tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho bệnh viện hùng vương ở quận 5 thành phố hồ chí minh công suất 1000m3 ngày đêm

Luận văn tốt nghiệp Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho bệnh viện Hùng Vương Quận Thành phố Hồ Chí Minh, với cơng suất 1000 m3/ngày đêm MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết đề tài Mục tiêu đề tài Nội dung đề tài Phương pháp thực CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI 1.1 Tổng quan nước thải .3 1.1.1 Phân loại nước thải 1.1.2 Các tính chất đặc trưng nước thải 1.2 Các phương pháp xử lý nước thải 1.2.1 Phương pháp xử lý học 1.2.2 Phương pháp xử lý hóa lý .13 1.2.3 Phương pháp xử lý hóa học 16 1.2.4 Phương pháp xử lý sinh học 18 CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI BỆNH VIỆN VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI BỆNH VIỆN 23 2.1 Giới thiệu bệnh viện Hùng Vương 23 2.1.1 Lịch sử phát triển bệnh viện Hùng Vương 23 2.1.2 Vị trí địa lý 24 2.1.3 Điều kiện tự nhiên .24 2.1.4 Điều kiện kinh tế - xã hội 26 2.2 Nhu cầu sử dụng nước cấp bệnh viện .28 2.3 Nước thải bệnh viện 29 2.3.1 Nguồn phát sinh, đặc tính nước thải bệnh viện 29 2.3.2 Thành phần, tính chất nước thải bệnh viện .29 2.4 Các thông số ô nhiễm đặc trưng nước thải bệnh viện .30 2.4.1 Nước thải phát sinh từ hoạt động khám điều trị bệnh 30 2.4.2 Nước thải sinh hoạt 30 2.4.3 Nước thải từ khu giặt giũ bệnh viện 31 2.4.4 Nước mưa chảy tràn 31 SVTH: Nguyễn Thị Tuyết Phương GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn Luận văn tốt nghiệp Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho bệnh viện Hùng Vương Quận Thành phố Hồ Chí Minh, với cơng suất 1000 m3/ngày đêm 2.5 Sơ đồ thu gom nước thải bệnh viện 31 2.6 Một số phương pháp xử lý nước thải bệnh viện áp dụng 32 CHƯƠNG ĐỀ SUẤT, LỰA CHỌN CƠNG NGHỆ VÀ TÍNH TỐN CƠNG TRÌNH ĐƠN VỊ 35 3.1 Các tiêu xử lý nước thải 35 3.1.1 Thông số nước thải đầu vào 35 3.2 Chỉ tiêu tiêu chí lựa chọn công nghệ .36 3.2 Đề suất lựa chọn công nghệ 36 3.2.1 Sơ đồ công nghệ .36 3.2.3 Lựa chọn công nghệ xử lý .39 3.3 Thơng số tính tốn 40 3.3.1 Hiệu suất đạt sau xử lý .40 3.3.2 Các thơng số tính tốn 40 3.4 Tính tốn công trình đơn vị 41 3.4.1 Song chắn rác 41 3.4.2 Bể thu gom .45 3.4.3 Bể điều hòa 47 3.4.4 Bể Aerotank 52 3.4.5 Bể lắng 61 3.4.6 Bể khử trùng 68 3.4.7 Bể chứa bùn 71 3.5 Tính tốn kinh phí 71 3.5.1 Các hạng mục xây dựng .71 3.5.2 Các hạng mục lắp đặt .76 3.5.3 Các chi phí khác .77 3.5.4 Tổng kinh phí đầu tư 77 3.5.5 Chi phí xử lý m3 nước thải 77 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .79 Kết luận 79 Kiến nghị 79 TÀI LIỆU THAM KHẢO .80 SVTH: Nguyễn Thị Tuyết Phương GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn Luận văn tốt nghiệp Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho bệnh viện Hùng Vương Quận Thành phố Hồ Chí Minh, với công suất 1000 m3/ngày đêm DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT QCVN: qui chuẩn Việt Nam BTNMT: tài nguyên môi trường TCXDVN: tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam BOD (Biochemical Oxygen Demand): Nhu cầu Oxy sinh hóa BTCT: bê tông cốt thép COD (Chemical Oxygen Demand): Nhu cầu Oxy hóa học SVTH: Nguyễn Thị Tuyết Phương GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn Luận văn tốt nghiệp Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho bệnh viện Hùng Vương Quận Thành phố Hồ Chí Minh, với cơng suất 1000 m3/ngày đêm DANH MỤC HÌNH Hình 1-1 Song chắn rác Hình 1-2 Bể lắng ngang Hình 1-3 Cấu tạo bể lắng đứng .9 Hình 1-4 Bể lắng ly tâm .10 Hình 1-5 Bể tách dầu mỡ 11 Hình 1-6 Bể điều hòa 12 Hình 1-7 Bể lọc 13 Hình 1-8 Quá trình tạo cặn hạt keo 14 Hình 1-9 Bể tuyển 15 Hình 2-1 Sơ đồ thu gom nước thải bệnh viện .31 Hình 3-1 Sơ đồ công nghệ 36 Hình 3-2 Sơ đồ công nghệ 38 SVTH: Nguyễn Thị Tuyết Phương GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn Luận văn tốt nghiệp Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho bệnh viện Hùng Vương Quận Thành phố Hồ Chí Minh, với cơng suất 1000 m3/ngày đêm DANH MỤC BẢNG Bảng 3-1 Thành phần nước thải đầu vào Bệnh viện Hùng Vương 35 Bảng 3-2 Hệ số không điều hòa chung 41 Bảng 3-3 Hệ số 𝛽 để tính sức cản cục song chắn .43 Bảng 3-4 Tóm tắt thơng số thiết kế song chắn rác 44 Bảng 3-5 Tóm tắt thông số thiết kế bể thu gom .46 Bảng 3-6 Các dạng khuấy trộn bể điều hòa 47 Bảng 3-7 Các thông số cho thiết bị khuếch tán khí 48 Bảng 3-8 Tóm tắt thơng số thiết kế bể điều hòa 51 Bảng 3-9 Các kích thước điển hình bể Aerotank xáo trộn hoàn toàn 54 Bảng 3-10 Tóm tắt thơng số thiết kế bể Aerotank 60 Bảng 3-11 Tóm tắt thông số thiết kế bể lắng 67 Bảng 3-12 Liều lượng Chlorine cho khử trùng 69 Bảng 3-13 Tóm tắt thơng số thiết kế bể tiếp xúc khử trùng 70 Bảng 3-14 Kích thước bể cần xây dựng 71 Bảng 3-15 Diện tích BTCT bể 72 Bảng 3-16 Thống kê tổng số thép cần sử dụng 75 SVTH: Nguyễn Thị Tuyết Phương GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn Luận văn tốt nghiệp Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho bệnh viện Hùng Vương Quận Thành phố Hồ Chí Minh, với công suất 1000 m3/ngày đêm MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Tại thành phố nước phát triển, song song với việc phát triển kinh tế vấn nạn ô nhiễm môi trường Thành phố Hồ Chí Minh khơng phải trường hợp ngoại lệ, thành phố phát triển vấn đề nhiễm mơi trường khó kiểm soát Hiện nay, Thành phố phải đối mặt với nhiều vấn đề môi trường cấp bách như: ô nhiễm khí thải, khói thải phát sinh từ nhà máy, xí nghiệp, giao thơng, nhiễm nước thải, rác thải sinh hoạt, nước thải từ nhà máy, xí nghiệp, bệnh viện,… Trong đó, quản lý xử lý nước thải vấn đề cần quan tâm Hằng ngày, Thành phố Hồ Chí Minh, khối lượng lớn nước thải thải từ nhiều nguồn khác mà không qua xử lý xử lý sơ bộ, không đạt tiêu chuẩn Tùy theo nguồn thải khác mà tính chất nước thải khác Các nguồn thải chủ yếu từ cảng, nhà máy, xí nghiệp, sở sản xuất, bệnh viện,… Nước thải từ hoạt động cơng nghiệp chứa nhiều kim loại nặng hóa chất độc hại khác gây nguy hiểm cho môi trường Bên cạnh đó, nước thải từ bệnh viện, với tính chất nhiễm đặc trưng, đe dọa đến sức khỏe người môi trường Nước thải bệnh viện nói chung có tính chất gần giống với nước thải sinh hoạt, xét độc tính loại nước thải độc hại nước thải sinh hoạt gấp nhiều lần Trong nước thải bệnh viện chứa lượng lớn chất khí NH3, H2S, NO3-, … vi sinh vật gây bệnh E.Coli, Streppococcus, Faecalis, Clostridium,… số vi khuẩn gây bệnh tả, lỵ, thương hàn,… lan truyền vào môi trường lúc nào, ảnh hưởng đến sức khỏe người dân sống khu vực Các vi sinh vật gây bệnh có nước thải thải ngồi, gặp điều kiện mơi trường thuận lợi không bị tiêu diệt mà còn sinh trưởng phát triển mạnh mẽ hơn, sức kháng cự mạnh trở nên khó tiêu diệt Nước thải ô nhiễm thải trực tiếp môi trường làm cho mơi trường khơng khí xung quanh bị ảnh hưởng Nước thải có hàm lượng hữu cao nhiều hợp chất hóa học hữu cơ, vơ khác có loại thuốc điều trị thải trực tiếp vào môi trường Những chất thải máu, dịch, nước tiểu có hàm lượng hữu cao, phân hủy nhanh, khơng xử lý mức tiếp xúc với khơng khí bị yếu tố mơi trường (nắng, gió, độ ẩm,…) tác động gây mùi thối khó chịu, làm nhiễm khơng khí khu dân cư Ơ nhiễm khơng khí nguồn nước chất thải từ bệnh viện gây tác động không nhỏ đến môi trường sức SVTH: Nguyễn Thị Tuyết Phương GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn Luận văn tốt nghiệp Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho bệnh viện Hùng Vương Quận Thành phố Hồ Chí Minh, với cơng suất 1000 m3/ngày đêm khỏe người khu vực xung quanh Nguy hiểm hơn, nước thải bệnh viện có 20% chất thải nguy hại không xử lý triệt để mối nguy hiểm lớn cho môi trường Với tốc độ gia tăng dân số nay, ngày bệnh viện địa bàn Thành phố phải tiếp nhận số lượng bệnh nhân lớn, chưa kể đến lượng bệnh nhân từ bệnh viện cấp chuyển Lượng nước thải, rác thải từ mà tăng theo Là bệnh viện nằm trung tâm Thành phố, bệnh viện Hùng Vương cần hệ thống xử lý nước thải để xử lý nước bệnh viện thải ngày Do đó, đề tài “Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho bệnh viện Hùng Vương” thực Mục tiêu đề tài Dựa vào thành phần, tính chất nước thải, từ đề xuất cơng nghệ tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho bệnh viện Hùng Vương - Nội dung đề tài Đánh giá thành phần, tính chất nước thải bệnh viện Nêu phương pháp xử lý nước thải bệnh viện Đề xuất phương án xử lý, chọn phương án tối ưu Tính tốn chi tiết công trình đơn vị hệ thống chọn Phương pháp thực Thu thập số liệu, tham khảo tài liệu Phương pháp so sánh Tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải đạt tiêu chuẩn SVTH: Nguyễn Thị Tuyết Phương GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn Luận văn tốt nghiệp Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho bệnh viện Hùng Vương Quận Thành phố Hồ Chí Minh, với cơng suất 1000 m3/ngày đêm CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI 1.1 Tổng quan nước thải 1.1.1 Phân loại nước thải Nước thải chất lỏng thải sau trình sử dụng người bị thay đổi tính chất ban đầu chúng Thơng thường nước thải phân loại theo nguồn gốc phát sinh Đây sở cho việc lựa chọn công nghệ xử lý nước thải Theo cách phân chia này, có loại nước thải sau:  Nước thải sinh hoạt: Đây loại nước thải phát sinh từ trình sinh hoạt người vệ sinh, giặt giũ, chế biến thực phẩm,… khu dân cư, khu vực hoạt động thương mại, công sở, trường học, bệnh viện sở tương tự khác Thành phần loại nước thải tương đối đơn giản, bao gồm chất hữu dễ phân hủy (cacbon hydrat, protein, dầu mỡ,…), chất khoáng (photphat, nito, magie,…) vi sinh vật  Nước thải công nghiệp: Nước thải công nghiệp nước thải từ nhà máy công nghiệp hoạt động, có nước thải sinh hoạt nước thải công nghiệp chủ yếu Thành phần tính chất nước thải cơng nghiệp đa dạng phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: ngành nghề sản xuất, trình độ dây chuyền sản xuất, nguyên vật liệu, lưu lượng,…  Nước thấm qua: Đây nước mưa thấm vào hệ thống cống nhiều cách khác qua khớp nối, ống có khuyết tật thành hố ga  Nước thải đô thị: Nước thải đô thị thuật ngữ chung chất lỏng hệ thống cống thoát nước thành phố Đó hỗn hợp loại nước thải 1.1.2 Các tính chất đặc trưng nước thải a Tính chất vật lý  Màu: Phát sinh từ nước thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp phân rã tự nhiên chất hữu  Mùi: Sinh trình thối rữa loại chất thải sinh hoạt chất thải công nghiệp SVTH: Nguyễn Thị Tuyết Phương GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn Luận văn tốt nghiệp Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho bệnh viện Hùng Vương Quận Thành phố Hồ Chí Minh, với cơng suất 1000 m3/ngày đêm  Chất rắn: Các chất thải sinh hoạt, xói mòn đất, dòng thấm chảy vào hệ thống b Thành phần hóa học  Thành phần hữu cơ: Thành phần hữu chủ yếu có nước thải cacbonhydrat, mỡ, dầu, dầu nhờn chất hoạt động bề mặt (sinh từ chất thải sinh hoạt, chất thải cơng nghiệp), phenol (có chất thải cơng nghiệp), protein (có chất thải sinh hoạt), thuốc trừ sâu (sinh từ chất thải nông nghiệp) số chất khác sinh trình phân rã tự nhiên chất hữu  Thành phần vô cơ: Thành phần chất vơ có nước thải bao gồm: độ kiềm, clorua, kim loại nặng, Nito, Photpho, Lưu huỳnh, chất độc khí H2S, CH2,… Các thành phần vô chủ yếu sinh từ chất thải sinh hoạt, chất thải công nghiệp, từ trình thấm nước ngầm chất làm mềm nước… c Thành phần sinh học Bao gồm vi sinh vật, vi khuẩn có dòng nước hở, nhà máy xử lý chất thải sinh hoạt Ngồi ra, có thêm số thành phần quan trọng có liên quan tới cơng nghệ xử lý, là:  Các chất lơ lửng: Các chất rắn lơ lửng dẫn đến việc tăng khả lắng bùn điều kiện kị khí nước thải không qua xử lý vào môi trường  Các chất hữu phân hủy sinh học: Gồm protein, cacbonhydrat chất béo Nếu thải trực tiếp vào môi trường, trình ổn định sinh học chúng làm giảm lượng oxi nước tự nhiên, làm cho nước có mùi vị  Các nhân tố gây bệnh: Rất nhiều bệnh lan truyền qua vi khuẩn gây bệnh nước thải  Các chất dinh dưỡng: Nitơ, Photpho Cacbon chất dinh dưỡng cho phát triển sinh vật Khi thải chúng vào mơi trường nước, chất dinh dưỡng dẫn đến phát triển ý muốn vi sinh vật môi trường nước SVTH: Nguyễn Thị Tuyết Phương GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn Luận văn tốt nghiệp Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho bệnh viện Hùng Vương Quận Thành phố Hồ Chí Minh, với cơng suất 1000 m3/ngày đêm  Các chất hữu trơ: Các chất hữu không bị phân hủy phương pháp xử lý nước thải thông thường  Kim loại nặng: Các kim loại nặng thường nhiễm vào nguồn nước hoạt động công nghiệp, chúng cần khử khỏi nước thải  Các chất rắn vô hòa tan: Các thành phần vô Canxi, Natri, Sunfat có mặt nước thải sinh hoạt từ q trình sử dụng nước 1.2 Các phương pháp xử lý nước thải 1.2.1 Phương pháp xử lý học Những phương pháp loại chất rắn có kích thước tỷ trọng lớn nước thải gọi chung phương pháp học Xử lý học khâu sơ chuẩn bị cho xử lý sinh học Xử lý nước thải phương pháp học thường thực cơng trình thiết bị song chắn rác, bể lắng cát, bể tách dầu mỡ… Đây thiết bị cơng trình xử lý sơ chỗ tách chất tán thô nhằm đảm bảo cho hệ thống nước cơng trình xử lý nước thải phía sau hoạt động ổn định Phương pháp xử lý học tách khỏi nước thải sinh hoạt khoảng 60% tạp chất không tan, nhiên BOD nước thải giảm không đáng kể Để tăng cường trình xử lý học, người ta làm thoáng nước thải sơ trước lắng nên hiệu suất xử lý cơng trình học tăng đến 75% BOD giảm 10 – 15% Một số cơng trình xử lý nước thải phương pháp học bao gồm: a Song chắn rác Nhiệm vụ: song chắn rác dùng để giữ lại tạp chất thô giấy, rác, túi nilon, vỏ tạp chất có nước thải nhằm đảm bảo cho máy bơm, công trình thiết bị xử lý nước thải hoạt động ổn định Song chắn rác đan xếp với khe hở từ 16 đến 50mm, thép, inox, nhựa gỗ Tiết diện hình chữ nhật, hình tròn elip Bố trí song chắn rác máng dẫn nước thải Các song chắn rác đặt song song với nhau, nghiêng phía dòng nước chảy để giữ rác lại SVTH: Nguyễn Thị Tuyết Phương GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn Luận văn tốt nghiệp Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho bệnh viện Hùng Vương Quận Thành phố Hồ Chí Minh, với cơng suất 1000 m3/ngày đêm Giả sử hàm lượng bùn hoạt tính lắng đáy bể lắng có hàm lượng chất rắn 0,8% khối lượng riêng 1,008 kg/l Vậy lưu lượng bùn dư cần xử lý là: 𝑄𝑤 = 𝑃𝑥ả 20 = = 2480 (𝑙/𝑛𝑔đ) = 2,48 (𝑚3 /𝑛𝑔đ) 0,008 × 1,008 0,008 × 1,008 Vậy lưu lượng bùn là: 𝑄𝑏 = 450 + 2,48 = 452,48 (𝑚3 /𝑛𝑔đ) = 18,85 (𝑚3 /ℎ) = 0,0052 (𝑚3 /𝑠) Đường kính ống dẫn bùn: 𝐷𝑏 = √ × 𝑄𝑏 × 18,85 =√ = 0,098 (𝑚) 𝜋×𝑣 𝜋 × 0,7 × 3600 Chọn ống dẫn bùn ống PVC có D = 100 mm  Tính lượng bùn ngày Lượng SS trình lắng 70%: 140,6 – 42,18 = 98,42 mg/l Lượng bùn tạo là: 𝐺𝑆𝑆 = 98,42𝑚𝑔/𝑙 × 10−6 𝑘𝑔/𝑚𝑔 × 1000𝑚3 /𝑛𝑔à𝑦 × 103 𝑙/𝑚3 = 98,42 (𝑘𝑔𝑆𝑆/𝑛𝑔à𝑦) Lượng BOD trình lắng 10%: 22,72 – 20,448 = 2,272 mg/l Lượng bùn tạo ra: 𝐺𝐵𝑂𝐷 = 2,272𝑚𝑔/𝑙 × 10−6 𝑘𝑔/𝑚𝑔 × 1000𝑚3 /𝑛𝑔à𝑦 × 103 𝑙/𝑚3 = 2,272(𝑘𝑔𝑆𝑆/𝑛𝑔à𝑦)  Tính tốn bơm bùn tuần hồn Lưu lượng bơm: 𝑄𝑡 = 450 (𝑚3 /𝑛𝑔đ) = 18,75 (𝑚3 /ℎ) Cột áp bơm: H = 10 m Công suất bơm: 𝑁= 𝑄𝑡 × 𝜌 × 𝑔 × 𝐻 18,75 × 1020 × 9,81 × 10 = = 0,65 𝐾𝑊 1000 × 𝜂 1000 × 0,8 × 3600 Trong đó: η – hiệu suất chung bơm, η = 0,7 – 0,9 Chọn η = 0,8 𝜌 – khối lượng riêng bùn, 𝜌 = 1020 kg/m3 Chọn bơm chìm hút bùn HSF250 – 1.75  Tính tốn bơm bùn dư bể chứa bùn SVTH: Nguyễn Thị Tuyết Phương GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn 66 Luận văn tốt nghiệp Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho bệnh viện Hùng Vương Quận Thành phố Hồ Chí Minh, với cơng suất 1000 m3/ngày đêm Lưu lượng bơm: 𝑄𝑏 = 452,48 (𝑚3 /𝑛𝑔đ) = 18,85 (𝑚3 /ℎ) Cơng suất bơm: 𝑁= 𝑄 × 𝜌 × 𝑔 × 𝐻 18,85 × 1020 × 9,81 × 10 = = 0,65 𝐾𝑊 1000 × 𝜂 1000 × 0,8 × 3600 Bảng 3-11 Tóm tắt thơng số thiết kế bể lắng STT Thông số Ký hiệu Đơn vị Giá trị Thời gian lắng t h 2 Số đơn nguyên bể n bể Diện tích bể F1 m2 10,91 Chiều cao vùng lắng htt mm 3600 Đường kính bể D mm 3800 Đường kính ống trung tâm d mm 600 Chiều cao phần nón hn mm 2770 Chiều cao bể H mm 6870 Đường kính ống dẫn nước thải vào Dv mm 120 10 Đường kính ống dẫn nước thải Dr mm 120 11 Đường kính ống dẫn bùn Db mm 100 12 Cơng suất bơm tuần hoàn bùn N KW 0,65 13 Công suất bơm bùn dư N KW 0,65 14 Tổng số khe máng cưa n khe 96  Hàm lượng chất bẩn nước thải sau khỏi bể lắng:  Hàm lượng chất rắn lơ lửng khỏi song chắn rác giảm 70%: SS’ = SS * (100% - 70%) = 140,6 * (100% - 70%) = 42,18 (mg/l) SVTH: Nguyễn Thị Tuyết Phương GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn 67 Luận văn tốt nghiệp Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho bệnh viện Hùng Vương Quận Thành phố Hồ Chí Minh, với cơng suất 1000 m3/ngày đêm  Hàm lượng COD giảm 10%: COD’ = COD * (100% - 10%) = 32,1 * (100% - 10%) = 28,89 (mg/l)  Hàm lượng BOD giảm 10%: BOD’ = BOD * (100% - 10%) = 22,72 * (100% - 10%) = 20,448 (mg/l) 3.4.6 Bể khử trùng Giả sử hiệu khử trùng sau cơng trình xử lý 90% Lượng Coliform lại sau q trình xử lý sinh học (sau bể bùn hoạt tính): 𝑁0 = (1 − 𝐸 ) × 𝑁𝑖 100 Trong đó: N0 – số coliform lại sau bể bùn hoạt tính (N0/100ml) E – hiệu khử trùng trình xử lý sinh học (%) Ni – số coliform nước thải đầu vào (N0/100ml); Ni = 6,5 x 104 MPN/100 ml Vậy lượng coliform bằng: 𝑁0 = (1 − 90 ) × 6,5 × 104 = 6500 (𝑀𝑃𝑁/100𝑚𝑙) 100  Tính lượng Chlorine cần châm vào Theo QCVN 28:2010/BTNMT, cột B số vi khuẩn u cầu lại sau qua bể tiếp xúc Nt = 5000 MPN/100ml Chọn thời gian tiếp xúc t = 30 phút (Điều 7.200 - TCXDVN 51:2008) Liều lượng Chlorine cho vào tính tốn theo cơng thức sau: 𝑁𝑡 = (1 + 0,23 × 𝐶𝑡 × 𝑡)−3 𝑁0 Trong đó: Nt – số vi khuẩn Coliform sau thời gian tiếp xúc t; N0 – số vi khuẩn Coliform vào bể tiếp xúc; Ct – lượng Chlorine dư yêu cầu (mg/l); t – thời gian tiếp xúc (phút); Phương trình viết lại sau: SVTH: Nguyễn Thị Tuyết Phương GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn 68 Luận văn tốt nghiệp Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho bệnh viện Hùng Vương Quận Thành phố Hồ Chí Minh, với cơng suất 1000 m3/ngày đêm −1 −1 𝑁𝑡 5000 ) − 1] = 0,4 𝐶𝑡 × 𝑡 = × [( ) − 1] = × [( 0,23 𝑁0 0,23 6500 Vậy Ct = 0,013 (mg Chlorine/l) Bảng 3-12 Liều lượng Chlorine cho khử trùng Nước thải Liều lượng (mg/l) Nước thải sinh hoạt lắng sơ – 10 Nước thải kết tủa hóa chất – 10 Nước thải sau xử lý bể lọc sinh học – 10 Nước thải sau xử lý bùn hoạt tính 2–8 Nước thải sau lọc cát 1–5 (Nguồn: Trang 471 – Xử lý nước thải thị cơng nghiệp – Tính tốn thiết kế cơng trình – Lâm Minh Triết, Nguyễn Thanh Hùng, Nguyễn Phước Dân) Dựa vào bảng 3.14, lượng Chlorine bị oxy hóa chất khử chất hữu còn lại nước thải, lượng Chlorine cho vào lấy C = mg/l  Tính tốn kích thước bể Thể tích bể tiếp xúc: 𝑊 =𝑄×𝑡 = 41,67 × 30 = 20,835 (𝑚3 ) 60 Trong đó: Q – lưu lượng nước thải đưa vào bể tiếp xúc (m3/h); t – thời gian tiếp xúc, t = 30 phút; Chọn chiều sâu lớp nước bể H = 2,5m Diện tích mặt thống bể tiếp xúc là: 𝐹= 𝑊 20,835 = = 8,33 (𝑚2 ) 𝐻 2,5 SVTH: Nguyễn Thị Tuyết Phương GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn 69 Luận văn tốt nghiệp Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho bệnh viện Hùng Vương Quận Thành phố Hồ Chí Minh, với cơng suất 1000 m3/ngày đêm Chiều cao xây dựng bể: 𝐻𝑥𝑑 = 𝐻 + ℎ𝑏𝑣 = 2,5 + 0,5 = 3(𝑚) Chọn diện tích mặt thống bể: F = 8,4 m2 Chọn bể tiếp xúc gồm ngăn, diện tích ngăn là: 𝑓= 𝐹 8,4 = = 4,2 (𝑚2 ) 2 Chọn chiều rộng bể khử trùng B = 1m Vậy chiều dài bể là: 𝐿= 𝑊 20,835 = = 6,95 (𝑚) 𝐻×𝐵 3×1 Chọn chiều dài L = m Thể tích thực tế bể tiếp xúc: 𝑊𝑡 = 𝐿 × 𝐵 × 𝐻 = × × = 21 (𝑚3 )  Tính tốn đường ống dẫn nước thải Chọn vận tốc nước thải chảy ống v = 1,2 m/s Đường kính ống dẫn nước thải; 𝐷=√ 4×𝑄 × 1000 =√ = 0,11 (𝑚) 𝜋×𝑣 𝜋 × 1,2 × 86400 Chọn ống dẫn nước thải vào bể khử trùng ống PVC, có D = 110mm  Tính hóa chất khử trùng Lưu lượng thiết kế: Q = 1000 m3/ngđ Lượng Chlorine cho vào, ta tính Ct = 0,013 (mg Chlorine/l) Do lượng Chlorine bị trình oxy hóa chất hữu cơ, ta chọn liều lượng Chlorine cho vào bể mg/l Liều lượng Chlorine: C = mg/l Lượng Chlorine tiêu thụ ngày: 𝑀 = 𝑄 × 𝐶 = 1000 × 10−3 × = (𝑘𝑔/𝑛𝑔à𝑦) Bảng 3-13 Tóm tắt thông số thiết kế bể tiếp xúc khử trùng STT Thông số Ký hiệu Đơn vị Giá trị t phút 30 Thời gian tiếp xúc SVTH: Nguyễn Thị Tuyết Phương GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn 70 Luận văn tốt nghiệp Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho bệnh viện Hùng Vương Quận Thành phố Hồ Chí Minh, với cơng suất 1000 m3/ngày đêm Kích thước bể Chiều dài L mm 7000 Chiều rộng B mm 1000 Chiều cao công tác H mm 2500 Chiều cao xây dụng Hxd mm 3000 ngăn Số ngăn bể Đường ống dẫn nước thải D mm 110 Thể tích xây dựng bể Wt m3 21 Lượng Chlorine tiêu thụ ngày M kg/ngày 3.4.7 Bể chứa bùn Tổng lượng cặn tích lũy ngày: 𝐺 = 𝑄(0,8 × 𝑆𝑆 + 0,3𝐵𝑂𝐷5 ) = 1000 × (0,8 × 148 + 0,3 × 126) × 10−3 = 304.2 𝑘𝑔 = 0,31 𝑇 Trong đó: Q = 1000 m3/ngđ SS = 148 mg/l BOD5 = 126 mg/l Thể tích cặn đưa bể: 𝑉= 𝐺 0,31 = = 30,85 𝑚 ⁄𝑛𝑔 1,005 × 0,01 1,005 × 0,01 Chọn thời gian lưu bùn 10 ngày cho lần đem thải bỏ Vậy điện tích tối thiểu bể chứa bùn là: 30,85 x 10 = 308,5 m3 Kích thước xây dựng bể: LxBxH = 10 x 10 x 3,1 3.5 Tính tốn kinh phí 3.5.1 Các hạng mục xây dựng Bảng 3-14 Kích thước bể cần xây dựng Tên bể Chiều dài Chiều rộng Chiều cao L (m) B (m) H (m) SVTH: Nguyễn Thị Tuyết Phương GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn Bề dày (m) Thành Đáy 71 Luận văn tốt nghiệp Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho bệnh viện Hùng Vương Quận Thành phố Hồ Chí Minh, với công suất 1000 m3/ngày đêm Bể thu gom 2,25 0,2 0,2 Bể điều hòa 10 4,5 0,2 0,2 Bể Aerotank 4,5 0,2 0,2 Bể khủ trùng 0,2 0,2 Bể chứa bùn 10 10 3,1 0,2 0,2 Tính diện tích BTCT cần thi công: Đáy bể: Vđáy = L x B x b1 Thành bể: Vthành = (L + B) x H x b2 Lớp lót chọn 120% diện tích đáy bể Trong đó:  L: Chiều dài bể (m)  B: Chiều rộng bể (m)  H: Chiều cao bể (m)  b1: bề dày đáy bể (m)  b2: bề dày thành bể (m) Bể lắng: Vlang = (2 𝜋 × 𝑟 × 𝐻 ) + (𝜋 × 𝑟 × 𝑙) = (2 × 𝜋 × 3,8 × 3,6) + (𝜋 × 3,8 × 2,77) = 59,5 (𝑚3 ) Bảng 3-15 Diện tích BTCT bể Thể tích đáy bể Thể tích thành bể Thể tích lót (m3) (m3) (m3) Bể thu gom 1,8 12,5 1,08 Bể điều hòa 16 32,4 19,2 Bể Aerotank 9,6 25,2 11,52 Tên bể SVTH: Nguyễn Thị Tuyết Phương GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn 72 Luận văn tốt nghiệp Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho bệnh viện Hùng Vương Quận Thành phố Hồ Chí Minh, với cơng suất 1000 m3/ngày đêm Bể lắng 59,5 71,4 Bể khử trùng 1,4 9,6 1,68 Bể chứa bùn 20 24,8 24 Tổng BTCT: 341,68 m3 Ta chọn loại bê tông MAC – 200 dùng xi măng PCB.40, PCHS40 cát mịn, dá dăm 2x4 Với công thức m3 Đá dăm (m3) Cát (m3) Xi măng PCB40 (kg) Nước (lít) 0,86 0,483 278 185 (Theo thông tin Công ty Gamma NT) Vậy tổng vật liệu cần xây dựng: Thể tích Đá dăm (m3) Cát (m3) Xi măng PCB40 (kg) Nước (lít) (m ) 0,86 0,483 278 185 341,68 293,85 165 94987 63210,8 Giá vật liệu xây dựng Đá dăm 2x4: 140.000đ /m3 Xi măng bao BCP40 Đồng Lâm: 1.270đồng /kg Cát: 200.000đ /m3 Tên vật liệu Đơn vị Giá (đồng) Tổng giá (Đồng) Đá dăm 2x4 m3 140.000 41.139.000 1.270 120.633.490 70.000 33.000.000 Xi măng bao Đồng Lâm Cát BCP40 Kg m3 SVTH: Nguyễn Thị Tuyết Phương GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn 73 Luận văn tốt nghiệp Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho bệnh viện Hùng Vương Quận Thành phố Hồ Chí Minh, với công suất 1000 m3/ngày đêm 194.722.490* Tổng giá (Giá vật liệu tham khảo bảng Công Bố Giá Gốc Vật Liệu Xây Dựng) *Giá xây dựng chưa tính chi phí thuê nhân công Thép: Nếu đổ bê tông, cốt thép có vị trí thẳng đứng dạng lưới với dạng hình vng với cạnh từ 18 – 22 cm Chọn b1 = 20 cm Chọn đường kính thép từ 𝜙 12 đê𝑛 𝜙 16 tùy thuộc vào độ dày thành bể  Đối với thành bể có độ dày 0,2m khoảng cách lưới cách 0,14m lưới cách thành a1 = 0,03m Đối với cốt thép đáy bể ta chọn đường kính thép 𝜙 18  Bố trí thép mặt dạng hình vng với cạnh từ 18 – 22 cm Chọn b2 = 20 cm  Mặt bố trí hình vng với khoảng cách b3 = 40 cm Cơng thức tính lượng thép: Đối với thành bể Số thép dọc lưới thép: 𝑛= (𝐵 + 𝐿 ) × 𝑏𝑖 Số thép ngang lưới thép: 𝑛= 𝐻 𝑏𝑖 Trong đó:  a: khoảng cách đầu thép với thành bể  bi: khoảng cách cạnh phân bố lưới thép Đối với đáy bể: Số thép thép chiều rộng bể: 𝑛1 = 𝐿 𝑏𝑖 Số thép theo chiều dài bể: SVTH: Nguyễn Thị Tuyết Phương GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn 74 Luận văn tốt nghiệp Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho bệnh viện Hùng Vương Quận Thành phố Hồ Chí Minh, với cơng suất 1000 m3/ngày đêm 𝐵 𝑛2 = 𝑏𝑖 Chiều dài ứng với chiều dài kích thước bể Áp dụng cơng thức ta có bảng thống kê số tổng số thép cần sử dụng Bảng 3-16 Thống kê tổng số thép cần sử dụng Đáy bể Thành bể Tên bể Thanh dọc Thanh ngang Bể thu gom 62,5 Bể điều hòa Lưới Lưới n1 n2 n1 n2 25 20 11,5 10 5,6 180 22,5 50 40 25 20 Bể Aerotank 140 22,5 30 40 15 20 Bể lắng 60 18 - - - - Bể khử trùng 80 15 35 17,5 2,5 Bể chứa bùn 200 15,5 50 50 25 25 Đơn vị tính: số Đối với thành bể ta chọn thép 𝜙 14 đáy bể chọn 𝜙 18 Mỗi thép 11m Số lượng thép: 𝜙 14 = 841 𝜙 18 = 497 𝑐â𝑦 Tổng chiều dài thép 𝜙 14 = 9251 (m) Tổng chiều dài thép 𝜙 18 = 5467 (m) Tổng giá tiền thép: 𝜙 14 Thép Việt Nhật: 138.000đ/ 𝜙 18 Thép Việt Nhật: 240.000đ/ 𝑁2 = 138.000 × 841 + 240.000 × 497 = 235.338.000 đ SVTH: Nguyễn Thị Tuyết Phương GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn 75 Luận văn tốt nghiệp Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho bệnh viện Hùng Vương Quận Thành phố Hồ Chí Minh, với cơng suất 1000 m3/ngày đêm Vậy Tổng tiền xây dựng N = 194.722.490+ 235.338.000 = 430.060.490 đ Tiền nhân cơng tính 150% giá tiền xây dựng Chi phí là: 𝐴1 = 430.060.490 + 430.060.490 ∗ 120% = 946.133.000 đồ𝑛𝑔 3.5.2 Các hạng mục lắp đặt STT Thiết bị Số lượng Đơn giá (đồng) Thành tiền (đồng) Bơm nước thải 15.000.000 30.000.000 Bơm bùn 20.000.000 40.000.000 Hệ thống điện tủ điều khiển 15.000.000 15.000.000 Thừng đựng hóa chất 8.000.000 8.000.000 Phụ tùng đường ống, ống PVC (Ф100) 50.000.000 Các dụng cụ pha chế hóa chất 20.000.000 Bơm định lượng hóa chất 14.000.000 28.000.000 Đĩa phân phối khí 60 750.000 45.000.000 Hành lang, cầu thang 50.000.000 50.000.000 10 Dụng cụ gắp rác, cào bùn, ống dẫn bùn 15.000.000 15.000.000 11 Máy khí nén 15.000.000 30.000.000 Tổng (A2): 331.000.000 SVTH: Nguyễn Thị Tuyết Phương GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn 76 Luận văn tốt nghiệp Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho bệnh viện Hùng Vương Quận Thành phố Hồ Chí Minh, với cơng suất 1000 m3/ngày đêm 3.5.3 Các chi phí khác STT Hạng mục Cách tính Thành tiền (đồng) Chi phí thiết kế kỹ thuật A = 2,5%A1 + 2,1%A2 30.000.000 Chi phí khảo sát phân tích mẫu 8.000.000 Chi phí chuyển giao cơng 3,5% (A1+ A2) nghệ 43.650.000 Chi phí đào đất 15.000.000 Tổng (A3): 96.650.000 3.5.4 Tổng kinh phí đầu tư A = A1 + A2 + A3 = 946.133.000 + 331.000.000 + 96.650.000 = 1.373.783.000 (đồng) 3.5.5 Chi phí xử lý m3 nước thải Chi phí xử lý m3 nước thải bao gồm chi phí sau:  Chi phí điện năng: Với bơm nước thải từ bể điều hòa đến bể Aerotank, bơm bùn bể lắng, máy nén khí (1 bể điều hòa, bể Aerotank), bơm định lượng hóa chất, ước tính lượng điện tiêu thụ ngày 500 KW/ngày Mức giá điện 2000 (đồng/KW) → chi phí điện cho ngày: 2000 * 500 = 1.000.000 (đồng) → chi phí điện cho năm: 1.000.000 * 365 = 365.000.000 (đồng)  Chi phí hóa chất: Lượng clo dùng cho khử trùng kg/ngày Giá kg Clorua vơi 10.000 đồng → chi phí hóa chất năm: * 365 * 10.000 = 1.095.000 đồng/năm  Chi phí nhân cơng Để quản lý tốt vận hành tốt hệ thống, cần kỹ sư công nhân:  Kỹ sư: 7.000.000 đồng/tháng → 168.000.000 đồng/năm  Công nhân: 5.000.000 đồng/tháng → 120.000.000 đồng/năm Chi phí nhân cơng: 168.000.000 + 120.000.000 = 288.000.000 đồng/năm SVTH: Nguyễn Thị Tuyết Phương GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn 77 Luận văn tốt nghiệp Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho bệnh viện Hùng Vương Quận Thành phố Hồ Chí Minh, với cơng suất 1000 m3/ngày đêm  Chi phí sửa chữa định kỳ: 50.000.000 đồng/năm  Tổng chi phí xử lý: S = 365.000.000 + 1.095.000 + 288.000.000 + 50.000.000 = 704.095.000 (đồng) → chi phí xử lý cho m3 nước thải ngày: 701.095.000 = 1.920 ≈ 2.000 (đồng) 365 ∗ 1000 SVTH: Nguyễn Thị Tuyết Phương GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn 78 Luận văn tốt nghiệp Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho bệnh viện Hùng Vương Quận Thành phố Hồ Chí Minh, với công suất 1000 m3/ngày đêm KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Đề tài “Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho bệnh viện Hùng Vương với công suất 1000 m3/ngày đêm” giải nội dung sau:  Tìm hiểu thành phần, tính chất, phương pháp xử lý nước thải bệnh viện, trạng quản lý nguồn thải địa bàn thành phố  Tìm hiểu bệnh viện Hùng Vương như: qui mơ bệnh viện, diện tích mặt bằng,…  Tính tốn lưu lượng đề xuất phương án xử lý thích hợp  Tính tốn cơng trình xử lý, bao gồm: song chắn rác, bể điều hòa, bể Aerotank, bể lắng, bể khử trùng, bể chứa bùn Kiến nghị Sau trình khảo sát nghiên cứu, em xin đề xuất số kiến nghị sau: Bệnh viện nên có phận chuyên trách quản lý mơi trường, phận có nhiệm vụ vận hành hệ thống xử lý, kiểm tra đo đạc tiêu chất lượng nước đầu vào đầu hệ thống, khắc phục cố trình vận hành hệ thống xử lý Mở rộng thêm diện tích mặt phục vụ cơng tác xử lý nước thải, thu gom rác thải SVTH: Nguyễn Thị Tuyết Phương GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn 79 Luận văn tốt nghiệp Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho bệnh viện Hùng Vương Quận Thành phố Hồ Chí Minh, với cơng suất 1000 m3/ngày đêm TÀI LIỆU THAM KHẢO Lâm Minh Triết, Nguyễn Thanh Hùng, Nguyễn Phước Dân – 2001 – Xử lý nước thải thị cơng nghiệp, Tính tốn thiết kế cơng trình Trịnh Xn Lai – 2000 – Tính tốn thiết kế cơng trình xử lý nước thải – NXB Xây dựng PGS.TS Hoàng Huệ - Giáo trình Xử lý nước thải TCXDVN 51:2008 SVTH: Nguyễn Thị Tuyết Phương GVHD: PGS.TS Nguyễn Đinh Tuấn 80 ... tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho bệnh viện Hùng Vương Quận Thành phố Hồ Chí Minh, với cơng suất 1000 m3 /ngày đêm DANH MỤC BẢNG Bảng 3-1 Thành phần nước thải đầu vào Bệnh viện Hùng Vương. .. rác thải từ mà tăng theo Là bệnh viện nằm trung tâm Thành phố, bệnh viện Hùng Vương cần hệ thống xử lý nước thải để xử lý nước bệnh viện thải ngày Do đó, đề tài Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý. .. nghiệp Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho bệnh viện Hùng Vương Quận Thành phố Hồ Chí Minh, với cơng suất 1000 m3 /ngày đêm CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI BỆNH VIỆN VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ