Các hướng tuyến thu gom nước thải và các vị trí đặt trạm bơm chuyển tiếp được đề xuất như sau:
Vị trí đặt NMXLNT Lưu vực VI Lưu vực V Lưu vực I Lưu vực II Lưu vực III Lưu vực VI
Hình 3.8: Định tuyến hệ thống thoát nước đề xuất
Hệ thống thoát nướcgồm 2 tuyến đường cống chính:
(i) tuyến thứ nhất đi theo đường Lam Sơn - Lê Hồng Phong về nhà máy xử lý. (ii) tuyến thứ 2 đi theo đường Nguyễn Thị Minh Khai về nhà máy xử lý.
Việc thu gom nước vào các tuyến cống chính cần lắp đặt các hệ thống ống thu gom từ hộ dân ra và các trạm bơm tăng áp đặt trên các tuyến thu gom chính.
b. Xây dựng mạng lưới thu gom nước thải cấp 1,2
Đường kính ống [7]
Đề xuất sử dụng đường kính ống tối thiểu là: + D200mm đối với mạng ống cấp 3
Lam Sơn Hùng Vương
đường Minh Khai
P.Tích Sơn
Phường Hội Hợp
+ D200-D250mm đối với mạng ống cấp 1,2
Độ sâu chôn ống
Độ sâu chôn ống tối thiểu theo tiêu chuẩn Việt Nam quy định là 0,7m tính đến đỉnh ống khi ống được đặt dưới đường có phương tiện xe cộ qua lại. Các trường hợp đặt nơng hơn quy định cần có biện pháp thích hợpđể bảo vệ ống.
Khơng có quy định về độ sâu đặt ống tối đa, song việc đặt ống quá sâu sẽ làm cho chi phí xây dựng tăng cao và gây khó khăn cho việc vận hành bảo dưỡng sau này. Vì vậy độ sâu đặt ống được cân nhắc trên khía cạnh so sánh chi phí. Trong phạm vi nghiên cứu này, đề xuất hạn chế độ sâu chôn ống ở mức 4-4,5m. Khi ống đạt đến độ sâu này sẽ đặt trạm bơm chuyển tiếp.
Vận tốc dòng chảy nước thải nhỏ nhất
Vận tốc dòng chảy nước thải trong ống cần phải đủ lớn để đảm bảo không bị lắng cặn trong ống trừ trường hợp các đoạn ống cẩu tạo ở đầu mạng lưới. Theo quy định tại TCVN 7957:2008, vận tốc dòng chảy nhỏ nhất vminứngvới độ đầy tính tốn lớn nhất của
ống như sau: Bảng 3.8: Vận tốc nhỏ nhất Đường kính cống D Vận tốc nhỏ nhất Vmin(m/s) 150 - 200 0,70 300 - 400 0,80 400 - 500 0,90 600 - 800 1.00 900 - 1.200 1,15 1.300 - 1.500 1,20 >1.500 1,30 Nguồn: TCVN 7957:2008 Độ dốc đặt ống
Độ dốc đặt ống được lựa chọn sao cho vận tốc dịng chảy trong ống ứng với lưu lượng tính tốn đủ lớn để làm sạch ống. Vận tốc tối thiểu trong ống thoát nước tự chảy theo quy định của Việt Nam TCVN 7907-2008 là 0,7m/s. Căn cứ vào tùng loại vật liệu ống và dựa theo công thức Manning sẽ xác định được độ dốc tối thiểu đặt ống như đối với loại ống BTCT và ống nhựa (gồm ống PVC, uPVC, HDPE)
Độ đầy ống thoát nước
Độ đầy ống thốt nước thải được, tính theo tiêu chuẩn TCVN 7957:2008, cụ thể như sau: Bảng3.9: Độ đầy ống thốt nước Đường kính Cống D (mm) Độ đầy % D 200 - 300 0,60 D 350- 450 0,70 D 500-900 0,75 D >900 0,80 Nguồn: TCVN 7957:2008 Vật liệu ống
Đối với hệ thống thu gom nước thải, có thể chọn dùng ống nhựa uPVC, ống HDPE, cống bê tông cốt thép và ống gang. Đối với ống áp lực, có thể lựa chọn ống HDPE hoặc ống gang.
Cả ống nhựa uPVC và ống HDPE đều không dễ bị ăn mỏn bởi H2SO4 do H2S sinh ra trong hệ thống nước thải khi có nhiệt độ cao xung quanh qua thời gian sử dụng, ống áp lực HDPE có nhiều lợi thế hơn ống nhựa uPVC: ống được chế tạo dài hơn, có đệm hàn ở các mối nối và vì vậy đặc biệt phù hợp với hệ thống bơm áp lực; ít giịn so với ống nhựa uPVC (ống uPVC dễ bị hỏng); khơng dễ bị thối hóa bởi ánh nắng mặt trời (tia tử ngoại); và có các kích cỡ thơng dụng đến khoảng D800mm.
Các tuyến ống của nghiên cứu đề xuất sử dụng ống HDPE cho tất cả các ống thu gom nước thải và ống nước thải có áp. Riêng các đoạn ống nước qua kênh/sơng, sử dụng phương pháp cầu ống, đề xuất sử dụng ống thép không rỉ (Inox).
Các cơng trình trên tuyến - Trạm bơm nước thải
Trong thực tế ở các trạm bơm nước thải thường phải có thêm một hoặc một số bơm để dự phòng và cũng thay phiên hoạt động cho các bơm khác để các bơm có thể hoạt động được lâu dài hơn. Số lượng máy bơm trong mỗi trạm bơm được lựa chọn tuỳ
Công suất máy bơm được xác định thông qua bảng tính tốn thủy lực xác định được lưu lượng lớn nhất của bơm trong phạm vi lưu vực thu gom của trạm bơm và từ đó xác định ra dụng tích trạm theo TCVN 7957-2008.
Các trạm bơm nước thải nhìn chung được xây chìm để giữ gìn cảnh quan đơ thị và hạn chế việc thốt mùi ra ngồi. Vị trí xây dựng trạm bơm được bố trí gần nguồn cấp điện và thuận tiện cho việc quản lý vận hành sau này.
Vị trí các trạm bơm nước thải đề xuất như trong bảng đề xuất QH hướng tuyến. Vị trí cụ thể các trạm bơm có thể là đặt dưới lịng đường/hè phố. Khơng có trạm bơm nào đặt vào vị trí đất ở, đất ruộng hoặc vườn nên khá thuận lợi trong cơng tác giải phóng mặt bằng. Trạm bơm có cấu tạo hình chữ nhật, đặt ngầm và xây bằng BTCT.
- Hố ga thăm
Hố ga có cấu tạo bằng BTCT. Hố ga thăm có thể hình vng hoặc trịn. Theo các nghiên cứu đang thi công và vận hành trên cả nước việc sử dụng hơ ga trịn đúc sẵn rất thuận tiện trong xây lắp và giá thành giảm hơn so với đổ bê tơng tại chỗ. Vì vậy, đề tài đề xuất lựa chọn hố ga tròn bằng BTCT đúc sẵn có đường kính D800 chocống có D<400mm và D1000 cho cống có đường kính D > 400mm.
- Cấu tạo trạm bơm
Trạm bơm có cấu tạo hình chữ nhật, đặt ngầm và xây bằng BTCT.
- Giải pháp thi cơng cơng trình
Các giải pháp thi cơng chính đề ra bao gồm:
+ Cơng tác thi công lắp đặt ống tròn (ống HPDE cho tuyến cấp 1, 2 tự chảy vàtuyến ống áp lực) và các cơng trình phụ trợ trên tuyến.
+ Các cơng trình trên tuyếnnhư các loại hố ga thăm, hố ga xả khí, trạm bơm nước thải được thi công bằng phương pháp đổ bê tông tại chỗ.
+ Tuyến đào phục vụ công tác lắp đặt (ống nhựa) thi công trên đường phố được thi công bằng phương pháp đào mở mặt bằng thủ cơng hoặc cơ giới có sử dụng cọc cừ thép larsen hoặc hệ thống văng chống thép ngăn từng đoạn.
+ Các giải pháp phân luồng giao thông và an toàn lao động cần được thực hiện đầy đủ theo quy định.
c. Đấu nối hộ dân vào mạng lưới thu gom nước thải cấp 3
Hệ thống thu gom nước thải sẽ khơng có hiệu quả nếu không phát triển được số lượng đấu nối nước thải từ các hộ dân với hệ thống thu gom nướcthải cấp 3.
Để có giải pháp phù hợp phát triển số lượng đấu nối cống hộ dân tại 3 phường Hội Hợp, Đồng Tâm và Tích Sơnđề tài đã khảo sát về vấn đề đấu nối cống hộ dân đã được thực hiện. Theo số liệu khảo sát với 325 phiếu điều tra, có tới 72.89% số hộ dân có hệ thống thốt nước thải, cịn lại là để tự thấm xuống đất và chảy thẳng ra ao, hồ, ruộng…
Đáng chú ý là hầu hết các hộ dân cảm thấy hài lịng về cơng trình vệ sinh của mình mặc dù hầu hết các bể tự hoại chưa từng được hút cặn. Có tới 97% số hộ dân được điều tra có cơng trình vệ sinh làm việc bình thường, chỉ có 1,3% là bị tắc nghẽn.
Giải pháp đấu nối
Ưu tiên phát triển đồng bộ: Đấu nối ống nước thải hộ dân được thực hiện tại những khu vực mà ở đó mạng lưới ống cấp 1, cấp 2, cấp 3 đã được đầu tư, đảm bảo khả năng vận hạnh an toàn. Cũng với quan điểm này thì các đấu nối nên được thực hiện dứt điểm tại từng khu vực, hết khu vực này sang khu vực khác.
Điểm chờ đấu nối hộ dân (hộp đấu nối): Điểm chờ đấu nối hộ dân sẽ được xây dựng trên tất cả các tuyến cống chung cấp 1 và cấp 2 thuộc nghiên cứu. Nước thải từ các hộ dân nằm dọc 2 bên tuyến đường có cống thốt nước, sẽ được thu gom vào tuyến cống uPVC D200 đặt gần sát nhà hoặc tường rào và song song với đường (một số tuyến đường do khơng có vỉa hè, thì nước thải từ các hộ dân sẽ được thu vào tuyến cống chính qua các hố ga thu nước, hoặc đấu nối trực tiếp vào cống).
Việc đấu nối nước thải từ hộ dân ra đường ống thu gom nước thải của thành phố bằng ống nhựa uPVC D150 từ bể tự hoại (không sử dụng ngăn thấm). Ống thoát nước uPVC D150 được nối với cống uPVC D200 như đã nêu ở trên bằng tê xiên 45°uPVC D200x150 hoặc hố ga ngay tại vị trí đấu nối đó bố trí miệng kiểm tra uPVC D200x200.
triển mới, được xây đựng hạ tầng đồng bộ sẽ có thể cân nhắc loại bỏ bể tự hoại, tuy nhiên việc này chỉ có thể thực hiện sau khi hệ thống thu gom nước thải và xử lý nước thải được xây dựng.
Đề xuất phát triển hố ga chờ đấu nối Bố trí mang lướiđường ống cấp 3:
- Đấu nối hộ dân ở những đường phố nhỏ này sẽ được thực hiện thẳng đến các giếng thăm, một ống cho mỗi nhà (thậm chí cho cả những ngơi nhà nằm phía bên kia đường).
- Một ống cấp 3 sẽ được đặt ở một bên của hầu hết các đường phố nhỏ (ở những đường phố rộng hơn mỗi bên đường đặt một ống), phía trước mặt nhà.
- Đấu nối hộ dân ở những đường phố nhỏ này sẽ được thực hiện thẳng đến các giếng thăm, một ống cho mỗi nhà (thậm chí cho cả những ngơi nhà nằm phía bên kia đường).
- Đấu nối bể tự hoại với cống cấp 3 của thành phố.
Cần khảo sát để xác định cống ra của bể tự hoại và nối ống này với hệ thống cống cấp 3 của thành phố. Đồng thời có thể nối cống sau bể tự hoại hợp nhất với nước tắm rửa trước khi nối các ống vào hệ thống cấp 3 như các hình dưới đây:
Hình 3.9: Đầu nối bể tự hoại với mạng lưới thu gom nước thải cấp 3
Theo kết quả điều tra khảo sát, có 82% hộ dân được khảo sát ủng hộ việc xây dựng hệ thống thu gom nước thải tập trung và cam kết sẽ đấu nối hệ thống thốt nước của gia đình vào hệ thống thu gom chung.
Để tính tốn cơng suất nhà máy xử lý nước thải cho khu vực nghiên cứutại 3 phường Hội Hợp, Đồng Tâm và Tích Sơn(với tỷ lệ mong muốn được đấu nối có thể lấy 80%), việc tính lưu lượng nước thải được thể hiện ở bảng sau:
Qsh = 𝑞𝑥𝑁
1000
Trong đó:
Qsh lưu lượng nước thải trung bình ngày đêm q tiêu chuẩn thốt nước của khu vực nghiên cứu N dân số khu vực nghiên cứu
Bảng 3.10: Lưu lượng nước thải tính tốn
STT Nhu cầu dùng nước
Dân số dự kiến 2020 (người) Hệ số phục vụ Tiêu chuẩn (l/ng.ngđ) Lưu lượng m3/ngđ Kng Lưu lượngmaxm3/ngđ
1 Tiêu chuẩn thải nước sinh
hoạt Qsh 40000 80% 130 4160 1,1 4576
2
Tiêu chuẩn thải nước thương mại, tiểu thủ công
nghiệp
10% 416 1,1 457
3 Tiêu chuẩn thải nước các
dịch vụ công cộng 10% 416 1,1 457
4 TỔNG CỘNG 4992 5490
5 LÀM TRÒN 5000 5500
Kng: hệ số khơng điều hịa - hệ số khơng điều hồ lưu lượng là 1,3 để biểu thị sự thay đổi lưu lượng các thời điểm khác nhau trong ngày. Hệ số khơng điều hịa lưu lượng giảm đi khi nước thải chảy qua bể tự hoại so với trường hợp xả trực tiếp từ nhà dân vào cống. Hệ số điều hoà 1,1 phù hợp với đô thị loại I Vĩnh Yên nơi mà hầu hết các hộ
b. Công nghệ xử lý nước thải đề xuất
Các tiêu chí áp dụng cho việc lựa chọn công nghệ xử lý nước thải phù hợp:
Lựa chọn công nghệ xử lý nước thải phù hợp thì cơng nghệ xử lý cần phù hợp đặc điểm nước thải đầu vào trong toàn bộ thời gian hoạt động của cơng trình, đáp ứng được tiêu chuẩn xả thải, yêu cầu của nguồn tiếp nhận nước và thích hợp với điều kiện địa điểm cơng trình..
Ngồi ra cơng nghệ xử lý phải đáp ứng về mặt tiêu chí kỹ thuật, nghĩa là nước thải sau xử lý đảm bảo được tiêu chuẩnloại B theo QCVN 14-MT:2015/BTNMT.
So sánh và đánh giá các công nghệ xử lý nước thải:
Chi tiết đánh giá các ưu nhược điểm của các công nghệ thể hiện ở bảng sau:
Bảng 3.11: Ưu điểm và nhược điểm công nghệ xử lý sinh học
Công nghệ xử
lý Ưu điểm Nhược điểm
Chuỗi hồ kết hợp (Hồ sinh học sục khí)
Chi phí đầu tư thấp
Chi phí quản lý vận hành thấp Khơng phát sinh mùi hơi do sục khí Khi cấn thay đổi cơng nghệ có sẵn diện tích, rất dễ dàng nâng cơng suất cho các giai đoạn sau.
Diện tích sử dụng lớn,
Mương Oxy hố
Diện tích đất sử dụng vừa phải, Có thể mở rộng, ít mùi
Đảm bảo chất lượng nước xử lý, xử lý được cả Nitơ và Photpho.
Dễ dàng mở rộng nâng cơng suất
Cẩn có trình độ kỹ thuật để thao tác, vận hành.
Bảo trì, bảo hành thường xuyên. Chi phí vận hành cao
Chi phí thiết bị đầu tư ban đầu lớn
SBR- Aeroten tăng cường
Giảm diện tích xây dựng.
Rất thích hợp cho nước thải công nghiệp,
Hệ độc lập, rất dễ mở rộng, nâng
Phí đầu tư cao.
Trình độ kỹ thuật thao tác, vận hành, bảo trì địi hỏi cao. Phí vận hành cao.
Khơng có mùi,
Thích ứng với sự giao động trọng tải.
Khi chuyển hóa hợp chất nitơ thành nitorat, cần có thêm các bể xử lý hóa lý để xử lý nitơ Sử dụng hố chất sơ bộ (CEPT) Sử dụng ít diện tích nhất
Dễ dàng mở rộng nâng cơng suất
Chí phí cho vận hành rất lớn Chất lượng nước thải đầu ra tốt do q trình xử lý khơng phụ thuộc vào vi sinh vật,...
Đề xuấtlựa chọn công nghệ
Dựa trên các tiêu chí và so sánh các cơng nghệ xử lý nước thải nêu ở trên, công nghệ xử lý nước thải phù hợp với khu vực 3 phường Hội Hợp, Đồng Tâm và Tích Sơn của thành phốVĩnh Yên được đề xuấtlà Chuỗi hồ kết hợp, bao gồm: (i) Hồ sinh học sục khí, (ii) Hồ tùy tiện, (iii) Hồ hoàn thiện.
Ghi chú: Đường xử lý nước thải Đường xử lý bùn Đường khí vào
Nước thải được dẫn trước khi đi vào hệ thống xử lý được đưa qua song chắn rác, bể lắng cát và sau đó tới hồ sinh học có sục khí. Tại đây ơxy cung cấp cho q trình sinh hóa là bằng các thiết vị như bơm khí nén hay máy khuấy cơ học. Rồi sang hồ tùy tiện,tại đây xảy ra q trình oxy hóa hiếu khí và phân hủy metan cặn lắng các quá trình này giúp tăng cường xử lý dòng thải vào từ xử lý kỵ khí thơng qua việc phân chia, phân hủy và tiêu hóa các vật chất hữu cơ, phá vỡ hầu hết các dạng hữu cơ còn lại ở gần bề mặt hồ và
Nhà tiền xử lý Song chắn rác Bể lắng cát Hồ tùy tiện Máy tách cát Hồ sinh học Đầm Cói Hồ hồn thiện Sân phơi bùn Sông Phan Nước Cát Xử lý bùn Sục khí
hồ xử lý triệt để (hồ hồn thiện) chủ yếu để khử trùng và xử lý triệt để các chất hữu cơ. Sau đó nước tiếp tục được dân ra đầm Cói. Cuối cùng đổ ra sông Phan là nguồn tiếp nhận.
Đề xuất vị trí đặt nhà máy xử lý nước thải:
Theo kết quả khảo sát vị trí địa và kết quả khảo sát cao độ của khu vực 3 phường Hội Hợp, Đồng Tâm và Tích Sơn, lựa chọn vị trí đặt nhà máy xử lý là khu vực thấp nhất trong khu vực để có thể tận dụng độ dốc của địa hình để tăng hiệu xuất thu gom và giảm chi phí xây dựng. Nhà máy xử lý phải được đặt ở vị trí để các đường cống thu gom nước thải của toàn khu vực tự chảy về nhà máy xử lý ngắn nhất.
Vị trí các nhà máy xử lý nước thải dựa trên Quy hoạch chung xây dựng Vĩnh Phúc đến năm 2030 và tầm nhìn đến năm 2050.
Khu đất xây dựng phải đủ để đáp ứng xây dựng NMXLNT, bao gồm cả vùng an tồn vệ sinh mơi trường theo QCVN.
Vị trí lựa chọn phải gắn với nguồn tiếp nhận nước sau xử lý.