Tính toán và thiết kế hệ thống xử lý nước thải chợ bình phú, xã bình phú công suất 100m3 ngày đêm

- Nước mưa chảy tràn trong khu vực chợ - Nước rửa các loại hàng hóa, dụng cụ, sử dụng - Nước chảy tràn từ bể tự hoại của nhà vệ sinh trong chợ - Nước rỉ ra từ các bãi rác của chợ - Nước

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU

CHƯƠNG I TỔNG QUAN 1

1.1 TỔNG QUAN VỀ CHỢ BÌNH PHÚ 1

1.1.1 Quá trình hình thành và phát triển của chợ: 1

1.1.2 Hướng phát triển của chợ trong tương lai: 3

1.2 TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI CHỢ 4

2.3 ĐẶC TÍNH NƯỚC THẢI CHỢ BÌNH PHÚ 8

2.3.1 Nguồn gốc : 8

2.3.2 Thành phần : 8

2.3.3 Tính chất : 8

CHƯƠNG II CƠ SỞ ĐỀ XUẤT, LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI XÃ BÌNH PHÚ 10

2.1.TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHỢ 10

2.1.1 Phương pháp xử lý cơ học: 10

2.1.2 Phương pháp xử lý hóa học và hóa lý: 11

2.1.3 Phương pháp sinh học: 12

2.2 ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHỢ BÌNH PHÚ 14

2.2.1 quy trình công nghệ 1: 14

2.2.2 Sơ đồ quy trình công nghệ 2: 17

2.2.3 PHÂN TÍCH ƯU NHƯỢC ĐIỂM VÀ LỰA CHỌN SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ : 19

CHƯƠNG III TÍNH TOÁN HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHỢ BÌNH PHÚ 21 3.1 SƠ ĐỒ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ ÁP DỤNG CHO XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHỢ BÌNH PHÚ 21

3.2 TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ 24

3.2.1 song chắn rác : 24

3.2.2 Hố gom: 26

3.2.3 Bể tách dầu mỡ: 27

3.2.4 Bể điều hòa: 28

3.2.5 Bể sinh học thiếu khí ANOXIC: 32

3.2.6 Bể sinh học hiếu khí AEROTANK : 37

3.2.7 Bể lắng: 45

3.2.8 Bể lọc áp lực: 48

3.2.9 bể chứa bùn: 53

3.2.10 bể khử trùng: 55

CHƯƠNG IV.KHÁI TOÁN GIÁ THÀNH XỬ LÝ 57

4.1 DỰ TOÁN PHẦN XÂY DỰNG VÀ THIẾT BỊ: 57

4.1.1 Phần xây dựng: 57

4.1.2 Phần thiết bị: 58

4.1.3 Tổng cộng dự toán: 64

4.2 SUẤT ĐẦU TƯ: 64

4.3 CHI PHÍ VẬN HÀNH: 64

4.3.1 Chi phí điện: 64

4.3.2 Chi phí hoá chất 65

4.3.3 Chi phí nhân công 65

4.3.4 Chi phí bảo trì, sửa chữa 65

4.3.5 Chi phí vận hành xử lý 1m3 nước thải 65

CHƯƠNG V VẬN HÀNH,SỰ CỐ VÀ CÁC BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC 66

5.1 KĨ THUẬT VẬN HÀNH 66

5.1.1Nhận diện tủ điều khiển của hệ thống 66

5.1.2 Thao tác vận hành 66

5.1.2.1 Các bước chuẩn bị trước khi vận hành 66

5.1.2.2 Thao tác vận hành 68

5.2 SỰ CỐ, NGUYÊN NHÂN VÀ BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC 73

5.2.1 Một số sự cố về bơm và biện pháp khắc phục 73

5.2.2 Một số sự cố phải tạm ngưng vận hành hệ thống(mất điện, sự cố kỹ thuật, bảo trì hệ thống ) 76

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 77

TÀI LIỆU THAM KHẢO 79

DANH MỤC HÌNH

Hình 2.1 Vị trí địa lý xã Bình Phú 2

Hình 2.2 Vị trí xây dựng chợ mới Bình Phú 3

Hình 2.3 Hệ thống xử lý nước thải chợ ( minh họa) 5

Hình 2.4 Quy trình công nghệ xử lý nước thải từ chợ 6

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Thành phần và tính chất nước thải chợ 4

Bảng 1.2 Thành phần nước thải chợ Bình Phú 9

Bảng 2.1 Phân tích lựa chọn sơ đồ công nghệ 19

Bảng 3.1 Thành phần nước thải chợ Bình Phú 23

Bảng 3.2 Bảng hiệu suất quy trình công nghệ xử lý 23

Bảng 3.3 Thông số thiết kế song chắn rác 26

Bảng 3.4 Thông số thiết kế hố gom 27

Bảng 3.5 Thông số thiết kế bể tách dầu mỡ 28

Bảng 3.6 Thông số thiết kế bể điều hòa 32

Bảng 3.7 Thông số động học của hệ vi sinh tự dưỡng và dị dưỡng 33

Bảng 3.8 Thông số thiết kế bể anoxic 37

Bảng 3.9 Thông số thiết kế bể Aerotank 45

Bảng 3.10 Thông số thiết kế bể lắng 48

Bảng 3.11 Thông số thiết kế bồn lọc áp lực 53

Bảng 3.12 Thông số thiết kế bể chứa bùn 55

Bảng 3.13 Thông số thiết kế bể khử trùng 57

Bảng 4.1 Dự toán kinh phí phần xây dựng 57

Bảng 4.2 Dự toán kinh phí phần thiết bị 58

Bảng 4.3 Điện năng tiêu thụ trong ngày của hệ thống 64

Bảng 4.4 Lượng hóa chất tiêu thụ trong ngày của hệ thống 65

Bảng 5.1 Một số sự cố về bơm và biện pháp khắc phục 73

Bảng 5.2 Một số sự cố về máy thổi khí và biện pháp khắc phục 73

DANH SÁCH CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

SS : Cặn lơ lửng (Suspended Solids)

TCXDVN 33:2006 : Tiêu chuẩn thiết kế - Cấp nước - Mạng lưới đường ống

và công trình QCVN 14:2008/BTNMT : Quy chuẩn quốc gia về nước thải sinh hoạt

BTNMT : Bộ tài nguyên môi trường

F/M : Tỷ số thức ăn/vi sinh vật (Food and microorganism

ratio)

MLSS : Chất rắn lơ lửng trong hỗn dịch (Mixed Liquor Suspended

Solids)

MỞ ĐẦU

GIỚI THIỆU:

Trong những năm gần đây, nền kinh tế Việt Nam đã có những bước phát triển vượt bậc đáng kể, mang lại hiểu quả cải thiện rõ nét đời sống cho toàn xã hội Bên cạnh sự phát triển đi lên của nhiều ngành kinh tế, cũng đang vấp phải bài toán khó ô nhiễm môi trường do phát triển mang lại Ô nhiễm môi trường phát sinh từ rất nhiều ngành như công nghiệp, khai thác, giao thông vận tải, y tế, sinh hoạt…Một trong những nguồn phát thải ô nhiễm là từ các hoạt động thương mại, dịch vụ phục vụ nhu cầu con người trong

đó các chợ đóng góp một phần quan trọng trong lĩnh vực này Kinh tế ngày càng phát triển, chất lượng cuộc sống ngày càng được nâng cao, vì thế nhu cầu tiêu dùng của con người ngày một tăng lên và các mặt hàng nông sản, thực phẩm cũng không ngừng nâng cao về số lượng và chất lượng Hệ thống các chợ ngày càng được xây dựng quy mô và

mở rộng hơn cũng như xây dựng ở nhiều nơi nhằm phân phối và phục vụ các nhu cầu trong nước Tuy nhiên, trong quá trình hoạt động không thể tránh khỏi việc thải ra các loại rác thải, nước thải làm ô nhiễm môi trường và cần được thiết kế xử lý song song với quá trình xây dựng và phát triển chợ để bảo đảm môi trường được sạch đẹp và góp phần hạn chế các dịch bệnh có thể gây ra bởi nước thải chợ

MỤC TIÊU ĐỀ TÀI

Đề ra phương án thiết kế, thiết kế và tính toán hệ thống xử lý nước thải chợ nông thôn loại hai- chợ Bình Phú trong tương lai, khi diện tích chợ được mở rộng ra 3500 m2 Lưu lượng nước thải 100m3/ ngày.đêm

ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI THỰC HIỆN

Hiện tại chợ Bình Phú đã hoạt động được 10 tháng và đã có hệ thống xử lý nước thải hoàn chỉnh Diện tích của chợ hiện giờ là 1260 m2 Lưu lượng nước thải lớn nhất là 25m3/ ngày đêm

Tuy nhiên trong tương lai, chợ sẽ được cấp phép mở rộng diện tích lên 3500 m2 Lưu lượng nước thải cần xử lý dự tính 100 m3/ ngày đêm

Hệ thống xử lý nước thải hiện tại sẽ không đạt yêu cầu và bắt buộc phải xây dựng hệ thống xử lý nước thải mới để đảm bảo nước thải chợ sẽ không gây ảnh hưởng đến môi trường xung quanh, góp phần giữ gìn vệ sinh và bảo vệ súc khỏe người dân

Phạm vi của đề tài chỉ giới hạn 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 toàn bộ khu dân cư

PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN :

Thu thập tài liệu lý thuyết và các dữ liệu về nước thải chợ Bình Phú

Phân tích, tổng hợp các nguồn dữ liệu thu thập được để đề xuất quy trình công nghệ xử

lý nước thải phù hợp

Tính toán, thiết kế chi tiết các công trình đơn vị trong hệ thống xử lý nước thải

Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI :

Với mục tiêu xử lý nước thải chợ Bình Phú trong tương lai đạt chuẩn loại A , QC14:2008/BTNMT Đề tài được thực hiện trên cơ sở các số liệu tham khảo cụ thể, các tài liệu liên qua và tuân thủ các nguyên tắc lý thuyết, tiêu chẩn xây dựng và quy chuẩn môi trường; hoàn toàn có khả năng triển khai thực hiện

CHƯƠNG I TỔNG QUAN

1.1 TỔNG QUAN VỀ CHỢ BÌNH PHÚ

1.1.1 Quá trình hình thành và phát triển của chợ:

a) Giới thiệu sơ lược :

Bình Phú là một trong 10 xã trực thuộc thành phố Bến Tre, tỉnh Bến tre

Chiếm diện tích : 6,225 km2, dân số hiện nay vào khoảng trên 8500 người năm 2009, Bình Phú đạt danh hiệu xã văn hoa và đang quyết tâm phấn đấu lên Phường vào năm

2020

Khí hậu của xã Bình Phú thuộc khí hậu nhiệt đới gió mùa Mùa mưa ít, chủ yếu là mùa nắng vừa Về thổ nhưỡng, phần lớn là đất thịt và đất phù sa thích hợp cho việc trồng dừa và các loại cây ăn quả như bưởi da xanh, cam xoàn, nhãn tiêu…, ở một số nơi là đất cát dòng và đất phèn thích hợp trồng sơ ri

Xã Bình Phú cũng là một mắc xích giao thông quan trọng , có quốc lộ 60 đi ngang và

hệ thống lộ, đường đan rất thuận tiện cho việc đi lại Ngoài ra đây còn là nơi tiếp giáp mọi mặt như phía Bắc giáp xã Sơn Đông,Tây Bắc giáp phường Phú Tân; hướng Tây giáp với Phường 5, Phường 7; hướng Đông giáp với xã Mỹ Thành ,sông Hàm Luông

và quan trọng hơn Bình Phú còn nơi nối liền thành Phố Bến tre với các Huyện Mỏ Cày

và Chợ Lách, Mỹ Thạnh An thông qua cầu Hàm Luông

Do vị thế địa lý xã như trên nên rất thuận tiện cho việc giao thông đi lại, giao lưu và trao đổi hang hóa với các vùng lân cận

Hình 2.1 Vị trí địa lý xã Bình Phú

( nguồn : điachibotui.com)

b) Nguyên nhân và quá trình thành lập chợ:

Chợ cũ Bình Phú ban đầu là do một số hộ buôn bán trong xã hợp thành trên một mảng đất trống, qua nhiều năm người dân trong xã gọi là “chợ tạm”

Đến năm 2007, mảnh đất được lấy lại để xây dựng trường tiểu học và trường mầm

non, “chợ tạm” được dời về ngay cạnh ủy ban xã Bình Phú và được xã xây dựng theo

mô hình chợ nhà nước với diện tích 600 m2 phân chia thành 20 lô bán hàng tuy nhiên

do nhà lồng chợ xây quá xa so với lộ, không gian lại hơi tối nên các lô buôn bán thưa dần chỉ duy trì được 9 lô , kết cấu xây dựng không phù hợp làm ứ động nước thải ở

các khu buôn bán và đường đi,không gian có phần tối làm phát sinh muỗi, ruồi và

chuột với số lượng không ít

Do đó, đầu năm 2016, xã quyết định hủy chợ, thu hồi lại đất để xây dựng nhà văn hóa Bình Phú Về phần chợ mới Bình Phú được xây dựng lại ở hộ ông Võ Văn Sang theo

mô hình chợ mới Tư nhân do chủ hộ là ông Võ Văn Sang làm chủ Diện tích chợ :

1260 m2 (dài x rộng : 45x28) Chợ bao gồm 40 lô, trong đó có 5 lô bán cá, 5 lô bán

thịt, 20 lô bán nông sản, 4 lô bán tạp hóa, các lô còn lại bán quần áo và mỹ phẩm

Hình 2.2 Vị trí xây dựng chợ mới Bình Phú

1.1.2 Hướng phát triển của chợ trong tương lai:

Mô hình chợ mới Tư nhân Bình Phú được áp dụng thành công đến nay vừa tròn 1 năm

và đã được ban lãnh đạo của tỉnh Bến Tre khen ngợi cũng như các xã huyện của tỉnh

về tham khảo Chợ cũng thu hút được rất nhiều mặt hàng thực phẩm và nông sản mới

lạ, giao thông cũng thuận tiện nên các mặt hàng luôn đẩm bảo tươi mới và chất lượng

Từ đó lượng người mua cũng tăng cao thu hút thêm rất nhiều hộ buôn bán muốn được vào chợ

Bình phú đang phấn đấu từ xã lên phường vào năm 2020 nên hiện nay xã đang tích

cực mời gọi đầu tư và xây dựng các công trình, nhà ở nhầm thu hút người dân về an cư lạc nghiệp Cụ thể, ven quốc lộ 60 thuộc địa bàn xã hiện giờ đã có Siêu thị Điện máy Chợ Lớn, các trạm xăng dầu , nhà hàng.quán ăn

Tỉnh Bến Tre đã quyết định xây dựng thêm bệnh viện của tỉnh tại xã Mỹ Thành vào năm 2018 Một lượng lớn dân cư sẽ đổ về đây Xã Mỹ Thành không đủ điều kiện để xây dựng chợ ,phần nhiều người dân đều đến chợ mới Bình Phú

Từ các điều kiện thuận lợi trên, ông Võ Văn Sang đã quyết định xin phép tỉnh được

mở rộng diện tích chợ lên 3500 m2 , dự tính sẽ khởi công xây dựng thêm vào cuối năm

2018

1.2 TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI CHỢ :

Nguồn phát sinh nước thải chợ:

- Nước sinh hoạt trong các khu hành chính, dịch vụ, của cư dân sống trong khu vưc chợ

- Nước mưa chảy tràn trong khu vực chợ

- Nước rửa các loại hàng hóa, dụng cụ, sử dụng

- Nước chảy tràn từ bể tự hoại của nhà vệ sinh trong chợ

- Nước rỉ ra từ các bãi rác của chợ

- Nước tưới cây…

Đặc trưng của nước thải chợ:

Nước thải chợ chứa các chất vô cơ, hữu cơ và vi sinh vật Lượng chất hữu cơ chiếm 50 – 60 % tổng các chất bao gồm các chất hữu cơ thực vật như: cặn bã thực vật, rau quả, giấy…và các chất hữu cơ động vật như chất thải bài tiết của người và động vật, xác động vật…Vi sinh vật trong nước thải có nhiều loại như vi khuẩn, vi rút, nấm, rong tảo, trứng giun sang…một số loại vi sinh vật này có khả năng gây bệnh và có thể tạo thành dịch bệnh

Tính chất và thành phần nước thải chợ:

Bảng 1.1 Thành phần và tính chất nước thải chợ

( Nguồn tham khảo : công nghệ xử lý nước thải chợ- CÔNG TY TNHH CÔNG NGHỆ

MÔI TRƯỜNG HÒA BÌNH XANH)

Nhận xét: do nước thải chợ có chứa hàm lượng BOD, COD, các chất dinh dưỡng N, P

không cao, nên ta sử dụng phương pháp sinh học Aerotank …và kết hợp với các

phương pháp xử lý cơ học

Hình 2.3 Hệ thống xử lý nước thải chợ ( minh họa)

( Nguồn tham khảo : công nghệ xử lý nước thải chợ- CÔNG TY TNHH CÔNG NGHỆ

MÔI TRƯỜNG HÒA BÌNH XANH)

Hình 2.4 Quy trình công nghệ xử lý nước thải từ chợ

( Nguồn tham khảo : công nghệ xử lý nước thải chợ- CÔNG TY TNHH CÔNG NGHỆ

MÔI TRƯỜNG HÒA BÌNH XANH)

Thuyết minh quy trinh công nghệ xử lý nước thải chợ:

Nước thải từ các khu vực buôn bán trong chợ theo mạng lưới thoát nước chảy đến trạm xử lý Tại đây nước thải được tiếp nhận chảy vào bể thu gom qua rổ chắn rác để loại bỏ sơ bộ các tạp chất có kích thước lớn như bao bì ni long, vỏ hộp, các vụn phế phẩm tao…Các cặn bẩn này là nguyên nhân làm tắc nghẽn đường ống, làm hư

bơm…Rác tích tụ trước rổ chắn rác sẽ được kéo lên định kỳ nhờ hệ thống ròng rọc, sau đó thu gom lại và được đưa lên thùng rác tập trung của chợ

Nước thải chảy vào bể thu gom nhằm tập trung lượng nước và ổn định dòng chảy Trong hầm bơm bố trí 2 bơm nước thải nhúng chìm bơm nước thải lên song chắn rác tinh Song chắn rác tinh có nhiệm vụ tiếp tục loại bỏ các cặn bẩn có kích thước nhỏ mà song chắn rac thô không giữ lại được, tránh gây ảnh hưởng đến các công trình đơn vị phía sau

Sau đó nước thải được đưa qua bể tách dầu mỡ Tại đây, bể có nhiệm vụ là loại bỏ lượng dầu mỡ từ khu vực nhà ăn, quán ăn trong chợ…trước khi chảy vào bể điều hòa Dầu mỡ nếu không được xử lý sẽ ảnh hưởng đến đường ống, nghẹt bơm và giảm hiệu quả xử lý của các công trình sinh học phía sau

Nước thải từ bể tách dầu mỡ được đưa qua bể điều hòa Bể điều hòa có nhiệm vụ cân bằng lưu lượng và nồng độ Tại đây không khí được cấp vào nhằm khuấy trộn nước thải và tạo điều kiện hiếu khí tránh sự phân hủy kỵ khí gây mùi hôi Trong bể điều hòa

có bố trí 2 bơm nước thải nhúng chìm để bơm nước lên bể Aerotank

Trong bể Aerotank, không khí được cấp nhờ máy thổi khí hoạt động luân phiên

24/24h Vi sinh vật trong bể Aerotank sẽ được bổ sung định kỳ mỗi tuần từ bùn tuần hoàn tại bể lắng Các vi sinh vật này sẽ phân hủy các chất hữu cơ thành sản phẩm cuối cùng là CO2 và H2O là giảm nồng độ bẩn trong nước thải

Sau quá trình xử lý sinh học, nước thải qua bể lắng đứng để lắng bùn trong nước thải Trong bể lắng đứng nước di chuyển từ trong ống trung tâm xuống đáy bể sau đó di chuyển ngược từ dưới lên trên chảy vào máng thu nước để tràn sang bể khử trùng Qúa trình phản ứng xảy ra trong ống trung tâm của bể lắng tạo ra các bông cặn có kích thước lớn nên dễ dàng lắng xuống đáy bể Đáy bể cấu tạo hình chop để thu gom các cặn lắng Cặn lắng phải được xả ra mỗi ngày vào bể thu bùn bằng cách xả van bùn ở bên cạnh bể lắng đứng, thời gian xả bùn tùy thuộc vào lượng bùn nhiều hay ít

Nước tiếp tục tự chảy đến bể khử trùng Tại đây dung dịch NaOCl được châm vào nhờ beom định lượng, NaOCl là chất oxy hóa mạnh sẽ oxi hóa màng tế bào gây bệnh và giết chúng

Cuối cùng nước thải được bơm vào bồn lọc áp lực nhằm loại bỏ hàm lượng cặn còn sót lại mà quá trình lắng chưa thực hiện được, đảm bảo độ trong cần thiết trước khi đưa vào nguồn tiếp nhận

Nước thải sau xử lý đảm bảo quy chuẩn QCVN 40:2011/BTNMT, Cột A sẽ xả ra

nguồn tiếp nhận Quá trình lọc áp lực sẽ tạo ra cặn trong bồn lọc, sau một thời gian làm việc bồn lọc áp lực được rửa lọc nhằm tách phần cặn ra khỏi bề mặt vật liệu lọc, nước rửa lọc sẽ được dẫn vào hố thu

Bùn dư của bể lắng sinh học và các bùn rắn từ các quá trình lược rác và tách dầu mỡ

sẽ đượcdẫn về bể chứa bùn Quá trình ổn định bùn kỵ khí diễn ra trong thời gian dài sẽ làm cho bùn ổn định, mất mùi hôi và dễ lắng Sau đó bùn được đưa vào máy ép bùn nhằm giảm thể tích bùn, chuyển hóa bùn ướt thành bùn khô và được đi chôn lấp

Những ưu điểm của hệ thống xử lý:

- Chất lượng nước thải sau xử lý đạt tiêu chuẩn môi trường theo quy định, có thể thải ra môi trường xung quanh, đảm bảo vệ sinh cảnh quan môi trường, không gây ô nhiễm môi trường xung quanh

- Hệ thống thiết kế tối ưu, dễ vận hành

- Chi phí xây dựng, vận hành, hợp lý, kinh tế

( Nguồn tham khảo : công nghệ xử lý nước thải chợ- CÔNG TY TNHH CÔNG NGHỆ

MÔI TRƯỜNG HÒA BÌNH XANH)

2.3 ĐẶC TÍNH NƯỚC THẢI CHỢ BÌNH PHÚ

2.3.1 Nguồn gốc :

- Nước được thải bỏ sau khi sử dụng cho các mục đích sinh hoạt ,dich vụ của các cư

dân sống trong chợ

-Nước mưa chảy tràn vào khu vực chợ

-Nước rửa các loại hang hóa, dụng cụ

-Nước chảy tràn từ bể tự hoại của nhà vệ sinh chợ

Tính chất nước thải của các công trình xử lý nước thải, tác nhân chính gây ô nhiễm

nước cụ thể là:

- Các chất ô nhiễm có nguốn gốc hữu cơ dễ bị phân hủy sinh học chiếm khoảng 50-60% tổng các chất bao gồm:

+ chất hữu cơ từ thực vật như: cặn bã thực vật, rau quả, giấy…

+các chất hữu cơ từ động vật như :bài tiết của người,động vật, xác động vật, protêin, mỡ, các chất dinh dưỡng (phosphat, nitơ), biểu hiện qua các thông số: BOD5, COD , SS…

Vi sinh vật trong nước thải( vi khuẩn, vi rút, nấm, rong tảo, trứng giun, sán )

- Hàm lượng vi sinh gây bệnh có trong nước thải: Escherichia Coli, Aerobacter, Cryptosporidium, Yesinia enterolitica…

Mg/l Mg/l MPN/100ml

CHƯƠNG II CƠ SỞ ĐỀ XUẤT, LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ

HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI XÃ BÌNH PHÚ

2.1.TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHỢ

2.1.1 Phương pháp xử lý cơ học:

Trong nước thải thường chứa các chất không tan ở dạng lơ lửng Để tách các chất này

ra khỏi nước thải, thường sử dụng các phương pháp cơ học như lọc qua xong chắn rác hoặc lưới chắn rác, lắng dưới tác dụng của trọng lực hoặc lực ly tâm và lọc Tùy theo kích thước, tính chất lý hóa, nồng độ chất lơ lửng, lưu lượng nước thải và mức độ cần làm sạch mà lựa chọn công nghệ xử lý thích hợp

Song chắn rác làm bằng kim loại, đặt ở cửa vào kênh dẫn, nghiêng một góc 45 – 600 nếu làm sạch thủ công hoặc nghiêng một góc 75 – 850 nếu làm sạch bằng máy Tiết diện của song chắn có thể tròn, vuông hoặc hổn hợp Song chắn có tiết diện tròn có trở lực nhỏ nhất nhưng nhanh bị tắc bời các vật giữ lại Do đó, thông dụng hơn cả là thanh có tiết diên hỗn hợp, cạnh vuông góc phía sau và cạnh tròn phía trước hướng đối diện với dòng chảy vận tốc chảy qua song chắn giới hạn trong khoảng từ 0,6 – 1 m/s Vận tốc cực đại dao động trong khoảng từ 0,75 – 1 m/s nhằm tránh đẩy rác qua khe của song Vận tốc cực tiểu là 0.4 m/s nhằm tránh phân hủy các chất thải rắn

Lắng cát

Bể lắng cát được thiết kế để tách các tạp chất vô cơ không tan có kích thước từ 0.2 – 2

mm ra khỏi nước thải nhằm đảm bảo an toàn cho bơm khỏi bị cát, sỏi bào mòn, tránh tắt đường ống dẫn và tránh ảnh hưởng đến công trình sinh học Bể lắng cát có thể phân thành 2 loại: bể lắng ngang và bể lắng đứng Ngoài ra, để tăng hiệu quả lắng cát, bể lắng

Vận tốc dòng chảy trong bể lắng ngang không được vượt quá 0,3 m/s Vận tốc này cho phép các hạt cát, các hạt sỏi và các hạt vô cơ khác lắng xuống đáy, còn hầu hết các hạt hữu cơ khác không lắng và được xử lý ở các công trình tiếp theo

Lắng

Bể lắng có nhiệm vụ lắng các hạt lơ lửng có sẵn trong nước thải ( bể lắng đợt 1) hoặc cặn được tạo ra từ quá trình keo tụ tạo bông hay quá trình xử lý sinh học ( bể lắng đợt 2) Theo dòng chảy, bể lắng được phân thành: bể lắng ngang và bể lắng cát Trong bể lắng ngang, dòng nước chảy theo phương ngang qua bể với vận tốc không lớn hơn 0,01 m/s và thời gian lưu nước từ 1,5 – 2,5 m/h Các bể lắng ngang thường được sử dụng khi lưu lượng nước thải lớn hơn 15000 m3/ngày Đối với bể lắng đứng nước thải chuyển động theo phương thẳng đứng từ dưới lên đến vách tràn với vận tốc từ 0,5 – 0,6 m/s và thời gian lưu nước trong bể dao động khoảng 45 – 120 phút Hiệu suất lắng của bể lắng đứng thường thấp hơn bể lắng ngang từ 10 – 20%

Tuyển nổi

Phương pháp tuyển nổi thường được sử dụng để tách các tạp chất ( ở dạng rắn hoặc lỏng) phân tán không tan, tự lắng kém khỏi pha lỏng Trong một số trường hợp, quá trình này còn được dùng để tách các chất hòa tan như các chất hoạt động bề mặt Trong

xử lý nước thải quá trình tuyển nổi thường được sử dụng để khử các chất lơ lửng, làm đặc bùn sinh học Ưu điểm cơ bản của hương pháp này là có thể khử hoàn toàn các hạt nhỏ, nhẹ, lắng chậm trong thời gian ngắn

Quá trình tuyển nổi được thực hiện bằng cách sục các bọt khí nhỏ vào pha lỏng Các bọt khí này sẽ kết dính với các hạt cặn Khi khối lượng riêng của tập hợp các bọt khí và cặn nhỏ hơn khối lượng riêng của nước, cặn sẽ theo bọt nổi lên bề mặt

Hiệu suất của quá trình tuyển nổi phụ thuộc vào số lượng , kích thước bọt khí, hàm lượng chất rắn Kích thước tối ưu của bọt khí nằm trong khoảng 15 – 30 𝜇𝑚 ( bình thường từ 50 – 120 𝜇𝑚) Khi hàm lượng hạt rắn cao, xác suất va chạm và kết dính giữa các hạt sẽ tăng lên, do đó lượng khí tiêu tốn sẽ giảm Trong quá trình tuyển nổi, việc ổn định kích thước bọt khí có ý nghĩa quan trọng

2.1.2 Phương pháp xử lý hóa học và hóa lý:

Trung hòa

Nước thải chứa axit1 vô cơ hoặc kiềm cẩn được trung hòa đưa pH về khoảng 6,5 – 8,5 trước khi thải vào nguồn nhận hoặc sử dụng cho công nghệ xử lý tiếp theo Trung hòa nước thải có thể thực hiện bằng nhiều cách:

- Bổ sung các tác nhân hóa học

- Lọc nước axit qua vật liệu có tác dụng trung hòa

- Hấp thụ khí axit bằng nước kiềm hoặc hấp thụ ammoniac bằng nước axit

Keo tụ tạo bông

Trong nguồn nước, một phần các hạt thường tồn tại ờ dạng các hạt keo mịn phân tán, kích thước các hạt dao động từ 0,1 – 10 𝜇𝑚 Các hạt này không nổi cũng không lắng do

đó tương đối khó tách loại Vì kích thước hạt nhỏ, tỉ số diện tích bề mặt và thể tích của chúng rất lớn nên hiện tượng hóa học bề mặt trở nên rất quan trọng Theo nguyên tắc, các hạt nhỏ trong nước có khuynh hướng keo tụ do lực hút vander waals giữa các hạt Lực này có thể dẫn đến sự kết dính giữa các hạt ngay khi khoảng cách giữa chúng đủ nhỏ nhờ va chạm sự va chạm xảy ra nhờ chuyển động Brown và do tác động của sự xáo trộn tuy nhiên trong trường hợp phân tán cao, các hạt duy trì trạng thái phân tán nhờ lực đẩy tĩnh điện vì bề mặt các hạt mang điện tích, có thể là điện tích âm hoặc điện tích dương nhờ sự hấp thụ có chọn lọc các ion trong dung dịch hoặc ion hóa các nhóm hoạt hóa Trạng thái lơ lửng của các hạt keo được bền hóa nhờ lực đẩy tĩnh điện Do đó, để phá tính bền của hạt keo còn trung hòa điện tích bề mặt của chúng, quá trình này được gọi là quá trình keo tụ Các hạt keo đã bị trung hòa điện tích có thể liên kết với các hạt keo khác thành bông cặn có kích thước lớn hơn, nặng hơn và lắng xuống, quá trình này được gọi là quá trình tạo bông

2.1.3 Phương pháp sinh học:

Phương pháp sinh học được ứng dụng để xử lý các chất hữu cơ hòa tan có trong nước thải cũng như một số chất vô cơ như H2S, sunfit, ammoniac, nito… dựa trên cơ sở hoạt động của vi sinh vật để phân hủy các chất hữu cơ gây ô nhiễm Vi sinh vật sử dụng các chất hữu cơ và một số khoáng chất để làm thức ăn Một cách tổng quát, phương pháp

xử lý sinh học có thể phân thành 2 loại:

- Phương pháp kỵ khí sử dung nhóm vi sinh vật kỵ khí, hoạt động trong điều kiện không

có oxy

- Phương pháp hiếu khí sử dụng nhóm vi sinh vật hiếu khí, hoạt động trong điều kiện cung cấp oxy liên tục

Quá trình phân hủy các chất hữu cơ nhờ vi sinh vật gọi là quá trình oxy hóa sinh hóa

Dể thực hiện các quá trình này, các chất hữu cơ hòa tan, các chất keo và chất phân tán nhỏ trong nước thải cần di chuyển vào bên trong tế bào vi sinh vật theo 3 giai đoạn chính như sau

- Chuyển các chất ô nhiễm từ pha lỏng đến bề mặt tế bào vi sinh vật

- Khuếch tán từ bề mặt tế bào qua màng bán thấm do sự chêch lệch nồng độ bên trong và bên ngoài tế bào

- Chuyển hóa các chất trong tế bào vi sinh vật, sản sinh năng lượng và tổng hợp tế bào mới

Tốc độ quá trình oxy hóa phụ thuộc vào nồng độ chất hữu cơ, hàm lượng các tạp chất

và mức độ ổn định của lưu nước thải vào hệ thống xử lý Ở mỗi điều kiện xử lý nhất định, các yếu tố chính ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng sinh hóa là chế độ thủy động, hàm lượng oxy trong nước thải, nhiệt độ, pH, dinh dưỡng và các yếu tố vi lượng

Phương pháp sinh học kỵ khí

Quá trình phân hủy kỵ khí các chất hữu cơ là quá trình sinh hóa phức tạp tạo ra hàng tram sản phẩm trung gian và phản ứng trung gian Tuy nhiên phương trình phản ứng sinh hóa trong điều kiện kỵ khí có thể được biểu diễn đơn giản như sau:

Vi sinh vật cộng chất hữu cơ →CH4 + CO2 + H2+ NH3 + H2S + tế bào mới

Một cách tổng quát quá trình phân hủy kỵ khí xảy ra theo 4 giai đoạn:

- Giai đoạn 1: thủy phân, cắt mạch các hợp chất cao phân tử

- Giai đoạn 2: Axid hóa

- Giai đoạn 3: Axetat hóa

- Giai đoạn 4: Methan hóa

Các chất hữu cơ chứa nhiều chất hữu cơ cao phân tử như proteins, chất béo, carbon hydrat, xenlulo, lignin… Trong giai đoạn thủy phân, sẽ được cắt mạch tạo những phân

tử đơn giản hơn, dễ phân hủy hơn Các phản ứng thủy phân sẽ chuyển hóa proteins thành amino axit, carbonhydrat thành đường đơn, các chất béo thành axit béo Trong giai đoạn axit hóa, các chất hữu cơ đơn giản lai được tiếp tục chuyển hóa axit axetic, hydro và

CO2 Các axit béo dễ bay hơi chủ yếu là các axetic axit, Propionic axit và lactic axit Bên cạnh đó, CO2 và hydro, methanol, các rượu đơn giản khác cũng được hình thành trong quá trình cắt mạch carbonhydrat Vi sinh vật chuyển hóa methan chỉ có thể phân hủy một số loại cơ chất nhất định như CO2, hydro, formate, axetat, methanon, methinamines và CO

Tùy theo trạng thái của bùn, có thể chia quá trình xử lý kị khí thành:

- Quá trình xử lý kị khí với vi sinh vật sinh trưởng dạng lơ lửng như quá trình tiếp xúc kị khí, quá trình xử lý bằng lớp bùn kị khí với dòng nước đi từ dưới lên (UASB)

- Quá trình xử lý kị khí với vi sinh vật sinh trưởng dạng dính bám như quá trình lọc kị khí

Phương pháp sinh học hiếu khí

Quá trình xử lý sinh học hiếu khí nước thải gồm 3 giai đoạn:

- Oxy hóa các chất hữu cơ

- Tổng hợp tế bào mới

Các quá trình xử lý sinh học bằng phương pháp hiếu khí có thể xảy ra ở điều kiện tự nhiên hoặc nhân tạo Trong các công trình xử lý nhân tạo, người ta tạo điều kiện tối ưu cho quá trình oxy hóa sinh hóa nên quá trình xử lý có tốc độ và hiệu suất cao hơn rất nhiều tùy theo trạng thái tồn tại của vi sinh vật, quá trình xử lý sinh học hiếu khí nhân tạo có thể chia thành:

- Xử lý sinh học hiếu khí với vi sinh vật sinh trưởng dạng lơ lửng chủ yếu được sử dụng

để khử chất hữu cơ chứa carbon như quá trình bùn hoạt tính, hồ làm thoáng, bể phản ứng hoạt động gián đoạn, quá trình lên men phân hủy hiếu khí Trong số các quá trình này, quá trình bùn hoạt tính là phổ biến nhất

- Xử lý sinh học hiếu khí với vi sinh vật sinh trưởng dạng dính bám như quá trình bùn hoạt tính dính bám, bể lọc nhỏ giọt, bể lọc cao tải, đĩa sinh học, bể phản ứng nitrat với màng cố định

2.2 ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHỢ BÌNH PHÚ:

2.2.1 quy trình công nghệ 1:

QCVN 14:2008/BTNMT, Loại A

Máy ép bùn

Bể khử trùng

Bể chứa dầu mỡ

Sơ đồ 2.1 Quy trình công nghệ xử lý nước thải chợ Bình Phú 1

Thuyết minh quy trình công nghệ

Nước thải chợ phát sinh từ quá trình sử dụng cho các mục đích sinh hoạt ,dịch vụ của các cư dân sống trong chợ , nước rửa các loại hàng hóa, dụng cụ sẽ được thu gom theo hệ thống mương dẫn qua song chắn rác và đưa đến bể thu gom Bể gom có nhiệm

vụ tập trung nước thải đồng thời dầu mỡ cũng được giữ lại tại đây, định kỳ vớt mỡ đem

Bể sẽ xử lý chất bẩn hữu cơ có trong nước thải bằng bùn hoạt tính chứa vi sinh vật Dưỡng khí (oxy) được cung cấp từ máy thổi khí để duy trì hoạt động của vi sinh vật, tiến hành quá trình trao đổi chất Các vi khuẩn hiếu khí sẽ tiêu thụ chất hữu cơ có trong nước và biến chúng thành CO2, H2O và một phần tạo thành tế bào mới dưới dạng bùn sinh học Bùn sinh học sẽ được lắng xuống đáy bể lắng Bùn trong bể lắng một phần định kỳ được bơm tuần hoàn về bể aerotank nhằm đảm bảo cân bằng mật độ bùn vi sinh

có trong bể, phần còn lại được thải bỏ sang máy ép bùn (một phần nước tuần hoàn lại

2.2.2 Sơ đồ quy trình công nghệ 2:

chú thích :

Sơ đồ 2.2 Quy trình công nghệ xử lý nước thải chợ Bình Phú 2

Thuyết minh quy trình công nghệ

Nước được thải bỏ sau khi sử dụng cho các mục đích sinh hoạt ,dich vụ của các cư dân sống trong chợ, nước rửa các loại rau quả, thịt ca, hàng hóa, dụng cụ sẽ theo đường ống thu gom đi vào hệ thống xử lý, qua song chắn rác thô để loại bỏ rác có kích thước lớn

Tiếp đến, nước thải được tập trung vào hố gom và được bơm định kỳ vào bể điều hòa nhờ vào hệ thống phao điện tự động Tại đây nước thải sẽ được điều hoà lưu lượng

và chất lượng, không khí được cung cấp vào ngăn chứa nhằm mục đích hạn chế môi trường kỵ khí dẫn đến phát sinh mùi hôi và khử một phần chất hữu cơ (10%),pH được nâng về khoảng 7,5-8 và quá trình ục khí liên tục sẽ giúp đuổi một phần photpho Nước thải đi đến bể anoxic( bể thiếu khí) chủ yếu phân giải nito ,một phần BOD5

và COD Nước thải tiếp tục được bơm lên bể aerotank Bể có chứa chủng vi sinh hiếu khí nhanh chóng phân hủy các hợp chất hữu cơ phức tạp thành dạng đơn giản hơn Bể aerotank có chế độ hoạt động liên tục theo cơ chế tăng trưởng lơ lửng Bể sẽ xử lý chất bẩn hữu cơ có trong nước thải bằng bùn hoạt tính chứa vi sinh vật Dưỡng khí (oxy) được cung cấp từ máy thổi khí để duy trì hoạt động của vi sinh vật, tiến hành quá trình trao đổi chất Các vi khuẩn hiếu khí sẽ tiêu thụ chất hữu cơ có trong nước và biến chúng thành CO2, H2O và một phần tạo thành tế bào mới dưới dạng bùn sinh học Bùn sinh học sẽ được lắng xuống đáy bể lắng Bùn trong bể lắng một phần định kỳ được bơm tuần hoàn về bể aerotank nhằm đảm bảo cân bằng mật độ bùn vi sinh có trong bể, phần còn lại được thải bỏ sang sân phơi bùn

Nguồn tiếp nhận QCVN 14:2008/BTNMT, Loại A

Đường hóa chất Đường khí

Nước thải cuối bể lắng lưu chuyển về bể keo tụ tạo bông, tại đây quá trình keo tụ tạo bông xảy ra tạo thành những bông cặn,một phần các phân tử photpho sẽ bám vào các bông cặn và cùng được loại bỏ ở bể lắng đứng.nước qua bể lắng đứng sẽ đi về bồn lọc

áp lực sau đó đi qua bể khử trùng, tại bể khử trùng được châm chlorine diệt những vi khuẩn còn sót lại và cuối cùng nước được thoát theo đường ống ra nguồn tiếp nhận 2.2.3 PHÂN TÍCH ƯU NHƯỢC ĐIỂM VÀ LỰA CHỌN SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ

Bảng 2.1 Phân tích lựa chọn sơ đồ công nghệ

Sơ đồ công nghệ 1 Sơ đồ công nghệ 2

Giống Đều có hệ thống song chắn rác, bể tách dầu mỡ, hố thu gom, bể diều hòa

để xử lý sơ bộ, trong quá trình xử lý sinh học đều ó bể aerotank; cuối hệ thống xử lý đều có bồn lọc áp lực và bể khử trùng

Khác 1 BỂ KỊ KHÍ UASB:

Ưu điểm bể UASB:

-Giảm lượng bùn sinh học, do đó

giảm được chi phí xử lí bùn

-Khí sinh ra là khí biogas (CH4)

mang tính kinh tế cao

-Xử lí các chất độc hại, chất hữu cơ

khó phân hủy rất tốt

-Khả năng chịu sốc cao do tải

lượng lớn

Nhược điểm bể UASB:

Khởi động lâu, Nuôi cấy bùn kỵ

khí khó và thời gian thích nghi lâu

(3-4 tháng)

Hiệu quả xử lí không ổn định vì

đây là quá trình sinh học xảy ra tự

nhiên nên chúng ta không thể can

thiệp sâu vào hệ thống

Lượng khí sinh ra không ổn định

-Tốn diện tích và không gian xây

Nhược điểm bể anoxic :

-chi phí lắp đặt, trang bị cao -đòi hỏi có kỹ thuật vận hành

Kết

luận

Tổng hợp các phân tích trên, hệ thống xử lý nước thải ở sơ đồ 1 sẽ tốn kém ít diện tích xây dựng, chi phí đầu tư ,vận hành và hiệu quả xử lý cao hơn so với hệ thống xử lý ở sơ đồ 2

Do đó sơ đồ công nghệ xử lý ở sơ đồ 1 được chọn làm công nghệ xử lý chính

CHƯƠNG III TÍNH TOÁN HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHỢ BÌNH PHÚ

3.1 SƠ ĐỒ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ ÁP DỤNG CHO XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHỢ BÌNH PHÚ

Nước thải

Tiếp đến, nước thải được tập trung vào hố gom và được bơm định kỳ vào bể điều hòa nhờ vào hệ thống phao điện tự động Tại đây nước thải sẽ được điều hoà lưu lượng

và chất lượng, không khí được cung cấp vào ngăn chứa nhằm mục đích hạn chế môi trường kỵ khí dẫn đến phát sinh mùi hôi và khử một phần chất hữu cơ (10%),pH được nâng về khoảng 7,5-8 và quá trình ục khí liên tục sẽ giúp đuổi một phần photpho Nước thải đi đến bể anoxic( bể thiếu khí) chủ yếu phân giải nito ,một phần BOD5

và COD Nước thải tiếp tục được bơm lên bể aerotank Bể có chứa chủng vi sinh hiếu khí nhanh chóng phân hủy các hợp chất hữu cơ phức tạp thành dạng đơn giản hơn Bể aerotank có chế độ hoạt động liên tục theo cơ chế tăng trưởng lơ lửng Bể sẽ xử lý chất bẩn hữu cơ có trong nước thải bằng bùn hoạt tính chứa vi sinh vật Dưỡng khí (oxy) được cung cấp từ máy thổi khí để duy trì hoạt động của vi sinh vật, tiến hành quá trình trao đổi chất Các vi khuẩn hiếu khí sẽ tiêu thụ chất hữu cơ có trong nước và biến chúng thành CO2, H2O và một phần tạo thành tế bào mới dưới dạng bùn sinh học Bùn sinh học sẽ được lắng xuống đáy bể lắng Bùn trong bể lắng một phần định kỳ được bơm

Nguồn tiếp nhận QCVN 14:2008/BTNMT, Loại A

Đường hóa chất Đường khí

tuần hoàn về bể aerotank nhằm đảm bảo cân bằng mật độ bùn vi sinh có trong bể, phần còn lại được thải bỏ sang sân phơi bùn

Nước thải cuối bể lắng lưu chuyển về bể keo tụ tạo bông, tại đây quá trình keo tụ tạo bông xảy ra tạo thành những bông cặn,một phần các phân tử photpho sẽ bám vào các bông cặn và cùng được loại bỏ ở bể lắng đứng.nước qua bể lắng đứng sẽ đi về bồn lọc

áp lực sau đó đi qua bể khử trùng, tại bể khử trùng được châm chlorine diệt những vi khuẩn còn sót lại và cuối cùng nước được thoát theo đường ống ra nguồn tiếp nhận

Mg/l Mg/l MPN/100ml

Hiệu suất quy trình :

Bảng 3.2 Bảng hiệu suất quy trình công nghệ xử lý TSS

(MPN/100ml)

ĐẦU

VÀO

Nhiệm vụ:

Song chắn rác có chức năng chắn giữ những rác bẩn thô (giấy, rau, cỏ, rác…), nhằm đảm bảo cho máy bơm, các công trình và thiết bị xử lý nước thải hoạt động ổn định, không bị nghẹt hoặc cháy bơm do có rác kẹt trong bơm trong quá trình hoạt động

Vị trí trong hệ thống xử lý:

Song chắn rác, lưới chắn rác là công trình đầu tiên trong hệ thống xử lý nước thải, được đặt tại mương dẫn nước thải trước trạm bơm trên đường tập trung nước thải chảy vào trạm bơm Đặt song chắn rác vuông góc với dòng chảy

Nguyên lý hoạt động:

Song chắn rác thường được đặt nghiêng một góc 450- 900 (600) so với mặt phẳng ngang, chắn ngang dòng nước thải trước khi đi vào bể thu gom Nếu rác giữ lại trên song chắn rác lớn hơn 0,1 m3/ngày thì rác được vớt lên và nghiền bằng phương pháp cơ giới

Cấu tạo:

Cấu tạo của song chắn rác gồm các thanh chắn rác bằng thép không gỉ sắp xếp cạnh nhau và hàn cố định trên khung thép, được đặt ở trên mương dẫn nước Khoảng cách giữa các thanh thép gọi là khe hở

Thanh chắn rác có thể dùng loại tiết diện tròn d = 8 ÷ 10 mm, tiết diện chữ nhật 𝑠 ×

𝑏 = 10 × 10 và 8 × 6 mm, bầu dục…

Tuy nhiên, tiết diện tròn ít được sử dụng vì rác dễ dính chặt vào thanh chắn rác gây khó khăn cho công tác vớt rác Được sử dụng nhiều là các thanh chắn rác có tiết diện hình

chữ nhật, tuy nhiên loại này có tổn thất thủy lực lớn

Lưới chắc rác là các tấm lưới đan bằng thép hoặc tấm thép có đục lỗ và thường được đặt nghiêng 1 góc 450- 600 so với phương thẳng đứng Khe rộng của mắc lưới thường tử 10 – 20 mm

Trong đó: u là vận tốc nước qua song u<1m/s chọn u = 0,8 m/s

Giả sử 30% diện tích song bị rác che mất thì diện tích thiết kế của song là

Ftk = 0,00145 / 0,7 = 0,002 m2

Chọn song chắn rác hình chữ nhật kích thước 0,3 x 0,07

Số lượng khe hở song chắn rác

n= 𝐹𝑡𝑘

ℎ 𝑐 ×𝑏× 𝑘

với k = 1,05 hệ số tính đến sự thu hẹp dòng chảy qua song

hc là độ sâu ngập nước trong ngăn đặt song chắn rác

nxb = Ftkx k/hc

chiều rộng thiết kế song Bs=s (n-1)+b.n = 0,09

ℎ𝑐 − 0,07 chọn Bs = 0,5 m thì hc=0,16

số khe hở là: 17 khe, số thanh:16

Đáy của song chắn rác đặt thấp hơn kênh dẫn 50 mm để tránh lắng đọng dồn nước sau

3.2.2 Hố gom:

Nhiệm vụ

Tập trung và lưu trữ nước thải trước khi xử lý

Vị trí trong hệ thống xử lý: trước bể điều hòa

Nguyên lý hoạt động: nước thải sau khi qua song chắn rác sẽ được thu gom tại bể gom

Tính toán, thiết kế

Lưu lượng lớn nhất theo giờ là: Qh= 100/24=4,167m3/h

Chọn thời gian lưu nước t= 45 phút

Chọn chiều cao hữu ích của hố thu là 1m

Chiều cao bảo vệ là 0,5 m

Vậy chiều cao xây dựng của hố thu là H = 0,5 +1 = 1,5 m

Diện tích mặt bằng xây dựng là: A=𝑊

𝐻 =3,1671,5 = 2,21 Chọn BxLxH=1,5 x 1,5 x 1,5

Cấu tạo: bể được cấu tạo rất đơn giản gồm có 3 ngăn để tách dầu mỡ

Tính toán, thiết kế:

Lưu lượng nước rửa dầu qua bể là 4,167 m3/h

Vận tốc chuyển động của nước trong bể thay đổi vào khoảng 0,005-0,01 m/s, Chọn v= 0,01

Đường kính hạt dầu phân tán trong nước từ 80 – 100 μm chon d = 80μm

Vận tốc nổi của hạt dầu:

𝑤𝑛 =𝑑2×(𝜌−𝜌ℎ)

18𝜇 =9,3x 10-4

Trong đó: - d là đường kính hạt nổi

- 𝜌 𝑣à 𝜌ℎ là khối lượng riêng của nước và hạt nổi lần lượt là 978 và 870 kg/m3

- μlà độ nhớt động học 0,4061 x 10-3 Pa.s

Kiểm tra: Re = 𝑤𝑛×𝑑×𝜌ℎ

𝜇 =0,16<0,25 đúng Chọn chiều sâu của bể: h=0,7m

Thời gian nổi: τ=ℎ

𝑤𝑛 =755 s Chiều dài tính toán của bể: L<v.τ = 0,01.755=7,55m

Chiều rộng tính toán của bể: B> 𝑄

0,01×0,7×3600= 0,165𝑚 Chọn B=1m vậy v=0,0165

Vậy kích thước của bể tách dầu mỡ là 1 x1 x 0,7

Bảng 3.5 thông số thiết kế bể tách dầu mỡ

Bể điều hòa được dùng để duy trì dòng thải và nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải (pH, BOD, COD, chất dinh dưỡng) vào công trình xử lý ổn định Đồng thời máy thổi khí cung cấp oxy vào nước thải nhằm tránh sinh mùi hôi thối tại đây và làm giảm khoảng 10-30% hàm lượng COD, BOD có trong nước thải Khắc phục những sự cố vận hành

do sự dao động về nồng độ và lưu lượng của nước thải gây ra và nâng cao hiệu suất của các quá trình xử lý sinh học

Vị trí trong hệ thống xử lý

Bể điều hòa thường được đặt ngay sau các công trình xử lý sơ bộ như song chắn rác, ngăn thu nước, ngăn tiếp nhận, bể lắng cát…Vị trí tốt nhất để bố trí bể điều hòa cần được xác định cụ thể cho từng hệ thống xử lý, phụ thuộc vào đặc tính của hệ thống thu gom cũng như đặc tính của nước thải Thông thường, có 2 phương pháp bố trí bể điều hòa:

-Bể điều hòa ngoài dòng thải (hay còn gọi là bể điều hòa lưu lượng): bể này đòi hỏi

dung tích điều hòa lưu lượng, không cần thiết bị khuấy trộn Khi hệ thống thu gom là mạng cống chung thường áp dụng bể điều hòa lưu lượng để tích trữ được lượng nước sau cơn mưa

- Bể điều hòa trong dòng thải (còn có tên gọi khác là điều hòa lưu lượng và chất lượng):

loại bể này cần phải đảm bảo được lưu lượng và sự xáo trộn đều trên toàn bộ thể tích Thường được áp dụng ở các hệ thống thu gom là hệ thống riêng và ở những nơi có chất lượng nước thải thay đổi theo thời gian

Nguyên lý hoạt động

Sử dụng hệ thống khuấy trộn cơ học và sục khí để điều hòa nồng độ nước thải Điều hòa

pH, nồng độ các ion … bằng cách dùng hóa chất, dùng nước thải Nhờ cơ chế sục khí

và khuấy trộn nên có khả năng xử lý một phần chất hữu cơ Dùng hệ thống bơm hoặc van để điều chỉnh lưu lượng

Cấu tạo: Cấu tạo bể điều hòa khá đơn giản, bể điều hòa có thể có thêm hệ thống thổi

khí hoặc khuấy trộn nhằm đồng đều dòng thải, oxy hóa sơ bộ các chất hữu cơ và tránh

sự phát sinh vi khuẩn kị khí phân hủy gây mùi hôi thối

Tính toán , thiết kế:

Thể tích của bể điều hòa: V=Qxt = 4,167 x 5 = 20,8 m3

Chọn chiều cao của bể là H = 4,5 m

Chiều dài của bể là L= 3 m

Chọn chiều cao bảo vệ của bể hbv=0,5 m

Thể tích thực của bể V= Lx B x H = 1,5 x 3 x 5 = 22,5 m3

Lưu lượng khí cấp cho bể điều hòa:

Đối với bể điều hòa nếu dùng dùng hệ thống sục khí thì lượng khí cần từ 0,01 ÷ 0,015

m3 khí/m3 dung tích bể trong 1 phút (0,6 ÷ 0,9 m3khí/ m3 bể giờ ) chọn R=0,9 m3khí/

m3 bể giờ

Lưu lượng khí cung cấp trong bể:

qkhí = R xV = 0,015 x 22,5 = 0,3375 (m3 khí/ phút)

Trong đó: R là tốc độ khí nén

V là thể tích thực của bể điều hòa

Chọn khuếch tán khí là đĩa diffuser có lưu lượng 70 (l/ phút) Vậy số đĩa cần bố trí là:

n= 𝑞𝑘ℎí

𝛺 = 337,5

70 = 4,8 đĩ𝑎

Chọn n = 6 đĩa

Đường ống dẫn khí cho bể điều hòa

Chọn hệ thống cấp khí là ống nhựa PVC gồm 1 ống chính và 2 ống nhánh với chiều dài 2m và cách nhau 0,5 m

Lưu lượng khí cần cấp cho bể điều hòa là:

Đường kính ống nhánh

D = √ 4𝑄

𝜋×𝑣= √4×0,005625

𝜋×10×2 = 0,0189 𝑚 Chọn ống nhựa PVC đường kính 21mm

Máy thổi khí

Áp lực cần thiết của máy thổi khí: Hm = h1+hd+H=0.5+0.5+3.5=4.5 m

Trong đó:

- h1: tổn thất áp lực trong hệ thống ống vận chuyện, h1=0.5 m

- hd: tổn thất qua đĩa phun phân phối, hd ≤ 0.5 m, chọn hd = 0.5 m

- H: độ sâu ngập nước của miệng vòi phun, H=3.5 m

Áp lực máy thổi khí tính theo Atmotphe

Pm= 𝐻𝑚

10×12= 4,5

10×12= 0,445 𝑎𝑡𝑚 Năng suất yêu cầu

- Pmáy : công suất yêu cầu của máy nén khí, KW

- G: trọng lượng của dòng không khí, kg/s, G = Qkk.ρkhí = 0.005625x1.2 = 0.00675 (kg/s)

- R: hằng số khí, R=8.314 (KJ/KmoloK)

- T1: nhiệt độ tuyệt đối của không khí đầu vào, T1= 273+25=298°K

- P1: áp suất tuyệt đối của không khí đầu vào, P1=1atm

- P2: áp suất tuyệt đối của không khí đầu ra, P2= Pm+1=0.445+1=1.445 atm

- n=(K-1)/K=0.283 (K= 1.395 đối với không khí)

- 29.7: hệ số chuyển đổi

- e: hiệu suất của máy, e=0.7

Vậy công suất cần thiết của máy thổi khí là:

Pbơm = Pmáy x 1,2 = 0,3744 (trong đó: 1,2 là hệ số an toàn)

Vậy chọn 2 bơm thổi khí có công suất 1kW (một bơm hoạt động, 1 bơm dự phòng) Tính toán bơm chìm trong bể điều hòa:

Công suất bơm: N= 𝑄𝑚𝑎𝑥×𝐻×𝜌×𝑔

1000×𝜂

Trong đó:

- η là hiệu suất chung của bơm từ 0,72- 0,93 Chọn η=0,8

- ρ là khối lượng riêng của nước 1000kg/m3

- Qmax là lưu lượng nước thải lớn nhất ngày: 1,1575 x 10-3 m3/s

- Trở lực ∆P= H = h1+h2 (h1=1 là chiều cao cột nước trong bể, h2=2-3 m là tổn thất cục

bộ qua chỗ nối đột mở, đột thu, bùn) Chọn H = 7m

Công suất của bơm: N=1,16×10−3×7×1000×9,81

Công suất thực của bơm lấy bằng 110% công suất tính toán, vậy công suất thực của bơm N= 110% x 0,07 = 0,11 kW

Chọn 2 máy bơm chìm (trong đó có một bơm dự phòng) có công suất 2 Hp

Bảng 3.6 Thông số thiết kế bể điều hòa

Thông số thiết kế

3.2.5 Bể sinh học thiếu khí ANOXIC:

Nhiệm vụ:

Nước thải từ bể điều hòa và nước thải tuần hoàn sau bể sinh học hiếu khí aeroten được bơm nước thải bơm qua bể sinh học thiếu khí anoxic theo hướng từ dưới lên.Bể sinh học này có nhiệm vụ khử nitrogen.Nước thải sau khi qua bể anoxic sẽ tự chảy sang bể

aeroten để tiếp tục được xử lý