Nghiên cứu, tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho khu tái định cư 1000 dân

Trường Đại Học Dân Lập Hải Phòng Lời cảm ơn Lời cho phép em bày tỏ biết ơn sâu sắc tới Thạc sĩ Nguyễn Xuân Hải, người thầy tận tình hướng dẫn, dạy, quan tâm, giúp đỡ em suốt thời gian học tập thời gian làm khóa luận vừa qua Đồng thời em xin chân thành cảm ơn thầy giáo nói chung thầy Tổ môn Môi trường trường Đại học Dân lập Hải Phịng nói riêng, em xin chân thành cảm ơn thầy tạo điều kiện cho em có hội học tập hồn thành khóa học Em xin chân thành cảm ơn ! Hải Phòng ngày 18 tháng 11 năm 2011 Sinh viên Võ thị Hải Hà Họ tên: Võ Thị Hải Hà Trang Trường Đại Học Dân Lập Hải Phòng Mục lục Lời cảm ơn Các chữ viết tắt LỜI MỞ ĐẦU CHƢƠNG I TỔNG QUAN VỀ NƢỚC THẢI SINH HOẠT VÀ CÁC PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ NƢỚC THẢI SINH HOẠT Nƣớc thải sinh hoạt 1.1 Nguồn gốc nước thải sinh hoạt 1.2 Thành phần đặc tính nước thải sinh hoạt 1.3 Tác hại đến môi trường Các phƣơng pháp xử lý nƣớc thải sinh hoạt 2.1 Xử lý học 2.2 Keo tụ …………………………………………………………………… 2.3 Xử lý sinh học 10 2.4 Khử trùng 13 CHƢƠNG II QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ VÀ THUYẾT MINH HỆ THỐNG 14 Cơ sở lựa chọn công nghệ xử lý 14 Sơ đồ thuyết minh quy trình cơng nghệ 17 2.1 Sơ đồ công nghệ xử lý 17 2.2 Thuyết minh quy trình cơng nghệ 18 CHƢƠNG III XÁC ĐỊNH CÁC THƠNG SỐ TÍNH TỐN 21 Xác định lưu lượng nước thải 21 Tính tốn cụ thể cơng trình hệ thống xử lý nước thải 23 2.1 Song chắn rác 23 2.3 Bể điều hòa 28 2.4 Bể Aeroten 29 2.5 Bể lắng 33 Họ tên: Võ Thị Hải Hà Trang Trường Đại Học Dân Lập Hải Phòng 2.6 Bể khử trùng 36 2.7 Bể xử lý bùn 40 Các cố cách khắc phục cố trình vận hành bể 43 3.1 Song chắn rác 43 3.2 Bể lắng cát 43 3.3 Bể điều hòa 43 3.4 Bể Aeroten 43 3.5 Bể lắng 46 KẾT LUẬN 48 Tài liệu tham khảo 49 Họ tên: Võ Thị Hải Hà Trang Trường Đại Học Dân Lập Hải Phòng Các chữ viết tắt BOD : Nhu cầu oxy sinh hóa COD : Nhu cầu oxy hóa học SS : Chất rắn lơ lửng QCVN : Quy chuẩn Việt Nam Họ tên: Võ Thị Hải Hà Trang Trường Đại Học Dân Lập Hải Phòng LỜI MỞ ĐẦU Nước - nguồn tài nguyên vô quý giá vô tận Mặc dù lượng nước chiếm 97% bề mặt trái đất lượng nước dùng cho sinh hoạt sản xuất ít, chiếm khoảng 3% Nhưng nguồn nước bị ô nhiễm trầm trọng nhiều nguyên nhân mà nguyên nhân hoạt động sản xuất ý thức người Cùng với phát triển vượt bậc kinh tế thị trường nhà máy, khu công nghiệp xây dựng ngày nhiều, tình hình khu tái định cư hình thành Các khu tái định cư xây dựng lên với mực đích ổn định đời sống cho người dân theo nhìn nhận chất lượng khu tái định cư nhiều hạn chế : chất lượng thấp, sở hạ tầng thiếu đồng bộ, không quản lý chặt chẽ… hầu hết khu tái định cư khơng có hệ thống xử lý nước thải trước thải sông hồ dẫn tới việc gây ô nhiễm môi trường nước ngày nghiêm trọng Với trạng vậy, để giảm thiểu ô nhiễm nguồn nước đáp ứng nhu cầu sống sinh hoạt cho người dân khu tái định cư cần phải thiết kế hệ thống xử lý nước thải có qui mơ tốt, cơng suất cao Trên thực tế em xin tiến hành “ Nghiên cứu, tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho khu tái định cư 1000 dân ” Mục đích đồ án vận dụng kiến thức học để áp dụng vào thiết kế thực tế Với trình độ, kinh nghiệm thời gian cịn nhiều hạn chế nên khơng tránh khỏi thiếu sót Em mong nhận bảo, góp ý thầy cô bạn Họ tên: Võ Thị Hải Hà Trang Trường Đại Học Dân Lập Hải Phòng CHƢƠNG I TỔNG QUAN VỀ NƢỚC THẢI SINH HOẠT VÀ CÁC PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ NƢỚC THẢI SINH HOẠT Nƣớc thải sinh hoạt 1.1 Nguồn gốc nước thải sinh hoạt Nước thải sinh hoạt nước thải bỏ sau sử dụng cho mục đích sinh hoạt cộng đồng: tắm, giặt giũ, tẩy rửa, vệ sinh cá nhân… Chúng thường thải từ hộ, quan, trường học, bệnh viện, chợ cơng trình cơng cộng khác Lượng nước thải sinh hoạt khu dân cư phụ thuộc vào dân số, vào tiêu chuẩn cấp nước đặc điểm hệ thống thoát nước Tiêu chuẩn cấp nước sinh hoạt cho khu dân cư phụ thuộc vào khả cung cấp nước nhà máy nước hay trạm cấp nước có Các trung tâm thị thường có tiêu chuẩn cấp nước cao so với vùng ngoại thành nơng thơn lượng nước thải sinh hoạt tính đầu người có khác biệt thành thị nơng thôn Nước thải sinh hoạt trung tâm đô thị thường thoát hệ thống thoát nước dẫn kênh rạch, cịn vùng ngoại thành nơng thơn khơng có hệ thống nước thường tiêu thoát tự nhiên vào ao hồ biện pháp tự thấm 1.2 Thành phần đặc tính nước thải sinh hoạt Thành phần nước thải sinh hoạt gồm loại : + Nước thải nhiễm bẩn tiết người từ phòng vệ sinh + Nước thải nhiềm bẩn chất thải sinh hoạt: cặn bã từ nhà bếp, chất tẩy rửa… Nước thải sinh hoạt chứa nhiều chất hữu dễ bị phân hủy sinh học ngồi ta cịn chứa thành phần vô cơ, vi sinh vật vi trùng gây bệnh nguy hiểm Chất hữu chứa nước thải bao gồm hợp chất protein(4050%); hydrat cacbon(40-50%).Nồng độ chất hữu nước thải sinh hoạt Họ tên: Võ Thị Hải Hà Trang Trường Đại Học Dân Lập Hải Phòng dao động khoảng 150-450mg/l theo trọng lượng khơ Có khoảng 20-40% chất hữu khó bị phân hủy sinh học Ở khu dân cư đông đúc, điều kiện vệ sinh thấp nước thải sinh hoạt khơng xử lý thích đáng nguồn gây ô nhiềm môi trường nghiêm trọng 1.3 Tác hại đến môi trường Tác hại đến môi trường nước thải thành phần ô nhiễm tồn nước thài gây + COD, BOD: gây thiếu hụt oxi nguồn tiếp nhận dẫn đến ảnh hưởng đến hệ sinh thái môi trường nước, ô nhiễm mức điều kiện yếm khí hình thành Trong q trình phân hủy yếm khí sinh sản phẩm H2S; NH3; CH4… làm cho nước có mùi hơi, giảm pH môi trường + SS: lắng đọng nguồn tiếp nhận gây điều kiện yếm khí + Vi trùng gây bệnh: gây bệnh lan truyền đường nước tiêu chảy, ngộ độc thức ăn… + Hàm lượng N, P: Nếu nồng độ nước cao dẫn đến tượng phú dưỡng( phát triển bùng phát loại tảo làm nồng độ oxi nước thấp làm sinh vật nước sinh tồn) + Dầu mỡ: gây mùi ngăn cản khuếch tán oxi bề mặt + Màu nước: gây mỹ quan Các phƣơng pháp xử lý nƣớc thải sinh hoạt 2.1 Xử lý học Xử lý học nhằm loại bỏ tạp chất khơng hịa tan chứa nước thải thực cơng trình xử lý: song chắn rác, bể lắng cát, bể lắng, bể lọc loại Song chắn rác : Làm nhiệm vụ loại bỏ loại rác thải có kích thước lớn rác, vỏ đồ hộp, gỗ…Mục đích q trình loại tất tạp vật gây cố q trình vận hành hệ thống xử lý nước thải làm tắc bơm, đường ống Họ tên: Võ Thị Hải Hà Trang Trường Đại Học Dân Lập Hải Phòng Đây bước quan trọng để đảm bảo an toàn điều kiện làm việc thuận lợi cho hệ thống xử lý nước thải Bể lắng cát: Bể lắng cát nhằm loại bỏ cát, sỏi, đá dăm, loại xỉ khỏi nước thải Trong nước thải, thân cát không độc hại ảnh hưởng đến khả hoạt động cơng trình thiết bị hệ thống ma sát làm mòn thiết bị khí, lắng cặn kênh ống dẫn, làm giảm thể tích hữu dụng bể xử lý tăng tần số làm bể Vì trạm xử lý thiết phải có bể lắng cát Bể lắng cát thường đặt phía sau song chắn rác trước bể lắng sơ cấp Đôi người ta đặt bể lắng cát trước song chắn rác, nhiên việc đặt sau song chắn có lợi cho việc quản lý bể lắng cát Các loại bể lắng cát : - Bể lắng cát theo chiều chuyển động ngang dòng chảy - Bể lắng cát thổi khí - Bể lắng cát có dịng chảy xoáy Bể lắng sơ cấp : Để giữ lại chất hữu không tan nước thải trước cho nước thải vào bể xử lý sinh học người ta dùng bể lắng sơ cấp Bể lắng sơ cấp dùng để loại bỏ chất rắn có khả lắng (tỉ trọng lớn tỉ trọng nước) chất (tỉ trọng nhẹ tỉ trọng nước) Nếu thiết kế xác bể lắng sơ cấp loại 50 70% chất rắn lơ lửng, 25 40% BOD nước thải Là giai đoạn sửa soạn cho trình xử lý sinh học Bể lọc: để tách loại tạp chất nhỏ khỏi nước thải mà bể lắng không lắng Xử lý học giai đoạn xử lý sơ trước xử lý Họ tên: Võ Thị Hải Hà Trang Trường Đại Học Dân Lập Hải Phịng 2.2 Keo tụ Keo tụ q trình kết hợp hạt lơ lửng cho hợp chất cao phân tử vào nước Quá trình keo tụ diễn không tiếp xúc trực tiếp mà tương tác lẫn phân tử chất keo tụ bị hấp phụ hạt lơ lửng Mục đích phương pháp nhằm loại bỏ hạt chất rắn khó lắng, cải thiện hiệu suất lắng bể lắng Cấu tạo bể keo tụ loại bể lắng học thông thường, trình vận hành, thêm vào số chất keo tụ phèn nhôm, polymere để tạo điều kiện cho q trình keo tụ tạo bơng cặn để cải thiện hiệu suất lắng Quá trình tạo bơng cặn đơn giản hố hình Hình 1.1: Q trình tạo bơng cặn Các chất thường dùng cho trình keo tụ muối sắt muối nhôm Các chất thường dùng để tạo cặn polyacrilamids Nếu kết hợp với loại muối kim loại cho hiệu suất tốt Họ tên: Võ Thị Hải Hà Trang Trường Đại Học Dân Lập Hải Phòng 2.3 Xử lý sinh học Xử lý sinh học phương pháp xử lý nước thải dựa khả vi sinh vật Phương pháp ứng dụng để loại chất hữu hòa tan số chất hữu khỏi nước thải Có hai phương pháp xử lý sinh học hiếu khí yếm khí + Phương pháp hiếu khí: dựa vào việc sử dụng nhóm vi sinh vật hiếu khí Trong xử lý hiếu khí vi sinh vật cất giữ bùn hoạt tính màng sinh học Để thiết kế vận hành bể xử lý sinh học có hiệu phải nắm vững kiến thức sinh học có liên quan đến trình xử lý Trong bể xử lý sinh học vi khuẩn đóng vai trị quan trọng hàng đầu chịu trách nhiệm phân hủy thành phần hữu nước thải Trong bể bùn hoạt tính phần chất thải hữu vi khuẩn hiếu khí hiếu khí không bắt buộc sử dụng để lấy lượng để tổng hợp chất hữu lại thành tế bào vi khuẩn Vi khuẩn bể bùn hoạt tính thuộc giống Pseudomonas, Zoogloea, Achromobacter, Flavobacterium, Nocardia, Bdellovibrio, Mycobacterium hai loại vi khuẩn nitrát hóa Nitrosomonas Nitrobacter Ngồi cịn có cácloại hình sợi Sphaerotilus, Beggiatoa, Thiothrix, Lecicothrix Geotrichum Ngoài vi khuẩn vi sinh vật khác đóng vai trị quan trọng bể bùn hoạt tính Ví dụ nguyên sinh động vật Rotifer ăn vi khuẩn làm cho nước thải đầu mặt vi sinh Khi bể xử lý xây dựng xong đưa vào vận hành vi khuẩn có sẵn nước thải bắt đầu phát triển theo chu kỳ phát triển vi khuẩn mẻ cấy vi khuẩn Trong thời gian đầu, để sớm đưa hệ thống xử lý vào hoạt động ổn định dùng bùn bể xử lý hoạt động gần cho thêm vào bể hình thức cấy thêm vi khuẩn cho bể xử lý Chu kỳ phát triển vi khuẩn bể xử lý bao gồm giai đoạn: Họ tên: Võ Thị Hải Hà Trang 10 Trường Đại Học Dân Lập Hải Phịng Trong : n : Số bể lắng đợt n = F : Diện tích mặt thống thiết kế - Thể tích bể lắng đợt : W= F H = 22,32 = 44,64 (m3) Trong : H : chiều cao công tác bể lắng đợt 2, chọn H = m - Chiều sâu vùng lắng bể lắng đợt : H1 = - W 44,64 = = (m) F 22,32 Chiều cao xây dựng bể lắng đợt : Hxd = H1+hth+hbv+hb = 2+0,3+0,4+0,5 = 3,2 (m) Trong : hth : Chiều cao lớp trung hòa, hth = 0,3 m hbv : Chiều cao vùng bảo vệ, hbv = 0,4 m hb : Chiều cao lớp bùn bể lắng, hb = 0,5 m - Thời gian lưu nước bể lắng đợt : t= W 44,64 = = 3,6 h Qtb-h+1,5Qtb-h 5+1,5 Trong : Qtb-h : Lưu lượng trung bình nước thải, m3/h W : Thể tích bể lắng đợt Họ tên: Võ Thị Hải Hà Trang 35 Trường Đại Học Dân Lập Hải Phòng 2.6 Bể khử trùng a) Khử trùng nƣớc thải Clo Sau giai đoạn xử lý học, sinh học song song với việc làm giảm nồng độ chất nhiễm đạt tiêu chuẩn qui định số lượng vi trùng giảm đáng 90-95% Tuy nhiên lượng vi trùng cao theo nguyên tắc bảo vệ vệ sinh nguồn nước cần thực giai đoạn khử trùng nước thải Để khử trùng nước thải sử dụng biện pháp clo hóa, ozon , khử trùng tia UV Ở sử dụng phương pháp khử trùng clo phương pháp tương đối đơn giản, rẻ tiền hiệu tốt Phương trình phản ứng : Cl2 + H2O HCl + HOCl Axit hypocloric HOCl yếu, không bền dễ bị phân hủy thành oxy nguyên tử HOCl HCl + O HOCl H+ + OCl - Cả HOCl, OCl -, O chất oxy hóa mạnh có khả tiêu diệt vi trùng Lượng Clo hoạt tính cần thiết để khử trùng nước thải : Ya = a Q 1000 Trong : Ya : Lượng Clo hoạt tính cần thiết để khử trùng nước thải, kg/h Q : Lưu lượng tính tốn nước thải a : Liều lượng hoạt tính, theo điều 6.20.3-TCXD51-85 lấy a = g/m3 Với Q = Qmax-h = 25 (m3/h) có : Ya max-h = 25 = 0,075 (kg/h) 1000 Với Q = Qtb-h = (m3/h) có : Ya tb-h = Họ tên: Võ Thị Hải Hà = 0,015 (kg/h) 1000 Trang 36 Trường Đại Học Dân Lập Hải Phòng Với Q = Qmin-h = (m3/h) có : Y a min-h = = 0,006 (kg/h) 1000 Để chứa Clo nước phục vụ cho trạm khử trùng thường sử dụng thùng chứa có đặc tính kỹ thuật : - Dung tích thùng chứa Clo : 400 lít chứa 500 kg Clo - Đường kính thùng : D = 820 mm - Chiều dài thùng : L = 1070 mm - Chiều dày thùng : = 10 mm Lượng Clo lấy từ m2 diện tích mặt bên thùng chứa : kg/h - Diện tích mặt bên thùng chứa theo kích thước chọn : S = ( D) 0,8L = 3,14 820 0,8 1070 = 2204029 (mm2) = 2,2 (m2) - Lượng Clo lấy thùng chứa chọn : q = 2,2 = 6,6 (kg/h) - Số lượng thùng chứa Clo cần thiết : 0,015 n = Ya.tb-h = = 0,002 ~ thùng 6,6 q Chọn thêm thùng chứa dự phòng Việc kiểm tra lượng Clo thùng chứa trình khử trùng quan trọng thực loại cân chuyên dụng - Lưu lượng Clo lớn : qmax = a Qmax-h 100 25 100 = = 0,06 (m3/h) b 1000 1000 0,12 1000 1000 Trong : a : Liều lượng Clo hoạt tính, a = g/m3 b : Nồng độ Clo hoạt tính nước Clo, phụ thuộc nhiệt độ t = 20-25oC , chọn b = 0,12% Họ tên: Võ Thị Hải Hà Trang 37 Trường Đại Học Dân Lập Hải Phòng - Lượng nước tổng cộng cần thiết cho nhu cầu trạm khử trùng : Qn = Ya.max-h(1000 +q) 0,075 (1000 1+300) = = 0,1 (m3/h) 1000 1000 Trong : q : Lưu lượng nước cần thiết để làm bốc Clo Khi tính toán sơ q = 300-400 l/kg, chọn q = 300 l/kg : Lượng nước cần thiết để hòa tan 1g Clo, l/g phụ thuộc nhiệt độ nước thải Bảng 3.6: Nồng độ hòa tan nước phụ thuộc vào nhiệt độ toC (l/g) 15 20 25 30 0,5 0,66 1,0 1,24 Với nhiệt độ nước thải 25oC, = 1,0 (l/g) b) Tính tốn máng trộn (máng trộn vách ngăn có lỗ) Để xáo trộn nước thải với Clo xử dụng máng trộn ( điều 6.20.4-TCXD 51-84) Thời gian xáo trộn cần thực nhanh vòng 1-2 phút Chọn máng trộn vách ngăn có lỗ Máng trộn thường có 2-3 vách ngăn với lỗ có đường kính d = 20-100 mm Chọn máng trộn vách ngăn với đường kính lỗ d = 80 mm - Số lỗ ngăn : 0.007 n = 4Qmax-s = = 1,2 ~ lỗ 3,14 0,082 1,2 d v Trong : Qmax-s : Lưu lượng nước thải lớn teho giây, m3/s Qmax-s = l/s = 0,007 m3/s d : Đường kính lỗ, d = 80mm = 0,08 m Họ tên: Võ Thị Hải Hà Trang 38 Trường Đại Học Dân Lập Hải Phòng v : Vận tốc chuyển động nước qua lỗ, v = 1,2 m/s Chọn : Số hàng lỗ theo chiều đứng nđ = hàng Số hàng lỗ theo chiều ngang nn = hàng - Khoảng cách tâm lỗ theo chiều ngang = 2d= 0,08 =0,16 m - Chiều ngang máng trộn : B = 2d(nn-1)+2d = 0,08(2-1)+2 0,08 = 0,32 (m) - Chiều cao lớp nước trước vách ngăn thứ : H1 = 2d(nđ-1)+d = 0,08 (m) - Tổn thất áp lực qua lỗ vách ngăn thứ : (v2) (1.22) h= = = 0,19 (m) 2g 0,622 9,8 Trong : : Hệ số lưu lượng, = 0,62 g : Gia tốc trọng trường, g = 9,8 m/s2 - Chiều cao lớp nước trước vách ngăn thứ : H2 = H1 + h = 0,08 + 0,19 = 0,27 (m) - Khoảng cách vách ngăn : l = 1,5B = 1,5 0,32 = 0,48 (m) - Chiều dài tổng cộng máng trộn với vách ngăn có lỗ : L = 3l+2 = 0,48 + 0,2 = 1,84 (m) - Chiều cao xây dựng máng trộn : H = H2+Hdp = 0,27+0,35 = 0,62 (m) Họ tên: Võ Thị Hải Hà Trang 39 Trường Đại Học Dân Lập Hải Phòng Trong : Hdp : Chiều cao phịng tính từ tâm dãy lỗ ngang vách ngăn thứ đến mép máng trộn Hdp = 0,35 m - Thời gian nước lưu lại máng trộn : H1 B L 0,08 0,32 1.84 = = 6,73 (s) = 0,11 phút Qmax-s 0,007 t= 2.7 Bể xử lý bùn( bể nén bùn) Trong suốt trình hệ thống xử lý tạo bùn Bùn tạo thu gom bể xử lý bùn phần bùn hoạt tính tuần hoàn trở lại bể Aeroten.Bùn thải sau qua xử lý đóng rắn mang chôn lấp Chọn phương pháp nén bùn trọng lực Nén bùn trọng lực thường thực bể nén bùn có hình dạng gần giống bể lắng đứng bể lắng ly tâm Tính tốn bể nén bùn ly tâm : - Hàm lượng bùn hoạt tính dư : Bd = ( Cll)-Ctr = (1,3 120)-12 = 144(mg/l) Trong : Bd : Hàm lượng bùn hoạt tính dư, mg/l : hệ số tính tốn, = 1,3 bể Aeroten xử lý hoàn toàn = 1,1 bể Aeroten xử lý khơng hồn tồn Cll : Hàm lượng chất lơ lửng trôi theo nước khỏi bể lắng đợt 1, Cll = 120 mg/l Ctr : hàm lượng bùn hoạt tính trơi theo nước khỏi bể lắng đợt 2, Ctr = 12 mg/l Họ tên: Võ Thị Hải Hà Trang 40 Trường Đại Học Dân Lập Hải Phịng - Lượng bùn hoạt tính dư lớn : Bd-max = K Bd = 1,2 144 = 172,8 (mg/l) Trong : K : Hệ số bùn tăng trưởng khơng điều hịa tháng, K = 1,15-1,2 Chọn K = 1,2 - Lượng bùn hoạt tính dư lớn : (1-0,627) 172,8 120 qmax = (1-P)Bd-max Qtb-ngđ = = 0,08 (m3/h) 24 4000 24 Cd Trong : qmax : Lượng bùn hoạt tính dư lớn giờ, m3/h P : Phần trăn lượng bùn hoạt tính tuần hồn bể Aeroten, P = 62,7% Cd : Nồng độ bùn hoạt tính dư, phụ thuộc vào đặc tính bùn ( điều 6.10.3-TCXD 51-85) ; Cd = 4000 mg/l - Diện tích bể nén bùn ly tâm : 0,08 F1 = qmax = = 0,27 (m2) 0,3 qo Trong : qo : tải trọng tính tốn lên diện tích mặt thống bể nén bùn phụ thuộc nồng độ bùn hoạt tính, m3/m2.h Họ tên: Võ Thị Hải Hà Trang 41 Trường Đại Học Dân Lập Hải Phòng Bảng 3.7: Nồng độ bùn hoạt tính Nồng độ bùn hoạt tính(mg/l) qO ( m3/m2.h) 1500-3000 0,5 5000-8000 0,3 Do chọn Cd = 4000 mg/l qo = 0.3 m3/m2.h - Đường kính bể nén bùn ly tâm : D= 4F1 = n 0,27 = 0,4 (m) 3,14 Trong : F1 : Diện tích bể nén bùn ly tâm, m2 n : số bể nén bùn chọn (n 2), chọn n = - Chiều cao công tác vùng nén bùn : H = qo t = 0,3 10 = (m) Trong : t : Thời gian nén bùn Đối với bể nén bùn ly tâm, với Cd = 4000 mg/l ta có t = 9-11h , chọn t = 10h - Chiều cao tổng cộng bể nén bùn : Htc = H+h1+h2+h3 = 3+0,4+0,3+1= 4,7 (m) Trong : Htc : Chiều cao tổng cộng bể nén bùn, m h1 : Khoảng cách từ mực nước tới thành bể, h1 = 0,4m h2 : Chiều cao lớp bùn lắp đặt thiết bị gạt bùn đáy Chọn thiết bị gạt bùn gạt bùn, h2 = 0.3m h3 : Chiều cao tính từ đáy bể đến mức bùn, h3 = 1m Họ tên: Võ Thị Hải Hà Trang 42 Trường Đại Học Dân Lập Hải Phòng - Do chọn thiết bị gạt bùn gạt bùn nên ta có độ nghiêng đáy bể nén bùn tính từ thành bể tới hố thu i = 0.01 - Bùn nén xả định kỳ áp lực thủy tĩnh 0,5-1m Bể nén bùn thiết kế lắp đặt vị trí tương đối cao nước sau tách bùn dẫn trở lại bể điều hịa để tiếp tục tham gia vào q trình xử lý Các cố cách khắc phục cố trình vận hành bể 3.1 Song chắn rác Song chắn rác sử dụng để chắn rác bẩn thô để đảm bảo cho công trình thiết bị xử lý sau hoạt động ổn định Các cố xảy song chắn rác song chắn rác bị tắc nghẽn lượng rác nước thải lớn chưa thu gom kịp thời Vậy nên phải kiểm tra thường xuyên để tránh 3.2 Bể lắng cát Hầu không xảy cố Trong trình vận hành cần kiểm tra chu kỳ xả cát hút cát định kỳ để tránh tắt nghẽn đường ống hệ thống xử lý 3.3 Bể điều hòa Rất xảy cố 3.4 Bể Aeroten Phương pháp xử lý hiếu khí bể Aeroten phương pháp hiệu có nhiều ưu điểm : xử lý chất hữu cao, chuyển hóa amoni, thời gian lưu nước không 12h q trình vận hành bể gặp phải khơng cố Các cố xảy bể Aeroten : Họ tên: Võ Thị Hải Hà Trang 43 Trường Đại Học Dân Lập Hải Phòng Sự cố STT Hiệu suất loại BOD hòa tan thấp Nguyên nhân - Thời gian cư trú vi khuẩn bể ngắn - Thiếu N P - pH cao thấp - Nước thải đầu vào có chứa độc tố - Sục khí chưa đủ - Khuấy đảo chưa đủ tượng ngắn mạch Nước thải chứa nhiều chất rắn - Thời gian cư trú vi khuẩn bể lâu - Quá trình khử Nito diễn bể lắng (do phát triển vi sinh vật hình sợi điều kiện thời gian cư trú vi khuẩn ngắn, thiếu N P, sục khí khơng đủ ) - Tỉ lệ hoàn lưu bùn thấp Mùi - Sục khí khơng đủ - Q trình yếm khí xảy bể lắng Họ tên: Võ Thị Hải Hà Trang 44 Trường Đại Học Dân Lập Hải Phòng Các biện pháp khắc phục : Sự cố STT Cách khắc phục Thời gian cư trú vi khuẩn : - thấp Giảm bớt lượng bùn thải, xây thêm bể điều lưu - cao Thiếu dưỡng chất N P Tăng lượng bùn thải Cung cấp thêm dưỡng chất cho nước thải đầu vào pH cao thấp Xây thêm bể điều lưu, trung hòa nước thải đầu vào Nước thải đầu vào có chứa độc Xây thêm bể điều lưu, loại bỏ chất tố độc có nước thải đầu vào Sục khí khơng đủ Tăng cơng suất thiết bị sục, phân bố lại ống phân phối khí bể Khuấy đảo khơng đủ, mạch ngắn Tăng mức độ sục khí, gắn thêm đập phân phối nước Quá trình khử Nito bể lắng Giảm thời gian giữ bùn bể lắng cách tăng tỉ lệ hoàn lưu : gắn thêm gàu múc bùn, tăng lượng bùn thải Quá trình yếm khí bể lắng Các phương pháp tương tự phương pháp áp dụng để tránh trình khử Nito bể lắng Họ tên: Võ Thị Hải Hà Trang 45 Trường Đại Học Dân Lập Hải Phòng 3.5 Bể lắng Bể lắng có nhiệm vụ tách bùn sinh học khỏi nước thải Các cố xảy bể lắng : STT Sự cố Bông bùn điểm Hậu Nguyên nhân Các bơng bùn nhỏ Chỉ số thể tích bùn thấp, nước thải đục Lên bùn Việc khử Nitrat bể Lớp váng bùn hoạt lắng tạo tính tạo thành bóng khí Nito, bám dính bề mặt bể lắng với bùn hoạt tính lên bề mặt bể lắng Sự tạo thành bọt Những chất hoạt động Lượng lớn bùn váng bề mặt khơng bị thối chất rắn bùn hoạt hóa tính tới bề mặt đơn vị xử lý Bọt tích lũy bị thối.Chất rắn chảy tràn vào bể lắng Họ tên: Võ Thị Hải Hà Trang 46 Trường Đại Học Dân Lập Hải Phòng Cách khắc phục : STT Sự cố Cách khắc phục Lên bùn Tăng lượng bùn tuần hoàn từ bể lắng bể Aeroten để giảm thời gian lưu bùn bể lắng, giảm thời gian lưu bùn để tránh q trình nitrat hóa Bọt váng Dùng clo phun bề mặt sử dụng cation polyme để kiềm soát 3.6 Bể khử trùng Khử trùng clo phương pháp khử trùng có hiệu cao, xử lý thể tích nước lớn, địi hỏi điện clo thông dụng, giá chấp nhận Họ tên: Võ Thị Hải Hà Trang 47 Trường Đại Học Dân Lập Hải Phòng KẾT LUẬN Đề tài tổng quan toàn dây chuyền xử lý, đặc tính nước thải, phương pháp xử lý nước thải sinh hoạt khu tái định cư với dân số 1000 dân Qua trình nghiên cứu tính tốn em xin đề xuất cơng nghệ xử lý thích hợp cho hệ thống xử lý nước thải khu tái định cư 1000 dân sau : Xử lý học : - Song chắn rác - Bể lắng cát : tích bể 1.26 m3 Trong : chiều dài bể = 4,2m ; chiều rộng bể = 0,6m ; chiều cao bể = 0,91m - Bể điều hịa : có dung tích 17,9 m3 Trong : chiều dài bể = 7m ; chiều rộng bể = 5m ; chiều cao bể = 1,5m ; chiều cao dự trữ = 0,3m Bể điều hịa có tác dụng làm ổn định lưu lượng dòng vào, làm đồng nồng độ chất ô nhiễm , xử lý BOD5 từ 200 mg/l xuống 170 mg/l Xử lý sinh học : - Bể Aeroten : tích bể 129,52 m3 Trong : diện tích bể = 32.38 m2 ; chiều dài hành lang bể = 0,51m ; chiều ngang hành lang bể = 8m ; chiều cao bể = 4,4m ; bể gồm đơn nguyên, hành lang cho đơn nguyên Xử lý 85% BOD5 làm nồng độ BOD5 giảm xuống cịn 30 mg/l - Bể lắng : tích bể 44,64 m3 Trong : đường kính bể = 5,3m ; chiều cao bể = 3,2m Bể khử trùng : Khử trùng Clo Dung tích thùng chứa Clo = 400 lít chứa 500kg Clo ; đường kính thùng = 820mm ; chiều dài thùng = 1070mm, chiều dày thùng = 10mm Theo số liệu tính tốn áp dụng quy trình xử lý nước thải sau xử lý đủ điều kiện sử dụng làm nước tưới tiêu với nồng độ BOD đầu thỏa mãn QCVN 14:2008/BTNMT cột B nước thải sinh hoạt Họ tên: Võ Thị Hải Hà Trang 48 Trường Đại Học Dân Lập Hải Phòng Tài liệu tham khảo Trần Văn Nhân, Ngơ thị Nga Giáo trình cơng nghệ xử lý nước thải Nhà xuất KHKT - Hà Nội 1999 PGS.PTS Hoàng Huệ Xử lý nước thải Nhà xuất xây dựng - Hà Nội 1996 TS Trịnh Xuân Lai Tính tốn thiết kế cơng trình xử lý nước thải Nhà xuất xây dựng - Hà Nội 2000 TS Trịnh Xn Lai Tính tốn cơng trình hệ thống cấp nước Nhà xuất KHKT - Hà Nội 2003 TS Trịnh Xuân Lai Xử lý nước cấp cho sinh hoạt công nghiệp Nhà xuất xây dựng - Hà Nội 2004 PGS.TS Nguyễn thị Thu Thủy Xử lý nước cấp sinh hoạt công nghiệp Nhà xuất KHKT - Hà Nội 1999 TS Nguyễn Phước Dân Tài liệu hướng dẫn học tập Lâm Minh Triết, Nguyễn Thanh Hùng, Nguyễn Phước Dân Tính tốn thiết kế cơng trình xử lý nước thải đô thị công nghiệp Nhà xuất Đại học Quốc gia Hồ Chí Minh 2004 PGS.TS Lương Đức Phẩm Công nghệ xử lý nước thải biện pháp sinh học Nhà xuất giáo dục Hà Nội 2007 10 Tiêu chuẩn xây dựng TCVN51-1984 Thoát nước - mạng lưới bên ngồi cơng trình - tiêu chuẩn thiết kế 11 Quy chuẩn Việt Nam QCVN14-2008/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia nước thải sinh hoạt Họ tên: Võ Thị Hải Hà Trang 49 ... nước thải, phương pháp xử lý nước thải sinh hoạt khu tái định cư với dân số 1000 dân Qua trình nghiên cứu tính tốn em xin đề xuất cơng nghệ xử lý thích hợp cho hệ thống xử lý nước thải khu tái định. .. nguồn nước đáp ứng nhu cầu sống sinh hoạt cho người dân khu tái định cư cần phải thiết kế hệ thống xử lý nước thải có qui mơ tốt, cơng suất cao Trên thực tế em xin tiến hành “ Nghiên cứu, tính. .. tiến hành “ Nghiên cứu, tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho khu tái định cư 1000 dân ” Mục đích đồ án vận dụng kiến thức học để áp dụng vào thiết kế thực tế Với trình độ, kinh nghiệm