Nghiên cứu lựa chọn và tính toán thiết kế công nghệ hệ thống xử lý nước thải đô thị phù hợp với điều kiện Việt Nam

Nghiên cứu lựa chọn và tính toán thiết kế công nghệ hệ thống xử lý nước thải đô thị phù hợp với điều kiện Việt Nam Nghiên cứu lựa chọn và tính toán thiết kế công nghệ hệ thống xử lý nước thải đô thị phù hợp với điều kiện Việt Nam luận văn tốt nghiệp thạc sĩ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI TRẦN THỊ THU HẰNG NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN VÀ TÍNH TỐN THIẾT KẾ CƠNG NGHỆ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI ĐÔ THỊ PHÙ HỢP VỚI ĐIỀU KIỆN VIỆT NAM LUẬN VĂN THẠC SĨ NGÀNH CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG Hà Nội, 2006 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI TRẦN THỊ THU HẰNG NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN VÀ TÍNH TỐN THEIETS KẾ CÔNG NGHỆ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI ĐÔ THỊ PHÙ HỢP VỚI ĐIỀU KIỆN VIỆT NAM LUẬN VĂN THẠC SĨ NGÀNH CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG NGƯỜI HƯỚNG DẪN : TS.ĐẶNG XUÂN HIỂN Hà Nội, 2006 Môc lôc Danh mục bảng biểu Danh mục hình vÏ Mở đầu Chương Tổng quan xử lý nước thải đô thị 1.1 Nhận xét hệ thống thoát nước thu gom nước thải đô thị Việt nam 1.1.1 Hiện trạng hệ thống thoát nước đô thị nước ta hiÖn 1.1.2 Nhận xét tình hình thoát nước thu gom nước thải đô thị Việt nam 16 1.2 Đặc tính dòng thải đô thị 18 1.2.1 Phân loại dòng thải đô thị 18 1.2.2 Đặc tính dòng thải đô thÞ 22 Chương Phân tích lựa chọn sơ đồ xử lý nước thải đô thị phù hợp với điều kiện Việt nam 2.1 Số liệu đầu vào 26 2.2 Phân tích lựa chọn sơ đồ xử lý nước thải đô thị phù hợp với điều kiện Việt nam 26 2.2.1 Sơ đồ công nghệ hệ thống xử lý nước thải đô thị thông dụng 26 2.2.2 Khèi xö lý sinh häc 29 2.3 Giới thiệu số trình sinh học xử lý nước thải đô thị 32 2.3.1 Quá trình A/O 32 2.3.2 Quá trình Bardenpho 33 2.3.3 HÖ thèng Phoredox 34 2.3.4 Quá trình UCT 35 2.3.5 HÖ thèng SBR – Hå sinh häc 36 2.3.6 BÓ läc sinh häc 38 2.3.7 Quá trình AAO (Anaerobic Anoxic Oxic) 40 Chương Tính toán công trình thiết bị hệ thống xử lý 3.1 Th«ng sè thiÕt kÕ 45 3.2 TÝnh toán đơn vị xử lý 47 3.2.1 Ngăn tiếp nhËn n­íc th¶i 47 3.2.2 Mương dẫn nước thải 47 3.2.3 Song chắn rác 48 3.2.3.1 Song chắn rác thô 49 3.2.3.2 Song chắn rác tinh 51 3.2.4 Bể lắng cát 52 3.2.5 BÓ ®iỊu hoµ 54 3.2.6 Bể lắng ly tâm ®ỵt I 55 3.2.7 BĨ xư lý sinh häc 57 3.2.7.1 BĨ xư lý sinh häc m khÝ 57 3.2.7.2 BĨ xư lý sinh häc thiÕu khÝ 58 3.2.7.3 BĨ xư lý sinh häc hiÕu khÝ 59 3.2.8 Thiết bị làm thoáng 65 3.2.9 Bể lắng li tâm đợt II 67 3.2.10 Trạm khử trùng nước thải 69 3.2.11 BÓ nÐn bïn 71 3.2.12 HƯ thèng xư lý mïi 73 KÕt luËn 78 TàI liệu tham khảo 81 Phô lôc 83 danh mục bảng biểu Bảng 1.1 Thống kê số hộ gia đình hưởng dịch vụ vệ sinh thoát nước Bảng 1.2 Thành phần nước thải sinh hoạt phân loại mức độ ô nhiễm Bảng 1.3 Tính chất đặc trưng nước thải số ngành công nghiệp Bảng 1.4 Thông số ô nhiễm đặc trưng nước thải đô thị Bảng 2.1 Thông số ô nhiễm giới hạn cho phép Bảng 3.1 Chất lượng nước thải đô thị Bảng 3.2 Nồng độ chất gây mùi, thành phần khí điển hình sử dụng cho tính toán thiết kế danh mục hình vẽ Hình 1.1 Sự biến động theo thời gian ngày nước thải đô thị Hình 2.1 Sơ đồ tổng quát dây chuyền xử lý nước thải đô thị thường áp dụng Hình 2.2 Sơ đồ xử lý sinh học A/O Hình 2.3 Sơ đồ xử lý sinh học Bardenpho Hình 2.4 Sơ đồ xử lý sinh học Phoredox Hình 2.5 Sơ đồ xử lý sinh học UCT Hình 2.6 Sơ đồ trình SBR Hồ sinh học Hình 2.7 Bể lọc sinh học nhỏ giọt Hình 2.8 Sơ ®å bĨ läc sinh häc cã líp vËt liƯu ngËp nước Hình 2.9 Sơ đồ xử lý sinh học AAO Hình 2.10 Mô hình khử Photpho Hình 2.11 Sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lý nước thải đô thị thông dụng Hình 3.1 Sơ đồ song chắn rác Hình 3.2 Sơ đồ bể lắng cát ngang Hình 3.3 Sơ đồ bể lắng ly tâm đợt Hình 3.4 Thiết bị phân phối bọt khí nhỏ mịn Mở đầu Đất nước Việt Nam sau hai mươi năm thực sách đổi đà đạt nhiều kết khả quan lĩnh vực hình thành hệ thống giao thông, cấp thoát nước, mạng lưới điện, vô tuyến viễn thông, trình đô thị hoá diễn nhanh chóng đà có tác ®éng tÝch cùc ®Õn tèc ®é ph¸t triĨn kinh tÕ toàn xà hội nói chung Sự phát triển kinh tế trình đô thị hoá mặt khác kéo theo tình trạng ô nhiễm môi trường Sự phát triển ngành công nghiệp, thương mại, du lịch dịch vụ, gia tăng dân số thách thức lớn phát triển bền vững cộng đồng Trong hệ thống thoát nước đô thị Việt nam chưa phát triển đồng xuống cấp không đáp ứng kịp phát triển kinh tế đà tạo sức ép ngày lớn đến vệ sinh môi trường ô nhiễm nguồn nước Hệ thống thoát nước với sở hạ tầng lạc hậu hầu hết xây từ thời Pháp, kể từ sau hoà bình chắp vá nên hệ thống thoát nước chung Với tốc độ phát triển đô thị đánh giá bùng nổ đô thị quy hoạch lại đà không quỹ đất cho trạm xử lý nước thải, đô thị phải sư dơng hƯ thèng tho¸t n­íc chung, xư lý n­íc thải phi tập trung Sự phát triển kinh tế bùng nổ đô thị quy hoạch xử lý nước thải nhiều bất cập thiếu đồng đà dẫn đến tình trạng ô nhiễm nước thải đô thị, ô nhiễm chất hữu dạng cácbon, nitơ, photpho, vi trùng Mùi phát sinh từ hệ thống thoát nước xử lý nước thải: từ cống, mương, kênh, sông, từ nhà máy xử lý nước thải đà ảnh hưởng đến môi trường đến chất lượng sống dân cư Trước tình trạng đó, năm gần đây, Đảng Chính phủ đà quan tâm nhiều đến công tác thoát nước đô thị Một số luật thị đà ban hành Luật Bảo vệ môi trường, Luật tài nguyên nước Đồng thời bối cảnh đó, Định hướng phát triển thoát nước đô thị Việt Nam đến năm 2020 đà biên soạn Thủ tướng ký định phê duyệt số 35/1999 QĐ-TTg ngày 5/3/1999 Chính phủ Nhà tài trợ ưu tiên phát triển sang thoát nước vệ sinh môi trường Nhiều dự án thoát nước vệ sinh môi trường đà triển khai khắp đất nước Việt Nam Dự án cải thiện vệ sinh Hà Nội, Thành phố Hồ Chí Minh Nhật Bản tài trợ, Dự án cải thiện vệ sinh cho thành phố/thị xà miền trung Thanh Hoá, Hà Tĩnh, Đông Hà (Quảng Trị), Lăng Cô (Huế), Tam Kỳ (Quảng NgÃi) Ngân hàng Phát triển Châu (ABD) tài trợ Do vậy, lúc hết vấn đề nghiên cứu phát triển hƯ thèng tho¸t n­íc cịng nh­ hƯ thèng xư lý nước thải đô thị trở thành yêu cầu cấp bách Đề tài: Nghiên cứu lựa chọn tính toán thiết kế công nghệ hệ thống xử lý nước thải đô thị phù hợp với điều kiện Việt nam đưa nội dung: - Mở đầu - Chương 1: Tổng quan xử lý nước thải đô thị - Chương 2: Phân tích lựa chọn sơ đồ xử lý nước thải đô thị phù hợp với điều kiện Việt nam - Chương 3: Tính toán công trình thiết bÞ hƯ thèng xư lý - KÕt ln víi mong muốn góp phần làm cho môi trường nước hơn, đô thị phát triển bền vững hơn, nước tiến vào thời kỳ thời kỳ đẩy mạnh công nghiệp hoá, đại hoá, hội nhập phát triển đất nước Chương Tổng quan xử lý nước thải đô thị 1.1 Nhận xét hệ thống thoát nước thu gom nước thải đô thị Việt nam 1.1.1 Hiện trạng hệ thống thoát nước đô thị nước ta Những công trình thoát nước ghi nhận lịch sử hệ thống thoát nước Việt nam, vào năm 1870 thành phố Hồ Chí Minh năm 1905 Hà nội đường ống thiết kế thi công Theo giai đoạn phát triển, hệ thống thoát nước mở rộng xây dựng với tăng trưởng đô thị, bao gồm mạng lưới thoát nước bơm cưỡng Tính đến năm 2000, Việt nam có khoảng chục đô thị xem có hệ thống thoát nước với lực thoát nước kém, khoảng 1000km đường cống Phạm vi phục vụ hệ thống thoát nước đô thị hạn chế, tỷ lệ đường cống phục vụ thành phố lớn đạt 0,2 m/người, đô thị nhỏ 0,04 0,06 m/người (mức trung bình nước công nghiệp 2m/người) mức độ bao phủ hệ thống đáp ứng 40% dân số với đô thị lớn, 30% thấp đô thị nhỏ [15] HiƯn hƯ thèng tho¸t n­íc phỉ biÕn nhÊt đô thị Việt nam hệ thống thoát nước chung chảy tới vùng có nước mặt gần thường không qua xử lý Đó hệ thống cống thoát chung cho ba loại nước thải sinh hoạt, nước thải sản xuất nước mưa Phần lớn hệ thống đà xây dựng từ vài thập kỷ trước đây, chủ yếu để giải vấn đề thoát nước mưa không tu sửa, bảo dưỡng thường xuyên nên đà xuống cấp nhiều Bên cạnh đó, việc xây dựng, bổ sung thực cách chắp vá không theo quy hoach lâu dài, không đáp ứng nhu cầu phát triển đô thị Do tình trạng ngập úng trung tâm đô thị xảy thường xuyên có mưa lớn không đủ cống thoát nước mưa cống thoát nước mưa bị tắc Có trạm xử lý nước thải nước thải chưa xử lý với nước thải công nghiệp xả trực tiếp vào nguồn nước mặt thuỷ vực nước, gây rủi ro lớn hệ sinh thái nước Thông thường có số hệ thống thoát nước riêng biệt nước thải đô thị: - Trường hợp ba hệ thống cho ba loại nước thải: nưới mưa, nước thải sản xuất nước thải sinh hoạt - Trường hợp hai hệ thống: nước mưa thoát riêng, nước thải sản xuất sau đà xử lý sơ nhà máy cho thoát chung xử lý kết hợp với nước thải sinh hoạt 1.1.1.1 Thành phố Hà nội Thành phố Hà nội với đặc điểm vùng đồng châu thổ, việc thoát nước thực nhờ mạng lưới đường cống dẫn dòng chảy tới sông, mương, hồ ao nội thành phố cuối xả sông lớn Một đặc điểm bật Hà nội đô thị thuộc lưu vực sông khác hầu hết tuyến cống có chế độ thuỷ lực chảy ngập hoàn toàn nửa ngập Hệ thống thoát nước Hà nội bao gồm [16] - Mạng lưới cống ngầm: Chủ yếu tập trung khu vực nội thành cũ hình thành trước năm 1939 Mạng lưới cống xây dùng theo kiĨu cèng chung víi nhiỊu lo¹i tiÕt diƯn có tổng chiều dài khoảng 70km, diện tích lưu vực thoát nước xấp xỉ 1008ha, xây dựng phục vơ cho 380.000 – 400.000 ng­êi HiƯn t¹i, hƯ thèng đà xuống cấp cách nghiêm trọng Đến năm 1989, tổng chiều dài đường cống 120km, đạt 16m/ha với dân số nội thị giá thành vận hành bảo dưỡng thấp không độc hại Bên cạnh việc tiếp xúc với clo đóng góp vào việc khử mùi nước thải, clo oxy hoá amoniac hợp chất sunfua thành phần gây nên bốc mùi Tác dụng clo nước thải phản ứng thuận nghịch: Cl2 + H2O ↔ HCl + HOCl HOCl = H+ + OCl- Axit hypoclorơ phần ion hoá Quá trình ion hoá xảy mạnh mẽ độ pH môi trường tăng Ví dụ pH = axit hypoclorơ ion hoá 20% [1] Sự có mặt ion hypoclorơ đặc biệt ion OCl- tạo môi trường axit tiêu diệt vi khuẩn Mặt khác axit yếu dễ bị phân huỷ thành axxit clohydric oxy nguyªn tư tù do: HOCl ↔ HCl + O Oxy nguyên tử oxy hoá vi khuẩn Ngoài trình clo hoá nước thải chất clo trực tiếp tác động lên tế bào vi sinh vật biến đổi liên kết với chất thuộc thành phần nguyên sinh tế bào làm chết vi khuẩn Lượng clo hoạt tính cần thiết để khử trïng n­íc th¶i trang 62-[1]: V = a.Q 10-3 , kg/h Trong đó: Q lưu lượng nước thải, m3/h a liều lượng clo hoạt tính, g/m3, lấy a = 3g/m3(61- [1]) V = 3.200.10-3 = 0,6 kg/h L­u lượng nước tổng cộng cần cho nhu cầu trạm clorator tính theo công thức [8]: Q= Trong đó: Vmax (1000.V1 + V2 ) 1000 V1 - độ hoà tan cđa clo n­íc th¶i, l/g ë 20oC lÊy V1 = 0,66 g/l (trang 56-[8]) 71 V2 – L­u lượng nước cần thiết để làm bốc clo V2=300-400 l/kg [8] Q= 0,6.(1000.0,66 + 350) = 0,61m3 / h = 0,17l / s 1000 ThĨ tÝch h÷u Ých cđa bể tiếp xúc tính từ lưu lượng nước thải cần khử trùng thời gian tiếp xúc cần thiết nước thải với clo: W = Q.t Trong Q lưu lượng nước thải, m3/h t thời gian tiÕp xóc cÇn thiÕt, chän t=0,5h (421-[7]) W = 200.0,5 = 100 m3 DiƯn tÝch bĨ F1 = W H H chiều cao công tác bể tiếp xóc, H = 2,7-5,7m [8], chän H = 3m F1 = 100 = 33,3m VËy kÝch th­íc cđa bĨ: ChiỊu réng cđa bĨ: B = 4m ChiỊu dµi cđa bĨ: L = 8,4m ChiỊu cao x©y dùng: H = 3,3m Vật liệu bê tông cốt thép 3.2.13 Bể nén bùn Nén bùn cách cô đặc nhằm tập trung chất thải rắn giảm thể tích Nén bùn cách thêm liên tục vật liệu lên từ bể lắng sơ bể lắng cuối Thông số thiết kế Lượng bùn khô thu từ bể lắng I: Wb = 346kg/ngày Lưu lượng thể tích nước bùn từ bể lắng I: Vb = 17 m3/ngày 72 Lượng bùn khô thu từ bể lắng II: Gxa = 535kg/ngày Lưu lượng thể tích nước bùn từ bể lắng II: Vb = 70 m3/ngày Tổng lượng bùn khô tới bể nén bùn: PK = 881 kg/ngày Tổng lưu lượng thĨ tÝch n­íc bïn tíi bĨ nÐn bïn: QB = 87m3/ngày Tính toán bể nén bùn đứng Diện tích bể F= Trong ®ã: Qb 24.3,6.v1 v1 – tèc ®é chun ®éng cđa bïn vïng l¾ng cđa bĨ, v1 = 0,1mm/s (b¶ng 15.5 trang 277-[1]) 87 = 10m 24.3,6.0,1 F1 = DiƯn tÝch èng trung t©m f = Trong ®ã: Qb 24.3,6.v2 v2 – tèc ®é chun ®éng cđa bïn èng trung t©m, v2 = 28 mm/s (trang 39-[7]) f = 87 = 0,04m 24.3,6.28 Tỉng diƯn tÝch bÓ nÐn bïn F = F1 + ftt = 10 + 0,04 =10,04m2 Đường kính bể nén bùn đứng D= 4.F π = 4.10,04 = 3,6m 3,14 = 4.0,04 = 0,23m 3,14 Đường kính ống trung tâm = V = f tt π 87.12 = 43,5m3 24 ChiÒu cao xây dựng bể 73 H=h+hth+hu+htb Trong Chiều cao phần lắng bể h = t.v1.3,6 t thêi gian nÐn bïn, t=12-15giê (trang 277-[1]), chän t= 12giê h = 12.0,1.3,6 = 4,3m hth – chiỊu cao phÇn trung hoµ, lÊy b»ng 0,3 – 0,5m (trang 278-[1]), lÊy hth = 0,3m hu khoảng cách ống trung tâm chắn hướng dòng, hu = 0,25 0,5m (trang 278-[1]), lÊy hu = 0,25m htb – ChiÒu cao thành bể mực nước bùn, hth=0,3m [1] H = 4,3 + 0,3 + 0,25 + 0,3 = 5,15m 3.2.14 Hệ thống xử lý mùi Trong trình xử lý nước thải phát sinh lượng lớn khí thải H2S, methyl Mecaptan (CH3SH), Metyl sunphide (CH3)2S, Dimetyl Sulphide (CH3)2S2, với nồng độ cao (bảng 3.1) đà gây mùi khó chịu Mặt khác trạm xử lý thường đặt gần khu dân cư làm ảnh hưởng tới môi trường xung quanh Vì hệ thống xử lý mùi cần thiết Mùi thu gom qua hệ thống lắp đậy, ống dẫn quạt hút từ ®ã ®­a tíi hƯ thèng khư mïi Th«ng sè thiÕt kế Lưu lượng khí hạng mục cần khử mùi thiết kế tính toán sau đây, lưu lượng khí tối thiểu từ điểm hút m3/phút 1- Bể lắng cát Bề mặt mở bể lắng cát giảm thiểu che đậy.s 74 - Song chắn rác .10m3/m2.h (bề mặt mở) - Bể lắng cát .10% tăng thêm vào lưu lượng khí khuếch tán - Thùng chứa rác m3/m2.h (bề mặt mở) - Thùng cát .3 m3/m2.h (bề mặt mở) Bể cân Bể cân che đậy máI bê tông Lưu lượng gió .3 m3/m2.h bề mặt nước bể cân Bể lắng sơ Bể lắng sơ che đậy mái bê tông Lưu lượng gió .2 m3/m2.h bề mặt nước bể lắng sơ Bể phản ứng Lưu lượng gió .10% tăng thêm vào lưu lượng khí khuếch tán Bể cô đặc bùn Bể cô đặc bùn che đậy nhựa FRP Lưu lượng gió .3 m3/m2.h bề mặt nước bể cô đặc bùn Bể chứa bùn Bể chứa bùn che đậy mái bê tông Lưu lượng gió .10% tăng thêm vào lưu lượng khí khuếch tán Tính toán lưu lượng gió Bể lắng cát - Bề mặt mở ngăn chắn r¸c Q1 = 0,8m x 1,0m x 10m3/m2.h = m3/h (0,14 m3/phót) m3/phót - BĨ l¾ng c¸t Q2 = m3/phót x 1,1 = 1,7 m3/phót m3/phót - Thïng chøa r¸c Q3 = 0,4 x 0,8 x m3/m2.h x = 1,9 m3/h (0,03 m3/phót) m3/phót - Thïng c¸t Q4 = 0,4 x 0,8 x m3/m2.h = 1,0 m3/h (0,02 m3/phót) m3/phót 75 – BĨ c©n b»ng Q5 = 8m x 10m x x m3/m2.h = 480 m3/h (8 m3/phót) m3/phút Bể lắng sơ cấp Q6 = 6,0m x 6,0m x m3/m2.h = 72 m3/h (1,2 m3/phót) .2 m3/phót – BĨ ph¶n øng Q7 = 12 m3/phót x 1,1 x bĨ = 26,4 m3/phót .27 m3/phót – BĨ cô đặc bùn Q8 = 2,5m x 2,5m x m3/m2.h = 18,8 m3/h (0,3 m3/phót) m3/phót – BĨ chøa bïn Q9 = 2,0 m3/phót x 1,1 = 2,2 m3/phót m3/phót Tỉng l­u l­ỵng giã Q = Q1 + Q3+ Q3+ Q4+ Q5+ Q6+ Q7+ Q7+ Q8+ Q9 = 2+ + +2 + + + 27 + + = 50 m3/phót ThiÕt kÕ hƯ thèng khử mùi Chọn phương pháp khử mùi tháp hấp thụ hoá chất (NaOH + NaClO) Lưu lượng xử lý: 50 m3/phút Nhiệt độ dòng khí xử lý: 30oC Vận tốc dòng tháp hấp thụ: v=1,3m/s Các chất khí gây mùi điển hình: bảng 3.2 [10] Bảng 3.2 Nồng độ chất gây mùi, thành phần khí điển hình sử dụng cho tính toán thiết kế Nồng độ dòng khí vào xử lý (ppm) 0,06 Giá trị cần đạt sau xử lý (ppm) 0,02 Methyl Mecaptan (CH3SH) 0,004 0,002 Methyl Sunphide (CH3)2S 0,05 0,01 Thµnh phÇn khÝ Hydrogen Sulphide (H2S) 76 Dimetyl Sulphide (CH3)2S2 0,03 0,005 Ta sư dơng l­u chÊt hÊp thơ lµ NaOH + NaOCl pH NaOH NaClO 10 Nång ®é 25% Tû trọng riêng 1,28 Nồng độ hiệu dụng 300mg/l 3.2.15.1 Tháp hÊp thơ ho¸ häc DiƯn tÝch tiÕt diƯn ngang cđa tháp F= Trong đó: Q 60.v Q lưu lượng dòng khí cần xử lý, m3/phút v vận tốc dòng tháp hấp thụ, m/s F= 50 = 0,64 m2 60.1,3 Diện tích cần thiết 0,64m2, lựa chọn đường kính tiết diện ngang tháp 0,9m VËn tèc thùc v= Q 50 = = 1,31m / s 60.π d 60.3,14.0,92 ChiỊu dµy líp vËt liƯu ®Ưm L = v.T Trong ®ã: v – vËn tốc dòng tháp, m/s T thời gian tiếp xóc khÝ –láng, T=1,5s [10] L = 1,31.1,5 =1,97m lÊy L 2m 3.2.15.2 Lượng hoá chất sử dụng 77 Trong tháp hấp thụ H2S, CH3SH, (CH3)2S, (CH3)2S2 hấp thụ NaClO NaOH theo phản ứng sau: H2S + 4NaClO + 2NaOH = Na2SO4 + 4NaCl + 2H2O CH3SH + 3NaClO + NaOH = CH3SO3Na +2NaCl + H2O (CH3)S2 + 5NaClO + 2H2O = CH3SO3H + 5NaCl (CH3)S2 + 5NaClO = (CH3)SO2 + 2NaCl L­ỵng NaClO: L­ỵng NaClO tiêu thụ phản ứng hoá học với chất ô nhiễm tính theo công thức: Yn = Q Trong ®ã: 273 C n.10 −3 .n.74,5 273 + 30 22,4 Q lượng không khí cần xử lý, m3/phút Cn nồng độ chất ô nhiễm vào tháp, mg/l n lượng mol NaClO cần thiết cho ph¶n øng Yn = 50 273 10− (0,06.4 + 0,004.3 + 0,05.2 + 0,03.5) = 0,09 g/phót 273 + 30 22,4 Lượng NaClO bổ sung để trì nồng độ clo hiệu dụng 300mg/l Y2 = 5.300.10 74,5 = 1,4 g/ phút 71 Lượng NaClO tiêu tốn trình phân huỷ tự nhiên khí lµ 1mg/l Y3 = 50 74,5 273 = 0,15 g/phót 1.10 22,4 273 + 30 Tổng lượng NaClO tiêu tèn th¸p hÊp thơ Y = 0,09 + 1,4 + 0,15 = 1,64 g/phút Lượng NaOH: Lượng NaOH tiêu thụ phản ứng hoá học với chất ô nhiễm tính theo công thức: 78 X n = Q X n = 50 273 n.40 Cn.10− 22,4 273 + 30 273 10− (0,06.2 + 0,004.2) = 0,011 g/phót 273 + 30 22,4 L­ỵng NaOH phản ứng với CO2 khí ô nhiễm 0,5% nồng độ CO2 có khí Nếu nồng độ khí CO2 khí ô nhiễm 500mg/l ta cã l­ỵng NaOH: X = 50 273 500.10− .2.40.0,005 = 0,402 g/phót 273 + 30 22,4 Tổng lượng NaOH tiêu tốn tháp X = Xn + X2 = 0,011 + 0,402 = 0,413 g/phót 79 Kết luận Sau thời gian làm việc cố gắng, đề tài tốt nghiệp Nghiên cứu lựa chọn tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải đô thị phù hợp với đIều kiện Việt nam đà hoàn thành Đề tài hoàn thành với số kết thu sau: - Hệ thống thoát nước hầu hết đô thị nước ta hệ thống chung, xây dựng từ lâu, đà xuống cấp trầm trọng Hệ thống vận chuyển thu gom nước thải lộ thiên Điều gây mỹ quan đồng thời chất hữu nước thải bị phân huỷ tác động vi sinh vật nơi thu gom, vận chuyển sinh khí độc hại H2S, mercaptan, gây mùi hôi thối khó chịu - Thành phần nước thải đô thị Việt nam chứa hàm lượng chất hữu c¬, tỉng nit¬, tỉng photpho cao, nh­ SS = 180mg/l, COD = 225mg/l, BOD = 150mg/l, tỉng Nit¬ = 40mg/l, tổng Photpho = 5mg/l - Trên sở nghiên cứu tổng quan phương pháp xử lý nước thải đô thị phân tích phương án xử lý, đà đề xuất phương án xử lý thích hợp với đIều kiện Việt nam, gồm công trình, thiết bị: Ngăn tiếp nhận song chắn rác bể lắng cát bể điều hoà - bể lắng đợt I hệ thống AAO bể lắng đợt II bể tiÕp xóc khư trïng – bĨ nÐn bïn; vÊn ®Ị mùi phát sinh trình xử lý loại bỏ NaOH kết hợp NaClO 80 - Tinh toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải đô thị theo phương án đề xuất thu kết quả: + Ngăn tiếp nhận nước thải có kích thước 1,5m x 1,0m x 1,3m + Song chắn rác thô (1 công tác, dự phòng): khe hở song chắn b = 20mm, chiỊu réng song ch¾n Bs = 0,6m + Song chắn rác tinh (1 công tác, dự phòng): khe hở song chắn b = 10mm, chiỊu réng song ch¾n Bs = 0,6m + BĨ l¾ng c¸t ngang (1 bĨ): 9,8m x 0,6m x 1,3m + Bể điều hoà (2 bể hoạt động): 12m x 10m x5,5m + Bể lắng li tâm đợt I (1 bể): b¸n kÝnh 7,7m x 4m + BĨ m khÝ (2 bể công tác): 5,8m x 4m x 5,5m + Bể thiếu khí (2 bể công tác): 13m x 8m x 4,5m + Bể hiếu khí (2 bể công tác): 20m x 5m x 5,5m + Bể lắng đợt II (2 bể công tác): đường kính D = 10m, chiều cao 4,3m + Bể khử trùng nước thải (1 bể công t¸c): 8,4m x 4m x 3,3m + BĨ nÐn bïn đứmg (1 bể công tác): đường kính D=3,6m x 5,15m Trong trình làm đồ án, thời gian có hạn kinh nghiệm thực tế hạn chế nên tránh khỏi thiếu sót, em mong nhận góp ý thầy cô bạn 81 TàI liệu tham khảo Hoàng Văn H C«ng nghƯ m«i tr­êng tËp 1: xư lý n­íc NXB xây dựng, 2004 Trịnh Xuân Lai Tính toán thiết kế công trình xử lý nước thải NXB xây dựng, 2000 Đặng Xuân Hiển Bài gi¶ng kü tht xư lý n­íc th¶i, ViƯn khoa häc công nghệ môi trường Đại học Bách khoa Hà nội Tài liệu Dự án thoát nước để cải tạo môi trường thành phố Hà nội Giai đoạn I (2003) : Liên danh EBARA-VINACONEX, 2003 Trần Văn Nhân, Ngô Thị Nga Giáo trình công nghệ xử lý nước thải- NXB khoa học kỹ thuật, 2005 Trần Hữu Uyển Các bảng tính toán mạng lưới thoát nước, Trường Đại học Xây dựng, Hà nội 2001 Tiêu chuẩn ngành Thoát nước mạng lưới bên công trình Tiêu chuẩn thiết kế TCXD 51: 1984 – NXB x©y dùng L©m Minh TriÕt Xư lý nước thải: Tính toán thiết kế công trình trường Đại học Xây dựng, 1973 Bộ môn cấp thoát nước Các bảng tính toán thuỷ lực mạng lưới thoát nước Trường Đại học Xây dựng 10 Hoàng Huệ Giáo trình cấp thoát nước NXB xây dựng, 2005 11 Trần Hiếu Nhuệ, Trần Đức Hạ, Lê Hiền Thảo Quá trình VSV công trình cấp thoát n­íc, NXB Khoa häc kü tht, 1996 12 Vị ThÞ Thu Hường Luận văn tốt nghiệp Thiết kế hệ thống xử lý nước thải thành phố Hải phòng, Hà nội 2005 13 Trần Đức Hạ Xử lý nước thải sinh hoạt quy mô vừa nhỏ, NXB Khoa học kỹ thuật, 2002 83 14 Trần Hiếu Nhuệ Thoát nước xử lý nước thải công nghiệp, NXB Khoa học kỹ thuật, 2001 15 Bộ xây dựng, Công ty nước môi trường Việt nam Thuyết minh đề tài nghiên cứu, áp dụng công nghệ thích hợp để nâng cao hiệu hoạt động hệ thống thoát nước xử lý nước thải đô thị Việt nam 2003 16 ủy ban nhân dân Thành phố Hà nội Báo cáo nghiên cứu khả thi dự án thoát nước Hà nội giai đoạn (2003 - 2010), 2004 17 Lương Đức Phẩm Công nghệ xử lý nước thải biện pháp sinh học NXB giáo dục, Hà nội 2003 18 Radionox A I Klusin V N Torotresnhicov N X: Technology of Environmental Protection, Pub “Chemistry’, 1989 19 GTZ – Waste Water technology Springer Verlag Berlin Heidelberg, 1989 84 Phô lục Các vẽ 85 86 ... thoát nước hệ thống xử lý nước thải đô thị trở thành yêu cầu cấp bách Đề tài: Nghiên cứu lựa chọn tính toán thiết kế công nghệ hệ thống xử lý nước thải đô thị phù hợp với ®iỊu kiƯn ViƯt nam ®­a... số đầu vào 220 Yêu cầu nước thải sau xử lý 50 Đơn vị 2.2 Phân tích lựa chọn sơ đồ xử lý nước thải đô thị phù hợp với điều kiện Việt Nam 2.2.1 Sơ đồ công nghệ hệ thống xử lý nước thải đô thị thông... mạng lưới xử lý nước thải đô thị 25 Chương Phân tích lựa chọn sơ đồ xử lý nước thải đô thị phù hợp với điều kiện Việt nam 2.1 Số liệu nước thải đô thị đặc trưng Nước thải đô thị với đặc tính có hàm