Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho khu dân cư Phú Xuân - Cotec tại huyện Nhà Bè

MỤC LỤC

GIỚI THIỆU VỀ KHU DÂN CƯ PHÚ XUÂN –COTEC HUYỆN NHÀ BÈ

Đặc điểm địa lý tự nhiên huyện Nhà Bè

Sông Nhà Bè hình thành từ chỗ hợp lưu của sông Đồng Nai và sông Sài Gòn, cách trung tâm thành phố khoảng 5 km về phía đông nam, nó chảy ra biển đông bằng 2 ngả chính- ngả Soài Rạp dài 59 km, bề rộng trung bình 0.5 km, lòng sông sâu, là đường thuỷ chính cho tàu bè ra vào bến cảng Sài Gòn. Ngoài trục các sông chính kể trên ra, Thành Phố còn có mạng lưới kênh ngòi chằng chịt, như hệ thống sông Sài Gòn có các Rạch Láng The, Bàu Nông, rạch Tra, Bến Cát, An Hạ, Tham Lương, Cầu Bông, Nhiêu Lộc- Thị Nghè, Bến Nghé, Lò Gốm, Kênh Tẻ, Tàu Hũ, Kênh Đôi và ở phần phía nam thành phố thuộc địa bàn các huyện Nhà Bè, Cần Giờ mật độ kênh rạch dày đặc; cùng với hệ thông kênh cấp 3-4 của kênh đông Củ Chi và các kênh đào An Hạ, kênh Xáng, Bình Chánh đã hiúp cho việc tưới tiêu kết quả, giao lưu thuận lợi và đang dần dần từng bước thực hiện các dự án giải toả, nạo vét kênh rạch, chỉnh trang ven bờ, tô điểm cảnh quan sông nước, phát huy lợi thế hiếm có đối với một đô thị lớn. Bên cạnh đó vẫn còn những những hộ dân sử dụng nước sông rạch đã lắng phèn và một số giếng ở tầng 40-60m, chất lượng nước không đều có nhiều giếng bị nhiễm mặn và có hàm lượng sắt cao làm nước cho các hoạt động sinh hoạt.

Nhìn chung ngành công nghiệp huyện phát triển chủ yếu các ngành sản xuất nhỏ, phương pháp sản xuất còn thủ công, thu hút lực lao động ít, các ngành tiểu thủ công nghiệp như chế biến thực phẩm, đồ uống, sản xuất sản phẩm từ kim. Về thương mại – dịch vụ huyện Nhà Bè có tăng nhanh nhưng nói chung chưa có sự chuyển biến lớn, phần nhiều phục vụ cho xây dựng và tiêu dùng, quy mô nhỏ, các ngành như vận tải, bưu điện, xây dựng tăng nhanh nhưng ở mức độ tương đối. Trước đây nông nghiệp huyện Nhà bè phát triển chủ yếu là cây lúa nước mỗi năm một vụ nhưng năng suất thất thường, mấy năm trở lại đây do tốc độ đô thị hóa cao, giá đất tăng mạnh người dân có xu hướng chờ giá đất tăng cao lên không quan tâm phát triển cây lúa nữa đất làm diện tích dất nông nghiệp ngày càng bị thu hẹp.

Tiêu chuẩn thoát nước thải sinh hoạt q=270l/người/ngày đêm bao gồm( Tiêu chuẩn thoát nước sinh hoạt qsh=200l/người/ngày, tiêu chuẩn cấp nước phục vụ tiểu thủ công nghiệp q=20lit/người /ngày, tiêu chuẩn cấp nước phục vụ công nghiệp q=40l/người/ngày, thấm vào cống qt=10l/người/ngày).

Bảng 4 : Nhiệt độ trung bình tháng tại trạm Tân Sơn Nhất (TSN)
Bảng 4 : Nhiệt độ trung bình tháng tại trạm Tân Sơn Nhất (TSN)

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI

Daõy Chuyeàn Coõng Ngheọ

Hơn nữa, với việc cấp khí này sẽ giảm được phần nào hàm lượng BOD, COD, tổng Nitơ, tổng Photpho trong nước thải, bể điều hoà được thiết kế với thời gian lưu 4giờ, nước thải từ bể điều hoà sẽ tự chảy qua bể lắng và phân hủy bùn. Tại đây các tạp chất lơ lửng trong nước thải được lắng và phần bùn lắng sẽ bị phân hủy bởi hệ vi sinh vật kỵ khí, phần lớn các vi sinh vật gây bệnh, trứng giun sán cũng bị tiêu diệt. Tại các bể lọc sinh học hiếu khí, nước thải và không khí đi từ dưới lên trên, thông qua hệ thống phân phối khí và nước đặt dưới đáy bể, đi qua lớp vật liệu lọc polystyren có đường kính 2-5mm.

Ơû phương án 2 nước thải sinh hoạt sau khi ra khỏi bể tự hoại hay các công trình sử lý sơ bộ theo hệ thống cống thoát nước thải sinh hoạt cũng lần lượt qua các công trình xử lí song chắn rác, bể thu gom, bể điều hòa lưu lượng và chất lượng, bể lắng và phân hủy bùn như trong phương án 1. Bùn sau khi lắng một phần được bơm tuần hoàn lại bể Aerotank nhằm đảm bảo lượng bùn trong bể, phần bùn còn lại được đưa tuần hoàn chở lại bể lắng và phân hủy bùn, sau đó được đưa đến sân phơi bùn và được đưa đi xử lý đúng nơi qui định. Sau khi qua bể lắng II nước được chảy vào bể khử trùng tại đây ta sử dụng dung dịch khử trùng là dung dich Clorua (với liều lượng 3 g/m3 nước thải) nhằm loại bỏ hầu hết các vi khuẩn Ecoli có trong nước thải sau đó nước được thải ra nguồn tiếp nhận.

Như vậy lựa chọn phương án nào thích hợp hơn ta cần phải tính toán để xét đến tính kinh tế, kỹ thuật và môi trường nhằm lựa chọn phương án thích hợp cho khu daõn cử Phuự Xuaõn-Cotec.

Tính Toán Thiết Kế Các Công Trình Đơn Vị Trong Phương Aùn 1 Các Thông Số Đầu Vào

    Sau đó hỗn hợp nước – bùn được đưa sang bể lắng II, bể này có nhiệm vụ lắng và tách bùn hoạt tính đã xử lý trong bể Aerotank. Bể lắng 2 được thiết kế hình tròn, nước thải được phân phối ở trung tâm bể và được thu ở máng thu đặt xung quanh chu vi bể lắng 2 được thiết kế với thời gian lưu 2 giờ 45 phút. Bể lắng và phân hủy bùn có chức năng lắng và phân hủy phần cặn lắng trong nước thải đầu vào và phân hủy phần bùn xả từ các công trình xử lý phía sau bởi các vi sinh vật kỵ khí.

    Hiệu suất lắng được sơ bộ xác định phụ thuộc vào tốc độ lắngcủa hạt cặn lơ lửng u và nồng độ chất lơ lửng dẫn vào bể (226mg/l). Thực hiện điều kiện trên là nhằm tránh được sự tích đọng màng bùn quá nhanh và cũng để tạo một thể tích dung dịch đệm nước bùn đủ cho quá trình hoạt động bình thường của bể. Ngăn bùn của bể lắng được tính toán phụ thuộc vào thời gian lên men cặn hữu cơ và phụ thuộc vào nhiệt độ trung bình của nước thải về mùa lạnh ( hoặc nhiệt độ trung bình năm của không khí).

    Tính toán máng phân phối nước đầu vào và máng thu nước đầu ra khỏi bể Chọn phân phối nước đầu bể và máng thu nước cuối bể bằng nhau có chiều dài máng bằng chiều rộng mắng lắng, B=6.9m, chiều cao máng Hthu=0.5m, chiều rộng máng B=0.5m. Khi đi qua lớp vật liệu, cặn trong nước thải sẽ bị giữ lại, các vi sinh vậtdính bám trên đó hấp thu tiêu thụ các chất bẩn làm cho nước thải sau khi qua đó trở nên trong sạch. Lượng Clo hoạt tính cần thiết để khử trùng nước thải được tính theo công thức sau: 167 (Theo: Xử Lý Nước Thải Đô Thị Và Công Nghiệp Tính Toán Và Thieát Keá Coâng Trình - Laâm Minh Trieát).

    Bảng 4.1:Bảng hệ số không điều hòa chung
    Bảng 4.1:Bảng hệ số không điều hòa chung

    Tính Toán Các Công Trình Đơn Vị Trong Phương Aùn 2

      Giả sử bùn dư được dẫn quay trở lại bể lắng và phân hủy bùn từ đường ống dẫn bùn tuần hoàn, Qra = Q và hàm lượng chất rắn dễ bay hơi(VSS) trong bùn ở đầu ra chiếm 80% hàm lượng chất rắn lơ lửng (SS). Do cần duy trì lượng oxy hoà tan trong bể 2(mg/l) nên lượng oxy cần sử dụng trong thực tế là (TS. Trịnh Xuân Lai – Tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải, trang 106). Trịnh xuân Lai – Tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải, trang 106). Công suất hoà tan oxy vào nước của thiết bị bọt khí mịn ở điều kiện trung bình Ou= 7 (gr O2/m3.m). • Số đĩa cần phân phối trong bể là. Boỏ trớ heọ thoỏng suùc khớ. Với các số liệu đã tính như trên, hệ thống phân phối khí được chia làm 6 nhánh đặt theo chiều dài của bể, mỗi nhánh có 8 đĩa phân phối khí tổng cộng số đĩa là 6*8=48 đĩa. Để dễ dàng cho việc điều chỉnh lưu lượng trên ống chính chia làm 6 ống nhánh. Trịnh Xuân Lai- Tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải, trang 115).

      Vl : Vận tốc lắng của mặt phân chia (m/h) phụ thuộc vào nồng độ cặn C1 và tính chất của cặn được xác định theo phương trình thực nghiệm như sau:. Trịnh Xuân Lai- Tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải, trang 150). Diện tích bể lắng II trên mặt bằng:. Qtb.ng: Lưu lượng trung bình ngày đêm, m3/ng.đ;. Xử Lý Nước Thải Đô Thị Và Công Nghiệp Tính Toán Và Thiết Kế Công Trình - Lâm Minh Triết, bảng TK-5, trang 152). Cả hai phương án thiết kế hệ thống xử lí nước thải sinh hoạt cho khu dân cư Phú Xuân – Cotec huyện Nhà Bè, hầu hết các công trình tương tự nhau nhưng trong đó có sự thay đổi công trình xử lý sinh học( bể lọc sinh học hai bậc nối tiếp được thay thế bằng bể sinh học Arotank và bể lắng II). Công trình xử lý sinh học đó là bể Aerotank, bể có cấu tạo tương đối đơn giản, có cấu tạo là hình khối chữ nhật, được xây dựng bằng bêtông cốt thép, diện tích mặt bằng chiếm dụng tương đối lớn.

      Nhờ có hệ thống sục khí liên tục từ đáy bể đảm bảo nhu cầu oxy cho các vi sinh vật bám dính trên lớp vật liệu lọc phân hủy các chất hữu cơ trong nước thải tạo thành các hợp chất vô cơ không độc.

      Bảng 20: Các thông số thiết kế bể Aerotank
      Bảng 20: Các thông số thiết kế bể Aerotank

      Môi Trường

      So sánh về mặt kỹ thuật của hai phương án ta thấy hiệu quả xử lý của hai công trình tương đối tốt. Quản lý vận hành thì cũng tương đồng với nhau tuy vậy về mặt kỹ thuật thì mặt ưu vẫn chon bể lọc sinh học (phương án 1).