* Bể lắng đứng
Nước thải sau khi ra khỏi Bể Aerotank 2 sẽ tự chảy vào Bể lắng đứng. Tại đây, xảy ra quá trình lắng tách pha và giữ lại phần bùn (vi sinh vật). Phần bùn lắng này chủ yếu là vi sinh vật trôi ra từ Bể Aerotank. Một phần bùn sau lắng được bơm tuần hồn về Bể Anoxic để duy trì nồng độ bùn trong cụm bể sinh học.
Bể lắng đứng được xây bằng bê tông cốt thép, trát xi măng xung quanh để chống thất thoát nước thải chưa qua xử lý ra môi trường ra bên ngoài.
* Bể trung gian 2
Bể trung gian đóng vai trị như một bể đệm lưu trữ lưu lượng đủ để bơm trục ngang bơm nước thải vào bể lọc áp lực nhằm xử lý hoàn thiện hàm lượng chất rắn lơ lửng trong nước thải.
Bể trung gian được xây bằng bê tông cốt thép, trát xi măng xung quanh để chống thất thoát nước thải chưa qua xử lý ra mơi trường ra bên ngồi.
* Bồn lọc áp lực
Nước thải từ bể trung gian được bơm trục ngang bơm lên bồn lọc áp lực. Bồn lọc áp lực là bồn lọc kín, q trình lọc xảy ra nhờ áp lực nước phía trên lớp vật liệu lọc. Thành phần lớp vật liệu lọc có thể được sử dụng như, cát, sỏi. Qua cơ chế lọc áp lực phần cặn lơ lửng còn lại trong nước thải sẽ được xử lý.
Sau một thời gian hoạt động các chất bẩn bám trên lớp vật liệu lọc gây bịt kín các lỗ lọc ảnh hưởng đến hiệu quả xử lý của bể lọc. Trong trường hợp này phải áp dụng phương thức rửa lọc cho bồn lọc. Nước thải đi từ dưới lên trên với áp lực nước lớn sẽ làm sạch các chất bẩn bám trên lớp vật liệu lọc. Nước rửa lọc chứa các cặn bẩn bám trên vật liệu lọc sau đó sẽ được dẫn về lại bể điều hịa để được tiếp tục xử lý.
Bồn lọc áp lực được thi công bằng composit hợp khối, thiết bị này được các nhà máy sản xuất nguyên khối, chủ dự án lựa chọn bồn lọc theo khối lượng nước thải cần sử dụng.
* Bể khử trùng:
Nước thải sau khi qua hệ thống xử lý thì vẫn cịn chứa một lượng vi khuẩn gây bệnh tương đối lớn mà xử lý bằng phương pháp sinh học không thể triệt để, vì vậy để đảm bảo nguồn nước đầu ra đạt tiêu chuẩn cho phép thì chúng tơi thiết kế thêm hệ thống xử lý là hồ khử trùng. Để khử trùng nước thải ta dùng phương pháp sử dụng dung dịch Clojaven NaClO.
Bể khử trùng được xây bằng bê tông cốt thép, trát xi măng xung quanh để chống thất thoát nước thải chưa qua xử lý ra mơi trường ra bên ngồi.
Nước sau xử lý đạt Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải chăn nuôi QCVN 62:2016/BTNMT, cột B.
* Hồ chứa nước:
Thể tích hồ chứa nước để đảm bảo thể tích lưu nước thải của 30 ngày: 200 x 30 = 6.000 m3 và lượng nước mưa rơi trực tiếp trên bề mặt.
+ Lượng nước mưa rơi trực tiếp xuống hồ chứa nước với lưu lượng như sau: Qtt = I x A
Trong đó:
Q: Lưu lượng nước mưa rơi trực tiếp (m3/ngày)
I: Cường độ mưa trung bình tháng mùa mưa (mm/tháng), lấy I = 320 mm/tháng
A: Diện tích mặt hồ chứa nước (m2); A = 2.625 m². Vậy Qtt = 320 x 10-3 x 2.625 = 840 m3/tháng.
Tổng thể tích hồ để lưu chứa cả nước thải và nước mưa rơi trực tiếp xuống hồ là: 6.000 m3 + 840 m3 = 6.840 m3.
Vì thi cơng hồ với chiều sâu lớn và phải tiến hành phủ bạt đáy cho hồ nên cần thi cơng bạt mái Tayluy với góc rộng 450 để đảm bảo không bị sạt lở và dễ dàng bố trí trải bạt đáy. Tại cơ sở đã tiến hành làm 2 hồ chứa nước có kích thước như sau:
* Hồ số 1: Chiều dài mặt nước 35 m, chiều dài đáy bể 26 m, chiều cao chứa
nước của hồ 4,0 m, chiều rộng mặt nước 32 m, chiều rộng đáy hồ 23 m. Khi đó thể tích của phần chứa phân và nước của hồ là:
+ Diện tích mặt hồ: 35m x 32m = 1.120 m2; + Diện tích đáy hồ: 26m x 23m = 598 m2; Thể tích hồ chứa nước được tính bằng:
(4,0m x ((1.120m2 + 598m2 + (1.120m2 x 598m2)^ (1/2))/3 = 3.382 m3.
- Phần kích thước thi cơng thực tế của hồ khi bố trí đê bảo vệ 0,5 m quanh hồ là:
+ Chiều dài hồ: 36 m, chiều cao hồ 4,5 m, chiều rộng hồ là 33 m. Góc taluy bảo vệ bờ hồ là 450, chiều dài đáy hồ 26 m, chiều rộng đáy hồ 23 m.
* Hồ số 2: Chiều dài mặt nước 43 m, chiều dài đáy hồ 34 m, chiều cao chứa
nước của hồ 4,0m, chiều rộng mặt nước 35 m, chiều rộng đáy hồ 26 m. Khi đó thể tích của phần chứa phân và nước của hồ là:
+ Diện tích mặt hồ: 43 m x 35 m = 1.505 m2; + Diện tích đáy hồ: 34 m x 26 m = 884 m2; Thể tích hồ chứa nước được tính bằng:
(4,0m x ((1.505m2 + 884m2 + (1.505 m2 x 884m2)^ (1/2)) /3 = 4.723 m3.
- Phần kích thước thi cơng thực tế của hồ khi bố trí đê bảo vệ 0,5 m quanh hồ là:
+ Chiều dài hồ: 44 m, chiều cao hồ 4,5 m, chiều rộng hồ là 36 m. Góc taluy bảo vệ bờ hồ là 450, chiều dài đáy hồ 34 m, chiều rộng đáy hồ 26 m.
Vậy 2 bể với tổng thể tích là: 3.382 m3 + 4.723 m3 = 8.105 m3
Do đó, 2 hồ chứa nước thải sau xử lý đã được xây dựng tại trang trại với tổng thể tích là 8.105 m3 đảm bảo lưu chứa lượng nước thải và nước mưa lớn nhất trong 30 ngày là 6.840 m3.
Quy cách, kết cấu xây dựng các hồ trong hệ thống xử lý:
- Tất cả các hồ được lót đáy và bờ bao quanh bằng lớp đất sét dày 0,3 m; hệ số thấm <10-7 cm/s, trên lớp đất sét là lớp bạt HDPE dày 1 mm (mục đích là chống thấm, không cho nước thải thấm xuống đất làm ô nhiễm môi trường đất, nước ngầm); xung quanh các hộ được trồng cây xanh, có hàng rào bảo vệ, thành hồ cao hơn mặt đất 30 cm, có lót thành hồ.
- Ngồi ra để đảm bảo góc ổn định của bờ đất tự nhiên thì khi tiến hành đào các bể như Bể Biogas, bể lắng, hổ xử lý sinh thái, hồ dự phịng... chủ dự án chọn góc ổn định của bờ đất tự nhiên là α = 45°.
Nước thải sau khi qua hệ thống xử lý đạt QCVN 62-MT:2016/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải chăn nuôi sẽ được đưa về hồ chứa nước để tái sử dụng tuần hoàn và tưới cây trong khu vực dự án.
* Hồ chứa nước dự phòng:
Hồ dự phòng dùng để lưu trữ nước trong 05 tháng mùa mưa khi nước thải khơng sử dụng cho mục đích tưới tiêu nơng nghiệp và trong trường hợp hệ thống xử lý nước thải của dự án gặp sự cố cần phải lưu chứa nước thải chờ thời gian khắc phục hệ thống xử lý nước. Để đảm bảo dung tích lưu trữ nước thải trong suốt mùa mưa thì chủ dự án đã xây dựng hồ dự phòng.
Hồ dự phịng bố trí khu vực có nền địa hình cao hơn hồ chứa nước sau xử lý nên chủ dự án cần bố trí bơm cưỡng bức để bơm nước từ hồ chứa nước về hồ chứa nước dự phòng. Máy bơm nước sử dụng hiệu PENTAX CM50-160B thiết kế vỏ toàn thân bằng Inox. Hãng sản xuất: PENTAX Lưu lượng (m3/h) 21-78 Sức hút tối đa (m) 31-17 Công suất (W) 7500.
Để đảm bảo dung tích lưu trữ nước thải trong suốt mùa mưa thì chủ dự án đã xây dựng hồ dự phịng:
Ta có Cơng suất thiết kế là 200 m3/ ngày.đêm. Trong đó tái sử dụng để ngâm hầm chứa phân là 38,88 m3/ngày.đêm. Nên lượng nước thải còn lại đưa vào hồ chứa nước dự phòng là: 161,12 m3/ngày.đêm.
+ Đảm bảo thể tích lưu nước thải của 150 ngày: 161,12 x 150 = 24.168 m3
+ Lượng nước mưa rơi trực tiếp xuống hồ dự phòng với lưu lượng như sau: Qtt = I x.A
Trong đó:
Q: Lưu lượng nước mưa rơi trực tiếp (m3/ngày)
I: Cường độ mưa trung bình tháng mùa mưa (mm/5tháng), lấy I = 920,9 mm/5tháng A: Tổng diện tích mặt hồ dự phịng (m2); A = 8.817 (m2) Vậy Qtt = 920,9 x 10-3 x 8.817 = 8.120 m3/5 tháng.
Do đó thể tích tối thiểu hồ dự phòng cần đạt để lưu chứa cả nước thải và nước mưa rơi trực tiếp xuống hồ trong 05 tháng mùa mưa là: 24.168 m3 + 8.120 m3 = 32.288 m3/5 tháng.
Để đảm bảo lưu chứa 32.288 m3 nước thải và nước mưa rơi trực tiếp xuống hồ trong 5 tháng mùa mưa thì chủ đầu tư đã xây dựng 03 bể dự phịng với dung tích chứa 32.741 m3. Thông số của mỗi hồ cụ thể như sau:
Vì thi cơng hồ với chiều sâu lớn và phải tiến hành phủ bạt đáy cho hồ nên cần thi cơng bạt mái Tayluy với góc rộng 450 để đảm bảo khơng bị sạt lở và dễ dàng bố trí trải bạt đáy. Các thơng số kích thước của hồ đã xây dựng như sau:
* Hồ dự phịng số 1 với kích thước 105m x 41m:
- Phần chứa nước thải: Chiều dài mặt nước 105 m, chiều dài đáy hồ 94 m, chiều cao chứa nước của hồ 5,0 m, chiều rộng mặt nước 41 m, chiều rộng đáy hồ 30 m.
Khi đó thể tích của phần chứa phân và nước của hồ là: + Diện tích mặt hồ: 105m x 41m = 4.305 m2;
+ Diện tích đáy hồ: 94m x 30m = 2.820 m2; Thể tích hồ chứa nước được tính bằng:
(5,0m x ((4.305m2 + 2.820m2 + (4.305m2 x 2.820m2)^ (1/2))/3 = 17.682 m3. - Phần kích thước thi cơng thực tế của hồ khi bố trí đê bảo vệ 0,5 m quanh hồ là:
+ Chiều dài hồ là 106 m, chiều cao hồ 5,5 m, chiều rộng hồ là 42 m. Góc taluy bảo vệ bờ hồ là 450, chiều dài đáy hồ 94 m, chiều rộng đáy hồ 30 m.
* Hồ dự phòng số 2 với kích thước 30m x 25m:
- Phần chứa nước thải: Chiều dài mặt nước 30 m, chiều dài đáy hồ 21 m, chiều cao chứa nước của hồ 4,0m, chiều rộng mặt nước 25 m, chiều rộng đáy hồ 16 m.
Khi đó thể tích của phần chứa phân và nước của hồ là: + Diện tích mặt hồ: 30m x 25m = 750 m2;
+ Diện tích đáy hồ: 21m x 16m = 336 m2; Thể tích hồ chứa nước được tính bằng:
(4,0m x ((750m2 + 336m2 + (750m2 x 336m2)^ (1/2))/3 = 2.117 m3.
- Phần kích thước thi cơng thực tế của hồ khi bố trí đê bảo vệ 0,5 m quanh hồ là:
+ Chiều dài hồ: 31 m, chiều cao hồ 4,5 m, chiều rộng hồ là 26 m. Góc taluy bảo vệ bờ hồ là 450, chiều dài đáy hồ 21 m, chiều rộng đáy hồ 16 m.
* Hồ dự phịng số 3 với kích thước 66m x 57m:
- Phần chứa nước thải: Chiều dài mặt nước 66 m, chiều dài đáy hồ 57 m, chiều cao chứa nước của hồ 4,0 m, chiều rộng mặt nước 57 m, chiều rộng đáy hồ 48 m.
Khi đó thể tích của phần chứa phân và nước của hồ là: + Diện tích mặt hồ: 66m x 57m = 3.762 m2;
+ Diện tích đáy hồ: 57m x 48m = 2.736 m2; Thể tích hồ chứa nước được tính bằng:
(4,0m x ((3.762m2 + 2.736m2 + (3.762m2 x 2.736m2)^ (1/2))/3 = 12.942 m3. - Phần kích thước thi cơng thực tế của hồ khi bố trí đê bảo vệ 0,5 m quanh hồ là:
+ Chiều dài hồ là 67 m, chiều cao hồ 4,5 m, chiều rộng hồ là 58 m. Góc taluy bảo vệ bờ hồ là 450, chiều dài đáy hồ 57 m, chiều rộng đáy hồ 48 m.
Vậy 3 hồ dự phịng có tổng thể tích: 17.682 + 2.117 + 12.942 = 32.741 m3
Theo kinh nghiệm từ một số trại nuôi với quy mô tương tự như trang trại chăn ni này thì định kỳ khoảng 02 năm sẽ nạo vét các hồ một lần và định kỳ khoảng 05 năm sẽ tiến hành nạo vét bể Biogas một lần. Bùn nạo vét được sử dụng để bón gốc cho các loại cây xanh và bán cho hộ dân thu mua có nhu cầu.
Bảng 3.1. Kích thước các bể của hệ thống xử lý nước thải
STT Hạng mục Số lượng Thông số thiết kế
1 Bể thu gom – TK01 1 bể
- Kích thước bể: 6,2m x 3m x 5m - Chiều cao: 5m
- Thể tích hữu dụng: 93m3
- Thời gian lưu nước (HRT): 10h
- Được thi công, gia cố chống thấm bằng Bê tông 2 Bể biogas – TK02 1 bể - Diện tích mặt bể: 64m x 36m = 2.304m2; - Diện tích đáy bể: 53m x 25m = 1.325m2;
- Chiều cao mực nước: 5m - Thể tích hữu dụng: 8.960m3
- Thời gian lưu nước (HRT): 30 ngày
- Được thi công, gia cố chống thấm bằng bạt HDPE 3 Bể điều hòa tập trung – TK03 1 bể - Diện tích mặt bể: 64m x 36m = 2.304m2; - Diện tích đáy bể: 57m x 29m = 1.653m2 - Chiều cao mực nước: 3m
- Thể tích hữu dụng: 5.908 m3
- Thời gian lưu nước (HRT): 20 ngày
- Được thi công, gia cố chống thấm bằng bạt HDPE
4 Bể điều hịa TK04 1 bể
- Kích thước bể: 2,2m x 1,0m x 4,5m - Chiều cao mực nước: 2,3m
- Thể tích hữu dụng: 9,9m3
- Thời gian lưu nước (HRT): 1 giờ
- Được thi công, gia cố chống thấm bằng Bê tông
5 Bể UASB – TK05 1 bể
- Kích thước bể: 6,0m x 5,2m x 7,5m - Chiều cao: 7,5m
- Thể tích hữu dụng: 234m3
- Thời gian lưu nước (HRT): 30,6 giờ - Được thi công, gia cố chống thấm bằng Bê tông
6
Bể trung gian 1 –
TK06 1 bể
- Kích thước bể: 2,8m x 1,0m x 3,5m - Chiều cao mực nước: 3,5m
- Thể tích hữu dụng: 9,8 m3
- Thời gian lưu nước (HRT): 1,0 giờ - Được thi công, gia cố chống thấm bằng Bê tông
STT Hạng mục Số lượng Thông số thiết kế
7
Bể Anoxic 1–
TK07A 1 bể
- Kích thước bể: 7,0m x 4,0m x 4,0m - Chiều cao mực nước: 4,0m
- Thể tích hữu dụng: 112m3
- Thời gian lưu nước (HRT): 12giờ - Được thi công, gia cố chống thấm bằng Bê tông
8
Bể Aerotank 1 –
TK08A 1 bể
- Kích thước bể: 7,0m x 5,1m x 4,5m - Chiều cao mực nước: 4,5m
- Thể tích hữu dụng: 160,65m3
- Thời gian lưu nước (HRT): 18,1giờ - Được thi công, gia cố chống thấm bằng Bê tông
9
Bể Anoxic 2 –
TK07B 1 bể
- Kích thước bể: 6,0m x 4,5m x 4,0m - Chiều cao mực nước: 4,0m
- Thể tích hữu dụng: 108m3
- Thời gian lưu nước (HRT): 12giờ - Được thi công, gia cố chống thấm bằng Bê tông
10
Bể Aerotank 2 –
TK08B 1 bể
- Kích thước bể: 6m x 4,5m x 3,5m - Chiều cao mực nước: 3,5m - Thể tích hữu dụng: 94,5m3
- Thời gian lưu nước (HRT): 3,26giờ - Được thi công, gia cố chống thấm bằng Bê tông 11 Bể lắng sinh học – TK09 1 bể - Diện tích bể lắng: 12,25m2 - Chiều cao bể: 4,0m - Thể tích bể: 49m3
- Được thi công, gia cố chống thấm bằng Bê tông
12 Bể trung gian 2
TK10 1 bể
- Kích thước bể: 1,5m x 1,0m x 3,5m - Chiều cao mực nước: 3,5m
- Thể tích hữu dụng: 5,25m3
- Thời gian lưu nước (HRT): 0,6 giờ - Được thi công, gia cố chống thấm bằng Bê tông 13 Bồn lọc áp lực SF01 1 bồn - Diện tích bề măt: 1,13m2 - Đường kính: 1,2m - Chiều cao: 2,8m - Thể tích bồn lọc: 3,2m3 - Tốc độ lọc: 8m/h
STT Hạng mục Số lượng Thông số thiết kế
14 Bể khử trùng –
TK11 1 bể
- Kích thước bể: 2,3m x 1,5m x 3,5m - Chiều cao mực nước: 3,5m
- Thể tích hữu dụng: 12m3