hình 2.6 Sơ đồ quy trình xử lý nước thải tại XNQL Đà Lạt 28

Hình 2.7 Sơ đồ quy trình xử lý tại NMXLNT Thủ Dầu Một 30

Hình 3.1 Đề xuất công nghệ xử lý 34

Hình 3.2 Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải theo phương án 1 35

Hình 3.3 Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải theo phương án 2 39

Hình 3.4 Máy tách rác thô hãng Chishun 48

Hình 3.5 Máy bơm ly tâm trục ngang hãng Ebara 50

Hình 3.6 Máy tách rác tinh hãng Chishun 51

Hình 3.7 Máy thổi khí hãng Longtech 54

Hình 3.8 Máy bơm cát 55

Hình 3.9 Máy sục khí và khuấy trộn bề mặt hãng Aire – O2 Triton 67

Hình 3.10 Thiết bị gạn nước Decanter 68

Hình 3.11 Máy bơm bùn chìm hãng APP 70

Hình 3.12 Hệ thống khử trùng TAK 55 bằng tia UV 72

Hình 3.13 Motor giảm tốc hãng Washin 76

Hình 3.14 Máy bơm bùn hãng Ebara 78

Hình 3.15 Máy ép bùn hãng Chishun 79

Hình 3.16 Bơm định lượng hãng OBL 80

công suất giai đoạn 1: 15.000 m 3 /ngày.đêm”

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

TÓM TẮT iii

ABSTRACT iv

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT v

DANH MỤC BẢNG SỐ LIỆU vi

DANH MỤC HÌNH ẢNH vii

MỤC LỤC viii

MỞ ĐẦU 1

1 Sự cần thiết của thiết kế 1

2 Mục tiêu chung của thiết kế 2

3 Đối tượng nghiên cứu 2

4 Phạm vi và giới hạn thực hiện thiết kế 2

5 Nội dung thực hiện 2

6 Phương pháp thực hiện 3

7 Ý nghĩa đề tài thiết kế 3

CHƯƠNG 1TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC THIẾT KẾ 4

1.1 Điều kiện tự nhiên 4

1.1.1 Vị trí địa lý 4

1.1.2 Đặc điểm địa hình 6

1.1.3 Đặc điểm khí hậu 7

1.1.4 Đặc điểm thủy văn 7

1.2 Điều kiện kinh tế – xã hội 8

1.2.1 Điều kiện kinh tế 8

1.2.2 Điều kiện xã hội 8

1.3 Hiện trạng thu gom nước thải 9

CHƯƠNG 2TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI ĐÔ THỊ VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI ĐÔ THỊ 10

công suất giai đoạn 1: 15.000 m 3 /ngày.đêm”

2.1 Tổng quan về nước thải đô thị 10

2.1.1 Phân loại, nguồn gốc phát sinh của nước thải đô thị 10

2.1.2 Số lượng, đặc trưng của nước thải đô thị 11

2.2 Các phương pháp xử lý nước thải 14

2.2.1 Xử lý nước thải bằng phương pháp cơ học 14

2.2.3 Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học 18

2.2.4 Khử trùng nước thải 23

2.2.5 Các phương pháp xử lý cặn 25

2.3 Một số hệ thống xử lý nước thải đô thị tiêu biểu 25

2.3.1 Ngoài nước 25

2.3.2 Trong nước 28

CHƯƠNG 3ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ - TÍNH TOÁN THIẾT KẾ NHÀ MÁY XỬ LÝ NƯỚC THẢI ĐÔ THỊ CHO 3 KHU VỰC DĨ AN, THUẬN AN, TÂN UYÊN, TỈNH BÌNH DƯƠNG 32

3.1 Cơ sở thiết kế 32

3.2 Tính chất nước thải đầu vào 32

3.3 Tiêu chuẩn xả thải 33

3.4 Đề xuất công nghệ xử lý 33

3.5 Lựa chọn công nghệ xử lý nước thải 43

3.5.1 So sánh 2 phương án đề xuất 43

3.5.2 Lựa chọn phương án xử lý 43

3.6 Xác định các thông số tính toán 44

3.6.1 Lưu lượng nước thải cần xử lý 44

3.6.2 Mức độ cần thiết xử lý 46

3.7 Tính toán thiết kế các công trình đơn vị 46

3.7.1 Bể tiếp nhận 46

3.7.2 Song chắn rác thô 47

3.7.3 Bể trung gian 49

3.7.4 Song chắn rác tinh 51

công suất giai đoạn 1: 15.000 m 3 /ngày.đêm”

3.7.5 Bể lắng cát thổi khí 52

3.7.6 Bể SBR cải tiến 56

3.7.7 Bể khử trùng UV 70

3.7.8 Hồ hoàn thiện 73

3.7.9 Bể nén bùn 74

3.7.10Máy ép bùn 79

3.8 Tính toán cao trình nhà máy xử lý nước thải 81

3.8.1 Cao trình hồ hoàn thiện 81

3.8.2 Cao trình bể khử trùng UV 82

3.8.3 Cao trình bể SBR cải tiến 82

3.8.4 Cao trình bể tiếp nhận 82

3.8.5 Cao trình bể trung gian 83

3.8.6 Cao trình bể lắng cát thổi khí 83

3.8.7 Cao trình các công trình xử lý bùn thải 83

3.8.8 Các công trình phụ trợ khác 83

CHƯƠNG 4KHÁI TOÁN SƠ BỘ CHI PHÍ XÂY DỰNG VÀ CHI PHÍ VẬN HÀNH 85

4.1 Khái toán chi phí đầu tư 85

4.1.1 Khái toán chi phí các hạng mục xây dựng 85

4.1.2 Khái toán chi phí hạng mục thiết bị 86

4.1.3 Khái toán chi phí các phụ kiện và chi phí gián tiếp khác 87

4.1.4 Tổng chi phí đầu tư 88

4.2 Suất đầu tư 88

4.3 Khái toán chi phí vận hành công nghệ 88

4.3.1 Chi phí điện năng 88

4.3.2 Chi phí nhân công và quản lý 89

4.3.3 Chi phí hóa chất 89

4.3.4 Chi phí khấu hao 90

4.3.5 Chi phí bảo dưỡng, sữa chữa 90

công suất giai đoạn 1: 15.000 m 3 /ngày.đêm”

4.3.6 Chi phí xử lý 1m3/nước thải 90

CHƯƠNG 5ĐÁNH GIÁ SƠ BỘ CÔNG TÁC BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG 91

5.1 Các căn cứ pháp lý 91

5.2 Các tác động ảnh hưởng đến chất lượng môi trường và giải pháp khắc phục 92

5.3 Chương trình giám sát môi trường 96

5.3.1 Giám sát chất lượng không khí và tiếng ồn 96

5.3.2 Giám sát chất lượng nước 97

5.3.3 Giám sát chất lượng rác thải và bùn phát sinh 98

KẾT LUẬN 99

KIẾN NGHỊ 100

TÀI LIỆU THAM KHẢO 101 THÔNG TIN VỀ TÁC GIẢ THỰC HIỆN ĐỒ ÁN

PHỤ LỤC

công suất giai đoạn 1: 15.000 m 3 /ngày.đêm”

MỞ ĐẦU

1 Sự cần thiết của thiết kế

Đất nước ta đang trên đà phát triển về mọi mặt nhất là trong lĩnh vực công nghiệp hoá, hiện đại hoá nền kinh tế, nhằm đạt mục tiêu chiến lược là trở thành một nước công nghiệp tiên tiến vào năm 2020 Song song với các hoạt động để đạt mục tiêu đó, một trong những nhiệm vụ không thể thiếu phần quan trọng là bảo vệ môi trường và phát triển bền vững nền kinh tế Với những ưu thế về điều kiện tự nhiên, tiềm năng kinh tế -

xã hội cũng như chính sách lãnh đạo của Đảng và Nhà nước, Bình Dương đang tiếp tục

đi lên phát triển bền vững, trở thành một thành phố văn minh, hiện đại nhất Việt Nam

và khu vực Đông Nam Á Chính bởi vậy, theo dự kiến, mật độ cư dân cũng như lượng người đến Bình Dương làm việc cũng sẽ tăng, do đó nhu cầu về sinh hoạt cũng như nhu cầu về chỗ ở của người dân tăng cao Trong nhịp điệu phát triển chung của cả nước, các

đô thị Việt Nam không ngừng mở rộng và phát triển theo hướng công nghiệp hoá, hiện đại hoá Tốc độ đô thị hoá ngày càng cao, đời sống của người dân được cải thiện đã làm nảy sinh những vấn đề nghiêm trọng về môi trường Công tác bảo vệ môi trường chưa được đầu tư đúng cách, các hoạt động thương mại, dịch vụ, sinh hoạt là nguồn phát sinh

ô nhiễm nghiêm trọng cũng chưa được quan tâm Trong đó, ô nhiễm môi trường nước đang là vấn đề đáng báo động Đặc biệt, tình trạng nước thải sinh hoạt cũng như nước thải công nghiệp chưa được xử lý đã thải trực tiếp vào nguồn tiếp nhận, gây ô nhiễm nghiêm trọng các nguồn nước mặt, nước ngầm, đồng thời tác động xấu đến cảnh quan

đô thị và ảnh hưởng trực tiếp đến sức khoẻ con người

Hiện nay, hầu hết lượng nước thải sinh hoạt từ các hộ gia đình, các tổ chức cá nhân, nhà máy, xưởng sản xuất… đều xả trực tiếp vào cống, rãnh, hệ thống thoát nước, đưa ra các sông, suối… mà không qua bất kỳ biện pháp xử lý nào Hậu quả là các hệ thống sông ngòi, ao hồ ven những đô thị lớn đều bị ô nhiễm bởi nước thải chứa các chất hóa học, hữu cơ, kiềm, hợp chất phenol, VSV… rất độc hại, tiềm ẩn nguy cơ lớn làm lây lan mầm mống dịch bệnh Vì thế, việc quản lý hoạt động phát thải nước thải sinh hoạt và thiết kế, xây dựng các hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt cho các hộ dân, nhà máy, xí nghiệp… đang là vấn đề rất cần thiết và cấp bách nhằm cải thiện, giữ gìn, bảo

vệ chất lượng môi trường, hướng đến mục tiêu phát triển bền vững

Trong những năm gần đây, tốc độ đô thị hóa tại 3 khu vực Thị xã Dĩ An, Thuận

An, Tân Uyên, tỉnh Bình Dương ngày càng phát triển, với sự góp mặt đông đảo các đơn

vị kinh tế Tuy nhiên với sự phát triển kinh tế không đồng đều trên địa bàn, cùng với thực trạng dân nhập cư ngày càng tăng ngoài mặt tích cực tất yếu cũng phát sinh các vấn

đề đi kèm Nước thải, rác thải sinh ra từ quá trình sản xuất, sinh hoạt của người dân chưa được thu gom xử lý, hoặc có những quy mô rất nhỏ, điều này làm cho môi trường tại đây ngày càng ô nhiễm

công suất giai đoạn 1: 15.000 m 3 /ngày.đêm”

Với mong muốn môi trường ngày càng được cải thiện, vấn đề quản lý nước thải sinh hoạt ngày càng dễ dàng hơn để phù hợp với sự phát triển tất yếu của xã hội và cải thiện nguồn tài nguyên nước đang bị ô nhiễm nặng nề nên việc thiết kế xây dựng hệ thống xử lý nước thải cho 3 khu vực Dĩ An, Thuận An, Tân Uyên, tỉnh Bình Dương là việc hết sức cần thiết Trên cơ sở đó đề tài “ Thiết kế nhà máy xử lý nước thải đô thị cho

3 khu vực Dĩ An, Thuận An, Tân Uyên, tỉnh Bình Dương, công suất giai đoạn 1: 15.000

m3/ngày.đêm” được thực hiện

2 Mục tiêu chung của thiết kế

Tính toán thiết kế nhà máy xử lý nước thải đô thị cho 3 khu vực Dĩ An, Thuận

An, Tân Uyên, tỉnh Bình Dương, công suất giai đoạn 1: 15.000 m3/ngày.đêm đạt QCVN 40:2011/BTNMT, cột A

3 Đối tượng nghiên cứu

Nước thải đô thị từ 3 khu vực Dĩ An, Thuận An, Tân Uyên, tỉnh Bình Dương

4 Phạm vi và giới hạn thực hiện thiết kế

• Phạm vi: xử lý nước thải cho 219 cơ sở sản xuất nhỏ lẻ và gần 19.400 hộ gia đình với diện tích khoảng 1.193 ha thuộc khu vực phường Tân Bình (TX Dĩ An), một phần diện tích phường An Phú, Bình Chuẩn (TX Thuận An) và

phường Thái Hòa, một phần phường Tân Phước Khánh (TX Tân Uyên)

• Giới hạn:

 Thiết kế nhà máy xử lý nước thải đô thị cho 3 khu vực Dĩ An, Thuận An, Tân Uyên, tỉnh Bình Dương, công suất giai đoạn 1: 15.000 m3/ngày.đêm Tiêu chuẩn xả thải QCVN 40:2011/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia

về nước thải công nghiệp

 Không tính toán đến hệ thống mạng lưới thu gom và trạm bơm

 Nhà máy không thu gom và xử lý nước mưa

 Trong khuôn khổ xử lý nước thải mà chưa đề cập đến các khía cạnh ô nhiễm môi trường khác như: không khí, chất thải rắn, tiếng ồn… và công tác bảo

vệ môi trường cho 3 khu vực Dĩ An, Thuận An, Tân Uyên

5 Nội dung thực hiện

Tìm hiểu vị trí địa lý, điều kiện tự nhiên, điều kiện kinh tế xã hội và hiện trạng môi trường của 3 khu vực Dĩ An, Thuận An, Tân Uyên, tỉnh Bình Dương

Xác định đặc tính nước thải: lưu lượng, thành phần, tính chất, nguồn xả thải của nước thải đô thị

Đưa ra 02 phương án xử lý và chọn phương án xử lý hiệu quả nhất để thiết kế Tính toán các công trình đơn vị trên dây chuyền công nghệ đã đề xuất chi tiết

công suất giai đoạn 1: 15.000 m 3 /ngày.đêm”

Khái toán kinh phí xây dựng và chi phí vận hành cho phương án đề xuất

Xây dựng phương án vận hành và bảo trì hệ thống xử lý nước thải

Đánh giá sơ bộ về công tác bảo vệ môi trường

Hoàn thành các bản vẽ kĩ thuật Thực hiện các bản vẽ bao gồm:

 Bản vẽ quy trình công nghệ

 Bản vẽ mặt bằng, mặt cắt nhà máy xử lý

 Bản vẽ chi tiết các công trình đơn vị

6 Phương pháp thực hiện

Phương pháp thu thập số liệu: thu thập số liệu về dân số, điều kiện tự nhiên làm

cơ sở để đánh giá hiện trạng và tải lượng chất ô nhiễm do nước thải đô thị gây ra khi dự

7 Ý nghĩa đề tài thiết kế

Môi trường: Nước thải sau xử khi xử lý đạt chuẩn xả thải, đảm bảo vệ sinh môi

trường và cuộc sống của người dân cho 3 khu vực Dĩ An, Thuận An, Tân Uyên, tỉnh Bình Dương góp phần vào công tác bảo vệ môi trường, giữ gìn cảnh quan đô thị ngày càng trong sạch hơn

Kinh tế - xã hội: góp phần vào việc cải thiện tình hình môi trường tại của 3 khu

vực cũng như giải quyết vấn đề kinh tế thu hút vốn đầu tư Người dân cải thiện về điều kiện sống cũng như sinh hoạt càng tốt hơn

Khoa học kĩ thuật: học hỏi, tiếp thu và ứng dụng khoa học kỹ thuật công nghệ xử

lý nước thải tiên tiến từ những khu vực lân cận Từ đó, đề xuất công nghệ xử lý nước thải cho khu vực Dĩ An, Thuận An, Tân Uyên, tỉnh Bình Dương Nâng cao trình độ khoa học kỹ thuật và bước đệm để nghiên cứu và tìm ra những công nghệ mới

công suất giai đoạn 1: 15.000 m 3 /ngày.đêm”

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC THIẾT KẾ

1.1 Điều kiện tự nhiên

1.1.1 Vị trí địa lý

Tỉnh Bình Dương thuộc miền Đông Nam Bộ, nằm trong vùng kinh tế trọng điểm phía Nam Với tọa độ địa lý 10051' 46" – 11030' vĩ độ Bắc, 106020' – 106058' kinh độ Đông Bình Dương tiếp giáp với tỉnh Bình Phước ở phía Bắc, giáp Thành phố Hồ Chí Minh ở phía Nam với tỉnh Đồng Nai ở phía Đông Phía Tây giáp tỉnh Tây Ninh và Thành phố Hồ Chí Minh

Hình 1.1 Bản đồ hành chính tỉnh Bình Dương

Bình Dương nằm giữa 2 con sông lớn của Đông Nam Bộ là sông Sài Gòn và sông Đồng Nai, là cửa ngõ giao thương với TP Hồ Chí Minh, cách trung tâm TP Hồ Chí Minh khoảng 25 km về phía Nam, có các trục lộ giao thông huyết mạch của quốc gia chạy qua như quốc lộ 13, quốc lộ 14, quộc lộ 1, quốc lộ 1K …; cách sân bay quốc tế Tân Sơn Nhất và các bến cảng chỉ từ 10 –15 km

Tỉnh Bình Dương có diện tích tự nhiên 2.694 km2, chiếm khoảng 0,83% diện tích

cả nước, số dân năm 2015 là 1.947.200 người, mật độ dân số 723 người/km2 Tỉnh có 9 đơn vị hành chính gồm Thành phố Thủ Dầu Một (là trung tâm kinh tế – chính trị – văn

công suất giai đoạn 1: 15.000 m 3 /ngày.đêm”

hóa của tỉnh), khu đô thị Nam Bình Dương (gồm 04 Thị xã Thuận An, Dĩ An, Tân Uyên

và Bến Cát), và 4 Huyện ở phía Bắc của tỉnh gồm Dầu Tiếng, Bàu Bàng, Phú Giáo và Bắc Tân Uyên

An Phú là một phường thuộc Thị xã Thuận An, tỉnh Bình Dương Phường được thành lập ngày 13 tháng 1 năm 2011 trên cơ sở xã An Phú cũ Khi thành lập, phường có diện tích 1.091 ha và 51.674 người Phường có 5 khu phố: 1A, 1B, 2, 3, 4 Ranh giới với các đơn vị hành chính như sau: Phía Đông giáp phường Tân Bình, TX Dĩ An; Phía Tây giáp phường Thuận Giao, TX Thuận An; Phía Bắc giáp phường Bình Chuẩn, TX Thuận An; Phía Nam giáp phường Bình Hòa, TX Thuận An

Bình Chuẩn là một phường thuộc Thị xã Thuận An, tỉnh Bình Dương Phường được thành lập ngày 13 tháng 1 năm 2011 trên cơ sở xã Bình Chuẩn cũ.Khi thành lập, phường có diện tích 1.141 ha và 44.747 người Phường có 5 khu phố: Bình Phước A, Bình Phước B, Bình Phú, Bình Quới A, Bình Quới B Ranh giới với các đơn vị hành chính như sau: Phía Đông giáp phường Thái Hòa, TX Tân Uyên; Phía Tây giáp phường Phú Hòa, TP Thủ Dầu Một; Phía Bắc giáp phường Tân Phước Khánh, TX Tân Uyên; Phía Nam giáp các phường An Phú, Thuận Giao

Thuận Giao là một phường thuộc Thị xã Thuận An, tỉnh Bình Dương, cách TP Thủ Dầu Một 6 km và trung tâm TX Thuận An 7 km, có Quốc lộ 13 đi qua Phường được thành lập ngày 13 tháng 1 năm 2011 trên cơ sở xã Thuận Giao cũ Khi thành lập, phường có diện tích 1.149 ha và 78.429 người Ranh giới với các đơn vị hành chính như sau: Phía Đông giáp phường An Phú, TX Thuận An; Phía Tây giáp phường Bình Nhâm

và phường Hưng Định, TX Thuận An; Phía Bắc giáp phường Bình Chuẩn, TX Thuận An; Phía Nam giáp phường Bình Hòa, TX Thuận An

Tân Phước Khánh là một phường thuộc Thị xã Tân Uyên, tỉnh Bình Dương Ranh giới với các đơn vị hành chính như sau: Phía Đông giáp huyện Vĩnh Cửu – Đồng Nai; Phía Tây giáp phường Phú Lợi, TP Thủ Dầu Một; Phía Bắc giáp phường Khánh Bình,

TX Tân Uyên; Phía Nam giáp phường Bình Chuẩn, TX Thuận An Phường có diện tích 11,14 km² và 12.690 người

Thái Hòa là một phường thuộc Thị xã Tân Uyên, Bình Dương Phường Thái Hòa được thành lập theo Nghị quyết 36/NQ-CP ngày 11/8/2009 của Chính phủ trên cơ sở toàn bộ diện tích và dân số của xã Thái Hòa.Phường Thái Hòa có 1.143 ha, diện tích tự nhiên và 17.571 người Ranh giới với các đơn vị hành chính như sau: Phía Đông giáp

xã Thạnh Phước, Tân Uyên; Phía Nam giáp phường Tân Bình – Dĩ An, phường An Phú – Thuận An; Phía Tây giáp phường Tân Phước Khánh, TX Tân Uyên; Phía Bắc giáp Khánh Bình, TX Tân Uyên

công suất giai đoạn 1: 15.000 m 3 /ngày.đêm”

Tân Bình là một phường thuộc Thị xã Dĩ An, tỉnh Bình Dương Phường được thành lập ngày 13 tháng 1 năm 2011 trên cơ sở xã Tân Bình cũ.Khi thành lập, phường

có diện tích 1.036 ha và 15.133 người Phường có 6 khu phố: Tân Thắng, Tân Hiệp, Tân Phước, Tân Phú 1, Tân Phú 2 Ranh giới với các đơn vị hành chính như sau: Phía Đông giáp xã Hóa An, Thành phố Biên Hòa – Đồng Nai; Phía Tây giáp phường An Phú – Thuận An; Phía Bắc giáp phường Thái Hòa, TX Tân Uyên và xã Tân Hạnh, TP Biên Hòa – Đồng Nai; Phía Nam giáp phường Tân Đông Hiệp

Hình 1.2 Bản đồ các phường trong khu vực dự án

1.1.2 Đặc điểm địa hình

Địa hình trung du cao dần về hướng Bắc, có các dải đồi cao và điểm cao độc lập Phía Bắc có cao trình 40 – 50m Về phía Nam cao trình thấp trung bình 20 – 30m, đất đai bằng phẳng ít bị chia cắt tạo thành vùng rộng lớn

Các quy luật tự nhiên tác động lên vùng đất này tạo nên nhiều dạng địa mạo khác nhau: có vùng bị bào mòn, có vùng tích tụ (do có sự lắng đọng của các vật liệu xâm thực theo dòng chảy), có vùng vừa bị bào mòn, vừa tích tụ và lắng đọng Nguyên nhân chủ yếu là do nước mưa và dòng chảy tác động trên mặt đất, cộng với sự tác động của sức gió, nhiệt độ, khí hậu, sự sạt lở và sụp trượt vì trọng lực của nền địa chất Các sự tác động này diễn ra lâu dài hàng triệu năm

công suất giai đoạn 1: 15.000 m 3 /ngày.đêm”

1.1.3 Đặc điểm khí hậu

Khí hậu của khu vực dự án cũng như chế độ khí hậu của khu vực miền Đông Nam Bộ: nắng nóng và mưa nhiều, độ ẩm khá cao Đó là khí hậu nhiệt đới gió mùa ổn định, trong năm phân chia thành hai mùa rõ rệt: mùa khô và mùa mưa Mùa mưa thường bắt đầu từ tháng 5 kéo dài đến cuối tháng 10 dương lịch

Vào những tháng đầu mùa mưa, thường xuất hiện những cơn mưa rào lớn, rồi sau đó dứt hẳn Những tháng 7,8,9, thường là những tháng mưa dầm Có những trận mưa dầm kéo dài 1-2 ngày đêm liên tục Đặc biệt ở Bình Dương hầu như không có bão,

mà chỉ bị ảnh hương những cơn bão gần

Nhiệt độ trung bình hàng năm từ 260C – 270C Nhiệt độ cao nhất có lúc lên tới 39,30C và thấp nhất từ 160C – 170C (ban đêm) và 180C vào sáng sớm Vào mùa nắng,

độ ẩm trung bình hàng năm từ 76% – 80%, cao nhất là 86% (vào tháng 9) và thấp nhất

là 66% (vào tháng 2) Lượng nước mưa trung bình hàng năm từ 1800 – 2000mm

Độ ẩm không khí dao động từ 70% đến 80% Với độ ẩm ở khoảng này tương đối thuận lợi cho các hoạt động sản xuất cũng như cuộc sống, sinh hoạt của con người

1.1.4 Đặc điểm thủy văn

Hiện tại, trên sông Đồng Nai có 4 trạm, trong đó 3 trạm là Tà Lài, Trị An, Biên Hòa thuộc mạng lưới trạm điều tra cơ bản của ngành Khí tượng Thủy văn và trạm Tân Uyên do Trung tâm quan trắc quản lý và vận hành Từ khi đi vào hoạt động đến nay, trạm đã góp phần cung cấp số liệu phục vụ cho Sở Tài nguyên và Môi trường Bình Dương trong việc quản lý, dự báo mực nước trên sông Đồng Nai đoạn chảy qua tỉnh Bình Dương giúp các cơ quan quản lý chủ động trong các kế hoạch sử dụng nước và phòng chống lũ lụt

Nước mặt: Trong khu vực dự án có sông Đồng Nai và các nhánh suối nhỏ đổ về, sau đó đổ vào phần nhánh sông chính Mùa mưa nước ứ đọng làm úng lụt nhưng rút nhanh trong khoảng thời gian ngắn Mùa khô, nước cạn kiệt, khô hạn Thủy văn trong vùng chủ yếu chịu ảnh hưởng từ lượng mưa trong năm

Nước ngầm: Hiện tại chưa có số liệu cụ thể đánh giá về nguồn nước ngầm trong khu vực Tuy nhiên, xem xét một số giếng khoan lấy nước ngầm cấp cho một số cơ sở trong vùng gần quy hoạch, cho thấy khu vực này có nguồn nước ngầm dồi dào Đây là điều kiện rất thuận lợi để khai thác nguồn nước sạch, cung cấp cho dự án khi nguồn nước thủy cục trong khu vực chưa cấp đến

công suất giai đoạn 1: 15.000 m 3 /ngày.đêm”

1.2 Điều kiện kinh tế – xã hội

1.2.1 Điều kiện kinh tế

❖ Công nghiệp

Nền công nghiệp tại 3 khu vực Dĩ An, Thuận An, Tân Uyên đang phát triển, trong vùng có nhiều xí nghiệp sản xuất Hiện nay, đang đẩy nhanh phát triển công nghiệp tại địa phương.

❖ Dịch vụ – thương mại

Hoạt động thương mại, buôn bán, dịch vụ khu vực dự án chưa thật sự phát triển Sản phẩm buôn bán, trao đổi chính là nông sản và rau quả Do vậy, khi dự án đi vào xây dựng và vận hành sẽ kích thích các hoạt động thương mại, dịch vụ và vui chơi giải trí phát triển

1.2.2 Điều kiện xã hội

Nhà máy xử lý nước thải đô thị cho 3 khu vực Dĩ An, Thuận An, Tân Uyên nằm trên địa bàn phường Thái Hòa, Thị xã Tân Uyên, tỉnh Bình Dương

Thị xã Tân Uyên nằm phía đông của tỉnh Bình Dương, phía Đông giáp huyện Vĩnh Cửu (Đồng Nai), phía Tây giáp TP Thủ Dầu Một và TX Bến Cát , phía Nam giáp TX Dĩ An, TX Thuận An và TP Biên Hòa, phía Bắc giáp Huyện Bắc Tân Uyên Diện tích tự nhiên 19.175,72 ha; dân số 190.564 (số liệu năm 2013)

❖ Dân cư – lao động

Tổng hợp dân số toàn Huyện có khoảng 61% dân số trong tuổi lao động có việc làm trong các ngành kinh tế dự kiến chiếm 90% lực lượng lao động Nghề nghiệp chính

là nghề nông (23,25%) và công nhân lạo động Theo tiêu chuẩn nghèo quốc gia do Thủ

Tướng Chính Phủ ban hành trong Quyết định 170/2005/QĐ-TTg là 260.000

đồng/người/tháng ở khu vực thành thị, qua đó cho thấy số lượng hộ nghèo trong khu vực dự án là rất thấp Việc thực hiện dự án sẽ góp phần phát triển kinh tế, xã hội khu vực, cải thiện đời sống và tạo việc làm cho người dân

công suất giai đoạn 1: 15.000 m 3 /ngày.đêm”

❖ Y tế

Khu vực dự án hầu như không có dịch bệnh Các chương trình mục tiêu y tế quốc gia được triển khai thực hiện khá tốt Chú trọng đầu tư và tăng cường trang thiết bị cho ngành y tế, tập trung chỉ đạo thực hiện tốt công tác trực cấp cứu, khám, chữa bệnh và phòng, chống dịch bệnh ở các tuyến; tổ chức tuyên truyền và hướng dẫn nhân dân ý thức phòng tránh dịch bệnh, nhất là dịch cúm A–H5N1, bệnh sốt xuất huyết, sốt rét,…; không

có dịch bệnh xảy ra trên địa bàn, tuy nhiên so với cùng kỳ bệnh thuỷ đậu, bệnh sốt rét, bệnh tiêu chảy, … tăng Tổ chức tốt công tác khám, chữa bệnh cho trẻ em dưới 6 tuổi, người nghèo, đồng bào vùng sâu, vùng xa và đồng bào dân tộc thiểu số

❖ Giáo dục

Công tác chống mù chữ và phổ cập tiểu học được duy trì, 100% xã, thị trấn được công nhận đạt chuẩn quốc gia về phổ cập giáo dục tiểu học đúng độ tiểu và hoàn thành công tác phổ cập trung học cơ sở, hiện nay đạt trên 80% Chất lương giáo dục các bậc học ổn định và từng bước nâng lên

❖ Văn hóa – lịch sử

Trong khu vực dự án không có khu di tích lịch sử, văn hóa, tôn giáo Địa phương không có các phong tục, tập quán, thuần phong mỹ tục có thể ảnh hưởng đến việc thực hiện dự án

1.3 Hiện trạng thu gom nước thải

Đây là hệ thống nước thải riêng biệt (tách riêng với nước mưa), thu gom trực tiếp (không cần qua hầm tự hoại), phía trước nhà mỗi hộ dân được lấp một hố ga để đấu nối nước thải sinh hoạt (nước tắm, nước rửa thực phẩm, nước và phân từ nhà cầu) của hộ gia đình vào hố ga này và nước thải theo hệ thống thu gom chuyển về nhà máy xử lý nước thải sinh hoạt tập trung để xử lý Việc bố trí hố ga tại mỗi hộ gia đình sẽ tiết kiệm được chi phí trong việc xây dựng, bảo trì và hút hầm tự hoại Các hộ đã có hầm tự hoại sau khi đấu nối vào hệ thống sẽ được lấp bỏ hoàn toàn Hệ thống thu gom này không lẫn nước mưa và dễ dàng kiểm soát được mùi hôi, đồng thời tạo điều kiện thuận lợi cho đơn

vị quản lý theo dõi, kiểm tra và bảo trì

Theo báo cáo đánh giá tác động môi trường dự án thì nhìn chung nước thải đều chưa hàm lượng khá cao tác nhân gây ô nhiễm Các chỉ tiêu như hàm lượng BOD5, COD, Hàm lượng chất rắn lơ lửng, Nitơ, đều không đạt tiêu chuẩn Hiện tại các nguồn thải có lưu lượng thải không lớn so với lưu lượng của sông Đồng Nai nên chất lượng nước sông chưa bị ảnh hưởng đáng kể Tuy nhiên thời gian tới khi mật độ dân cư cao hơn, lượng nước thải của khu vực sẽ ngày càng lớn nên cần phải tổ chức hệ thống thoát nước và xử lý nước thải hợp lý hơn

công suất giai đoạn 1: 15.000 m 3 /ngày.đêm”

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI ĐÔ THỊ VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP

XỬ LÝ NƯỚC THẢI ĐÔ THỊ

2.1 Tổng quan về nước thải đô thị

2.1.1 Phân loại, nguồn gốc phát sinh của nước thải đô thị

Nước thải đô thị là thuật ngữ chung chỉ chất lỏng trong hệ thống cống thoát của một thành phố Đó là hỗn hợp của các loại nước thải: nước thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp, nước thải thấm qua và nước thải tự nhiên

Thông thường nước thải được phân loại theo nguồn gốc phát sinh ra chúng, trên

cơ sở đó nước thải đô thị có thể phân thành các loại sau:

Nước thải sinh hoạt (NTSH):

▪ Là nước đã được sử dụng cho các mục đích ăn uống, sinh hoạt tắm rửa, vệ sinh nhà cửa, của các khu dân cư, khu vực hoạt động thương mại, cơ sở dịch vụ Như vậy, nước thải sinh hoạt được hình thành trong quá trình sinh hoạt của con người Một số các hoạt động dịch vụ hoặc công cộng như bệnh viện, trường học, nhà ăn, cũng tạo ra các loại nước thải có thành phần và tính chất tương

tự như nước thải sinh hoạt

▪ Thành phần NTSH gồm 2 loại:

+ Nước thải nhiễm bẩn do chất bài tiết của con người từ các khu vệ sinh + Nước thải nhiễm bẩn do các chất thải sinh hoạt: cặn bã từ nhà bếp, các chất rửa trôi, kể cả làm vệ sinh sàn nhà

Nước thải công nghiệp (hay còn gọi là nước thải sản xuất)

▪ Là nước thải từ các nhà máy đang hoạt động, có cả nước thải sinh hoạt nhưng trong đó nước thải công nghiệp là chủ yếu

▪ Nước thải sản xuất được chia thành 2 nhóm: nhóm nước thải sản xuất có độ ô nhiễm thấp (quy ước sạch) và nhóm nước thải có độ ô nhiễm cao

Nước thải công nghiệp qui ước sạch là loại nước thải sau khi được sử dụng để làm nguội sản phẩm, làm mát thiết bị, làm vệ sinh sàn nhà

Nước thải công nghiệp nhiễm bẩn cần xử lý cục bộ trước khi xả vào mạng lưới thoát nước chung hoặc vào nguồn nước tùy theo mức độ xử lý

Nước thải thấm qua: Đây là nước mưa thấm vào hệ thống cống bằng nhiều cách

khác nhau qua các khớp nối, các ống có khuyết tật hoặc thành của hố ga

Nước thải tự nhiên: Nước mưa được xem như nước thải tự nhiên

công suất giai đoạn 1: 15.000 m 3 /ngày.đêm”

2.1.2 Số lượng, đặc trưng của nước thải đô thị

Tính gần đúng, nước thải đô thị thường gồm khoảng 50% là nước thải sinh hoạt, 14% là các loại nước thấm và 36% là nước thải sản xuất

❖ Nước thải sinh hoạt

- Lượng NTSH của một khu dân cư phụ thuộc vào dân số, tiêu chuẩn cấp nước, điều kiện trang thiết bị vệ sinh nhà ở, đặc điểm khí hậu, tập quán sinh hoạt của người dân và đặc điểm của hệ thống thoát nước

- Lưu lượng nước thải đô thị phụ thuộc rất nhiều vào điều kiện khí hậu và các tính chất đặc trưng của thành phố Khoảng 65 đến 85% lượng nước cấp cho một người trở thành nước thải

- Tiêu chuẩn nước thải sinh hoạt của khu dân cư đô thị thường là từ 100 đến 250 l/người.ngày đêm (đối với các nước đang phát triển) là từ 150 đến 500 l/người.ngđ (đối với nước phát triển) Ở nước ta hiện nay, tiêu chuẩn cấp nước dao động từ 120 đến 180 l/người.ngày

- Lượng NTSH tại các cơ sở dịch vụ, công trình công cộng phụ thuộc vào loại công trình, chức năng, số người tham gia, phục vụ trong đó Tiêu chuẩn thải nước của một số loại cơ sở dịch vụ và công trình công cộng

Bảng 2.1 Tiêu chuẩn thải nước của một số cơ sở dịch vụ và công trình công cộng

(Nguồn: [11])

- Đặc trưng của NTSH là thường chứa nhiều tạp chất khác nhau, trong đó khoảng 52% là các chất hữu cơ, 48% là các chất vô cơ và một số lớn vi sinh vật Phần lớn các vi sinh vật trong nước thải thường ở dạng các virut và vi khuẩn gây bệnh như tả, lỵ, thương hàn Đồng thời trong nước cũng chứa các vi khuẩn không có hại có tác dụng phân hủy các chất thải

(lít/đơn vị tính.ngày)

công suất giai đoạn 1: 15.000 m 3 /ngày.đêm”

- Chất hữu cơ chứa trong NTSH bao gồm các hợp chất như protein (40 – 50%); hydrat cacbon (40 – 50%) gồm tinh bột, đường và xenlulo; và các chất béo (5 – 10%) Có khoảng 20 – 40% chất hữu cơ khó bị phân hủy sinh học và thoát ra khỏi các quá trình xử lý sinh học cùng với bùn

- Đặc điểm quan trọng của NTSH là thành phần của chúng tương đối ổn định

Bảng 2.2 Thành phần đặc trưng nước thải sinh hoạt

40

15

25 0,05 0,2

❖ Nước thải công nghiệp (NTCN)

- Lượng nước thải công nghiệp phụ thuộc nhiều vào các yếu tố: loại hình, công nghệ sản xuất, loại và thành phần nguyên vật liệu, sản phẩm, công suất nhà máy, Lưu lượng nước thải của các xí nghiệp công nghiệp được xác định chủ yếu bởi đặc tính sản phẩm được sản xuất

- Ngoài ra, trình độ công nghệ sản xuất và năng suất của xí nghiệp cũng có ý nghĩa quan trọng Lưu lượng tính cho một đơn vị sản phẩm rất khác nhau Lưu lượng nước thải sản xuất dao động lớn Trong các khu công nghiệp tập trung, lưu lượng nước thải sản xuất cũng có thể chọn từ 25 đến 40 m3/ha.ngày, phụ thuộc vào các loại hình sản xuất trong các khu công nghiệp và chế xuất đó

công suất giai đoạn 1: 15.000 m 3 /ngày.đêm”

Bảng 2.3 Nhu cầu cấp nước và lượng nước thải một số ngành công nghiệp

Ngành công nghiệp Đơn vị tính Nhu cầu

cấp nước

Lượng nước thải

Công nghiệp đường m3 nước/tấn đường 30 – 60 10 – 50 Công nghiệp giấy m3 nước/tấn giấy 300 – 550 250 – 450

- Thành phần ô nhiễm chính của nước thải công nghiệp là các chất vô cơ (nhà máy luyện kim, nhà máy sản xuất phân bón vô cơ ), các chất hữu cơ dạng hòa tan, các chất hữu cơ vi lượng gây mùi, vị (phenol, benzen ), các chất hữu cơ khó bị phân hủy sinh học (thuốc trừ sâu, diệt cỏ ), các chất hoạt tính bề mặt ABS (Alkyl benzen sunfonat), một số các chất hữu cơ có thể gây độc hại cho thủy sinh vật, các chất hữu cơ có thể phân hủy sinh học tương tự như trong nước thải sinh hoạt

- Trong NTCN còn có thể có chứa dầu, mỡ, các chất lơ lửng, kim loại nặng, các chất dinh dưỡng (N, P) với hàm lượng cao

❖ Nước mưa

Nước mưa có nguồn gốc là nước ngưng Vì vậy, nước mưa là nguồn nước tương đối sạch, đáp ứng được các tiêu chuẩn dùng nước Ở những nước phát triển, nước mưa được sử dụng và thu gom rất hiệu quả Nước mưa được thu gom sử dụng cho các mục đích sản xuất, sinh hoạt, phòng cháy chữa cháy và tưới cây,…trường hợp không có nhu cầu sử dụng, nước mưa thường được được thu gom theo một hệ thống thoát riêng rồi xả vào nơi quy định, không chảy về trạm xử lý, giảm chi phí xử lý cho nhà máy

Nước mưa chỉ bẩn (bị ô nhiễm) khi chảy qua mặt bằng đã bị ô nhiễm bởi các chất hữu cơ, vô cơ và cả các chất thải rắn: cát bụi, rác, phân gia súc, vi sinh vật Hiện tượng này thường gặp ở các đô thị Việt Nam mỗi khi có mưa, chủ yếu là nước mưa đợt đầu

công suất giai đoạn 1: 15.000 m 3 /ngày.đêm”

Ở các đô thị lớn nước ta hệ thống thoát nước mưa chưa được quy hoạch và xây dựng riêng, hầu hết nước mưa thoát vào hệ thống thoát nước chung và đưa về trạm xử

lý hay nguồn tiếp nhận theo điều kiện của từng đô thị

2.2 Các phương pháp xử lý nước thải

2.2.1 Xử lý nước thải bằng phương pháp cơ học

Những phương pháp loại các chất rắn có kích thước và tỷ trọng lớn trong nước thải được gọi chung là phương pháp cơ học

Phương pháp xử lý cơ học tách khỏi nước thải sinh hoạt khoảng 60% tạp chất không tan, tuy nhiên BOD trong nước thải giảm không đáng kể Để tăng cường quá trình xử lý cơ học, người ta làm thoáng nước thải sơ bộ trước khi lắng nên hiệu suất

xử lý của các công trình cơ học có thể tăng đến 75% và BOD giảm đi 10 – 15%

Một số công trình xử lý nước thải bằng phương pháp cơ học bao gồm:

❖ Song chắn rác

Nhiệm vụ: song chắn rác dùng để giữ lại các tạp chất thô như giấy, rác, túi nilon, vỏ cây và các tạp chất có trong nước thải nhằm đảm bảo cho máy bơm, các công trình và thiết bị xử lý nước thải hoạt động ổn định

Song chắn rác là các thanh đan xếp kế tiếp nhau với các khe hở từ 16 đến 50mm, các thanh có thể bằng thép, inox hoặc gỗ Tiết diện của các thanh này là hình chữ nhật, hình tròn hoặc elip Bố trí song chắn rác trên máng dẫn nước thải.Các song chắn rác đặt song song với nhau, nghiêng về phía dòng nước chảy để giữ rác lại Song chắn rác thường đặt nghiêng theo chiều dòng chảy một góc 50o đến 90o

Thiết bị chắn rác bố trí tại các máng dẫn nước thải trước trạm bơm nước thải và trước các công trình xử lý nước thải

Hình 2.1 Song chắn rác

công suất giai đoạn 1: 15.000 m 3 /ngày.đêm”

❖ Bể lắng

▪ Bể lắng cát

Trong thành phần cặn lắng nước thải thường có cát với độ lớn thủy lực= 18mm/s Đây là các phần tử vô cơ có kích thước và tỷ trọng lớn Mặc dù không độc hại nhưng chúng cản trở hoạt động của các công trình xử lý nước thải như tích tụ trong

bể lắng, bể mêtan,… làm giảm dung tích công tác công trình, gây khó khăn cho việc

xả bùn cặn, phá hủy quá trình công nghệ của trạm xử lý nước thải Để đảm bảo cho các công trình xử lý sinh học nước thải sinh học, nước thải ổn định họat động cần phải

có các công trình và thiết bị phía trước

Cát lưu giữ trong bể từ 2 đến 5 ngày Các loại bể lắng cát thường dùng cho các trạm xử lý nước thải công suất trên 100 m3/ngày

Có thể chia làm 3 loại: bể lắng cát ngang, bể lắng cát thổi cơ khí và bể lắng cát

ly tâm Các loại bể lắng cát chuyển động quay có hiệu quả lắng cát cao và hàm lượng chất hữu cơ có trong cát thấp Do cấu tạo đơn giản, bể lắng cát ngang được sử dụng rộng rãi hơn cả Tuy nhiên trong điều kiện cần thiết phải kết hợp các công trình xử lý nước thải, người ta có thể dùng bể lắng cát đứng, bể lắng cát tiếp tuyến hoặc thiết bị xiclon hở một tầng hoặc xiclon thủy lực

Từ bể lắng cát, cát được chuyển ra sân phơi để làm khô bằng biện pháp trọng lực trong điều kiện tự nhiên

▪ Bể lắng nước thải

Để tách các chất không tan ở dạng lơ lửng trong nước thải theo nguyên tắc dựa vào sự khác nhau giữa trọng lượng các hạt cặn có trong nước thải Vì vậy, đây là quá trình quan trọng trong xử lý nước thải, thường bố trí xử lý ban đầu có thể bố trí nối tiếp nhau, quá trình lắng tốt có thể loại bỏ đến 90 – 95% lượng cặn có trong nước hay sau khi xử lý sinh học Để có thể tăng cường quá trình lắng, ta có thể thêm vào chất đông tụ sinh học Sự lắng của các hạt xảy ra dưới tác dụng của trọng lực

Dựa vào chức năng và vị trí có thể chia bể lắng thành các loại: bể lắng đợt I trước công trình xử lý sinh học và bể lắng đợt II sau công trình xử lý sinh học

Theo cấu tạo và hướng dòng chảy, người ta phân ra các loại: bể lắng ngang, bể lắng đứng và bể lắng ly tâm

❖ Bể thu và tách dầu mỡ

▪ Bể thu dầu

Được xây dựng trong khu vực bãi đỗ và cầu rửa ô tô, xe máy, bãi chứa dầu và nhiên liệu, nhà giặt tẩy của khách sạn, bệnh viện hoặc các công trình công cộng khác, nhiệm vụ đón nhận các loại nước rửa xe, nước mưa trong khu vực bãi đỗ xe…

công suất giai đoạn 1: 15.000 m 3 /ngày.đêm”

▪ Bể tách mỡ

Dùng để tách và thu các loại mỡ động thực vật, các loại dầu… có trong nước thải

Bể tách mỡ thường được bố trí trong các bếp ăn của khách sạn, trường học, bệnh viện… xây bằng gạch, bê tông cốt thép, thép, nhựa composite… và bố trí bên trong nhà, gần các thiết bị thoát nước hoặc ngoài sân gần khu vực bếp ăn để tách dầu mỡ trước khi xả vào hệ thống thoát nước bên ngoài cùng với các loại nước thải khác

❖ Bể điều hòa

Lưu lượng và nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải các khu dân cư, công trình công cộng như các nhà máy xí nghiệp luôn thay đổi theo thời gian phụ thuộc vào các điều kiện hoạt động của các đối tượng thoát nước này Sự dao động về lưu lượng nước thải, thành phần và nồng độ chất bẩn trong đó sẽ ảnh hưởng không tốt đến hiệu quả làm sạch nước thải Trong quá trình lọc cần phải điều hòa lưu lượng dòng chảy, một trong những phương án tối ưu nhất là thiết kế bể điều hòa lưu lượng

Bể điều hòa làm tăng hiệu quả của hệ thống xử lý sinh học do nó hạn chế hiện tượng quá tải của hệ thống hoặc dưới tải về lưu lượng cũng như hàm lượng chất hữu

cơ giảm được diện tích xây dựng của bể sinh học Hơn nữa các chất ức chế quá trình

xử lý sinh học sẽ được pha loãng hoặc trung hòa ở mức độ thích hợp cho các hoạt động của vi sinh vật

❖ Bể lọc

Bể lọc dùng để tách các phần tử lơ lửng, phân tác có trong nước thải với kích thước tương đối nhỏ sau bể lắng bằng cách cho nước thải đi qua các vật liệu lọc như cát, thạch anh, than cốc, than bùn, than gỗ, sỏi nghiền nhỏ… Bể lọc thường làm việc với hai chế độ: lọc và rửa lọc

Quá trình này chỉ áp dụng cho các công nghệ xử lý nước thải tái sử dụng và cần thu hồi một số thành phần quí hiếm có trong nước thải

Có thể phân loại bể lọc như sau:

- Lọc qua vách lọc

- Bể lọc với lớp vật liệu lọc dạng hạt

- Thiết bị lọc chậm

2.2.2 Xử lý nước thải bằng phương pháp hóa lý

Bản chất của quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp hóa lý là áp dụng các quá trình vật lý và hóa học để loại bớt các chất ô nhiễm mà không thể dùng quá trình lắng ra khỏi nước thải Các công trình tiêu biểu của việc áp dụng phương pháp hóa

lý bao gồm:

công suất giai đoạn 1: 15.000 m 3 /ngày.đêm”

❖ Keo tụ, tạo bông

Quá trình keo tụ tạo bông được ứng dụng để loại bỏ các chất rắn lơ lửng và các hạt keo có kích thước rất nhỏ (10-7 – 10-8 cm) Các chất này tồn tại dạng phân tán và không thể loại bỏ bằng quá trình lắng vì tốn rất nhiều thời gian Để tăng hiệu quả lắng, giảm bớt thời gian lắng của chúng thì thêm vào nước thải một số hóa chất như phèn nhôm, phèn sắt, polymer,… Các chất này có tác dụng kết dính các chất khuếch tán trong dung dịch thành các hạt có kích cỡ và tỷ trọng lớn hơn nên sẽ lắng nhanh hơn

Các chất keo tụ dùng là phèn nhôm: Al2(SO4)3.18H2O, NaAlO2, Al2(OH)3Cl, KAl(SO4)2.12H2O, NH4Al(SO4)2.12H2O; phèn sắt: Fe2(SO4)3.2H2O, FeSO4.7H2O, FeCl3 hay chất keo tụ không phân ly, dạng cao phân tử có nguồn gốc thiên nhiên hay tổng hợp

Phương pháp keo tụ có thể làm trong nước và khử màu nước thải vì sau khi tạo bông cặn, các bông cặn lớn lắng xuống thì những bông cặn này có thể kéo theo các chất phân tán không tan gây ra màu

❖ Tuyển nổi

Tuyển nổi là phương pháp được áp dụng tương đối rộng rãi nhằm loại bỏ các tạp chất không tan và khó lắng, c ó khối lượng riêng nhỏ hơn nước Trong nhiều trường hợp, bể tuyển nổi còn được sử dụng để tách các chất tan như chất hoạt động

bề mặt

Bản chất của quá trình tuyển nổi ngược lại với quá trình lắng và cũng được áp dụng trong trường hợp quá trình lắng xảy ra rất chậm và rất khó thực hiện Quá trình này được thực hiện nhờ bọt khí tạo ra trong khối chất lỏng khi cho không khí vào Các chất lơ lửng như dầu, mỡ sẽ nổi lên trên bề mặt của nước thải dưới tác dụng của các bọt khí tạo thành lớp bọt có nồng độ tạp chất cao hơn trong nước ban đầu Các bọt khí bám vào các hạt hoặc được giữ lại trong cấu trúc hạt tạo nên lực đẩy đối với các hạt Không khí được đưa vào nước với áp lực từ 1,75 – 3,5 kg/cm2, sau đó nước thải dư thừa không khí được đưa sang bể làm thoáng, tại đó các bọt khí đi lên làm cho các chất rắn lơ lửng nổi lên mặt nước và được lại bỏ Hiệu quả phân riêng bằng tuyển nổi phụ thuộc kích thước và số lượng bong bóng khí Kích thước tối ưu của bong bóng khí

là 15 – 30.10-3 mm

❖ Hấp phụ

Phương pháp hấp phụ được dùng rộng rãi để làm sạch triệt để nước thải khỏi các chất hữu cơ hòa tan sau khi xử lý sinh học cũng như xử lý cục bộ khi trong nước thải có chứa một hàm lượng rất nhỏ các chất đó Những chất này không phân hủy bằng con đường sinh học và thường có độc tính cao Nếu các chất cần khử bị hấp phụ tốt và khi chi phí riêng lượng chất hấp phụ không lớn thì việc ứng dụng phương pháp

công suất giai đoạn 1: 15.000 m 3 /ngày.đêm”

này là hợp lý hơn cả Thông thường đây là các hợp chất hòa tan có độc tính cao hoặc các chất có mùi, vị và màu rất khó chịu

Tốc độ quá trình hấp phụ phụ thuộc vào nồng độ, bản chất và cấu trúc của các chất tan, nhiệt độ của nước, loại và tính chất của các chất hấp phụ Trong trường hợp tổng quát, quá trình hấp phụ gồm 3 giai đoạn:

- Di chuyển chất cần hấp phụ từ nước thải tới bề mặt hạt hấp phụ (vùng khuếch tán ngoài)

- Thực hiện quá trình hấp phụ

- Di chuyển chất bên trong hạt chất hấp phụ (vùng khuếch tán trong)

Các chất hấp phụ thường dùng là: than hoạt tính, đất sét hoạt tính, silicagen, một số chất tổng hợp khác và một số chất thải trong sản xuất như xỉ tro, xi mạt sắt Trong số này, than hoạt tính được dùng phổ biến nhất Các chất hữu cơ, kim loại nặng

và các chất màu dễ bị hấp phụ Lượng chất hấp phụ tùy thuộc vào khả năng của từng loại chất hấp phụ và hàm lượng chất bẩn có trong nước Phương pháp này có thể hấp phụ 58 – 95% các chất hữu cơ và màu Các chất hữu cơ có thể bị hấp phụ được là phenol, akylbenzen, sunfonic axit, thuốc nhuộm và các hợp chất thơm

2.2.3 Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học

Các chất hữu cơ ở dạng keo, huyền phù và dung dịch là nguồn thức ăn của vi sinh vật Trong quá trình hoạt động sống, vi sinh vật oxy hóa hoặc khử các hợp chất hữu cơ này, kết quả là làm sạch nước thải khỏi các chất bẩn hữu cơ

Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học hiếu khí: quá trình xử lý nước thải được dựa trên sự oxy hóa các chất hữu cơ có trong nước thải nhờ oxy tự do hòa tan Nếu oxy được cấp bằng thiết bị hoặc nhờ cấu tạo công trình, thì đó là quá trình sinh học hiếu khí trong điều kiện nhân tạo Ngược lại, nếu oxy được vận chuyển và hòa tan trong nước nhờ các yếu tố tự nhiên thì đó là quá trình xử lý sinh học hiếu khi trong điều kiện tự nhiên

Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học kỵ khí: quá trình xử lý được dựa trên cơ sở phân hủy các chất hữu cơ giữ lại trong công trình nhờ sự lên men kỵ khí Đối với các hệ thống thoát nước quy mô vừa và nhỏ, người ta thường dùng các công trình kết hợp với việc tách cặn lắng với phân hủy yếm khí các chất hữu cơ trong pha rắn và pha lỏng

a Xử lý sinh học trong điều kiện tự nhiên

❖ Các công trình xử lý nước thải trong đất

Các công trình xử lý nước thải trong đất là những vùng đất quy hoạch tưới nước thải định kỳ gọi là cánh đồng ngập nước (cánh đồng tưới và cánh đồng lọc)

công suất giai đoạn 1: 15.000 m 3 /ngày.đêm”

Cánh đồng ngập nước được tính toán thiết kế dựa vào khả năng giữ lại, chuyển hóa chất bẩn trong đất Khi lọc qua đất, các chất lơ lửng và keo sẽ được giữ lại ở lớp trên cùng Những chất đó tạo nên lớp màng gồm vô số vi sinh vật có khả năng hấp phục và oxy hóa các chất hữu cơ có trong nước thải Hiệu suất xử lý nước thải trong cánh đồng ngập nước phụ thuộc vào các yếu tố như loại đất, độ ẩm của đất, mực nước ngầm, tải trọng, chế độ tưới, phương pháp tưới, nhiệt độ và thành phần tính chất nước thải Đồng thời, nó còn phụ thuộc vào các loại cây trồng ở trên bề mặt Trên cánh đồng tưới ngập nước có thể trồng nhiều loại cây, song chủ yếu là loại cây không thân gỗ

❖ Hồ sinh học

Hồ sinh học là các thủy vực tự nhiên hoặc nhân tạo, không lớn mà ở đấy diễn ra quá trình chuyển hóa các chất bẩn Quá trình này diễn ra tương tự như quá trình tự làm sạch trong nước sông hồ tự nhiền với vai trò chủ yếu là các vi khuẩn và tảo…

Theo bản chất quá trình xử lý nước thải và điều kiện cung cấp oxy, người ta chia hồ sinh học ra 2 nhóm chính: hồ sinh học ổn định nước thải và hồ làm thoáng nhân tạo

Hồ sinh học ổn định nước thải có thời gian nước lưu lại lớn (từ 2 – 3 ngày đến hàng tháng) nên điều hòa được lưu lượng và chất lượng nước thải đầu ra Oxy cung cấp cho hồ chủ yếu là khuếch tán qua bề mặt hoặc do quang hợp của tảo Quá trình phân hủy chất bẩn diệt khuẩn mang bản chất tự nhiện

Theo điều kiện khuấy trộn, hồ sinh học làm thoáng nhân tạo có thể chia thành 2 loại: hồ sinh học làm thoáng hiếu khí và hồ sinh học làm thoáng tùy tiện Trong hồ sinh học làm thoáng hiếu khí, nước thải trong hồ được xáo trộn gần như hoàn toàn Trong hồ không có hiện tượng lắng cặn Hoạt động hồ gần giống như bể Aerotank Còn trong hồ sinh học làm thoáng tùy tiện còn có những vùng lắng cặn và phân hủy chất bẩn trong điều kiện yếm khí Mức độ xáo trộn nước thải trong hồ được hạn chế

b Xử lý sinh học trong điều kiện nhân tạo

❖ Xử lý sinh học hiếu khí trong điều kiện nhân tạo

• Xử lý sinh học bằng vi sinh vật bám dính

Các màng sinh vật bao gồm các loại vi khuẩn hiếu khí, vi khuẩn tuỳ tiện, động vật nguyên sinh, giun, bọ… hình thành xung quanh hạt vật liệu lọc hoặc trên bề mặt giá thể (sinh trưởng bám dính) sẽ hấp thụ chất hữu cơ Các công trình chủ yếu là bể lọc sinh học, đĩa lọc sinh học, bể lọc sinh học có vật liệu lọc nước…

Các công trình xử lý nước thải theo nguyên lý bám dính chia làm hai loại: vật liệu lọc tiếp xúc không ngập trong nước với chế độ tưới nước theo chu kỳ và vật liệu lọc tiếp xúc ngập trong nước ngập oxy

công suất giai đoạn 1: 15.000 m 3 /ngày.đêm”

❖ Bể lọc sinh học nhỏ giọt

Bể lọc sinh học nhỏ giọt dùng để xử lý sinh học hoàn toàn nước thải, đảm bảo BOD trong nước thải ra khỏi bể lắng đợt hai dưới 15 mg/l

Bể có cấu tạo hình chữ nhật hoặc hình tròn trên mặt bằng Do tải trọng thủy lực

và tải trọng chất bẩn hữu cơ thấp nên kích thước vật liệu lọc không lớn hơn 30mm thường là các loại đá cục, cuội, than cục Chiều cao lớp vật liệu lọc trong bể từ 1,5 – 2m

Bể được cấp khí tự nhiên nhờ các cửa thông gió xung quanh thành với diện tích bằng 20% diện tích sàn thu nước hoặc lấy từ dưới đáy với khoảng cách giữa đáy bể và sàn đỡ vật liệu lọc cao 0,4 – 0,6m Để lưu thông hỗn hợp nước thải và bùn cũng như không khí vào trong lớp vật liệu lọc, sàn thu nước có các khe hở Nước thải được tưới từ trên bờ mặt nhờ hệ thống phân phối vòi phun, khoan lỗ hoặc máng răng cưa

❖ Đĩa lọc sinh học

Đĩa lọc sinh học được dùng để xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học theo nguyên lý bám dính Đĩa lọc là các tấm nhựa, gỗ, hình tròn đường kính 2 – 4m dày dưới 10mm ghép với nhau thành khối cách nhau 30 – 40mm và các khối này được bố trí thành dãy nối tiếp quay đều trong bể nước thải Đĩa lọc sinh học được sử dụng rộng rãi để xử

lý nước thải sinh hoạt với công suất không hạn chế Tuy nhiên người ta thường sử dụng

hệ thống đĩa để cho các trạm xử lý nước thải công suất dưới 5000 m3/ngày

• Xử lý sinh học bằng vi sinh vật sinh trưởng lơ lửng

Xử lý sinh học bằng phương pháp bùn hoạt tính

Bùn hoạt tính là tập hợp vi khuẩn, xạ khuẩn, nấm, động vật nguyên sinh… thành các bông bùn xốp, dễ hấp thụ chất hữu cơ và dễ lắng (vi sinh vật sinh trưởng lơ lững) Các công trình chủ yếu là các loại bể Aerotank, kênh oxy hoá hoàn toàn… Các công trình này được cấp khí cưỡng bức đủ oxy cho vi khuẩn oxy hoá chất hữu cơ và khuấy trộn đều bùn hoạt tính với nước thải

❖ Bể Aerotank

Bể Aerotank là một công trình sử dụng phương pháp sinh học hiếu khí để xử lý nước thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp và nước thải đô thị có chứa nhiều chất hữu

cơ hòa tan và một số chất vô cơ (H2S, các sunfua, nitric…)

Nước thải sau khi qua bể lắng I có chứa các chất hữu cơ hòa tan và các chất lơ lửng đi vào bể phản ứng hiếu khí (Aerotank) Khi ở trong bể, các chất lơ lửng đóng vai trò là các hạt nhân để cho vi khuẩn cư trú, sinh sản và phát triển dần lên thành các bông cặn gọi là bùn hoạt tính Bùn hoạt tính là các bông cặn có màu nâu sẫm chứa các chất hữu cơ hấp thụ từ nước thải và là nơi cư trú để phát triển của vô số vi khuẩn và vi sinh vật sống khác Vi khuẩn và các vi sinh vật sống dung chất nền (BOD) và chất

công suất giai đoạn 1: 15.000 m 3 /ngày.đêm”

dinh dưỡng (N, P) làm thức ăn để chuyển hóa chúng thành các chất trơ không hòa tan thành các tế bào mới

Để đảm bảo bùn hoạt tính ở trạng thải lơ lửng và đảm bảo chất lượng oxy dùng trong quá trình sinh hóa các chất hữu cơ thì phải luôn đảm bảo việc cung cấp oxy Lượng bùn tuần hoàn và không khí cần cung cấp phụ thuộc vào độ ẩm và mức độ của yêu cầu xử lí nước thải

Tỷ lệ các chất dinh dưỡng BOD5 : N : P = 100 : 5 : 1 Nước thải có pH từ 6,5 – 8,5 trong bể là thích hợp Thời gian lưu nước trong bể không quá 12h

Quá trình diễn ra như sau:

+ Khuấy trộn đều nước thải với bùn hoạt tính trong thể tích V của bể phản ứng

+ Làm thoáng bằng khí nén hay khuấy trộn bề mặt hỗn hợp nước thải và bùn họat tính có trong bể trong một thời gian đủ dài để lấy oxy cấp cho quá trình sinh hóa xảy ra trong bể

+ Làm trong nước và tách bùn hoạt tính ra khỏi hỗn hợp bằng bể lắng đợt + Tuần hoàn lại một lượng bàn cần thiết từ đáy bể lắng đợt II vào bể Aerotank để hòa trộn với nước thải đi vào

+ Xả bùn dư và xử lý bùn

❖ Bể SBR (Sequence Batch Reactor)

Sequencing Batch Reactor (Lò phản ứng theo chuỗi) là hệ thống bùn hoạt tính kiểu làm đầy và rút, một hệ thống phản ứng kiểu khuấy trộn hoàn toàn bao gồm tất cả các bước của quá trình bùn hoạt tính xảy ra trong một bể đơn nhất, hoạt động theo chu trình mỗi ngày SBR không cần sử dụng bể lắng thứ cấp và quá trình tuần hoàn bùn, thay vào đó là quá trình xã cặn trong bể Các quá trình hoạt động chính của bể sinh học từng mẻ gồm:

+ Quá trình s i n h học hiếu khí dùng để khử BOD: bởi sự tăng sinh khối của quần thể vi sinh vật hiếu khí được tăng cường bởi khuấy trộn và cung cấp oxy, tạo điều kiện phản ứng ở giai đoạn (b)

+ Quá trình sinh học hiếu khí, kị khí dùng để khử BOD, kết hợp khử nitơ, photpho: bởi sự tăng quần thể visinh vật hiếu khí, kị khí Tăng cường khuấy trộn cho quát trình

kị khí, khuấy trộn và cung cấp oxy cho quá trình hiếu khí, khuấy trộn cho quá trình hiếu khí, tạo điều kiện cho giai đoạn (b) Giai đoạn (b) được thể hiện rõ trong hình

+ Giai đoạn 3: xảy ra trong quá trình nitrat hóa và oxy hóa chất hữu cơ

+ Giai đoạn 4: xảy ra quá trình khử nitrat

công suất giai đoạn 1: 15.000 m 3 /ngày.đêm”

Đây là quá trình tổng hợp có hiệu quả kết hợp khử BOD cacbon và các chất hữu

cơ hòa tan N, P Trong quá trình khử N có thể tăng cường nguồn cacbon bên ngoài bằng Metanol ở giai đoạn 4…

Các quá trình sinh học diễn ra trong bể với sự tham gia của các vi sinh vật trong quá trình oxy hóa chất hữu cơ, đặc biệt là có sự tham gia của hai chủng loại Nitrosmonas

và Nitrobacter trong quá trình nitrat hóa và khử nitrat kết hợp

Nguyên lý hoạt động của hệ thống bể AAO: Nước thải được đưa qua 1 hệ thống

bể liên tiếp bao gồm:

+ Yếm khí: để khử Hydrocacbon, kết tủa kim loại nặng, Photpho, khử Clo + Thiếu khí: để khử NO3- thành N2 và tiếp tục giảm BOD, COD

+ Hiếu khí: để chuyển hóa NH4+ thành NO3, khử BOD, COD

+ Tiệt trùng: Bằng màng lọc vi lọc hoặc bằng hóa chất – Chủ yếu sử dụng dung dịch Hypocloriede Canxi – Ca(OCl)2 để khử các VSV gây bệnh…

Quá trình hiếu khí (Oxic) được thực hiện ở chế độ tối ưu, mật độ vi sinh cao và

đa dạng, sinh trưởng bám dính và tham gia quá trình xử lý sinh học với chế độ lơ lửng thông qua các đệm bám dính - giá thể lơ lửng Điều này cho phép tạo tiếp xúc với bề mặt lớn giữa vi sinh và nước thải, thúc đẩy hiệu quả của quá trình xử lý

(3) Aerobic (khuấy + O 2 )

(4) Anoxic (Tắt O 2 + khuấy)

(5) Lắng

(6) Tách nước

xả bùn

Giai đoạn (b)

công suất giai đoạn 1: 15.000 m 3 /ngày.đêm”

Không khí là nguồn cung cấp Oxy cho các quá trình sinh học được cấp vào với cột áp không cao (Hs ≤ 2m cột nước, so với các phương pháp khác Hs = 4 – 5m) từ đó tiết kiệm được năng lượng Không khí được phân bố qua hệ thống đĩa khí hoặc ống khuếch tán mịn, tạo điều kiện hòa tan oxy vào nước với hiệu suất cao

Một số ưu điểm của công nghệ AAO:

+ Hệ thống xử lý có thể linh dộng di chuyển khi cần thiết

+ Khi mở rộng quy mô, nâng công suất, có thể nối lắp thêm các module hợp khối mà không phải dỡ bỏ các mudule hiện hữu để thay thế

+ Công trình sử dụng công nghệ AAO của Nhật Bản, kết hợp nhiều quá trình

xử lý các chất ô nhiễm hữu cơ bằng vi sinh, đảm bảo xử lý được triệt để theo tiêu chuẩn cao đối với nước thải sinh hoạt

+ Chi phí vận hành thấp và ổn định, mức độ tự động hóa cao

Hình 2.3 Mô phỏng hệ thống bể AAO

2.2.4 Khử trùng nước thải

Sau khi xử lý sinh học, phần lớn các VSV trong nước thải đã bị tiêu diệt Khi xử

lý sinh học trong công trình nhân tạo, số lượng vi khuẩn giảm xuống còn khoảng 5%, trong hồ sinh học hoặc cánh đồng lọc còn lại khoảng 1 ÷ 2%, nhưng để khử hoàn toàn

vi khuẩn gây bệnh thì nước thải phải được khử trùng trước khi thải ra nguồn tiếp nhận

Dùng các hóa chất hoặc các tác nhân có tính độc đối với vi sinh vật, tảo, động vật nguyên sinh, giun, sán… trong một thời gian nhất định, để đảm bảo các tiêu chuẩn vệ sinh Tốc độ khử trùng phụ thuộc vào nồng độ của chất khử trùng, nhiệt độ nước, hàm lượng cặn và các chất khử trong nước và vào khả năng phân ly của chất khử trùng Các chất thường sử dụng để khử trùng: khí hoặc nước clo, nước javel, vôi clorua, các

hipoclorit, cloramin B,… Một số phương pháp thường được ứng dụng hiện nay:

công suất giai đoạn 1: 15.000 m 3 /ngày.đêm”

❖ Phương pháp Clo hóa

Clo là một chất oxy hóa mạnh, ở bất cứ dạng nào, nguyên chất hay hợp chất, khi tác dụng với nước đều tạo thành phân tử acid hypoclorit HOCl có tác dụng khử trùng rất mạnh Quá trình diệt VSV xảy ra qua hai giai đoạn:

- Đầu tiên chất khử trùng khuếch tán xuyên qua vỏ tế bào vi sinh

- Sau đó phản ứng với men bên trong tế bào và phá hoại quá trình trao đổi chất dẫn đến sự diệt vong của tế bào

Thời gian tiếp xúc giữa Clo và nước thải khoảng từ 15 – 45 phút, và ít nhất phải giữ được 15 phút ở tải lượng lớn nhất Các liều lượng Clo dùng cho các mục đích khác nhau trong quá trình xử lý nước thải

Nước thải Liều lượng, mg/l

Nước thải sinh hoạt đã lắng sơ bộ 5 – 10

Nước thải kết tủa bằng hóa chất 3 – 10

Nước sau xử lý bể lọc sinh học 3 – 10

Để tăng thời gian tiếp xúc Clo với nước thải và tiết kiệm diện tích người ta thường được thiết kế bể khử trùng theo kiểu có vách ngăn dọc và vách ngăn đứng

❖ Phương pháp khử trùng bằng tia UV

Ánh sáng tia cực tím là một phần của phổ điện, chiếu sáng tại một bước sóng cụ thể, trong khoảng 100 – 400nm Độ dài bước sóng của tia cực tím nằm ngoài vùng nhìn thấy của mắt thường Dùng tia cực tím để tiệt trùng không làm thay đổi tính chất hóa học và lý học của nước

Tia cực tím tác dụng làm thay đổi DNA của tế bào vi khuẩn, tia cực tím có độ dài bước sóng 254nm có khả năng diệt khuẩn cao nhất

Trong các nhà máy xử lý nước thải, dùng đèn thuỷ ngân áp lực thấp để phát tia cực tím, loại đèn này phát ra tia cực tím có bước sóng 253,7nm; bóng đèn đặt trong hộp thủy tinh không hấp phụ tia cực tím, ngăn cách đèn và nước Đèn được lắp thành bộ trong hộp đựng có vách ngăn phân phối để khi nước cảy qua hộp, được trộn đều để cho

số lượng vi khuẩn đi qua đèn trong thời gian tiếp xúc ở hộp là cao nhất

Ưu điểm:

- Thân thiện với môi trường, không dùng các hóa chất nguy hiểm, độc hại

để xử lý do đó không có nguy cơ dùng quá liều

- Không có sự thay đổi về tính chất hóa học và vật lý của nước

công suất giai đoạn 1: 15.000 m 3 /ngày.đêm”

- Thời gian khử trùng ngắn

- Chi phí đầu tư và vận hành thấp

- Không gây tác dụng phụ loại bỏ các khoáng chất có lợi trong nước

- Thiết bị gọn nhẹ, dễ lắp đặt và vận hành

Nhược điểm:

- Tác dụng khử trùng không bền vì nước có thể tái nhiễm khuẩn

- Tác dụng hạn chế đối với nước có độ đục và độ màu cao

- Hiệu quả đèn giảm khi sử dụng liên tục

➢ Cô đặc cặn bằng trọng lực: Là phương pháp để bùn lắng tự nhiên, các công trình

của phương pháp này là các bể lắng giống như bể lắng nước thải

➢ Cô đặc cặn bằng tuyển nổi: Lợi dụng khả năng hòa tan không khí vào nước khi

nén hỗn hợp khí nước ở áp lực cao, sau đó giảm áp lực của hỗn hợp xuống áp lực của khí quyển, khí hòa tan lại tách ra khỏi nước dưới dạng bọt nhỏ dính bám vào bông cặn, làm cho tỷ trọng hạt bông cặn nhẹ hơn nước và nổi lên trên bề mặt Các công trình sử dụng phương pháp này gọi là bể tuyển nổi có hình chữ nhật hoặc hình tròn

➢ Ổn định cặn: Là phương pháp nhằm phân hủy các chất hữu cơ có thể phân hủy

bằng sinh học thành CO2, CH4 và H2O, giảm vấn đề mùi và loại trừ thối rữa của cặn, đồng thời giảm số lượng vi sinh vật gây bệnh và giảm thể tích cặn Có thể ổn định cặn hóa chất, hay bằng phương pháp sinh học hiếu khí hay kỵ khí Các công trình được sử dụng trong ổn định cặn như: bể tự hoại, bể lắng hai vỏ, bể mêtan…

➢ Làm khô cặn: Có thể sử dụng sân phơi, thiết bị cơ học (máy lọc ép, máy ép băng

tải, …), hoặc bằng phương pháp nhiệt Lựa chọn cách nào để làm khô cặn phụ thuộc vào nhiều yếu tố: mặt bằng, điều kiện đất đai, yếu tố thủy văn, kinh tế xã hội…

2.3 Một số hệ thống xử lý nước thải đô thị tiêu biểu

2.3.1 Ngoài nước

a Nhà máy xử lý nước thải Dresden (Nguồn: [11])

Nhà máy sử dụng bể Anoxic kết hợp mương oxy hóa trong quá trình xử lý sinh học Bùn hoạt tính sau bể lắng thứ cấp được tuần hoàn về bể Anoxic Hỗn hợp được tuần hoàn từ bể mương oxy hóa về bể Anoxic để thực hiện quá trình khử nitrat

công suất giai đoạn 1: 15.000 m 3 /ngày.đêm”

Hình 2.4 Sơ đồ quy trình xử lý nước thải tại NMXLNT Dresden

Ưu điểm:

+ Có công trình loại bỏ cát, giảm ăn mòn thiết bị

+ Có khả năng xử lý đồng thời chất hữu cơ và chất dinh dưỡng

+ Có hệ thống thoát nước sự cố

+ Tự động hóa cao

Nhược điểm:

+ Tốn diện tích lơn

+ Đòi hỏi người vận hành có chuyên môn cao

b Nhà máy xử lý nước thải Jungrang (Nguồn: [11])

Nhà máy sử dụng công nghệ A20 (Anaerobic – Anoxic – Oxic) có khả năng xử

lý đồng thời chất hữu cơ và chất dinh dưỡng (Nito và Photpho) Bùn hoạt tính sau bể lắng thứ capasn được tuần hoàn về bể Anaerobic Hỗn hợp lỏng được tuần hoàn từ bể Oxic về bể Anoxic để thực hiện quá trình khử nitrat

công suất giai đoạn 1: 15.000 m 3 /ngày.đêm”

Hình 2.5 Sơ đồ quy trình xử lý nước thải tại NMXLNT Juangrang

Ưu điểm:

+ Chi phí vận hành thấp

+ Có thể di dời hệ thống xử lý khi nhà máy chuyển địa điểm

+ Khi mở rộng quy mô, công suất có thể lắp thêm các module hợp khối mà không thể dỡ bỏ để thay thế

+ Chịu được tải trọng chất hữu cơ cao do kết hợp ba quá trình kỵ khí – thiếu khí – hiếu khí

+ Công nghệ kỵ khí giúp phân hủy tối đa lượng bùn dư

Nhược điểm:

+ Yêu cầu diện tích xây dựng

+ Sử dụng kết hợp nhiều vi sinh nhạy cảm, dễ ảnh hưởng lẫn nhau nên đòi hỏi người vận hành phải có trình độ chuyên môn, nắm rõ cơ chế vận hành

công suất giai đoạn 1: 15.000 m 3 /ngày.đêm”

2.3.2 Trong nước

a Xí nghiệp quản lý nước thải Đà Lạt, công suất 7.400 m 3 /ngày.đêm

Hình 2.6 Sơ đồ quy trình xử lý nước thải tại XNQL Đà Lạt

Nước thải được thu từ hệ thống thoát nước khi dân cư đổ về xí nghiệp xử lý

Từ cống nước thải chảy qua song chắn rác thô để loại bỏ rác có kích thước lớn Nước thải tiếp tục qua song chắn rác tinh để giữ lại những chất rắn có kích thước nhỏ hơn trước khi chảy qua bể lắng cát Tại đây, các hạt cát được lắng, còn nước được chảy qua bể lắng hai vỏ dể loại bỏ các tạp chất lơ lửng còn lại trong nước và ổn định bùn Nước sau khi lắng được cho tự chảy qua bể lọc sinh học nhằm loại bỏ hết các chất hữu cơ ra khỏi nước thải, sau đó nước và vi sinh vật được đưa ra lắng ở bể lắng thứ cấp Nước sau lắng được đưa qua hố bơm tuần hoàn và được khử trùng ở hồ sinh học

Bùn lắng từ bể lắng 2 vỏ được làm khô ở sân phơi bùn Nước rút từ sân phơi bùn, cùng với bùn từ bể lắng thứ cấp và bùn ở bể lắng cát được đưa về hố thu bùn, sau đó bơm lên bể lắng 2 vỏ để xử lý

công suất giai đoạn 1: 15.000 m 3 /ngày.đêm”

+ Đây là hệ thống sinh học hở nên phát sinh ra nhiều mùi hôi

b Nhà máy xử lý nước thải Thủ Dầu Một, công suất 17.650m 3 /ngày.đêm

Quy trình xử lý của NMXLNT Thủ Dầu Một gồm các công đoạn xử lý sau:

Xử lý bậc 1: xử lý sơ bộ bằng phương pháp cơ học Bao gồm ngăn tiếp nhận có kết hợp hố lắng đá và song chắn rác thô với kích thước 20mm, song chắn rác tinh với kích thước 6mm, bể lắng cát kết hợp với thổi khí Nước thải thu gom được tách rác, hạt cát, cặn vô cơ, các váng dầu và dầu mỡ trong nước thải

Xử lý bậc 2: xử lý bằng phương pháp sinh học bùn hoạt tính theo công nghệ SBR dòng vào liên tục Tại đây, hầu hết các thành phần ô nhiễm trong nước thải được loại bỏ nhờ quá trình xử lý sinh học diễn ra trong bể SBR dòng vào liên tục Hoạt động của bể này cho phép dòng nước thải vào liên tục trong các giai đoạn riêng rẻ xảy ra trong cùng một bể

Xử lý bậc 3: khử trùng bằng tia cực tím (UV) với bước sóng 𝜆 = 254nm để giảm lượng Coliform có trong nước thải đầu ra

Xả thải: nước sau khi khử trùng chảy vào hồ sinh học và chảy ra sông Sài Gòn Nước ở hồ còn được bơm lên để sử dụng cho một số hoạt động khác của nhà máy

Xử lý bùn: bùn dư từ các công đoạn xử lý nước thải được bơm về bể cô đặc bùn, đến bể giữ bùn, nhà vắt bùn và được xe thu gom, vận chuyển đến Khu liên hợp xử lý chất thải rắn Nam Bình Dương

công suất giai đoạn 1: 15.000 m 3 /ngày.đêm”

Hình 2.7 Sơ đồ quy trình xử lý tại NMXLNT Thủ Dầu Một

Ưu điểm :

+ Cấu tạo đơn giản, không đòi hỏi nhiều diện tích so với bể khác

+ Hiệu quả xử lý N, P cao, đạt QCVN 40:2011/BTNMT, cột A

+ Công suất xử lý tăng 30% so với bể SBR truyền thống cùng thể tích + Sử dụng công nghệ, máy móc thiết bị hiện đại Kiểm soát linh hoạt + Tự động hóa cao (toàn bộ các hệ thống từ mạng lưới thu gom đến nhà máy được đầu tư các máy móc, thiết bị hiện đại tự động hóa cao và được điều khiển bằng hệ thống PLC, các tín hiệu từ hệ thống được cập nhật liên tục

và truyền về phòng điều khiển SCADA)

Nhược điểm :

+ Phải thường xuyên theo dõi Người vận hành có trình độ chuyên môn + Chi phí vận hành bể SBR cải tiến cao (tốn nhiều điện năng)

công suất giai đoạn 1: 15.000 m 3 /ngày.đêm”

❖ Nhận xét chung:

Từ thực trạng một số quy trình xử lý được đề cập bên trên ta thấy xử lý nước

thải đô thị đều qua ba công đoạn chủ yếu sau:

+ Xử lý bậc 1: nhằm loại bỏ các tạp chất không hòa tan trong nước thải và được thực hiện ở các công trình xử lý nước thải như: song chắn rác, bể lắng cát, bể điều hòa,

bể trung hòa, bể tuyển nổi và bể lắng I

+ Xử lý bậc 2: chủ yếu là ứng dụng các quá trình sinh học Các nhà máy xử lý nước thải bằng công nghệ bùn hoạt tính (bùn hoạt tính truyền thống, bể phản ứng theo mẻ, mương oxy hóa, bùn hoạt tính theo nguyên tắc kỵ khí, thiếu khí và hiếu khí) là chủ yếu Một số đô thị dành được quỹ đất cho xử lý nước thải, cho phép áp dụng những công nghệ

có chi phí đầu tư và vận hành thấp như hồ sinh học, hồ sinh học có sục khí, bể lọc sinh học nhỏ giọt

+ Xử lý bậc 3: công đoạn này chỉ cần khử khuẩn để đảm bảo nước trước khi được

đổ vào các thủy vực không còn vi sinh vật gây bệnh: khử màu, khử mùi và giảm lượng nhu cầu oxy sinh học cho nguồn tiếp nhận