Chương 3. CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI ĐÔ THỊ VÀ ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ
3.2. Các phương pháp xử lý nước thải đô thị
3.3.2. Xác định các thông số tính toán ban đầu
Nước thải ở hệ thống thoát nước khu vực Bắc trung tâm thành phố Quy Nhơn chủ yếu là nước thải sinh hoạt. Nước thải của các cơ sở sản xuất, các công trình công cộng, các cơ sở du lịch, dịch vụ trong khu vực đều có tính chất tương tự nước thải sinh hoạt. Tuy nhiên, trong khu vực đang xét, chỉ có một cơ sở sản xuất là Công ty cổ phần thủy sản Bình Định thuộc phường Hải Cảng. Nước thải của công ty này đã được xử lý đạt quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về công nghiệp chế biến thủy sản QCVN 11:2008/BTNMT, sau đó thải thẳng ra vịnh Quy Nhơn gần đó mà không đưa vào hệ thống thoát nước chung của thành phố. Do vậy, tải lượng ô nhiễm nước thải của khu vực được đánh giá tương đối trên cơ sở đặc trưng của nước thải sinh hoạt và lưu lượng nước thải khu Bắc trung tâm thành phố phần lớn là nước thải sinh hoạt.
3.3.2.1. Xác định lưu lượng nước thải cần xử lý đến năm 2020
- Tiêu chuẩn thoát nước trung bình được tính theo tiêu chuẩn cấp nước tương đương dựa theo tiêu chuẩn và công suất cấp nước của thành phố.
Bảng 3.2. Tính toán tiêu chuẩn cấp nước tương đương [6]
Đối tượng dùng nước
Tiêu chuẩn theo quy
hoạch Tiêu chuẩn đề xuất
2010 2020 2010 2020
Nước sinh hoạt
(l/ng.ngđ) 110 150 110 120
Nước công cộng 10%qsh 20%qsh 10%qsh 20%qsh
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải đô thị - Khu Bắc Trung tâm Thành phố Qui Nhơn Đoàn Kiều Mỹ Linh - Lớp Công Nghệ Môi Trường K50-QN
Tưới cây rửa đường 8%qsh 10%qsh 8%qsh 10%qsh
Nước du lịch (l/ng.ngđ) 3,89 3,89 3,9 3,9
qsh: nước sinh hoạt.
Tiêu chuẩn thải nước tính bằng 80% tiêu chuẩn cấp nước tương đương như sau:
Giai đoạn 2010: qtb = 0,8 x (110 + 110 x 18% )+ 3,9 = 108 l/ người. ngđ
Giai đoạn 2020: qtb = 0,8 x (150 + 110 x 30%) +3,9 = 160 l/người.ngđ
Giai đoạn 2015, lấy qtb = 115 – 120 l/người.ngđ
- Hệ số không điều hòa lưu lượng là kđh = 1,3 để biểu thị sự thay đổi lưu lượng các thời điểm khác nhau trong ngày. Bởi vì hầu hết các hộ gia đình đều sử dụng bể tự hoại nên hệ số này là phù hợp với thành phố Quy Nhơn [6].
- Dân số của các phường phía Bắc trung tâm thành phố Quy Nhơn:
Bảng 3.3. Dân số các phường phía Bắc trung tâm thành phố Quy Nhơn
Tên phường Dự báo dân số Dân số được phục vụ, người 2010 2015 2020
2015 2020
Tỉ lệ
% Dân số Tỉ lệ
% Dân số Đống Đa 24,760 26,674 28,735 70 18,672 80 22,988 Hải Cảng 21,876 23,566 25,388 70 16,497 96.5 24,499 Thị Nại 11,720 12,626 13,601 70 8,838 100 13,601 Lê Hồng Phong 16,048 17,288 18,624 70 12,102 100 18,624 Trần Hưng Đạo 11,627 12,526 13,494 70 8,768 100 13,494 Lý Thường Kiệt 6,199 6,678 7,194 70 4,675 100 7,194 Lê Lợi 15,057 16,220 17,474 70 11,354 100 17,474 Trần Phú 12,200 13,143 14,159 70 9,200 100 14,159
Tổng cộng 119,488 128,721 138,669 90,106 132,033
- Lưu lượng nước thải trung bình : 1000
tb tb
n q
Q , m3/ngày
Với:
qtb: Tiêu chuẩn thải nước trung bình, l/người. ngđ n: Dân số sử dụng dịch vụ của khu đô thị, người
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải đô thị - Khu Bắc Trung tâm Thành phố Qui Nhơn Đoàn Kiều Mỹ Linh - Lớp Công Nghệ Môi Trường K50-QN
132033 160
21125
tb 1000
Q ( m3/ngày) - Lưu lượng nước thải lớn nhất:
Qmax = kđh Qtb
Với:
kđh : Hệ số không điều hòa chung. Chọn k = 1,3 [6]
Qtb: Lưu lượng nước thải trung bình Qmax = 1,3 21125 = 27.462,5 (m3/ngày)
- Như vây, công suất thiết kế là 27.500 (m3/ngày) - Qtt = 1146 (m3/h) = 0,318 (m3/s)
- Qmin kdh1Qtb = 1/13 x 21125 = 1625 (m3/ngày) = 68 (m3/h) = 0,019 m3/s.
3.3.2.2. Xác định đặc trưng ô nhiễm của khu vực đến năm 2020
Nồng độ chất ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt được tính theo công thức sau [3]:
1000
sh
tb
C n
q
, mg/l
Trong đó:
n : Lượng chất bẩn tính cho một người trong một ngày đêm, g/người.ngày qtb: Tiêu chuẩn thải nước trung bình, qtb = 160 l/người.ngđ
Bảng 3.4. Lượng chất bẩn tính cho một người trong một ngày đêm [8]
Các đại lượng Khối lượng (g/người.ngày)
Chất rắn lơ lửng 60 – 65
BOD5 của nước thải đã lắng 30 – 35
BOD5 của nước thải chưa lắng 65
Nitơ của muối amôni (N-NH4) 8
Phôtphat (P2O5) 3,3
Hàm lượng chất lơ lửng = 65 1000 407 160
(mg/l)
Hàm lượng BOD5 của nước thải đã lắng 35 1000 220 160
(mg/l)
Hàm lượng BOD5 của nước thải chưa lắng 65 1000 407 160
(mg/l)
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải đô thị - Khu Bắc Trung tâm Thành phố Qui Nhơn Đoàn Kiều Mỹ Linh - Lớp Công Nghệ Môi Trường K50-QN
Hàm lượng Nitơ amon của nước thải 8 1000 50 160
(mg/l)
Hàm lượng Photphat của nước thải 3, 3 1000 21 160
(mg/l) Hàm lượng COD của nước thải 50 1000 315
160
(mg/l)
( Theo TCXDVN 51-2006, nCOD = 50 g/người.ngày ).
Phần lớn, nước thải sinh hoạt trước khi thải vào hệ thống thoát nước đều được lưu giữ lại trong hệ thống các bể tự hoại của hộ gia đình với thời gian lưu trung bình khoảng 3 ngày. Do vận tốc trong bể nhỏ nên phần lớn cặn lơ lửng được giữ lại, hiệu quả lắng cặn trong bể tự hoại từ 40 – 60% tùy thuộc vào nhiệt độ và chế độ quản lý [1]. Do đó, nước thải sinh hoạt sau khi lắng lại trong hệ thống bể tự hoại thì trung bình chỉ còn lại khoảng 40% lượng cặn lơ lửng đi vào hệ thống thoát nước.
Vì vậy, hàm lượng chất lơ lửng = 407 x 60% = 245 (mg/l) Sau khi tính toán, ta thu được bảng số liệu sau:
Bảng 3.5. Đặc trưng ô nhiễm nước thải đô thị khu Bắc trung tâm thành phố Quy Nhơn cần xử lý đến năm 2020
TT Chỉ tiêu Đơn vị Giá trị
1 pH 6,5 - 7,5
2 COD mg/l 315
3 BOD5 mg/l 220
4 Chất lơ lửng mg/l 245
5 Tổng Nitơ mg/l 50
6 Photphat mg/l 21
7 E.Coli (MPN/100ml) 1.0x106
3.3.2.3. Xác định mức độ cần thiết xử lý nước thải
- Theo quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải sinh hoạt, ta có bảng sau:
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải đô thị - Khu Bắc Trung tâm Thành phố Qui Nhơn Đoàn Kiều Mỹ Linh - Lớp Công Nghệ Môi Trường K50-QN
Bảng 3.6. Nồng độ giới hạn một số chất ô nhiễm trong nước thải đô thị
TT Thông số Đơn vị Giá trị
1 pH 5 - 9
2 BOD5 mg/l 30
3 Tổng chất rắn lơ lửng mg/l 50
4 Amoni (tính theo N) mg/l 5
5 Nitrat (NO3-) (tính theo N) 30
6 Photphat (PO4
3-) (tính theo P) mg/l 6
7 Coliforms (MPN/100ml) 3000
- Mức độ cần thiết xử lý nước thải thường được xác định theo:
Hàm lượng chất lơ lửng (phục vụ tính toán công nghệ xử lý cơ học) [3]
tc 100%
tc
C m
D C
Trong đó:
m - Hàm lượng chất lơ lửng của nước thải sau khi xử lý cho phép xả vào nguồn nước, mg/l
Ctc - Hàm lương chất lơ lửng trong hỗn hợp nước thải, mg/l 245 50
100% 80%
D 245
Hàm lượng BOD5 (phục vụ cho tính toán công trình và công nghệ xử lý sinh học) [3].
tc t 100%
tc
L L
D L
Trong đó:
Lt - Hàm lượng BOD5 của nước thải sau xử lý cho phép xả vào nguồn nước, mg/l
Ltc - Hàm lượng BOD5 của hỗn hợp thải, mg/l 220 30
100% 86, 4%
D 220
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải đô thị - Khu Bắc Trung tâm Thành phố Qui Nhơn Đoàn Kiều Mỹ Linh - Lớp Công Nghệ Môi Trường K50-QN