(Đồ án tốt nghiệp) thiết kế công trình xử lý nước thải khu tái định cư cao lãnh, công suất 300 m3 ngày đêm

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH XỬ LÝ NƯỚC THẢI KHU TÁI ĐỊNH CƯ CAO LÃNH, CƠNG SUẤT 300 M3/NGÀY ĐÊM GVHD: HỒNG THỊ TUYẾT NHUNG SVTH: NGUYỄN HOÀI PHONG MSSV: 15150112 SKL006023 Tp Hồ Chí Minh, tháng 7/2019 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Thiết kế cơng trình xử lý nước thải khu tái định cư Cao Lãnh, công suất 300 m /ngày đêm GVHD: TS HOÀNG THỊ TUYẾT NHUNG SVTH: NGUYỄN HOÀI PHONG 15150112 TP.HCM, ngày 29 tháng năm 2019 CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC - THỰC PHẨM Tp.Hồ Chí Minh, ngày 29 tháng năm 2019 NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Nguyễn Hồi Phong MSSV: 15150112 Ngành: Cơng nghệ kỹ thuật mơi trường Lớp: 151502A Giảng viên hướng dẫn: TS.Hồng Thị Tuyết Nhung Ngày nhận đề tài: 19/02/2019 Ngày nộp đề tài: 29/07/2019 Tên đề tài: Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt sở xã hội Nhị Xuân, 2000 người Các số liệu, tài liệu ban đầu: + Thuyết minh tổng quan khu tái định cư Cao Lãnh, TP Đồng Tháp + Nguồn phát sinh gây ô nhiễm + Số liệu thông số gây ô nhiễm + Tiêu chuẩn nước thải sau xử lý đạt QCVN 14:2008/BTNMT, cột A Nội dung thực đề tài: Lập bảng thuyết minh tính tốn bao gồm: + Tổng quan nước thải sinh hoạt đặc trưng nước thải + Đề xuất phương án công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt có thơng số cho, từ phân tích lựa chọn cơng nghệ thích hợp + Tính tốn cơng trình đơn vị phương án chọn + Tính tốn kinh phí phương án Sản phẩm: Các vẽ kỹ thuật ( 10 vẽ khổ A1, 10 vẽ khổ A3) TRƯỞNG NGÀNH GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN LỜI CẢM ƠN Xin chân thành cảm ơn đến quý thầy cô Bộ môn Công nghệ Kỹ Thuật Mơi Trường tận tình giảng dạy truyền đạt kiến thức chuyên ngành cho em suốt thời gian học tập trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh Xin đặc biệt gửi lời cảm ơn đến Hồng Thị Tuyết Nhung dạy kinh nghiệm quý báu trình hướng dẫn luận văn tốt nghiệp cho em Con xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến bố mẹ dày công nuôi khôn lớn, tạo cho điều kiện học tập tốt Cuối xin cảm ơn tất bạn bè lớp thời gian qua cảm ơn tất đọc đóng góp ý kiến vào luận văn tốt nghiệp Xin chân thành cảm ơn! i TÓM TẮT Khu tái định cư địa bàn xã Hòa An phường 4, thành phố Cao Lãnh bốn hợp phần dự án nâng cấp đô thị vùng Đồng sông Cửu Long – Tiểu dự án thành phố Cao Lãnh có diện tích 12 Nước thải từ khu dân cư mang đặc tính chung nước thải sinh hoạt: Bị ô nhiễm cặn bã hữu (SS), chất hữu hòa tan (BOD), chất dinh dưỡng ( Nito, Photpho), vi trùng gây bệnh Nước thải từ dân cư sau xử lý thải nguồn tiếp nhận, yêu cầu nước thải đạt tiêu loại A theo QCVN 14 : 2008/BTNMT Cơng trình chung xử lý nước thải sinh hoạt bao gồm: xử lý học; xử lý sinh học; khử trùng nước thải cơng trình xử lý bùn cặn Tính tốn cụ thể cơng trình đơn vị: thể tích bể, thiết bị thổi khí, khuấy trộn, đường ống Bố trí hợp lý mặt cao trình cơng nghệ, khai tốn giá thành xừ lý Đề tài “Thiết kế cơng trình xử lý nước thải khu tái định cư Cao Lãnh, công suất 300 m /ngày đêm”, thực Thành phố Hồ Chí Minh với hướng dẫn tiến sĩ Thời gian thực từ tháng 3/2019 đến 7/2019 ii LỜI CAM ĐOAN Các thông tin tham khảo đề tài thu thập từ nguồn đáng tin cậy, kiểm chứng, công bố rộng rãi tơi trích dẫn nguồn gốc rõ ràng phần Danh mục tài liệu tham khảo Các kết nghiên cứu đồ án tơi thực cách nghiêm túc, trung thực không trùng lặp với đề tài khác Tôi xin lấy danh dự uy tín thân để đảm bảo cho lời cam đoan TP Hồ Chí Minh, ngày 29 tháng năm 2019 Sinh viên thực Nguyễn Hoài Phong iii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i TÓM TẮT ii LỜI CAM ĐOAN iii MỤC LỤC iv DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ix DANH MỤC HÌNH ẢNH x DANH MỤC BẢNG x CHƯƠNG: MỞ ĐẦU 1 Sự cần thiết đề tài Mục tiêu đề tài a Nội dung đề tài b Phương pháp thực c Ý nghĩa đề tài CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU HIỆN TRẠNG KHU TÁI ĐỊNH CƯ PHƯỜNG 4, HÒA AN – THÀNH PHỐ CAO LÃNH, TỈNH ĐỒNG THÁP 1.1 Địa điểm dự án khu tái định cư 1.2 Quy mô dự án 1.3 Điều kiện tự nhiên 1.4 Điều kiện kinh tế xã hội CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI SINH HOẠT 2.1 Đặc tính chung nước thải sinh hoạt iv 2.2.Thành phần tính chất nước thải 2.3.Đặc tính nước thải sinh hoạt khu tái đ CHƯƠNG 3: CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT 3.1.Phương pháp học 3.1.1 Song ch 3.1.2 Bể lắng cát – tách dầu 3.1.3 Lắng 3.1.4 Tuyển n 3.1.5 Lọc 3.2.Phương pháp xử lý hóa học hóa lý 3.2.1 Trung h 3.2.2 Ơxy hóa 3.2.3 Keo tụ 3.2.4 Hấp phụ 3.2.5 Trao đổi 3.3.Phương pháp sinh học 3.3.1 Phương 3.3.2 Phương pháp hiếu khí 3.3.3 Phương pháp thiếu khí CHƯƠNG 4: LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ 4.1.Cơ sở thiết kế 4.2.Tính chất nước thải đầu vào v 4.3.Đề xuất công nghệ xử lý 4.4.So sánh phương án xử lý nước thải 4.5.Thuyết minh sơ đồ cơng nghệ 4.6.Thơng số tính tốn 4.7.Hiệu xử lý qua bể phươ CHƯƠNG 5: TÍNH TỐN THIẾT KẾ CÁC CƠNG TRÌNH ĐƠN VỊ 5.1.Song chắn rác tinh 5.1.1 Nhiệm v 5.1.2 Tính tố 5.2.Hố thu gom - Song chắn rác thơ 5.2.1 Nhiệm v 5.2.2 Tính tố 5.3.Bể lắng cát – tách dầu 5.3.1 Nhiệm v 5.3.2 Tính tố 5.4.Bể điều hịa 5.4.1 Nhiệm v 5.4.2 Tính tố 5.5.Bể Anoxic – Aerotank 5.5.1 Vị trí 5.5.2 Nhiệm v 5.5.3 Tính tố vi 5.6 Bể lắng II 5.6.1 Nhiệm vụ 5.6.2 Tính toán 5.7 Bể khử trùng 5.7.1 Nhiệm vụ 5.7.2 Tính tốn 5.8 Bể chứa bùn 5.8.1 Nhiệm vụ: 5.8.2 Cấu tạo: 5.8.3 Tính toán: 5.9 Bể nén bùn 5.9.1 Nhiệm vụ: 5.9.2 Tính tốn: 5.10 Mương oxy hóa 5.10.1 Nhiệm vụ 5.10.2 Tính toán CHƯƠNG 6: KHAI TOÁN KINH TẾ 6.1 Chi phí xây dựng thiết bị 6.1.1 Chi phí xây dựng 6.1.2 Chi phí thiết bị 6.2 Chi phí khác 6.3 Tổng chi phí đầu tư vii Bảng 5.10.2.4 Thơng số thiết kế mương oxy hóa Thơng số Chiều dài mương Chiều rộng mương Chiều cao mương Thời gian lưu nước Bán kính lớn hướng dịng Bán kính nhỏ hướng dịng Số rulo Đường kính ống khỏi mương 99 CHƯƠNG 6: KHAI TOÁN KINH TẾ 6.1 Chi phí xây dựng thiết bị 6.1.1 Chi phí xây dựng Bảng 6.1.1 Chi phí xây dựng CHI PHÍ XÂY DỰNG STT Hạng mục Hố thu gom Bể lắng cát - tách dầu Bể điều hòa Bể Anoxic Bể Aerotank Bể lắng II Bể khử trùng Bể chứa bùn 10 11 Bể nén bùn Mương oxy hóa Chi phí đào đất 12 Nhà điều hành 13 Tổng chi phí xây dựng 100 6.1.2 Chi phí thiết bị Bảng 6.1.2 Chi phí thiết bị CHI PHÍ THIẾT BỊ STT Hạng mục 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Song chắn rác thô Bơm nước thải hố thu Tsurumi Model KTZ - 21.5 Máy lược rác tinh Máy bơm chìm bể điều hịa Mastra 1.5kW – 2.2HP Máy thổi khí sị Dargang DG400-46 2.2KW bể điều hịa Đĩa thổi khí bể điều hịa EDI FlexAir Threaded Disc Máy khuấy chìm bể Anoxic Máy thổi khí sị Veratti GB-7500S - 7.5KW-10HP ( Bể Aerotank) Đĩa phân phối khí bể Aerotank Máy bơm chìm 1.8HP Pentax DX 100/2G ( Bể Aerotank) Bơm bùn tuần hoàn (Bể Lắng II) Ống trung tâm + máng cưa thu nước + chắn bọt Bơm định lượng Chlorine OBL Bồn chứa NaOCl, Đại Thành, Việt Nam 1000L Bơm bùn nén Ống trung tâm + máng cưa thu nước + chắn bọt Hệ thống đường ống Tủ điện Rulo làm thống (Mương oxy hóa) Bơm nước thải ( Mương oxy hóa) TỔNG CHI PHÍ THIẾT BỊ (A2) 6.2 Chi phí khác Bảng 6.2 Chi phí khác STT Tổn 6.3 Tổng chi phí đầu tư Bảng 6.3 Tổng chi phí đầu tư Cách tính A1+A2+A3 6.4 Chi phí khấu hao Bảng 6.4 Chi phí khấu hao Tên thành phần Phần đầu tư xây dựng tính khấu hao 20 năm Phần thiết bị máy móc tính khấu hao 15 năm TỔNG 102 6.5 Chi phí nhân cơng  Cơng nhân ¯ Số lượng công nhân: người ¯ Lương công nhân: triệu VNĐ/ người.tháng ¯ Số tiền trả năm: × × 12 = 360 triệu VNĐ  Cán quán lý: ¯ Số lượng cán quản lý: người ¯ Lương cán quản lý: triệu VNĐ/ người.tháng ¯ Số tiền phải trả năm: × 12 = 96 triệu VNĐ → Tổng chi phí nhân cơng: 360 + 96 = 456 triệu VNĐ 6.6 6.7 Chi phí điện cho năm ¯ Tiêu điện khoảng 120 kW/ ngày ¯ Chi phí điện: 1.800 đồng/ kW ¯ → Số tiền phải trả năm: 120 ×1.800 × 30 × 12 = 77.760.000 VNĐ Chi phí hóa chất, ước tính năm ¯ Lượng Chlorine châm vào ngày: 2,4 kg/ ngày ¯ Số tiền trả hóa chất năm: 2,4 kg/ngày × 60.000 đồng/kg × 300 ngày = 43.200.000 VNĐ 6.8 Chi phí sửa chữa, bảo trì Bảng 6.8 Chi phí sửa chữa, bảo trì CHI PHÍ SỦA CHỮA, BẢO DƯỠNG 103 6.9 Gía thành m nước thải GT = Chi phí (khấu hao xây dựng + khấu hao thiết bị + điện + hóa chất + công nhân + sửa chữa) Lượng nước thải năm Phương án 67.641.000 + 77.760.000 + 43.200.000 + 456.000.000 + 13.622.48 GT = Phương án GT 122,125,000.00 + 77.760.000 + 43.200.000 + 456.000.000 + 24,654,54 = = 5.970 đồ 104 PHÂN TÍCH TÍNH KHẢ THI CỦA PHƯƠNG ÁN  Kinh tế Cả hai phương án thiết kế cơng trình xử lý nước thải khu tái định cư Cao Lãnh, công suất 300 m /ngày đêm, hầu hết cơng trình đơn vị tương tự có thay đổi cơng trình xử lý sinh học + Phương án Cơng trình xử lý sinh học cụm bể Anoxic – Aerotank Bể có cấu tạo tương đối đơn giản, có hình khối hình chữ nhật xây dựng bê tơng cốt thép, có diện tích mặt tương đối nhỏ Trong bể bố trí hệ thống phân phối khí với đường ống phân phối thiết bị phân phối đĩa khí + Phương án Cơng trình xử lý sinh học mương oxy hóa Mương oxy hóa có cấu tạo tương đối phức tạp, mặt cắt nước mương có cấu tạo hình thang cân, chiều dài mương chiếm dụng lớn, diện tích mặt lớn Thiết bị phân phối khí mương oxy hóa thiết kế máy khuấy trục ngang Gía thành mương oxy hóa ( phần xây dựng lẫn thiết bị) lớn cụm bể Anoxic – Aerotank → So sánh giá thành hai phương án phương án có giá thành thấp nhiều so với phương án Do vấn đề kinh tế ta chọn phương án tiết kiệm kinh tế diện tích mặt cho nhà đầu tư  Kỹ thuật + Phương án Áp dụng biện pháp xử lý sinh học hiếu khí chủ yếu dựa vào q trình sục khí nhân tạo đặt đáy bể Lắp ráp quản lý thiết bị vận hành tương đối phức tạp, phải thường xuyên sục rữa đĩa sục khí để hiệu phân phối khí ln tốt ổn định nhằm đạt hiệu 105 xử lý cao Dưới tác dụng q trình sục khí hầu hết chất hữu bị phân hủy tạo thành bơng bùn hoạt tính kết lắng lại bể lắng Hiệu suất làm việc bể khác cao Với nồng độ ô nhiễm nước thải sinh hoạt việc sử dụng biện pháp xử lý sinh học bể Aerotank thích hợp Nước thải sau bể đẩm bảo đạt tiêu chuẩn môi trường + Phương án Áp dụng biện pháp xử lý sinh học hiếu khí chủ yếu dựa vào thiết bị làm thoáng ( máy khuấy trục ngang) Lắp ráp quản lý thiết bị vận hành đơn giản Hiệu xử lý cơng trình tốt, khử hầu hết chất ô nhiễm hữu cơ, nhiên lượng bùn tạo cơng trình bể Aerotank → So sánh mặt kỹ thuật hai phương án ta thấy hiệu xử lý hai cơng trình tương đối tốt Quản lý vận hành có tương đồng Nhưng mặt ưu điểm chọn bể Aerotank ( phương án 1)  Mơi trường Mục đích hai phương án xử lý nước thải sinh hoạt đạt tiêu chuẩn môi trường QCVN 14:2008/BTNMT Theo hiệu xử lý trình bày hai phương án thỏa mãn điều kiện Tuy nhiên áp dụng bể Aerotank cho việc xử lý ta khống chế mùi phát từ nước thải không gây ảnh hưởng đến người dân xung quanh khu vực Nếu sử dụng mương oxy hóa trường hợp ta khơng thể khống chế mùi phát từ nước thải ảnh hưởng đến người dân xung quanh Như bể Aerotank có nhiều ưu điểm ưu tiên trình xử lý nước thải so với mương oxy hóa 106  Nhận xét chung Khi so sánh ba mặt, kinh tế - kỹ thuật – môi trường ta thấy ưu điểm bể Aerotank cao thích hợp so với mương oxy hóa.Như ta chọn bể Aerotank ( phương án 1) để áp dụng xử lý nước thải sinh hoạt cho khu tái định cư Cao Lãnh 107 CHƯƠNG 7: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 7.1 Kết luận Xã hội ngày phát triển, thị hóa ngày mạnh, nhu cầu mơi trường sống đẹp, an tồn, khơng nhiễm ngày cao Đây thách thức quan chức phải có biện pháp khả thi nhằm khống chế nhiễm sở sản xuất gây trình sinh hoạt thường ngày người dân Nước thải phát sinh trình sinh hoạt khu tái định cư Cao Lãnh có hàm lượng chất hữu dễ phân hủy sinh học tương đối cao nên việc áp dụng phương pháp xử lý sinh học mang lại hiệu cao Đây phương pháp phổ biến nay, ưu điểm phương pháp chi phí đầu tư vận hành thấp, phù hợp với điều kiện khí hậu Việt Nam, khơng gây độc hại cho môi trường, hiệu xử lý cao Chính việc đầu tư xây dựng cơng trình xử lý nước thải góp phần bảo vệ môi trường tự nhiên cải thiện môi trường sống người dân khu vực Vì việc xây dựng hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt cho khu tái định cư điều cần thiết giai đoạn 7.2 Kiến nghị Các cấp quyền cần quan tâm đến vấn đề quản lý môi trường nhiều để tạo khơng gian sống an tồn cho người dân khu tái định cư phường Hòa An, Cao Lãnh, tỉnh Đồng Tháp Cần có kỹ sư chuyên môn trông coi trạm xử lý để ứng phó với cố xảy trình hoạt động Kiểm tra tu sửa thường xuyên hệ thống để tránh cố xảy trình hoạt động 108 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Lâm Minh Triết, Nguyễn Thanh Hùng, Nguyễn Phước Dân, 2008, Xử lí Nước thải Đơ thị Cơng nghiệp – Tính tốn thiết kế cơng trình, NXB Đại học Quốc gia, Tp Hồ Chí Minh [2] Trịnh Xuân Lai, 2000, Tính tốn Thiết kế Cơng trình Xử lí Nước thải, NXB Xây dựng, Hà Nội [3] Trần Đức Hạ, 2006, Xử lí Nước thải Đơ thị, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội [4] Lê Đức Khải, Qúa trình Cơng nghệ Mơi trường, tài liệu lưu hành nội [5] Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 7957 – 2008, Thốt nước – Mạng lưới Cơng trình bên ngồi – Tiêu chuẩn thiết kế, Hà Nội [6] Tiêu chuẩn xây dựng TCXD 33 – 2006, Cấp nước – Mạng lưới đường ống cơng trình – Tiêu chuẩn thiết kế, Hà Nội [7] Quy chuẩn Việt nam QCVN 14 – 2008, Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia nước thải sinh hoạt, Hà Nội [8] Lâm Minh Triết, Bảng tra thủy lực mạng lưới cấp – thoát nước [9] Nguyễn Ngọc Dung, 2005, Xử lí nước cấp, NXB Xây dựng, Hà Nội 109 ... cơng trình xử lý nước thải khu tái định cư Cao Lãnh, công suất 300 m /ngày đêm? ?? chọn làm đề tài kết thúc khóa học Mục tiêu đề tài Dựa thông số dự kiến nước thải đầu vào nghiên cứu thiết kế trạm xử. .. chất nước thải khu tái định cư Cao Lãnh, tỉnh Đồng Tháp Nước thải có hàm lượng BOD tương đối cao nên công nghệ xử lý phù hợp cơng nghệ xử lý sinh học Ngồi ra, nước thải sinh hoạt khu tái định cư. .. MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Thiết kế cơng trình xử lý nước thải khu tái định cư Cao Lãnh, công suất 300 m /ngày đêm GVHD: TS HOÀNG THỊ TUYẾT NHUNG SVTH: NGUYỄN HOÀI PHONG 15150112 TP.HCM, ngày