(Luận văn thạc sĩ) xử lý nước thải đô thị cho khu vực huay longkong, thành phố kaysone phomvihane, lào

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA SILIBOUNYASANE MALA - SILIBOUNYASANE MALA C C R L T XỬ LÝ NƯỚC THẢI ĐÔ THỊ CHO KHU VỰC HUAY KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG LONGKONG, THÀNH PHỐ KAYSONE PHOMVIHANE, LÀO DU LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT MƠI TRƯỜNG KHỐ 38 Đà Nẵng – Năm 2021 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA - SILIBOUNYASANE MALA XỬ LÝ NƯỚC THẢI ĐÔ THỊ CHO KHU VỰC HUAY LONGKONG, THÀNH PHỐ KAYSONE PHOMVIHANE, LÀO C C R L T Chuyên ngành : Kỹ thuật môi trường Mã số : 8520320 DU LUẬN VĂN THẠC SĨ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS TRÂN VĂN QUANG Đà Nẵng – Năm 2021 i LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các nội dung, số liệu, kết luận văn trung thực tin cậy Tác giả luận văn C C R L T SILIBOUNYASANE MALA DU ii XỬ LÝ NƯỚC THẢI ĐÔ THỊ CHO KHU VỰC HUAY LONGKONG, THÀNH PHỐ KAYSONE PHOMVIHANE, LÀO Học viên: SILIBOUNYASANE MALA Chuyên ngành: Kỹ thuật môi trường Mã số: 8520320 Khóa: K38.KTM Trường Đại học Bách khoa - ĐHĐN Tóm tắt: Cùng với phát triển kinh tế hội nhập thành phố, chiến lược phát triển thành phố Kaysone Phomvihane thực Bên cạnh đầu tư dự án phát triển lĩnh vực khác lĩnh vực mơi trườ ng có quy hoạch quản lý chất thải rắn, khí thải, nước thải mà thu gom xử lý nước thải sinh hoạt từ hộ gia đình sở dịch vụ: bệnh viện, khách sạn, trường học, vv vấn đề ưu tiên khu vực Với đề tài “ Xử lý nước thải đô thị cho khu vực Huay Long Kong, thành phố Kaysone Phomvihane, Lào” tổng hợp đầy đủ thông tin, liệu số liệu thực nghiệm để làm sở cho việc giải vấn đề ô nhiễm nước thải khu vực Huay LongKong gây đề xuất thiết kế trạm xử lý nước thải cho thành phố C C R L T Từ khóa – Huay LongKong; Xử lý nước thải; Nước thải đô thị; Môi trường; Thực nghiệm URBAN WASTE WATER TREATMENT FOR HUAY LONGKONG AREA, KAYSONE PHOMVIHANE CITY, LAOS DU Abstract: Along with the economic development and integration of the city, the Kaysone Phomvihane city development strategy is gradually implemented In addition to the investment in projects to develop in other fields, the environmental secter also has management plan such as solid waste, air pollutions and wastewater; especially is collection and domestic wastewater treatment like: households, hospitals, hotels, schools, ect., are the priority issues in this area With the topic “Urban wastewater treatment for Huay longkong area, Kaysone Phomvihane city, Laos” has synthesized enough information, data and experimental data to serve as a basis for problem solving Wastewater from Hauy Longkong area as well as a proposed design of a wastewater treatment plant for the city Key words – Huay Longkong; Wastewater treatment; Urban wastewater; Environment; Experiment iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i TÓM TẮT LUẬN VĂN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC HÌNH v DANH MỤC BẢNG vi CÁC CHỮ VIẾT TẮT vii Mở đầu Chương 1: TỔNG QUAN 1.1 Nước thải đô thị quản lý nước thải đô thị 1.1.1 Khái niệm 1.1.2 Nước thải hệ thống thoát nước thải đô thị 1.1.3 Tính chất, thành phần nước thải thị 1.2 Xử lý nước thải đô thị C C 1.2.1 Các phương pháp, trình xử lý nước thải dây chuyền cơng nghệ R L T 1.2.2 Quản lý nước thải đô thị 1.3 Quá trình chuyển hóa chất hữu chất dinh dưỡng quy trình sinh hóa hiếu khí9 DU 1.4 Hiện trạng quy hoạch khu vực Huay Longkong 12 1.4.1 Vị trí, địa lý điều kiện khí hậu khu vực 12 1.4.2 Hệ thống thoát nước xủ lý nước thải thành phố 12 1.4.3 Tính chất, thành phần nước thải 13 1.4.4 Quy hoạch thoát nước xử lý nước thải khu vực Huay Longkong năm 2030 14 Chương 2: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 16 2.1 Đối tương nghiên cứu 16 2.1.1 Nước thải đô thị 16 2.2 Nội dung nghiên cứu 16 2.2.1 Khảo sát, đánh giá trạng khu vực Huay LongKong 16 2.2.2 Nghiên cứu xác định thông số thực nghiệm 16 2.2.3 Đề Xuất cơng nghệ tính toán thiết kế sở cho Huay Long Kong 18 2.3 Phương pháp nghiên cứu 19 2.3.1 Khảo sát, đánh giá trạng Huay LongKong 19 a Phương pháp thu thập tài liệu , số liệu liên quan đến khu vực; 19 b Phương pháp khảo sát lấy mẫu: 19 c Phương pháp phân tích: 19 d Phương pháp so sánh, đánh giá: 20 2.3.2 Nghiên cứu xác định thông số thực nghiệm 20 2.3.3 Đề xuất cơng nghệ tính tốn thiết kế sở cho Huay LongKong 21 iv 2.3.3.1 Tính tốn lưu lượng 21 (1) Lượng nước thải sinh hoạt: 21 (2) Lượng nước thải khách sạn: 22 (3) Lượng nước thải trường học: 22 (4)Lượng nước thải bệnh viện: 22 2.3.3.2 (1) Xác định nồng độ chất ô nhiễm nước thải 22 Xác định hàm lượng SS 22 (2) Xác định hàm lượng BOD5 22 (3) Xác định hàm lượng COD 23 (4) Xác định hàm lượng NH4+ (theo giá trị thực nghiệm) 23 2.3.3.3 Xác định hiệu suất làm 23 Chương 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 24 3.1 Kết khảo sát trạng khu vực Huay Long Kong 24 3.1.1 Hệ thống thoát nước Huay Long Kong 24 C C 3.1.2 Tình trạng nước thải Huay Long Kong 24 3.2 Kết nghiên cứu xác định thông số thực nghiệm 25 R L T 3.2.1 Kết quan trắc, phân tích mẫu nước thải Huay Long Kong Hòa Xuân 25 3.2.2 Kết thực nghiêm xác định thơng số vận hành q trình sinh hóa hiếu khí 25 DU 3.2.2.1 Xác định thơng số thiết kế/ vận hành q trình 25 3.2.2 Xác định ổn định trình 29 3.3 Kết tính tốn thiết kế sở cho Huay LongKong đến năm 2030 36 3.3.1 Lưu lượng nước thải 36 3.3.2 Nồng độ ô nhiễm 38 3.3.3 Hiệu suất làm 38 3.3.4 Lựa chọn dây chuyền công nghệ 39 3.3.5 Kích thước cơng trình 42 3.3.6 Quy hoạch trạm xử lý nước thải 54 3.4 Tính tốn chi phí vận hành hệ thống năm 57 KẾT LUẬN 59 TÀI LIỆU THAM KHẢO 60 Phụ Lục 61 Phụ lục 70 Phụ lục 72 v DANH MỤC HÌNH Hình 1 Hệ thống quản lý nước thải đô thị Hình Sơ đồ khối DCCN xử lý nước thải Hình Hệ thống thu gom – thoát nước khu vực huay Longkong 13 Hình Bản đồ quy hoạch mạng lưới thoát nước khu vực Huay Longkong 14 Hình 2 Sơ đồ quy trình bể SBR hoạt động gián đoạn…………………………11 Hình Mơ hình phịng thí nghiệm……………………………………………… 18 Hình Đồ thị nồng độ chất hữu nước thải đầu vào trạm Hịa Xn Huay Longkong………………………………………………………………………………………………25 Hình Sự thay đổi giá trị pH theo thời gian 26 Hình 3 Sự thay đổi giá trị độ kiềm theo thời gian 26 Hình Sự chuyển hóa chất hữu BOD5 theo thời gian 27 Hình Sự chuyển hóa chất hữu COD theo thời gian 27 Hình Sự chuyển hóa chất dinh dưỡng N-NH4+ 28 Hình Sự chuyển hóa chất dinh dưỡng N -NO3- 28 Hình Sự chuyển hóa chất dinh dưỡng T-N 29 Hình Sự chuyển hóa chất dinh dưỡng T-P 29 C C R L T DU Hình 10 Kết phân tích pH 30 Hình 11 Kết phân tích độ kiềm 30 Hình 12 Kết phân tích TSS 31 Hình 13 Kết phân tích BOD5 31 Hình 14 Kết phân tích COD 32 Hình 15 Kết phân tích N-NH4+ 32 Hình 16 Kết phân tích P-PO43- 33 Hình 17 Kết phân tích T - N 33 Hình 18 Kết phân tích T-P 34 Hình 19 Hiệu suất xử lý BOD5 theo tải trọng 34 Hình 20 Hiệu suất xử lý COD theo tải trọng 35 Hình 21 Hiệu suất xử lý N-NH4+ theo tải trọng 35 Hình 22 Hiệu suất xử lý T-N theo tải trọng 35 Hình 23 Hiệu suất xử lý T-P theo tải trọng 36 Hình 24 Sơ đồ thu gom nước thải 39 Hình 25 Sơ đồ dây chuyền công nghệ hệ thồn xử lý nước thải Huay Longkong 41 Hình 26 Hình quy hoạch vị trí đặt trạm XLNT Huay Longkong 55 Hình 27 Hình Mặt trạm xử lý nước thải công suất 12220 m3/ngày đêm 56 vi DANH MỤC BẢNG Bảng 1 Nồng độ chất ô nhiễm nước thải sinh hoạt chưa xử lý Bảng 2.Bảng quy chuẩn kiểm sốt nhiễm nước thải từ nhà máy xí nghiệp Bảng 3.Bảng quy chuẩn kiểm sốt nhiễm nước thải từ bể tự hoại Bảng 4.Bảng quy chuẩn kiểm sốt nhiễm nước thải từ sở dịch vụ khách sạn, bệnh viện, Spa, trường học,…vv Bảng 5.Bảng quy chuẩn cho phép xả nước thải vào nguồn tiếp nhận kênh nước công cộng Bảng 6.Bảng đầy đủ thông số nước thải quy chuẩn quốc gia năm 2017, Phụ lục Bảng 7.Bảng nồng độ chất ô nhiễm nước thải Huay Long Kong 13 C C Bảng 1.Các bảng thông tin phát triện dân số đến năm 2030, Phụ lục 16 R L T Bảng 2.Các phương pháp thiết bị sử dụng q trình quan trắc phân tích nước thải 20 Bảng 3.Các thông số chất lượng nước quy chuẩn quốc gia Lào năm 2017 20 DU Bảng 1.Bảng tính lưu lượng nước thải khu vực Huay Long Kong, Phụ lục 3…………… 36 Bảng 2.Bảng phân bố lưu lượng nước thải theo thời gian (giờ) 37 Bảng 3.Bảng tính nồng độ nhiễm nước thải Huay Long Kong, Phụ lục 38 Bảng 4.Bảng tính nồng độ chất nhiễm cho phép đồ vào sông, phụ lục 39 Bảng 5.Bảng tính hiệu suất làm nước trước đổ vào sông, phụ lục 39 Bảng 6.Bảng tính tốn cốt cao trình cao cơng trình xử lý nước thải 57 vii CÁC CHỮ VIẾT TẮT BOD Nhu cầu ôxy sinh hóa COD Nhu cầu ơxy hóa học DO Hàm lượng oxy hòa tan TSS Tổng chất rắn lơ lửng TN Tổng nitơ TP Tổng phốtpho TXL Trạm xử lý QCVN Quy chuẩn Viêt Nam TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam SBR Sequencing Batch Reactor / Bể phản ứng hoạt động theo mẻ BTNMT Bộ tài nguyên môi trường XLNT Xử lý nước thải HRT SVI MLVSS C C R L T DU Hydraulic Retention Time / Thời gian lưu Sludge Volume Index / Chỉ số bùn Mixed Liquor Volatile Suspended Solids / Nồng độ bùn MỞ ĐẦU Sự cấp thiết Kaysone Phomvihane thủ phủ tỉnh Savannakhet đô thị lớn thứ hai Lào Tuy nhiên, môi trường đô thị chất lượng nước nước mặt chảy qua kênh mở tiếp tục xuống dòng chảy tự nhiên trở nên tồi tệ Lượng nước xuống cấp dòng nước thải sinh hoạt từ khu vực đô thị hậu dân số đô thị ngày tăng hoạt động kinh tế ngày tăng C C Dựa vào chiến lược phát triển thành phố Kaysone Phomvihane, [1] bao gồm phần phía nam, trung tâm phía bắc thành phố Ở phía nam, kênh đào dọc theo suối Huay Longkong cải thiện Kênh nước mưa phần phía nam có diện tích lưu vực 538 Các kênh nước trung tâm, lắp đặt xung R L T DU quanh Chợ Savanxay dọc theo suối Chomkeo có diện tích lưu vực 81 Các kênh nước phía bắc nằm dọc theo suối Huay Khilamang có diện tích lưu vực 500 Các kênh nước mưa đường ống nước thải chảy đến ba phương pháp xử lý nước thải thiết lập địa điểm chiến lược Những sở hạ tầng môi trường đô thị thiết yếu mang lại lợi ích cho 80% tổng số hộ gia đình khu vực Cơng tác quản lý nước thải trung tâm thành phố vấn đề trực tiếp thành phố Kaysone Phomvihane liên quan đến việc xử lý cá nhân hộ gia đình sở thương mại cách sử dụng nước xả bể tự hoại để xử lý nước thải đen, cịn nước thải xám thoát hệ thống thoát nước mưa 72 Phụ lục Bảng 3.1 Nồng độ chất ô nhiễm nước thải HX & Lào Thông số Đơn vị Vị trí Hịa Xuận Huay Longkong pH 7.3 Độ kiềm mg/l 205.0 207 TSS mg/l 115.3 107 BOD5 mg/l 82.8 85 COD mg/l 103.5 106 N - NH4+ mg/l 13.8 10 T-N mg/l 17.1 14 T-P mg/l 4.2 Bảng 3.2 Bảng lưu lượng nước thải N Nguồn thải R L T 2019 (l/ngày) 2019 2030 43668 54296 200 KS 978 1956 BV 74 TH 9283 KDC C C Lưu lượng (Q) q m3/ngd 2030 m3/h m3/ngd m3/h DU 8734 364 10859 452 200 196 391 16 150 300 22 45 11542 80 743 31 923 38 9694 404 12219 509 Tổng Bảng 3.4 Bảng tính nồng độ nhiễm nước thải Huay Longkong SS TT có BTH Ko BTH 36.563 KS BOD5 COD NNH4+ 159.75 145 18 - 60 145 12 - - 60 120 12 - - 50 145 10 147.9 184.87 17.181 Total có BTH Ko BTH Total 154 190.56 43.75 116 - - 120 - BV - - 120 TH - - 100 KDC Tổng 181.2 73 Bảng 3.5 Bảng tính nồng độ chất ô nhiễm cho phép đổ vào sông Thông số K c Cmax TSS 1.2 100 120 BOD5 1.2 50 60 COD 1.2 100 120 N-NH4+ 1.2 10 12 Bảng 3.6 Bảng tính hiệu suất làm nước trước đổ vào sông Đầu vào C Đầu E% TSS 181.2 50 54 70.20% BOD5 147.9 30 32.4 78.09% 184.87 75 81 17.181 5.4 T-N 27.26 20 T-P 4.91 Thông số COD N-NH4 KF Kq + D 0.9 1.2 R L T U C C 56.19% 21.6 4.32 68.57% 20.76% 12.02% Q=12220 m /ngđ , KF = 0.9 QCVN40:2011/BTNMT) Qsông = 7000 m3/ngđ , Kq = 1.2 (QCVN40:2011/BTNMT) C C DU R L T C C DU R L T C C DU R L T C C DU R L T C C DU R L T C C DU R L T C C DU R L T C C DU R L T C C DU R L T C C DU R L T C C DU R L T C C DU R L T C C DU R L T ... 1.1 Nước thải đô thị quản lý nước thải đô thị 1.1.1 Khái niệm 1.1.2 Nước thải hệ thống nước thải thị 1.1.3 Tính chất, thành phần nước thải đô thị 1.2 Xử. .. gom xử lý nước thải sinh hoạt từ hộ gia đình sở dịch vụ: bệnh viện, khách sạn, trường học, vv vấn đề ưu tiên khu vực Với đề tài “ Xử lý nước thải đô thị cho khu vực Huay Long Kong, thành phố Kaysone. .. chất, thành phần nước thải đô thị Hiện đô thị Lào có hệ thống nước chung, tất loại nước thải vận chuyển chung mạng lưới cống tới trạm xử lý xả nguồn Thành phần nước thải đô thị hệ thống nước chung