2. các giải pháp thoát n-ớc và xử lí n-ớc thả
2.4.4. Bể tự hoại với các vách ngăn mỏng dòng h-ớng lên và ngăn lọc kỵ khí
Hình 7.
Các thông số thiết kế cơ bản của bể tự hoại
Với bể tự hoại truyền thống, hai quá trình chủ yếu: lắng và phân huỷ kỵ khí cặn lắng, chỉ cho phép đạt hiệu suất xử lý tối đa theo cặn lơ lửng là 50 - 70% và theo chất hữu cơ COD là 25 - 45%. Trên thực tế, rất nhiều bể tự hoại truyền thống cho hiệu suất xử lý thấp hơn nhiều, do đ-ợc thiết kế, xây dựng và quản lý không đúng quy cách. Có một giải pháp cải tiến hiệu quả làm việc của bể tự hoại truyền thống, bằng việc bổ sung vào bể các vách ngăn mỏng, h-ớng dòng chảy thẳng đứng trong bể, dựa trên nguyên tắc của công nghệ ABR. Bể này đ-ợc gọi là Bể tự hoại với các vách ngăn mỏng dòng h-ớng lên(baffled septic tank - BAST) hay
Bể tự hoại cải tiến (Hình 8).
Hình 8. Bể tự hoại cải tiến với vách ngăn mỏng dòng h-ớng lên (BAST)
Nguyên tắc làm việc: N-ớc thải đ-ợc đ-a vào ngăn thứ nhất của bể, có vai trò làm ngăn lắng - lên men kỵ khí, đồng thời điều hòa l-u l-ợng và nồng độ chất bẩn trong dòng n-ớc thải vào mô hình. Nhờ các vách ngăn h-ớng dòng, ở những ngăn tiếp theo, n-ớc thải chuyển động theo chiều từ d-ới lên trên, tiếp xúc với các vi sinh vật kỵ khí trong lớp bùn hình thành ở đáy bể trong điều kiện động, các chất bẩn hữu cơ đ-ợc các vi sinh vật hấp thụ và chuyển hóa, làm nguồn dinh d-ỡng cho sự phát triển của chúng. Cũng nhờ có các ngăn này, công trình trở thành một dãy bể phản ứng kỵ khí đ-ợc bố trí nối tiếp, cho phép tách riêng 2 pha (lên men axit và lên men kiềm). Quần thể vi sinh vật trong từng ngăn sẽ khác nhau và có điều kiện phát triển thuận lợi. ở những ngăn đầu, các vi khuẩn tạo axit sẽ chiếm -u thế, trong khi ở những ngăn sau, các vi khuẩn tạo mêtan sẽ là chủ yếu. BASTAF cho phép tăng thời gian l-u bùn, nhờ vậy hiệu suất xử lý tăng trong khi l-ợng bùn cần xử lý lại giảm. Các ngăn cuối cùng là ngăn lọc kỵ khí, có tác dụng làm sạch bổ sung n-ớc thải, nhờ các vi sinh vật kỵ khí gắn bám trên bề mặt các hạt của lớp vật liệu lọc, và ngăn cặn lơ lửng trôi ra theo n-ớc.
Để nâng cao hiệu quả xử lý của bể BAST, có thể bố trí một hay một số ngăn lọc kỵ khí vào cuối bể (bể BASTAF). Ngăn lọc kỵ khí cũng đóng vai trò quan trọng trong việc tránh rửa trôi các chất rắn ra khỏi bể.
Hình 9. Bể tự hoại cải tiến có các vách ngăn mỏng dòng h-ớng lên và ngăn lọc kỵ khí (Bể BASTAF)
Chỉ nên xây dựng bể tự hoại cải tiến có vách ngăn mỏng và ngăn lọc kỵ khí cho nhóm từ 10 hộ gia đình trở lên, khi bể đ-ợc xây dựng ngoài nhà. Nắp bể phải để nắp đan tiếp cận để kiểm tra và hút bùn, thau rửa và thay vật liệu lọc.
Ngăn lọc kỵ khí bể BASTAF đ-ợc thiết kế t-ơng tự nh- ngăn lọc kỵ khí sau bể tự hoại. Có thể bố trí đ-ờng ống để các ngăn lọc kỵ khí làm việc nối tiếp hay song song Bảng 12 giới thiệu các thông số thiết kế bể tự hoại cải tiến BAST và BASTAF theo quy mô sử dụng. Bảng 13 và 14 đ-a ra các kích th-ớc tối thiểu của bể BAST và BASTAF trong hai tr-ờng hợp: xử lý hỗn hợp n-ớc đen và n-ớc xám, và chỉ xử lý n-ớc đen từ khu vệ sinh. Có thể sử dụng các bảng tra cứu này khi thiết kế, lựa chọn kích th-ớc bể.
Bảng 9. Các thông số thiết kế bể tự hoại cải tiến Số ng-ời sử dụng Loại bể Số ngăn chứa Số ngăn có dòng h-ớng lên Số ngăn lọc kỵ khí làm việc song song
< 20 A 1 2 - 3 - < 50 A 1 3 - 4 - < 150 B 1 2 - 3 2 > 150 B(*) 1 2 - 3 2 Ghi chú: M5
- A - Bể tự hoại cải tiến có các vách ngăn mỏng dòng h-ớng lên.
- B - Bể tự hoại cải tiến có các vách ngăn mỏng dòng h-ớng lên và ngăn lọc kỵ khí.
- (*) Từ 150 ng-ời trở lên, nên thiết kế 2 dãy bể làm việc song song.
Bảng 10. Bảng tính kích th-ớc tối thiểu của bể tự hoại cải tiến xử lý n-ớc đen và n-ớc xám theo số ng-ời sử dụng bể N H-ớt B, m L1, m L2, m L3, m L4, m L5, m V-ớt, m3 5 1,2 0,8 1,9 0,6 0,6 - - 3,0 10 1,2 0,8 2,4 0,6 0,6 - - 3,4 15 1,2 1,2 2,4 0,6 0,6 - - 5,1 20 1,4 1,2 2,3 0,6 0,6 0,6 - 6,8 25 1,4 1,4 2,6 0,6 0,6 0,6 - 8,6 30 1,4 1,4 3,4 0,6 0,6 0,6 - 10,3 35 1,4 1,8 3,0 0,6 0,6 0,6 - 12,0 40 1,6 1,8 3,0 0,6 0,6 0,6 - 13,7 45 1,6 1,8 3,4 0,6 0,6 0,6 - 15,1 50 1,6 1,8 3,3 0,6 0,6 0,7 0,7 17,1 75 1,8 2,0 3,5 0,6 0,6 0,7 0,7 22,0 100 2,0 2,0 4,5 0,6 0,6 0,7 0,7 28,2 125 2,0 2,0 6,0 0,7 0,7 0,7 0,7 35,3 150 1,8 2x2,0 3,1 0,7 0,7 0,7 0,7 42,5 200 2,0 2x2,0 3,9 0,7 0,7 0,7 0,7 53,6 250 2,0 2x2,0 4,7 0,9 0,9 0,9 0,9 66,4 300 2,5 2x2,0 4,4 0,9 0,9 0,9 0,9 80,0 Ghi chú:
- Kích th-ớc trong bảng 4.2. là kích th-ớc trong tối thiểu, không kể đến chiều dày các vách ngăn h-ớng dòng và t-ờng ngăn, thành bể, đ-ợc tính dựa trên tiêu chuẩn thải n-ớc trung bình 150 lít/(ng-ời.ngày), l-ợng cặn tích luỹ trung bình 40 lít/(ng-ời.năm), thời gian giữa 2 lần hút cặn tối đa là 3 năm.
- N - Số ng-ời sử dụng bể.
- H-ớt - chiều sâu lớp n-ớc trong bể, m.
- B - chiều rộng bể, m
- L1, L2, ..., L5 - chiều dài các vách ngăn dòng h-ớng lên và ngăn lọc kỵ khí, m.
- Từ 150 ng-ời trở lên, thiết kế 2 dãy bể làm việc song song.
Bảng 11. Bảng tính kích th-ớc tối thiểu của bể tự hoại cải tiến xử lý n-ớc đen theo số ng-ời sử dụng bể. N H-ớt B, m L1, m L2, m L3, m L4, m L5, m V-ớt, m3 10 1,2 1,0 1,1 0,6 0,6 - - 2,8 15 1,2 1,0 2,2 0,6 0,6 - - 4,1 20 1,4 1,0 2,1 0,6 0,6 0,6 - 5,4 25 1,4 1,4 1,6 0,6 0,6 0,6 - 6,8 30 1,4 1,4 2,3 0,6 0,6 0,6 - 8,1 35 1,4 1,4 3,0 0,6 0,6 0,6 - 9,5 40 1,6 1,4 3,0 0,6 0,6 0,6 - 10,8 45 1,6 1,4 3,6 0,6 0,6 0,6 - 12,2 50 1,6 1,4 3,4 0,6 0,6 0,7 0,7 13,5 75 1,8 1,8 3,1 0,6 0,6 0,7 0,7 18,5 100 2,0 2,0 3,4 0,6 0,6 0,7 0,7 24,0 125 2,0 2,0 4,9 0,6 0,6 0,7 0,7 30,0 150 1,8 2x1,8 3,1 0,6 0,6 0,7 0,7 36,7 200 2,0 2x2,0 3,1 0,6 0,6 0,7 0,7 45,6 250 2,0 2x2,0 4,2 0,6 0,6 0,7 0,7 54,4 300 2,0 2x2,0 4,7 0,7 0,7 0,9 0,9 63,0 Ghi chú:
- Bể tự hoại cải tiến xử lý n-ớc đen từ WC nên áp dụng cho dân số t-ơng đ-ơng từ 10 ng-ời trở lên.
- Kích th-ớc trong bảng 4.3. là kích th-ớc trong tối thiểu, không kể đến chiều dày các vách ngăn h-ớng dòng và t-ờng ngăn, thành bể, đ-ợc tính dựa trên l-ợng n-ớc đen dùng trong WC trung bình 60 lít/(ng-ời.ngày), l-ợng cặn tích luỹ trung bình 30 lít/(ng-ời.năm), thời gian giữa 2 lần hút cặn tối đa là 3 năm.
- N - Số ng-ời sử dụng bể.
- H-ớt - chiều sâu lớp n-ớc trong bể, m.
- B - chiều rộng bể, m
- L1, L2, ..., L5 - chiều dài các vách ngăn dòng h-ớng lên và ngăn lọc kỵ khí, m.
- Từ 150 ng-ời trở lên, thiết kế 2 dãy bể làm việc song song.
Hình 10. Sơ đồ tính toán kích th-ớc của bể tự hoại cải tiến có các vách ngăn mỏng dòng h-ớng lên BAST
Hình 11. Sơ đồ tính toán kích th-ớc của bể tự hoại cải tiến có các vách ngăn mỏng dòng h-ớng lên và ngăn lọc kỵ khí BASTAF 2.5. Giải pháp thu gom, vận chuyển n-ớc thải cho cụm dân c-