tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt cho khu dân cưlộc an, huyện long thành, tỉnh đồng nai, công suất 750 m ngày đêm

TĨM TẮT Đồ án tốt nghiệp với nội dung: “Tính toán thiết kế trạm xử lý nƣớc thải sinh hoạt khu dân cƣ Lộc An, Huyện Long Thành, Tỉnh Đồng Nai, với cơng suất 750m3/ngàyđêm”.Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nƣớc thải sinh hoạt với tiêu ô nhiễm BOD (300 mg/L), Nito tổng (75 mg/L), SS (250 mg/L), Photpho tổng (8,5 mg/l), tổng Coliform (4,5.104 MPN/100ml), dầu mỡ động thực vật (30 mg/l) Yêu cầu nƣớc thải sau xử lý phải đạt quy chuẩn QCVN 14:2008/BTNMT, loại A trƣớc thải nguồn tiếp nhận Công nghệ đƣợc đề xuất thiết kế đồ án bể Anoxic kết hợp bể Aerotank đ ng vai tr chủ yếu Nƣớc thải s đƣợc tiền xử lý qua song chắn rác để loại bỏ rác thô, sau đ qua bể thu gom, đến bể điều h a để điều tiết lƣu lƣợng cân b ng nồng độ chất ô nhiễm nƣớc thải trƣớc đƣợc đƣa vào cơng trình phía sau Hiệu suất mong muốn công nghệ đề xuất tiêu ô nhiễm nƣớc thải là, 90% BOD, 70% SS, bảo đảm nƣớc thải đầu đạt yêu cầu cần phải xử lý QCVN 14:2008/BTNMT, loại A Graduation project: "Design of wastewater treatment station at Lộc An residential area, District Long Thành, province Đồng Nai with a capacity of 750m3/ day" BOD (300 mg / L), total nitrogen (75 mg / L), SS (250 mg / L), total phosphorus (8,5 mg / L), total coliform (4,5 104 MPN) / 100ml), animal and vegetable fats (30 mg / l) Wastewater treatment must meet QCVN 14: 2008 / BTNMT, Class A standard before discharging into receiving The proposed design in this project is the Anoxic Tank and Aerotank play an important role Wastewater will be pre-treated through a trash can to remove impurities, regulate the flow and balance the concentration of pollutants in the wastewater prior to introduction into the backyard The proposed technology for pollutants in wastewater is 80% for BOD, 75% for SS, and for wastewater to meet QCVN 14: 2008/BTNMT requirements, Class A standard iv NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƢỚNG DẪN  Điểm số số _ Điểm số chữ TP.HCM, ngày tháng năm 2017 GIẢNG VIÊN HƢỚNG DẪN (Ký ghi rõ họ tên) ThS Phan Quang Huy Hoàng v NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN  Điểm số số _ Điểm số chữ TP.HCM, ngày tháng năm 201 GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN (Ký ghi rõ họ tên) vi MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN iii TÓM TẮT iv NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƢỚNG DẪN v NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN vi MỤC LỤC vii DANH MỤC BẢNG xi DANH MỤC HÌNH xiii DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT xiv MỞ ĐẦU xv A ĐẶT VẤN ĐỀ xv B MỤC TIÊU ĐỀ TÀI xvi C NỘI DUNG ĐỀ TÀI xvi D PHƢƠNG PHÁP THỰC HIỆN xvi E Ý NGHĨA ĐỀ TÀI xvii F KẾT CẤU BÀI LUẬN VĂN xvii CHƢƠNG 1: GIỚI THIỆU SƠ LƢỢC KHU DÂN CƢ LỘC AN - LONG THÀNH ĐỒNG NAI 1.1 TỔNG QUAN VỀ KHU KHU DÂN CƢ LỘC AN - LONG THÀNH ĐỒNG NAI [12] 1.1.1 Quy mô khu dân cƣ Lộc An [12] 1.2 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN TẠI KHU VỰC [12] 1.2.1 Vị trí địa lý [12] 1.2.2 Điều kiện tự nhiên [12] 1.3 ĐIỀU KIỆN KINH TẾ - XÃ HỘI KHU VỰC [12] 1.3.1 Điều kiện kinh tế 1.3.2 Tình hình xã hội [12] 1.4 TỔNG QUAN VỀ NƢỚC THẢI SINH HOẠT [1] 10 vii 1.4.1 Nguồn gốc đặc tính nƣớc thải [1] 11 1.4.2 Thành phần, tính chất nƣớc thải [1] 12 1.5 ẢNH HƢỞNG CỦA NƢỚC THẢI KHU CĂN HỘ [2] 19 1.5.1 Ảnh hƣởng vi khuẩn ngƣời 19 1.5.2 Ảnh hƣởng chất tẩy rửa môi trƣờng [2] 20 1.5.3 Ảnh hƣởng chất dinh dƣỡng nƣớc thải sinh hoạt [2] 20 CHƢƠNG 2: TỔNG QUAN CÁC PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ NƢỚC THẢI SINH HOẠT [2] 23 2.1 PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ CƠ HỌC [2] 23 2.1.1 Song chắn rác [2] 24 2.1.2 Bể điều hòa [2] 26 2.1.3 Bể lắng [2] 28 2.2 PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ HÓA - LÝ [2] 30 2.2.1 Keo tụ - tạo [2] 30 2.2.2 Trung hòa [2] 31 2.3 PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ SINH HỌC [2] 32 2.3.1 Xử lý nƣớc thải bẳng phƣơng pháp sinh học hiếu khí [2] 33 2.3.2 Xử lý nƣớc thải b ng phƣơng pháp sinh học kỵ khí [2] 36 2.4 KHỬ TRÙNG NƢỚC THẢI [2] 37 2.5 XỬ LÝ CẶN BÙN NƢỚC THẢI [2] 38 2.6 MỘT SỐ SƠ ĐỒ CƠNG NGHỆ XỬ LÝ NƢỚC THẢI ĐIỂN HÌNH 39 CHƢƠNG 3: ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ 42 3.1 CƠ SỞ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ 42 3.1.1 Xác định lƣu lƣợng nƣớc thải [8] 42 3.1.2 Mức độ cần thiết xử lý nƣớc thải 44 3.2 TÍNH CHẤT NƢỚC THẢI ĐẦU VÀO 44 3.3 ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ 45 3.3.1 Phƣơng án 46 3.3.2 Phƣơng án 50 viii 3.4 LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ 53 CHƢƠNG 4: TÍNH TỐN CÁC CƠNG TRÌNH ĐƠN VỊ 55 4.1 SONG CHẮN RÁC [1] 55 4.1.1 Nhiệm vụ 55 4.1.2 Tính tốn 55 4.2 BỂ THU GOM KẾTT HỢP VỚT DẦU VÀ LẮNG CÁT 59 4.2.1 Nhiệm vụ 59 4.2.2 Tính toán 59 4.3 BỂ ĐIỀU HÒA [1], [2] 61 4.3.1 Nhiệm vụ 61 4.3.2 Tính tốn 62 4.4 BỂ CHỨA TRUNG GIAN 68 4.4.1 Nhiệm vụ 68 4.4.2 Tính tốn 68 4.5 BỂ LẮNG I [1], [2] 69 4.5.1 Nhiệm vụ 69 4.5.2 Tính tốn 70 4.6 BỂ ANOXIC [3] 76 4.6.1 Nhiệm vụ 76 4.7 BỂ AEROTANK [1], [2] 78 4.7.1 Nhiệm vụ 78 4.7.2 Tính tốn 78 4.8 BỂ LẮNG II [1] 91 4.8.1 Nhiệm vụ 91 4.8.2 Tính tốn 91 4.9 BỂ KHỬ TRÙNG TIẾP XÚC [1] 98 4.9.1 Nhiệm vụ 98 4.9.2 Tính tốn 99 4.10 BỂ NÉN BÙN [1] 101 ix 4.10.1 Nhiệm vụ 101 4.10.2 Tính tốn 101 4.11 MÁY ÉP BÙN BĂNG TẢI [1] 104 4.11.1 Nhiệm vụ 104 4.11.2 Tính tốn 105 CHƢƠNG 5: DỰ TỐN KINH PHÍ XÂY DỰNG - VẬN HÀNH 107 5.1 ƢỚC TÍNH CHI PHÍ XÂY DỰNG 107 5.2 CHI PHÍ THIẾT BỊ 110 5.3 CHI PHÍ QUẢN LÝ, VẬN HÀNH 112 5.3.1 Chi phí điện 112 5.3.2 Chi phí hóa chất 113 5.3.3 Chi phí nhân cơng 114 5.3.4 Chi phí khấu hao 114 5.3.5 Chi phí bảo trì 114 CHƢƠNG 6: TỔ CHỨC QUẢN LÝ VÀ VẬN HÀNH HỆ THỐNG 115 6.1 NGUYÊN TẮC CHUNG CỦA HỆ THỐNG 115 6.2 QUY TRÌNH KIỂM TRA VÀ VẬN HÀNH 116 6.2.1 Kiểm tra cài đặt thông số 116 6.2.2 Quy trình vận hành 119 6.3 SỰ CỐ VÀ CÁCH KHẮC PHỤC 122 6.3.1 Các cố thƣờng gặp bơm cách khắc phục 122 6.3.2 Các cố thƣờng gặp bể cách khắc phục 123 KẾT LUẬN KIẾN NGHỊ 125 TÀI LIỆU THAM KHẢO 127 x DANH MỤC BẢNG Bảng 1 Hệ số tải lƣợng chất ô nhiễm NTSH [11] 12 Bảng Tiêu chuẩn thải nƣớc khu dân cƣ [2] 15 Bảng Lƣợng chất bẩn tính cho ngƣời n gày đêm [11] 15 Bảng Tiêu chuẩn thải nƣớc từ khu dịch vụ thƣơng mại [2] 16 Bảng Lƣợng chất bẩn tính cho ngƣời ngày đêm [9] 17 Bảng Nồng độ chất ô nhiễm NTSH chƣa xử lý [1] 18 Bảng Lƣu lƣợng cấp nƣớc sinh hoạt khu hộ 42 Bảng Hệ số không điều h a chung [9] 44 Bảng 3 Giá trị thông số ô nhiễm khu hộ [6] 45 Bảng Hiệu suất xử lý phƣơng án - phƣơng án lựa chọn 48 Bảng Hiệu suất xử lý phƣơng án 52 Bảng So sánh công nghệ Aerotank với công nghệ bể lọc sinh học 53 Bảng Hệ số để tính sức cản cục song chắn rác [1] 57 Bảng T m tắt thông số tính tốn mƣơng song chắn rác 58 Bảng T m tắt thơng số tính toán bể thu gom kết hợp lắng cát 61 Bảng 4 Các dạng khuấy trộn bể điều hòa [1] 62 Bảng Các thông số cho thiết bị khuấy tán khí [1] 63 Bảng T m tắt thơng số tính tốn bể điều h a 68 Bảng T m tắt thông số thiết kế bể trung gian 69 Bảng T m tắt thơng số tính tốn bể lắng I 76 Bảng T m tắt thông số thiết kế bể Anoxic 78 Bảng 10 Các thơng số tính tốn bể Aerotank [1] 79 Bảng 11 Các thông số đặc trƣng cho kích thƣớc bể Aerotank [1] 81 Bảng 12 T m tắt thông số thiết kế bể Aerotank 90 Bảng 13 T m tắt thơng số tính toán bể lắng II (dạng đứng) 98 Bảng 14 T m tắt thông số thiết kế bể khử trùng 101 Bảng 15 Các thông số thiết kế bể nén bùn trọng lực [1] 102 xi Bảng 16 Tóm tắt thơng số thiết kế bể nén bùn 104 Bảng Chi phí xây dựng 107 Bảng Chi phí thiết bị 110 Bảng Chi phí điện 112 Bảng Chi phí hố chất 113 Bảng 5 Chi phí nhân cơng 114 Bảng Các loại máy m c, thiết bị cần kiểm tra trƣớc vận hành 117 Bảng Các bể cần kiểm tra vận hành 119 Bảng Sự cố thƣờng gặp máy bơm nƣớc thải biện pháp khắc phục 122 Bảng Một số cố bể thƣờng gặp cách khắc phục 123 xii DANH MỤC HÌNH Hình 1 Toàn cảnh dự án khu dân cƣ Lộc An - Long Thành, Đồng Nai Hình Vị trí khu dân cƣ Lộc An [12] Hình Sơ đồ tiện ích khu vực khu dân cƣ Lộc An [12] Hình Sơ đồ phân lô khu dân cƣ Lộc An [12] Hình Vị trí tiếp giáp tỉnh Đồng Nai Hình Song chắn thủ công [4] 24 Hình 2 Song chắn khí [4] 25 Hình Ngun lí hoạt động bể điều h a [1] 26 Hình Bể điều h a hoạt động thực tế [5] 27 Hình Bể lắng đứng [1] 28 Hình Bể lắng li tâm [1] 29 Hình Bể lắng ngang [1] 29 Hình Cơ chế q trình kẹo tụ- tạo bơng [2] 31 Hình Bể Aerotank hoạt động thực tế 34 Hình 10 Bể lọc sinh học 35 Hình 11 Bể UASB [1] 37 Hình 12 Bể khử trùng hoạt động thực tế [5] 38 Hình 13 Hệ thống xử lý nƣớc NTSH chung cƣ HIMLAM Quận 7, TP.HCM công suất 1600 m3/ngàyđêm 40 Hình 14 Hệ thống xử lí nƣớc thải Khu dân cƣ Phú Mỹ Hƣng Q7, HCM CÔNG TY MÔI TRƢỜNG NGỌC LÂN 41 Hình Sơ đồ cơng nghệ đề xuất phƣơng án 46 Hình Sơ đồ cơng nghệ đề xuất phƣơng án 50 Hình Sơ đồ cấu tạo song chắn rác [1] 56 Hình Tiết diện ngang loại song chắn rác [1] 57 xiii Đồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt cho khu dân cư Lộc An, Huyện Long Thành, Tỉnh Đồng Nai, công suất 750 m3/ngàyđêm a) Lƣu lƣợng Kiểm tra lƣu llƣợng nƣớc thải cần thiết cho trì hoạt động ổn định hệ thống b) BOD, COD Kiểm tra nồng độ COD để kiểm sốt q trình bể Tỉ số BOD/COD cho biết tỉ lệ chất hữu dễ phân huỷ sinh học c nƣớc thải BOD thông số thể lƣợng chất hữu c thể bị oxy hoá b ng vi sinh vật Chỉ số COD thể toàn chất hữu bị oxy hóa tuý b ng tác nhân hóa học Tỷ số BOD/COD dùng kiểm sốt nồng độ chất hữu thích hợp cho q trình xử lý sinh học c) Các chất dinh dƣỡng Nitơ, phospho hai thành phần dinh dƣỡng quan trọng cho phát triển vi sinh vật Nitơ phospho cần có số lƣợng đủ để đáp ứng nhu cầu dinh dƣỡng vi sinh vật Tỷ lệ BOD:N:P bể cân b ng cần trì 100:5:1 đáp ứng tƣơng đối đủ cho nhu cầu phát triển vi sinh vật d) pH Quá trình xử lý sinh học hiếu khí hoạt động tốt pH = 6.5 - 8.5 Nếu pH thay đổi cần phải bổ sung axit/xút để đƣa pH bể mơi trƣờng thích hợp cho vi sinh vật hoạt động e) Nhiệt độ Xử lý nƣớc thải b ng phƣơng pháp xử lý sinh học hiếu khí thực chất q trình oxy hóa chất hữu vi sinh vật Do đ yêu cầu kiểm tra nhiệt độ nƣớc tạo điều kiện cho vi sinh vật phát triển để nâng cao hiệu xử lý bể Điều kiện tốt trì nhiệt độ d ng nƣớc thải khoảng 25 – 35oC (đây khoảng nhiệt độ bình thƣờng Việt Nam)  Kiểm sốt q trình sinh học hiếu khí a) pH Giá trị pH nƣớc thải ảnh hƣởng đến q trình sinh hóa vi sinh vật, q trình tạo bùn lắng Quá trình xử lý sinh học hiếu khí hoạt động tốt với giá trị pH khoảng 6.5 - 7.5 Trong bể xử lý sinh học, có hoạt động phân hủy vi sinh vật q trình giải phóng CO2 nên pH bể thay đổi Giá trị pH thay đổi theo chiều hƣớng giảm trình khử nitrat hóa diễn làm giảm độ kiềm nƣớc thải 120 TH õ Th Tố Hoàng GVHD: Th.S Phan Quang Huy Hồng Đồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt cho khu dân cư Lộc An, Huyện Long Thành, Tỉnh Đồng Nai, công suất 750 m3/ngàyđêm Các khoảng giá trị pH đƣợc thể nhƣ sau: - pH = 6.5-7.5: Khoảng giá trị pH tốt cho vi sinh pH 7.5: Ức chế trình phân hủy chất hữu b) Tải trọng hữu – BOD, COD Tải trọng hữu ảnh hƣởng trực tiếp tới trình xử lý sinh học hiếu khí Do đ cần có kiểm sốt BOD, COD để giữ cho tải trọng bể ổn định đạt hiệu suất tối ƣu Sự tải dẫn đến: c) Giảm hiệu suất trình Tăng hàm lƣợng BOD, COD nƣớc sau xử lý Trƣơng bùn Nồng độ oxy hòa tan - DO Nồng độ oxy hòa tan tối ƣu từ – mg/l Nhu cầu oxy tùy thuộc vào tải trọng hữu (BOD, COD) mật độ vi sinh vật bể phản ứng Nồng độ oxy hòa tan nên đƣợc đo thƣờng xuyên nhiều vị trí khác bể xử lý hiếu khí bùn hoạt tính lơ lửng Sự thiếu oxy bể phản ứng dẫn đến: - Giảm hiệu suất xử lý chất lƣợng nƣớc sau xử lý Giảm khả lắng, tăng số lƣợng vi khuẩn dạng sợi Ức chế q trình oxy hóa Nồng độ oxy cao dẫn đến: d) Phá vỡ bùn Giảm khả lắng, nƣớc sau xử lý bị đục Tốn lƣợng Kiểm soát bùn Đối với bể xử lý sinh học hiếu khí, cần phải theo dõi chặt ch hình thành bùn bể Tính quan trọng bùn khả tạo bơng Hoạt tính bùn giảm theo tuổi bùn SVI giá trị thể tích (mL) có gram MLSS sau lắng 30 phút ống đong lít Thơng thƣờng, trình lắng sinh khối s tốt 80