ĐỒ ÁN MÔN HỌC Thiết kế hệ thống xử lý nước thải khách sạn có công suất Q = 300 m3/ngđ

ĐỒ ÁN MÔN HỌC Thiết kế hệ thống xử lý nước thải khách sạn có cơng suất Q = 300 m3/ngđ MỤC LỤC GVHD : Th.s Lê Ngọc Thư ĐỒ ÁN MÔN HỌC Thiết kế hệ thống xử lý nước thải khách sạn có cơng suất Q = 300 m3/ngđ LỜI MỞ ĐẦU   Trong năm gần với phát triển kinh tế đất nước, đóng góp khơng nhỏ ngành du lịch Việt Nam Kinh doanh lĩnh vực khách sạn nhà nghỉ thu hút nhiều vốn đầu tư ngày có nhiều khách sạn mọc lên khắp nước Do nhiều yếu tố khách quan hay chủ quan mà nhiều khách sạn chưa thật quan tâm nhiều đến vấn đề xử lý nước thải thải ra, gây nhiều ảnh hưởng đến môi trường sinh thái đặc biệt ảnh hưởng đến sức khỏe người Với đề tài “Nghiên cứu thiết kế hệ thống xử lý nước thải khách sạn có Q = 300 m3/ng.đ “ em hy vọng góp phần giúp người có nhìn đắn lĩnh vực mơi trường nói chung lĩnh vực XLNT Sinh hoạt nói riêng , để từ nhà đầu tư dành nhiều thời gian tiền cho việc XL nước thải , đảm bảo đến phát triển an tồn mơi trường sinh thái an tồn cho sức khỏe họ Xin chân thành cảm ơn quý Thầy Cô khoa giúp chúng em thực tốt Đồ án môn học lần ! Trân trọng kính chào, SV TH GVHD : Th.s Lê Ngọc Thư ĐỒ ÁN MÔN HỌC Thiết kế hệ thống xử lý nước thải khách sạn có cơng suất Q = 300 m3/ngđ CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ NGÀNH KINH DOANH KHÁCH SẠN Ở NƯỚC TA TỔNG QUAN Trong năm vừa qua , kinh tế nước ta có bước phát triển nhảy vọt , vị Việt Nam trường Quốc tế không ngừng nâng cao thể qua hội nghị lớn khu vực quốc tế tổ chức thành công nước ta Để có thành tựu nhờ đóng góp khơng nhỏ ngành Du lịch Việt Nam có ngành kinh doanh khách sạn nhà nghỉ , ngành mà Việt Nam có ưu nhờ vào điều kiện tự nhiên ưu đãi , danh lam thắng cảnh hàng loạt cơng trình kiến trúc cổ kính mà khó có nơi sánh Để hiểu tình hình kinh doanh khách sạn Việt Nam sau tìm hiểu tình hình khách sạn TP Hồ Chí Minh – nơi tiêu biểu cho hoạt động kinh doanh du lịch khách sạn thành công nước : Thành phố Hồ Chí Minh có 641 khách sạn với 17.646 phòng Hệ thống khách sạn bao gồm từ khách sạn cao cấp tập đoàn quốc tế hàng đầu Accor, Furama, Mariot hay Shareton quản lý, khách sạn có q trình hoạt động trăm năm mà dịch vụ vị nguyên thủ quốc gia, doanh nhân tầm cỡ khen ngợi, tổ chức quốc tế du lịch trao tặng nhiều giải thưởng danh hiệu chất lượng cao khách sạn bình dân đáp ứng nhiều nhu cầu linh động đa dạng khách Phần lớn khách sạn chiếm vị trí đẹp trung tâm thành phố, gần khu thương mại, cận kề sân bay, nhà ga, bến xe… Và đặc điểm khách sạn có tính chuyên nghiệp cao, từ sở vật chất trang thiết bị dịch GVHD : Th.s Lê Ngọc Thư ĐỒ ÁN MÔN HỌC Thiết kế hệ thống xử lý nước thải khách sạn có cơng suất Q = 300 m3/ngđ vụ phong cách phục vụ Mỗi khách sạn thường lựa chọn ấn tượng riêng: Caravelle khách sạn thương nhân tuyệt hảo, Rex "Ngôi nhà Việt Nam", Majestic với vẻ lịch cổ điển phương Tây, Bông Sen gây ấn tượng ẩm thực "buffet gánh", Đệ Nhất tiếng với dịch vụ tiệc cưới… Ngay khách sạn nhỏ tạo phong cách phục vụ tận tâm, thân tình gia đình, hay dịch vụ đáp ứng yêu cầu nho nhỏ khách Ngành khách sạn thành phố Hồ Chí Minh tự hào so sánh với nước khu vực SỐ KHÁCH SẠN TẠI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH (30/3/2003) Khách sạn Khách sạn quốc doanh Khách sạn quốc doanh Khách sạn có vốn đầu tư nước ngồi Tổng cộng Số khách sạn 100 59 22 641 Số phòng 4.002 9.391 4.233 17.646 XẾP HẠNG KHÁCH SẠN (Theo tiêu chuẩn xếp hạng Tổng Cục Du lịch Việt Nam) Hạng sao sao sao Đạt tiêu chuẩn tối thiểu Tổng cộng Số khách sạn 22 46 39 55 173 Số phòng 2.378 712 1.976 1.705 827 966 8.564 Thực trạng phát triển ngành du lịch khách sạn đáng mừng cho kinh tế đất nước Tuy nhiên, điều đặc biệt cần quan tâm tới lượng nước thải từ khách sạn chứa chất hữu chất rắn hoạt động sinh hoạt du khách hoạt động khách sạn : nấu ăn, giặt giũ, vệ sinh sàn nhà tắm … Hàm lượng chất cao với lưu lượng lớn gây ô GVHD : Th.s Lê Ngọc Thư ĐỒ ÁN MÔN HỌC Thiết kế hệ thống xử lý nước thải khách sạn có cơng suất Q = 300 m3/ngđ nhiễm nguồn tiếp nhận (sông, hồ, … ) Đặc biệt nguồn tiếp nhận nguồn cung cấp nước sinh hoạt cho người dân nguồn cần bảo vệ để không bị ảnh hưởng ảnh hưởng thấp chất gây nhiễm Vì vậy, việc xử lí nước thải khách sạn cần thiết cấp bách Tuy nhiên khách sạn nằm khu vực dân cư đông đúc nên việc tận dụng hiệu diện tích đất việc cần phải quan tâm , hay nói cách khác xây dựng cơng trình xử lý nước thải cho thật hiệu , kinh tế tốn diện tích vấn đề cần đầu tư nghiên cứu thêm MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ Với tiêu chí đề Đồ án môn học em có gắng nghiên cứu thiết kế trạm xử lý nước thải với công suất Q = 300 m /ng.đ – tương đương với khách sạn với 382 phịng ( đơn + đơi) Các tiêu khác cho bảng : STT Chỉ tiêu pH SS BOD COD Nitrat Photphos Dầu mỡ Đơn vị Coliform MPN/100ml mg/l mgO2/l mg/l mg/l mg/l mg/l Giá trị 6-7.5 350 300 500 150 8.5 60 1.1 * 106 Yêu cầu nước đầu phải đạt mức II theo TCVN 6772:2000 , nguồn tiếp nhận hệ thống cống thải thành phố chảy sơng Sài Gịn Do điều kiện khơng có diện tích nhiều cho cơng trình nên trạm xử lý xây dựng tầng hầm khách sạn , khu vực khoảng 100 m2 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ - Phân tích cần thiết thiết kế - Xác định thơng số tính tốn ( theo thông số cho đề tài ) - Chọn phương án dây chuyền công nghệ xử lý nước thải khách sạn - Khái tốn cơng trình CHƯƠNG GVHD : Th.s Lê Ngọc Thư ĐỒ ÁN MÔN HỌC Thiết kế hệ thống xử lý nước thải khách sạn có cơng suất Q = 300 m3/ngđ SỰ CẦN THIẾT PHẢI NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ XLNT KHÁCH SẠN THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT NƯỚC THẢI KHÁCH SẠN 3.1 Thành phần nước thải khách sạn Các chất chứa nước thải khách sạn bao gồm: chất hữu cơ, vơ vi sinh vật Thành phần tính chất nước thải xác định phân tích hố lý, vi sinh 3.1.1 Thành phần vật lý : - Theo trạng thái vật lí, chất bẩn nước thải chia thành: - Các chất khơng hồ tan dạng lơ lửng, kích thước lớn 10 -4mm, dạng huyền phù, nhũ tương dạng sợi, giấy, vải … - Các tạp chất bẩn dạng keo với kích thước hạt khoảng10-4-106mm - Các chất bẩn dạng tan có kích thước nhỏ 10 -6mm, dạng phân tử phân li thành ion, - Nước thải khách sạn thường có mùi khó chịu vận chuyển cống sau – xuất khí hydrosunfua (H2S) 3.1.2 Thành phần hoá học : - Các chất hữu nước thải chiếm khoảng 50 -60% tổng chất Các chất hữu bao gồm chất hữu thực vật: cặn bã thực vật, rau, hoa quả, giấy … chất hữu động vật: chất thải tiết người Các chất hữu nước thải theo đặc tính hố học gồm chủ yếu protein (chiếm 40 – 60%), hydratcacbon (25 – 50%), chất béo, dầu mỡ (10%) Urê chất hữu quan trọng nước thải Nồng độ chất hữu thường xác định thông qua tiêu BOD, COD Bên cạnh chất nước thải chứa liên kết hữu tổng hợp: chất hoạt động bề mặt mà điển hình chất tẩy tổng hợp (Alkyl bezen sunfonat- ABS) khó xử lí phương pháp sinh học GVHD : Th.s Lê Ngọc Thư ĐỒ ÁN MÔN HỌC Thiết kế hệ thống xử lý nước thải khách sạn có cơng suất Q = 300 m3/ngđ gây nên tượng sủi bọt trạm xử lí nước thải mặt nước nguồn – nơi tiếp nhận nước thải - Các chất vô nước thải chiếm 40 - 42% gồm chủ yếu: cát, đất sét, axit, bazơ vô cơ… Nước thải chứa hợp chất hố học dạng vơ sắt, magie, canxi, silic, nhiều chất hữu sinh hoạt phân, nước tiểu chất thải khác như: cát, sét, dầu mỡ Nước thải vừa xả thường có tính kiềm, trở nên có tính axit thối rữa 3.1.3 Thành phần vi sinh, vi sinh vật: Trong nước thải cịn có mặt nhiều dạng vi sinh vật: vi khuẩn, vi rút, nấm, rong tảo, trứng giun sáng… số dạng vi sinh vật đó, có vi trùng gây bệnh, ví dụ: lỵ, thương hàn…có khả gây thành dịch bệnh Về thành phần hố học loại vi sinh vật thuộc nhóm chất hữu Khi xét đến q trình xử lí nước thải, bên cạnh thành phần vô cơ, hữu cơ, vi sinh vật nêu q trình xử lí cịn phụ thuộc nhiều trạng thái hố lí chất trạng thái xác định độ phân tán hạt Theo đó, chất chứa nước thải chia thành nhóm phụ thuộc vào kích thước hạt chúng - Nhóm 1: gồm tạp chất phân tán thô, không tan dạng lơ lửng, nhũ tương, bọt Kích thước hạt nhóm nằm khoảng 10 -1-10-4mm Chúng chất vơ cơ, hữu cơ, vi sinh vật … hợp với nước thải thành hệ dị thể không bền điều kiện xác định lắng xuống dạng cặn lắng lên mặt nước, tồn trạng thái lơ lửng khoảng thời gian Do đó, chất chứa nhóm dễ dàng tách khỏi khỏi nước thải phương pháp trọng lực - Nhóm 2: gồm chất phân tán dạng keo với kích thước hạt nhóm nằm khoảng 10-4-10-6mm chúng gồm loại keo: keo ưa nước keo kị nước Keo ưa nước đặc trung khả liên kết hạt phân tán với nước Chúng thường chất hữu có trọng lượng phân tử lớn: hydratcacbon (xenlulo, tinh bột), protit (anbumin, hemoglobin, …) Keo kị nước (đất sét, hydroxyt sắt, nhơm, silic …) khơng có khả liên kết keo ưa nước Thành phần chất keo có nước thải chiếm 35-40% lượng chất lơ lửng Do kích thước nhỏ bé nên khả tự lắng hạt GVHD : Th.s Lê Ngọc Thư ĐỒ ÁN MÔN HỌC Thiết kế hệ thống xử lý nước thải khách sạn có cơng suất Q = 300 m3/ngđ keo khó khăn Vì vậy, để hạt keo lắng được, cần phá vỡ độ bền chúng phương pháp keo tụ hoá học sinh học - Nhóm 3: gồm chất hồ tan có kích thước hạt phân tử nhỏ 10 mm Chúng tạo thành hệ pha gọi dung dịch thật Các chất nhóm khác thành phần Một số tiêu đặc trưng cho tính chất nước thải: độ màu, mùi, BOD, COD … xác định thơng qua có mặt chất thuộc nhóm để xử lí chúng thường sử dụng biện pháp hố lí sinh học - Nhóm 4: gồm chất có nước thải có kích thước hạt nhỏ 10-8mm (phân tán ion) Các chất chủ yếu axit, bazơ muối chúng Một số muối amonia, phosphat hình thành q trình xử lí sinh học Thành phần tính chất nhiễm bẩn nước thải sinh hoạt phụ thuộc vào tập quán sinh hoạt, mức sống người dân, mức độ hoàn thiện thiết bị, trạng thái làm việc thiết bị thu gom nước thải Số lượng nước thải thay đổi tuỳ theo điều kiện tiện nghi sống, tập quán dùng nước dân tộc, điều kiện tự nhiên lượng nước cấp Lưu lượng nước thải khách sạn xác định dựa vào lượng khách khách sạn tiêu chuẩn thải nước Bảng 2.1 :Tiêu chuẩn thải nước từ khách sạn khu dịch vụ thương mại Nguồn nước thải Đơn vị Lưu lượng (l/đơn vị ngày ) Dãy Trị số tiêu chuẩn Sân bay, nhà ga Khách 7.5 - 15 11 Gara ô tô, sửa chữa Đầu xe 26 - 50 38 1515 - 2270 1900 Nhân viên 30 - 45 38 Khách 3.8 - 19 11 Nhân viên 38 - 60 50 1703 - 2460 2080 Nhân viên 26 - 60 49 Nhà hàng thông thường Khách 26-40 35 Trung tâm thương Nhân viên 26-50 40 Kho hàng hoá Quán bar Giặt ủi GVHD : Th.s Lê Ngọc Thư Phòng toilet Máy ĐỒ ÁN MÔN HỌC Thiết kế hệ thống xử lý nước thải khách sạn có cơng suất Q = 300 m3/ngđ mại Bãi đậu xe 4-11 Văn phòng Nhân viên 26-60 50 Nhà hát Ghế 8-15 10 Khách sạn Khách 151 - 212 180 Nhân viên 26 - 49 38 Nguồn: theo tài liệu Metcalf & Eddy – “Wastewater Engineering” Chú thích: -Tiêu chuẩn khơng qui định -Thời gian thu mẫu nước thải vào lúc 15 30 Khi tính tốn nồng độ chất bẩn nước thải dựa theo lượng chất bẩn cho người ngày đêm Bảng 2.2 -Lượng chất bẩn tính cho người ngày đêm Chất bẩn tính tốn Lượng chất bẩn (g/ngày) BOD5 nước thải lắng 25 - 30 Chất rắn lơ lửng SS 50 - 55 Tổng Nitơ muối amonia (N) Phosphat P2O5 1.7 Clorua 10 Nguồn: Tiêu chuẩn Xây Dựng TCXD - 51- 84 3.2 Tính chất nước thải khách sạn: Chỉ tiêu Đơn vị Nước thải TCVN 6772:2000 Mức II pH Vượt tiêu chuẩn(lần) -7.5 - mg/l 350 50 BOD5 mgO2/l 300 30 10 COD mg/l 500 50 10 Phospho mg/l 8.5 1.4 Nitrat mg/l 150 30 SS GVHD : Th.s Lê Ngọc Thư ĐỒ ÁN MÔN HỌC Thiết kế hệ thống xử lý nước thải khách sạn có cơng suất Q = 300 m3/ngđ Dầu mỡ mg/l 60 20 Coliform MPN/100 ml 1.1 * 106 1000 1100 ẢNH HƯỞNG CỦA NƯỚC THẢI KHÁCH SẠN ĐỐI VỚI MÔI TRƯỜNG 4.1 Anh hưởng chất hữu đến sinh vật thuỷ sinh: Chất hữu dễ bị phân huỷ sinh học chất tiêu thụ oxygen nước thải khách sạn làm suy kiệt hàm lượng oxy hoà tan nước nước thải khách sạn bi nhiễm hữu địi hỏi lượng oxy cao cung cấp cho vi khuẩn để tự làm Điều dẫn đến hệ sinh thái nước bị ảnh hưởng Tôm, cá bị thiếu oxy chết làm giảm sản lượng đánh bắt Ngoài ra, sản phẩm từ phân huỷ chất hữu chất độc sinh vật thuỷ sinh Dựa vào đặc điểm dễ bị phân huỷ vi sinh vật có nước thải khách sạn ta phân chất hữu sau: + Chất hữu dễ bị phân huỷ: Đó hợp chất protein, hydratcacbon, chất béo … Trong thành phần chất hữu từ nước thải khách sạn có khoảng 40 – 60% protein, 25 – 50% hydratcacbon, 10% chất béo Các hợp chất chủ yếu làm suy giảm oxy hoà tan nước + Chất hữu khó bị phân huỷ: Các chất thuộc chất hữu có vịng thơm, chất đa vịng ngưng tụ, hợp chất clo hữu cơ, phospho hữu … Trong số chất này, có nhiều hợp chất chất hữu tổng hợp Hầu hết chúng có tính độc sinh vật người Chúng tồn lưu lâu dài môi trường thể sinh vật gây độc tích luỹ, ảnh hưởng nghiêm trọng đến sống 4.2 Anh hưởng vi khuẩn nước thải khách sạn người Trong nước thải khách sạn giàu chất hữu cơ, gồm nhóm chất: protein (40 – 50 %), hidratcacbon (50%), chất béo (10%) Protein polime acid amin, nguồn dinh dưỡng cho vi sinh vật Hidratcacbon chất đường bột xenlulozơ Tinh bột đường dễ bị phân huỷ vi sinh vật, xenlulozơ bị phân huỷ muộn tốc độ phân huỷ chậm nhiều Chất béo tan vi sinh vật phân giải với tốc độ chậm Số lượng vi sinh vật, chủ yếu vi khuẩn, có GVHD : Th.s Lê Ngọc Thư 10 ĐỒ ÁN MÔN HỌC Thiết kế hệ thống xử lý nước thải khách sạn có cơng suất Q = 300 m3/ngđ đáy bể mặt nước, tạo điều kiện tốt cho cơng trình xử lý sinh học phía sau Bể điều hồ: Do tính chất lưu lượng nước thải khách sạn thay đổi theo lớn thiết phải xây dựng bể điều hoà Bể điều hồ có nhiệm vụ điều hồ lưu lượng nồng độ nước thải Bể điều hồ làm giảm kích thước tạo chế độ làm việc ổn định cho cơng trình phía sau, tránh tượng q tải hệ thống xử lý Tại đặt bơm để bơm luân phiên vào bể Unitank Bể Unitank: nước thải sau qua bể điều hoà bơm vào bể Unitank Tại đây, q trình xử lí sinh học hiếu khí lơ lững thực Trong bể Unitank diễn q trình oxy hố sinh hố chất hữu hoà tan dạng keo nước thải tham gia vi sinh vật hiếu khí Vi sinh vật tiêu thụ chất hữu nước thải để sinh trưởng Vi sinh vật phát triển thành quần thể dạng bùn dễ lắng lắng bể Khi vi sinh vật phát triển mạnh sinh khối tăng tạo thành bùn dư, bùn dư bơm bể tự hoại Nước thải sau xử lí sinh học theo ống dẫn vào bể khử trùng Bể tự hoại: Bùn từ Unitank cặn lắng từ bể lắng đứng đưa vào nhằm phân huỷ chất hữu chưa phân huỷ bùn cặn lắng để tránh gây mùi hôi đảm bảo vệ sinh bảo tồn đựơc thành phần phân bón có lợi cho trồng Bể cải tạo lại từ bể có sẵn Nước thải chứa phân trước đưa vào hệ thống xử lí nước thải chung khách sạn chuyển đến bể tự hoại Bể tự hoại cơng trình đồng thời làm hai chức năng: lắng lên men cặn lắng Cặn lắng giữ bể khoảng tháng để phân huỷ kị khí, nước tách bùn dẫn vào bể thu gom 8.2 Phương án ( Dùng SBR ) GVHD : Th.s Lê Ngọc Thư 35 ĐỒ ÁN MÔN HỌC Thiết kế hệ thống xử lý nước thải khách sạn có cơng suất Q = 300 m3/ngđ SƠ ĐỒ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ Nước thải chung Đường nước Hố thu gom Bể tự hoại Đường khí Đường bùn Nước thải phân từ toilet SCR Tinh Bể lắng đứng Bể điều hồ Máy nén khí Bể SBR Bể khử trùng Cống thải TP Thuyết minh sơ đồ công nghệ : Hố thu gom: Nước thải sau qua trống lọc nước thải từ bể tự hoại vào hố thu gom nước thải đặt mặt đất theo hệ thống ống dẫn Tại đây, nước thải trước vào bể điều hoà Cần đặt bơm để bơm nước thải lên bể lắng đứng Bể thu gom có tác dụng thu gom nước thải tập trung nơi để tránh trường hợp phải đặt bể điều hoà mặt đất làm giảm thể tích bể điều hồ Song chắn rác tinh: nhiệm vụ lọc bớt phần loại chất rắn hữu có nước thải nhà bếp , qua CRS Tinh SS giảm 4% so với lúc ban đầu , tương ứng BOD giảm 4% Bể lắng đứng: Nước thải từ hố thu gom vào bể lắng đứng nhằm làm giảm hàm lượng tạp chất phân tán nhỏ (chất lơ lửng) dạng cặn lắng xuống GVHD : Th.s Lê Ngọc Thư 36 ĐỒ ÁN MÔN HỌC Thiết kế hệ thống xử lý nước thải khách sạn có công suất Q = 300 m3/ngđ đáy bể mặt nước, tạo điều kiện tốt cho cơng trình xử lí sinh học phía sau Bể điều hồ: Do tính chất lưu lượng nước thải khách sạn thay đổi theo lớn thiết phải xây dựng bể điều hồ Bể điều hồ có nhiệm vụ điều hoà lưu lượng nồng độ nước thải Bể điều hồ làm giảm kích thước tạo chế độ làm việc ổn định cho cơng trình phía sau, tránh tượng tải hệ thống xử lí Tại đặt bơm để bơm luân phiên vào bể Aerotank hoạt động gián đoạn (SBR) Bể Aerotank hoạt động gián đoạn (SBR): Nước thải vào bể SBR thực theo giai đoạn nhau:làm đầy nước thải, thổi khí, để lắng tĩnh, xả nước thải xả bùn dư Trong xử lí nước thải, cần có hai bể SBR để việc xử lý liên tục Bể khử trùng: Mục đích khử trùng tiêu diệt loại vi trùng gây bệnh chất oxy hoá trước xả thải vào nguồn tiếp nhận Chất khử trùng dùng chlorine Bể tự hoại: Bùn từ SBR cặn lắng từ bể lắng đứng đưa vào nhằm phân huỷ chất hữu chưa phân huỷ bùn cặn lắng để tránh gây mùi hôi đảm bảo vệ sinh bảo tồn đựơc thành phần phân bón có lợi cho trồng Bể cải tạo lại từ bể có sẵn Nước thải chứa phân trước đưa vào hệ thống xử lí nước thải chung khách sạn chuyển đến bể tự hoại Bể tự hoại cơng trình đồng thời làm hai chức năng: lắng lên men cặn lắng Cặn lắng giữ bể khoảng tháng để phân huỷ kị khí, cịn nước tách bùn dẫn vào bể thu gom 8.3 Chọn phương án tối ưu : Với ưu vượt trội Unitank vận hành theo chương trình nên linh hoạt cho nhiều hệ thống XL khác nhau, dễ nâng cấp hệ thống XL ( dùng cơng nghệ xây dựng theo kiểu lắp ráp Module ) , xử lý hiệu hệ thống nước thải quy mơ vừa nhỏ , lượng bùn thải , khơng phải hồn lưu bùn -> tiết kiệm đường ống đặc biệt không cần phải thường xuyên theo dõi kiểm tra , khơng cần nhân cơng trình độ cao ( điểm ưu nhiều so với SBR ) Từ ưu điểm trên, ta lựa chọn phương án làm công nghệ xử lý cho đề tài ta tính tốn cơng trình XL theo phương án GVHD : Th.s Lê Ngọc Thư 37 ĐỒ ÁN MÔN HỌC Thiết kế hệ thống xử lý nước thải khách sạn có cơng suất Q = 300 m3/ngđ CHƯƠNG TÍNH TỐN, THIẾT KẾ CÁC CƠNG TRÌNH ĐƠN VỊ SỐ LIỆU THIẾT KẾ Từ kết khảo sát tính tốn trước, thơng số sở rút sau: GVHD : Th.s Lê Ngọc Thư 38 ĐỒ ÁN MÔN HỌC Thiết kế hệ thống xử lý nước thải khách sạn có cơng suất Q = 300 m3/ngđ 8.4 Lưu lượng: * Lưu lượng ngày trung bình: Qtb ,ngd = 300 m3/ngđ * Lưu lượng trung bình: Qtb ,h = 12.5 m3/h * Lưu lượng lớn nhất: Qmax,h = 18.75 m3/h Trạm xử lí làm việc liên tục Vậy lưu lượng bơm để xử lí lưu lượng trung bình: Qb = 12.5 m3/h 8.5 Nồng độ ô nhiễm: Hàm lượng chất lơ lửng nước thải: TSS = 350 mg/l Hàm lượng BOD5 nước thải : BOD5 = 300 mg/l Hàm lượng dầu mỡ: 60 mg/l Hàm lượng Nitrat : 150 mg/l Hàm lượng Photphos : 8.5 mg/l Lượng Coliform : 1.1 * 106 MPN/100ml 8.6 Yêu cầu nguồn tiếp nhận: Phải đáp ứng tiêu chuẩn xả nước thải theo TCVN 6772:2000 mức II TSS : 50 mg/l N : 30 mg/l BOD5 : 30 mg/l P : mg/l Dầu mỡ: 20 mg/l Coliform: 1000 MPN/100ml TÍNH TỐN BỂ LẮNG ĐỨNG & UNITANK - Song chắn rác Hàm lượng cặn lơ lửng SS BOD5 ( L) nước thải sau qua SCR giảm 4% , nghĩa sau SCR tinh : SS = 336 mg/l BOD5 = 288 mg/l - Bể điều hòa Ta thấy qua bể điều hòa hàm lượng BOD giảm 20%, hàm lượng cặn lơ lửng không thay đổi Vậy hàm lượng BOD vào Unitank là: BOD5 = 200× 0.8 = 160 mg/l 9.1 Bể lắng đứng: GVHD : Th.s Lê Ngọc Thư 39 ĐỒ ÁN MÔN HỌC Thiết kế hệ thống xử lý nước thải khách sạn có cơng suất Q = 300 m3/ngđ Nước thải từ hố thu đưa vào bể lắng đứng đợt I Nhiệm vụ bể lắng đứng lắng tạp chất phân tán nhỏ (chất lơ lửng) dạng cặn lắng xuống đáy bể thu chất bề mặt như: dầu mỡ, bọt, …Bể lắng đứng xây dựng với phần lắng bê tơng hình vng phần chứa bùn hình nón - Diện tích tiết diện ướt ống trung tâm: Qmax,s f= = vtt 0.00521 = 0.17 m2 0.03 Qmax,s – lưu lượng tính tốn giây lớn nhất, Qmax,s = 5.21 l/s = 0.00521 m3/s vtt – vận tốc nước ống trung tâm, lấy không lớn 30mm/s( Điều 6.5.9.TCXD-51-84), chọn vtt = 30 mm/s = 0.03 m/s - Diện tích tiết diện ướt bể lắng: F = Qmax,s v = 0.00521 = 6.51 m2 0.0008 v – vận tốc nước thải bể lắng đứng, v = 0.5-0.8 mm/s (Điều 6.5.4-TCXD-51-84), chọn v = 0.8 mm/s = 0.0008 m/s - Đường kính bể lắng : D= 4× F = π × 6.51 = 2.88m ~ 3m 3.14 - Đường kính ống trung tâm: d= 4× f = π × 0.17 = 0.46m 3.14 - Chiều cao tính tốn vùng lắng bể: hl = v × t = 0.0008 × 3600 = 2.88 m t – thời gian lắng, t = 1h = 3600 s - Chiều cao phần hình nón: h n = h2 + h3 = (3 − 0.6) (D − d n ) × tg 50 = 1.40 m × tgα = 2 h2 – chiều cao lớp trung hoà, m h3 – chiều cao giả định lớp cặn lắng bể, m D – đường kính bể lắng, D = 1.6 m dn – đường kính đáy nhỏ hình nón cụt, lấy dn = 0.6m GVHD : Th.s Lê Ngọc Thư 40 ĐỒ ÁN MÔN HỌC Thiết kế hệ thống xử lý nước thải khách sạn có cơng suất Q = 300 m3/ngđ α - góc nghiêng đáy bể lắng so với phương ngang, lấy không nhỏ 500 (Điều 6.5.9-TCXD-51-84) Chọn α = 50o - Chiều cao ống trung tâm lấy chiều cao tính tốn vùng lắng ht = hl = 2.88 m - Đường kính miệng loe ống trung tâm lấy chiều cao phần ống loe 1.35 đường kính ống trung tâm dloe = hloe = 1.35 d = 1.35 × 0.46 = 0.62 m - Đường kính hắt lấy 1.3 đường kính miệng loe dhat = 1.3 dloe = 1.3 × 0.62 = 0.8 m - Góc nghiêng bề mặt hắt so với mặt phẳng ngang lấy 17 o - Khoảng cách mép miệng loe đến mép bề mặt hắt theo mặt phẳng qua trục tính theo cơng thức : L= × Qmax,s vk × π × ( D + d n ) = × 0.00521 0.02 × 3.14 × ( + 0.6 ) = 0.09m vk – vận tốc nước chảy qua khe hở miệng loe ống trung tâm bề mặt hắt, vk không lớn 20 mm/s Chọn vk = 20 mm/s =0.02 m/s - Chiều cao tổng cộng bể lắng đứng là: H = hl + hn + hbv = 2.88 + 1.4 + 0.32 = m hbv – chiều cao bảo vệ, hbv = 0.32 m - Hàm lượng chất lơ lửng khỏi bể lắng : C = Co × ( – e) = 336 × ( – 0.47) = 178 mg/l Co – hàm lượng chất lơ lửng ban đầu trước vào bể lắng, Co = 336 mg/l e – hiệu suất lắng lấy theo bảng sau Với Co = 336 mg/l, tốc độ lắng v = 0.8 mm/s, có e = 47% Bảng 4.1- Hiệu suất lắng cặn lơ lửng nước thải bể lắng I Hiệu suất lắng, Vận tốc lắng, mm/s ứng với hàm lượng ban đẩu chất lơ lửng, mg/l e% 150 200 250 ≥300 30 1.30 1.80 2.25 3.20 GVHD : Th.s Lê Ngọc Thư 41 ĐỒ ÁN MÔN HỌC Thiết kế hệ thống xử lý nước thải khách sạn có cơng suất Q = 300 m3/ngđ 35 0.90 1.30 1.60 2.10 40 0.60 0.90 1.05 1.40 45 0.40 0.60 0.75 0.95 50 0.25 0.35 0.45 0.60 55 0.15 0.20 0.25 0.40 60 0.05 0.10 0.15 0.20 - Hàm lượng BOD5 khỏi bể: L = Lo × ( – e’) = 288 × (1- 0.3) = 200 mg/l Lo – hàm lượng BOD5 trước lắng, Lo = 288 mg/l e’ – hiệu suất khử BOD5 bể, lấy e’ = 30% 9.2 Bể Unitank : Bể Unitank nhằm loại bỏ chất hữu (BOD 5, COD), chất lơ lửng phản ứng hố sinh thơng qua hoạt động sống vi sinh vật có nước thải Các chất hữu thức ăn vi sinh vật chuyển hoá thành CO2, H2O sinh khối Khơng khí (O2) cung cấp đủ nước thải hồ trộn với bùn hoạt tính đảm bảo mơi trường cho vi sinh vật phát triển tốt Thông số thiết kế: - BOD5 đầu vào : 160 mg/l - COD đầu vào bể : 256 mg/l - Lưu lượng nước thải vào bể: Qtb,h = 12.5 m3/h - SS vào bể: Co = 178 mg/l - Thời gian lưu nước : θ = 4h - Tải trọng COD : a= 1.7 kg COD/m3ngày - Nồng độ MLSS : Cb = 1500mg/l = 1.5kg/m3 - Thể tích bể: V = Q × θ = 12.5 × = 50 m3 - Thể tích ngăn: Vngăn = V 50 = = 16.66 m3 3 - Chiều cao xây dựng bể: GVHD : Th.s Lê Ngọc Thư 42 ĐỒ ÁN MÔN HỌC Thiết kế hệ thống xử lý nước thải khách sạn có cơng suất Q = 300 m3/ngđ H’= hbv + H = 0.5 +3 = 3.5m hbv – chiều cao bảo vệ, hbv = 0.5m - Kích thước ngăn: B × L × H = 2.2m × 2.5m × 3m * Tính tốn hệ thống thổi khí: - Lượng khí cần cung cấp: Qk = q × V × a = 80 × 50 × 1.7 = 6800m3/ngày = 4.2m3/phút q – thể tích khơng khí u cầu từ 65-80m3 cho 1kg COD khử ngày Chọn q = 80 m3/ngày V – thể tích bể, V = 50m3 a – tải trọng COD, a = 1.7 kg COD/m3ngày - Chọn thiết bị phân phối khí đĩa xốp có đường kính Dđĩa = 170 mm - Lưu lượng riêng khí từ đĩa xốp qk = 200 l/phút - Số đĩa cần cho ngăn bể: N= Qk 6800 = = 7.87 ≈ đĩa/ngăn × q k × 0.2 × 24 × 60 - Ap lực cần thiết cho máy thổi khí: H = Hđường ống + H đĩa xốp + Hbể = 0.4 + 0.5 + = 3.9m H2O Hđường ống – tổn thất áp lực ma sát dọc theo chiều dài ống dẫn Hđường ống = 0.4m H đĩa xốp – tổn thất áp lực qua đĩa xốp, H đĩa xốp = 0.5m Hbể – mực nước bể, Hbể = 3m - Chọn hai máy thổi khí có lưu lượng : 4.2m3/phút - Ap lực tính theo Atmotphe: Pm = H ct 3.9 = = 0.38 atm 10.12 10.12 - Công suất máy nén khí: 0.283  G × R × T  p    ×   − 1 N= 29.7 × n × e  p1    0.283  0.102 × 8.314 × 299  1.38  = ×  − 1 = 3.6 kW  29.7 × 0.283 × 0.8    GVHD : Th.s Lê Ngọc Thư 43 ĐỒ ÁN MÔN HỌC Thiết kế hệ thống xử lý nước thải khách sạn có cơng suất Q = 300 m3/ngđ G – tải lượng dịng khí, kg/s G = Qkk × ρ = 6800 m / s × 1.293kg / m = 0.102kg/s 24 × 3600 R – số khí, R = 8.314 kJ/Kmol.oK T – nhiệt độ tuyệt đối khơng khí đầu vào, T = 26 + 273 = 299 oK P1 – áp lực tuyệt đối khơng khí đầu vào, p1 = atm P2 – áp lực tuyệt đối khơng khí đầu ra, P2 = + Pm = + 0.38 = 1.38 atm n= K − 1.395 − = = 0.283 (K = 1.395 không khí) K 1.395 29.7 – hệ số chuyển đổi e – hiệu suất máy, chọn e = 80% * Tính lượng bùn thải ra: - Mức bùn sau lắng 60 phút: hbùn = C b × V 2.7 × 50 = = 1.02m S × ρb 11 × 12 Cb - nồng độ MLSS, Cb = 2700mg/l = 2.7kg/m3 V – thể tích bể, V = 50m3 S – diện tích ngăn S = × B × L = × 2.2 × 2.5 = 11 m2 ρ b - khối lượng riêng bùn, ρ b = 1200kg/m3 - Chọn hệ số sản lượng y = 0.4 - Lượng bùn sinh ngày: mb = y × Qtb ,ngay × ( C − C ) × 10 −3 = 0.4 × 300 × ( 256 − 50) × 10 −3 = 25 kg/ng.đ C – hàm lượng COD vào bể, C = 256 mg/l Cra – hàm lượng COD sau khỏi bể, Cra = 50mg/l - Nồng độ cặn phần chứa bùn phía bể sau lắng C = 8000 mg/l = kg/m3 GVHD : Th.s Lê Ngọc Thư 44 ĐỒ ÁN MÔN HỌC Thiết kế hệ thống xử lý nước thải khách sạn có cơng suất Q = 300 m3/ngđ - Thể tích bùn lắng xả là: Vxa bùn = mb 25 = = m3/ngđ 1.02 × C 1.02 × CHƯƠNG TÍNH KINH TẾ 10 CHI PHÍ ĐẦU TƯ 10.1 Chi phí xây dựng 10.2 Chi phí thiết bị : GVHD : Th.s Lê Ngọc Thư 45 ĐỒ ÁN MÔN HỌC Thiết kế hệ thống xử lý nước thải khách sạn có cơng suất Q = 300 m3/ngđ 10.3 Tổng số vốn đầu tư xây dựng bản: 272,300,000 + 73,000,000 = 345,300,000 VNĐ Chi phí xây dựng khấu hao 10 năm Như khấu hao năm : 34,530,000 VNĐ 11 CHI PHÍ QUẢN LÝ VẬN HÀNH  Chi phí nhân cơng: - Số lượng người - Chi phí: × 1,000,000 VNĐ/tháng = 2,000,000 VNĐ/tháng  Chi phí điện năng:  Chi phí điện hàng tháng: 58.175 KWh/ngày × 30 ngày/tháng × 1,000 VNĐ/kWh= 1,745,250 VNĐ GVHD : Th.s Lê Ngọc Thư 46 ĐỒ ÁN MÔN HỌC Thiết kế hệ thống xử lý nước thải khách sạn có cơng suất Q = 300 m3/ngđ  Chi phí hố chất : 0.04896 kg/h × 24h/ngày × 6,000 VNĐ/kg × 30 ngày/tháng = 211,500 VNĐ/tháng  Chi phí vận hành năm hệ thống : ( 2,000,000 + 1,745,250 + 211,500 ) × 12 = 47,481,000 VNĐ /năm  Chi phí xử lý m3 nước thải : 34,530,000 + 47,481,000 = 760 VNĐ/m3 12 × 30 × 300 GVHD : Th.s Lê Ngọc Thư 47 ĐỒ ÁN MÔN HỌC Thiết kế hệ thống xử lý nước thải khách sạn có cơng suất Q = 300 m3/ngđ CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Các hoạt động khách sạn ảnh hưởng đến môi trường môi trường sinh thái việc xử lí nước thải cho đảm bảo nước sau xử lý thải sông đạt tiêu chuẩn chấp nhận vơ quan trọng Với đề tài “Nghiên cứu thiết kế hệ thống XLNT khách sạn Q = 300m3/ngđ “, luận văn giới thiệu thành phần, tính chất đặc trưng nước thải khách sạn, trình bày tổng quan phương pháp xử lý phân tích ưu khuyết điểm phương pháp để đưa phương pháp xử lý thích hợp với điều kiện kinh tế đặc biệt thích hợp với điều kiện giới hạn mặt khách sạn Qua kết tính tốn phân tích phần trình bày trước cơng nghệ xử lí chủ yếu hệ thống Unitank áp dụng Cơng nghệ kết hợp hai yếu tố truyền thống (là cải tiến q trình bùn hoạt tính) đại (hoạt động tự động) Ngoài ưu điểm giống hệ thống bùn hoạt tính thơng thường, hệ thống Unitank mang lại tiết kiệm cho cơng trình diện tích xây dựng nhõ hơn, bỏ qua lắng đợt 2, không cần tốn lượng cho việc hồn lưu bùn linh hoạt điều chỉnh thời gian pha để đạt hiệu xử lí mong muốn Một khả vựơt trội hệ thống khử Nitơ Phospho cần thiết GVHD : Th.s Lê Ngọc Thư 48 ĐỒ ÁN MÔN HỌC Thiết kế hệ thống xử lý nước thải khách sạn có cơng suất Q = 300 m3/ngđ TÀI LIỆU THAM KHẢO PGS, TS Hồng Văn Huệ (2002) Thốt nước Tập 2, Xử lý nước thải Nxb Khoa học kỹ thuật, TP.HCM Lâm Minh Triết, Nguyễn Thanh Hùng, Nguyễn Phước Dân (2004) Xử lý nước thải đô thị công nghiệp tính tốn thiết kế Nxb Đại học Quốc gia TP.HCM, TP.HCM Lâm Minh Triết, Võ Minh Long (2003) Tiêu chuẩn xây dựng TCXD – 51 – 84, Thoát nước mạng lưới bên ngồi cơng trình Trần Đức Hạ Xử lý nước thải sinh hoạt quy mô nhỏ vừa NXb Khoa Học Kỹ thuật Metcalf & Eddy, Inc (2003) Wastewater Treatment Engineering Treatment and Reuse, Fourth Edition McGraw-Hill C.C.Lee, Shun Dar Lin (2000) Handbook of Environmental Engineering Caculations, McGraw-Hill WEBSITE http://www.hochiminhcity.gov.vn/home/left/gioi_thieu/thang_canh_du_lich /khach_san http://www.saigon-tourist.com/vn/hotel/hotel.htm GVHD : Th.s Lê Ngọc Thư 49