4.1.4.1.4.1. CCCCƠƠƠƠ SSSSỞỞỞỞ LLLLỰỰỰỰAAAA CHCHCHCHỌỌỌỌNNNN CCCCÔÔÔÔNGNGNGNG NGHNGHNGHNGHỆỆỆỆ
Việc lựa chọn công nghệ xử lý phụ thuộc vào các yếu tố sau:
- Dựa vào tính chất và lưu lượng nước thải đầu vào.
- Yêu cầu về chất lượng nước thải sau xử lý.
- Quy mô công suất.
- Chi phí đầu tư ban đầu và chi phí quản lý vận hành.
- Điều kiện giới hạn về diện tích mặt bằng.
Tính chất nước thải đầu vào của khu dân cư Bình Hưng trong đề tài này là:
STT Chỉ tiêu ô nhiễm đặc trưng Đơn vị Nồng độ
1 pH - 6,5 – 9,5
2 Cặn lơ lửng (SS) mg/l 150
3 BOD mg/l 200 – 300
4 COD mg/l 500
5 Nitrat (NO3-) mg/l 20
6 Phosphat (PO43-) mg/l 3,5
7 Tổng Coliform MNP/100ml 8,5×106
8 Dầu mỡ mg/l 20
BBBBảảảảngngngng 4.1:4.1:4.1:4.1:Thông số nước thải đầu vào khu dân cư Bình Hưng
4.1.1.
4.1.1.4.1.1.4.1.1. YYYYêêêêuuuu ccccầầầầuuuu xxxxửửửử llllýýýý
Xử lý nước thải đầu ra đạt tiêu chuẩn loại A theo QCVN 14 : 2008
STT Chỉ tiêu ô nhiễm đặc trưng Đơn vị Nồng độ
1 pH - 6,5 – 9,5
2 Cặn lơ lửng (SS) mg/l 50
3 BOD5 mg/l 30
4 Nitrat (NO3-) mg/l 30
5 Phosphat (PO43-) mg/l 6
6 Tổng Coliform MNP/100ml 3000
7 Dầu mỡ mg/l 10
BBBBảảảảngngngng 4.2:4.2:4.2:4.2:Quy chuẩn Việt Nam 14 – 2008 loại A 4.1.2.
4.1.2.4.1.2.4.1.2. CCCCáááácccc ththththôôôôngngngng ssssốốốố thithithithiếếếếtttt kkkkếếếế
Công suất thiết kế của hệ thống XLNT Qtbngđ= 750m3/ng.đ là lưu lượng tính chung cho khu dân cư.
Lưu lượng trung bình ngày đêm (công suất thiết kế):
Qng.đtb= 750 m3/ngày.đêm Lưu lượng trung bình giờ:
25 , 24 31 750
24 = =
= tbngđ
tbh
Q Q m3/h
Lưu lượng trung bình giây:
10 3
68 , 3600 8
25 , 31 3600
× −
=
=
= tbh
tbs
Q Q m3/s
Lưu lượng lớn nhất theo giờ:
h ch
h Qtb K
Qmax = ×
Với Kchlà hệ số điều hòa chung nước thải, Kchcó thể lấy theo bảng sau:
Hệ số điều hòa chung nước thải (Nguồn: Tiêu chuẩn xây dựng TCXD 51/84 – Lâm Minh Triết)
Qstb(l/s) 5 15 30 50 100 200 300 500 800 1250
Kch 3 2,5 2 1,8 1,6 1,4 1,35 1,25 1,2 1,15
Với Qstb= 8,68 l/s, chọn Kch= 2,816 (sử dụng phương pháp nội suy)
→ Qmaxh =31,25×2,816=88m3/h Lưu lượng lớn nhất theo giây:
s l s
Q m
Qs h 0,02444 / 24,44 /
3600 88 3600
max 3
max = = = =
4.1.3.
4.1.3.4.1.3.4.1.3. MMMMứứứứcccc độđộđộđộ ccccầầầầnnnn thithithithiếếếếtttt xxxxửửửử llllýýýý nnnnướướướướcccc ththththảảảảiiii
Mức độ cần thiết xử lý nước thải chỉ tiêu chất lơ lửng SS:
Theo tiêu chuẩn nước thải đầu ra có hàm lượng SS dưới 30mg/l, chọn giá trị 20mg/l.
% 67 , 86
% 150 100
20
% 150
100 = − × =
− ×
= C m D C
Với:
- C: hàm lượng chất lơ lửng có trong nước thải, C = 150mg/l
- m: hàm lượng chất lơ lửng của nước thải sau xử lý cho phép xả vào nguồn có hàm lượng SS dưới 50mg/l, chọn giá trị m = 20mg/l.
Mức độ cần thiết xử lý nước thải chỉ tiêu BOD5:
% 90
% 300 100
30
% 300
100 − × =
=
− ×
= L L D L t Với:
- L: hàm lượng BOD5trong nước thải, L = 300mg/l
- Lt: hàm lượng BOD5trong nước thải cho phép xả vào nguồn, Lt= 30mg/l
Kết quả tính toán về mức độ cần thiết xử lý nước thải cho khu dân cư ta nhận thấy là cần xử lý sinh học hoàn toàn.
4.2.
4.2.4.2.4.2. ĐỀĐỀĐỀĐỀ XUXUXUXUẤẤẤẤTTTT CCCCÔÔÔÔNGNGNGNG NGHNGHNGHNGHỆỆỆỆ XXXXỬỬỬỬ LLLLÝÝÝÝ
Dựa vào những nguyên tắc và bảng tính chất nước thải trên chúng ta có thể lựa chọn 1 trong 2 phương án sau đây:
4.2.1.
4.2.1.4.2.1.4.2.1. PhPhPhPhươươươươngngngng áááánnnn 1:1:1:1:SSSSƠƠƠƠ ĐỒĐỒĐỒĐỒ QUYQUYQUYQUY TRTRTRTRÌÌÌÌNHNHNHNH CCCCÔÔÔÔNGNGNGNG NGHNGHNGHNGHỆỆỆỆ FBRFBRFBRFBR
Thuy
ThuyThuyThuyếếếếtttt minhminhminhminh ccccôôôôngngngng nghnghnghnghệệệệ::::
Nước thải của khu dân cư được chia ra thành 02 loại chính:
Nước thải từ nhà vệ sinh được dẫn vào hầm tự hoại nằm phía dưới đường vào bãi giữ xe. Tại đây nước thải được tách cặn và phân hủy một phần chất hữu cơ. Sau đó được chảy sang hố thu.
Nước thải phát sinh từ nhà bếp và nước tắm, rửa tay tại các điểm khác nhau trong khu vực dân cư.
Sau đó nước thải từ hố thu được bơm lên bể điều hòa nhờ 03 bơm công suất 44m3/h hoạt động luân phiên theo tín hiệu phao. Nước thải được điều hòa về lưu lượng
cũng như tải lượng tại bể điều hòa. Trong bể điều hòa có lắp hệ thống thổi khí từ phía dưới nhằm tránh tình trạng lắng cặn trong bể.
Nước thải từ bể điều hòa được bơm sang bể lắng I nhờ 02 bơm hoạt động luân phiên theo tín hiệu phao. Tại đây nước thải được làm giảm hàm lượng tạp chất phân tán nhỏ (chất lơ lửng) dưới dạng cặn lắng xuống đáy bể, dầu mỡ nổi trên bề mặt cũng được gạt bỏm tạo điều kiện tốt cho các công trình xử lý sinh học phía sau.
Nước thải từ bể lắng I được đưa qua bể lọc sinh học theo nguyên tắc tự chảy.
Tại đây, quá trình xử lý sinh học hiếu khí bám dính được thực hiện. Bể lọc sinh học tiếp xúc kết hợp quá trình bùn hoạt tính, các chất hữu cơ hòa tan và không hòa tan được chuyển hóa thành bông bùn sinh học – quần thể vi sinh vật hiếu khí – có khả năng lắng dưới tác dụng của trọng lực. Bể lọc sinh học có vật liệu nhúng chìm, cố định.
Nước thải và khí đi cùng chiều từ dưới lên, khi áp lực trong lớp vật liệu lọc lên đến 0,5m thì tiến hành rửa lọc.
Từ bể lọc sinh học nước thải chảy sang bể lắng II. Tại đây, cặn vi sinh vật được lắng xuống. Đồng thời bùn hoạt tính cũng được tuần hoàn về bể lọc sinh học.
Cuối cùng nước thải được chuyển sang bể khử trùng trước khi đưa đến bể chứa nước sạch nhằm tái sử dụng cho việc rửa lọc và tưới cây… Mục đích của bể khử trùng là tiêu diệt các loại vi trùng gây bệnh bằng chất oxy hóa, chất khử trùng được dùng là chlorine.
Bùn từ bể lắng I, bể lắng II được đưa đến bể phân hủy bùn nhằm phân hủy chất hữu cơ chưa phân hủy trong bùn và cặn lắng để tránh gây mùi hôi, đảm bảo vệ sinh và bảo tồn được các thành phần phân bón rất có lợi cho cây trồng. Bể phân hủy bùn là công trình đồng thời làm hai chức năng: lắng và lên men cặn lắng. Cặn lắng được giữ trong bể khoảng 6 tháng để được phân hủy kị khí, còn nước tách bùn được dẫn vào bể thu gom.
4.2.2.
4.2.2.4.2.2.4.2.2. PhPhPhPhươươươươngngngng áááánnnn 2222:::: SSSSƠƠƠƠ ĐỒĐỒĐỒĐỒ QUYQUYQUYQUY TRTRTRTRÌÌÌÌNHNHNHNH CCCCÔÔÔÔNGNGNGNG NGHNGHNGHNGHỆỆỆỆ
Thuyết minh sơ đồ công nghệ:
Nước thải sinh hoạt tiếp nhận từ khu dân cư qua hệ thống thu nước riêng và được dẫn thẳng trực tiếp vào hố thu gom.
Nhưng trước khi vào hố thu gom thì nước thải đã được lượt bớt một lượng rác có kích thước lớn nhờ song chắn rác nhằm tránh gây tình trạng nghẹt bơm. Nước thải sau khi vào bể thu gom được lưu lại đó trong khoảng thời gian 15 phút nhằm tránh tình trạng vi sinh vật phân hủy chất hữu cơ trong nước thải sẽ gây mùi khó chịu.
Nước thải được bơm lên bể điều hòa nhờ 3 bơm chìm hoạt động luân phiên.
Trước khi nước thải vào bể điều hòa được lược lại một lần nữa những cặn có kích thước lớn hơn 1mm. Tại bể điều hòa nước thải được điều hòa lưu lượng cũng được ổn định. Bể điều hòa cũng có hệ thống sục khí nhằm tránh tình trạng lắng cặn. Tuy nhiên
nước thải cũng lưu lại không quá 8h chỉ vừa đủ có thể ổn định lưu lượng và chất ô nhiễm.
Sau đó, nước thải đi vào bể Unitank, tại đây các chất hữu cơ sẽ được các vi khuẩn hiếu khí sống dị dưỡng sử dụng chính chất ô nhiễm làm cơ chất phát triển sinh khối. Bể Unitank là bể kết hợp giữa bể lắng và bể bùn hoạt tính nên lượng sinh khối sinh ra trong bể được tuần hoàn lại trong bể và sau một thời gian thì lượng sinh khối dư này chứa các bùn già tuổi sẽ được bơm sang bể phân hủy bùn.
Bể bùn hiếu khí có tác dụng xử lý lượng hữu cơ có khả năng phân hủy sinh học còn lại trong bùn và sau đó lượng bùn này được vận chuyển sang nơi xử lý tiếp theo.
Nước thải sau khi qua bể Unitank thì lượng chất ô nhiễm hữu cơ đã giảm đi đáng kể và có thể được thải ra ngoài môi trường nhưng trong nước thải còn có lượng lớn vi khuẩn gây bệnh nên nước thải được dẫn sang bể khử trùng . Nước thải chảy trong bể khử trùng sẽ đi theo hình zizac nhằm tăng thời gian tiếp xúc giữa nước thải với chất oxy hóa. Sau cùng nước thải được đưa đến bể chứa nước sạch để tái sử dụng cho việc tưới cây.
4.3.4.3.4.3.4.3. LLLLỰỰỰỰAAAA CHCHCHCHỌỌỌỌNNNN CCCCÔÔÔÔNGNGNGNG NGHNGHNGHNGHỆỆỆỆ XXXXỬỬỬỬ LLLLÝÝÝÝ
Hai phương án được đề xuất đều có hiệu quả xử lý tốt đối với tính chất của dòng thải. Tuy nhiên, vì cơ chế hoạt động của bể Unitank làm việc gián đoạn, cơ chế vận hành phức tạp hơn do điều khiển bằng kỹ thuật số bán tự động trong điều kiện của khu dân cư và điều kiện kinh tế đầu tư ban đầu cao nên ít khả thi hơn.
Phương án 1 đáp ứng yêu cầu của khu dân cư Bình Hưng:
- Xử lý triệt để chất ô nhiễm trong nước thải.
- Tránh gây mùi và tiếng ồn, điều kiện bất lợi khác ảnh hưởng đến đời sống trong khu dân cư.
- Diện tích xây dựng trạm xử lý là 830m2.
- Chi phí đầu tư: giới hạn trong ngân sách 10 tỉ đồng.
- Giá thành xử lý 1m3 nước thải: không quá cao so với mặt bằng xử lý nước thải sinh hoạt chung của thành phố.
- Tiết kiệm điện và nước.
- Nước được tái sử dụng cho việc cấp nước tắm rửa, vệ sinh cho khu xử lý và được bơm đi tưới cây cho các công trình công cộng.
4.4.4.4.4.4.4.4. LLLLÝÝÝÝ LULULULUẬẬẬẬNNNN LLLLỰỰỰỰAAAA CHCHCHCHỌỌỌỌNNNN CCCCÁÁÁÁCCCC CCCCÔÔÔÔNGNGNGNG NGHNGHNGHNGHỆỆỆỆ XXXXỬỬỬỬ LLLLÝÝÝÝ NNNNƯỚƯỚƯỚƯỚCCCC THTHTHTHẢẢẢẢIIII
Nước thải sinh hoạt khu dân cư Bình Hưng có nồng độ ô nhiễm BOD và COD khá thấp nên việc sử dụng công nghệ hiếu khí có thể phát huy tốt vai trò xử lý và do ô nhiễm của nước sinh hoạt hầu như là do ô nhiễm chất hữu cơ nên qui trình công nghệ xử lý bằng sinh học sẽ có vai trò quan trọng
Nước thải có nồng độ chất lơ lửng khá thấp và lượng dẫu mỡ cũng không đáng kể nên việc xây bể vớt dầu sẽ gây phí phạm tiền đầu tư cho nhà đầu tư. Ta nên kết hợp với các bể khác nhằm giảm chi phí.
Người dân sống trong khu dân cư có thu nhập khá tốt ở nhóm 3 và 4 là nhóm khá và trung bình. Do đó, họ có trình độ dân trí cao và yêu cầu về môi trường sống khá khắt khe.
Nguồn điện được lấy từ công ty điện lực Bình Chánh có độ tin cậy khá tốt cho việc cung cấp điện xử lý.
Về công nghệ phương án 1:
- Xử lý được Nitơ và photpho
- Khả năng lắng cặn bông bùn tốt hơn - Chi phí đầu tư lớn
- Dễ vận hành
- Hiệu quả xử lý cao. Hiệu quả xử lý COD 80- 95%
Do phương án 1 có nhiều ưu điểm nổi bật vượt trội so với phương án 2, vì vậy ta sử dụng phương án 1 để xây dựng hệ thống xử lý nước thải cho khu dân cư.