- Lớp số 4: Cát hạt thô màu xám đen, xám ghi Trạng thái chặt vừa đến chặt Chiều dày từ (8.5 : 15.0)m.
b.Giảm thiể uô nhiễ mô nhiễm môi trường nước:
Theo tính toán tại chương 3, lượng nước thải phát sinh của dự án gồm có: Nước thải sinh hoạt là 24 m3/ngày; Nước thải kinh doanh chợ là 16,2 m3/ngày và nước mưa chảy tràn. Để xử lý lượng nước thải này chủ đầu tư cần phân tách từng loại nước thải riêng như sau:
* Đối với nước thải sinh hoạt:
Theo tính toán tại chương 3, lượng nước thải sinh hoạt hàng ngày của khu chợ là 40,2 m3/ngày. Nước thải từ nhà vệ sinh, nước thải từ hoạt động kinh doanh có mức độ ô nhiễm cao, cần thiết phải xử lý trước khi thải ra hệ thống thoát nước của khu vực.
Hình 4.1: Sơ đồ xử lý nước thải Mô tả sơ đồ xử lý:
- Đối với nước thải từ quá trình kinh doanh: có thành phần các chất ô nhiễm cao nên được thu gom và đưa về hệ thống xử lý nước thải tập trung.
- Đối với nước thải từ các khu nhà vệ sinh:
+ Toàn bộ lượng nước thải từ khu vực nhà vệ sinh (hố tiêu, hố tiểu) có thể tích là 24 m3/ngày được dẫn theo đường ống thoát nước riêng đi vào bể tự hoại, sau khi xử lý được dẫn về hệ thống xử lý tập trung của dự án tiếp tục xử lý đạt TCCP theo QCVN 40: 2011/BTNMT để thực hiện cấp nước cho nhà vệ sinh.
+ Với nước thải từ khu vực bể tự hoại và nước thải từ quá trình kinh doanh có nồng độ các chất ô nhiễm cao, vi sinh vật gây bệnh cao, nên có giải pháp xử lý hữu
Nước mưa chảy tràn Hệ thống xử lý nước thải tập trung của khu chợ Bể tự hoại của từng khu nhà Nước thải Khu nhà vệ sinh thống Hệ thoát nước chung của khu vực Bể lắng cặn Nước thải từ hoạt
hiệu. Hiện nay, có rất nhiều phương pháp xử lý nước thải vệ sinh này, nhưng do tính chất, khối lượng của nước thải, đặc điểm khí hậu, địa hình nên phương pháp phù hợp nhất mà dự án lựa chọn là phương pháp xử lý bằng bể tự hoại.
+ Bể tự hoại là công trình xử lý nước thải bậc I nó thực hiện hai chức năng lắng nước thải và lên men cặn lắng được thiết kế với thời gian lưu nước trong bể ít nhất là 24 giờ. Để dẫn nước vào và ra khỏi bể cần thiết phải nối bằng phụ kiện Tê để đảm bảo chế độ thuỷ khí động học ổn định nhất tránh gây mùi và giảm thiểu nồng độ chất bẩn hữu cơ và hàm lượng cặn của nước sau khi ra khỏi bể.
Tính toán thể tích bể tự hoại:
V = A x N x T/1000 (m3)
Trong đó:
A: Tiêu chuẩn thải (lít/người/ngày: trung bình 20 lít) N: Số người sử dụng nhà vệ sinh tự hoại.
T: Thời gian nước thải lưu lại bể tự hoại (03 ngày).
Với lượng cán bộ, công nhân viên của trại là 1.000 người, ta có thể tích bể tự hoại cần thiết là 60 m3. Chủ đầu tư sẽ xây dựng bể tự hoại có dung tích (tính cả thành trên của bể) là 65 m3 đặt ngầm phía dưới các khu nhà.
Để đảm bảo cho quá trình lên men và lắng cặn được hiệu quả, ngăn thứ 2 của bể được chia đôi. Như vậy bể có 3 ngăn riêng biệt.
Hình 4.2: Sơ đồ cấu tạo bể tự hoại
Bảng 4.1: Nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải vệ sinh trước và sau khi xử lý qua bể tự hoại
Chất ô nhiễm Nồng độ trước khi xử lý Nồng độ sau khi xử lý QCVN 14: 2008/BTNMT cột B Chất rắn lơ lửng (mg/l) 1.200 360 100 Chất rắn hoà tan (mg/l) 850 255 1.000 Amonia (mg/l) 50 15 10 BOD5 (mg/l) 400 140 50 Nitrat (mg/l) 0,1 0,03 50 Tổng P (mg/l) 150 45 10
(Nguồn: Xử lý nước thải đô thị - NXB KH&KT Hà Nội năm 2006)
Nước thải sau khi qua bể tự hoại còn các chỉ tiêu vẫn vượt tiêu chuẩn cho phép. Do vậy ngoài các bể tự hoại trên, dự án xây dựng thêm một hệ thống bể xử lý nước thải tập trung để xử lý nươc thải đạt tiêu chuẩn trước khi thải ra hệ thống thoát nươc chung của khu vực.
* Hệ thống xử lý nước thải tập trung:
Như đã trình bày ở trên thì tổng lượng nước thải phát sinh trong 1 ngày là
40,2m3/ngày. Lượng nước thải này chứa hàm lượng các chất ô nhiễm cao do đó cần phải xây dựng hệ thống xử lý nước thải tập trung. Dựa trên việc phân tích lưu lượng, thành phần nước thải, yêu cầu mức độ xử lý, điều kiện kinh tế, kỹ thuật đơn vị tư vấn đề xuất phương án xử lý nước thải tập trung cho dự án như sau:
Hình 4.3: Công nghệ xử lý nước thải tập trung cho chợ. * Thuyết minh quy trình công nghệ:
- Nước thải từ hoạt động kinh doanh tại khu chợ và nước thải sau hệ thống bể tự hoại có khống lượng là 40,2 m3/ngày sẽ tự chảy về các hố thu và hệ thống xử lý nước thải theo đường ống chính. Nước thải trước khi đi vào hố thu đi qua song chắn rác để loại bỏ những loại rác thô để bảo vệ bơm trong hố thu. Nước thải từ hố thu được luân phiên bơm bằng 01 bơm chìm lên thiết bị lược rác tinh. Thiết bị này dùng để tách các loại rác, đá, sỏi có kích thước lớn hơn 1,5 mm ra khỏi nước thải.
- Nước thải sau khi tách rác đi vào bể điều hòa. Bể điều hòa có nhiệm vụ điều hòa lưu lượng và hàm lượng chất thải trong nước đi vào hệ thống xử lý, đồng thời hạn chế vi sinh vật kỵ khí phát triển do có gắn các đĩa phân phối khí. Nước thải từ bể điều hòa được bơm qua hệ thống xử lý hóa học bằng 01 bơm chìm.
Nước thải Hố thu và trạm bơm Thiết bị lọc rác tinh Bể điều hòa Bể trộn keo tụ Bể lắng Bể Aerotank Bể lọc áp lực Bể khử trùng Cặn rác Chôn lấp Thổi khí Polytetsu Polyme
Hệ thống thoát nước chung (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Bể chứa bùn
Máy ép Nước thải từ quá
trình rửa ngược Bùn Bùn N ướ c t hả i Song chắn rác Thổi khí HCl Clo Chôn lấp Rác thô
- Nước thải tiếp tục đi vào bể keo tụ, tại đây chất keo tụ Polytetsu ((Fe2(OH)n(SO4)3-n/2)m) được thêm vào để giúp quá trình keo tụ các Hidroxit kim loại. Tiếp theo nước thải đi vào bể lắng các chất kết tủa lắng xuống đáy bể, dưới đáy bể có hệ thống cào bùn vào trung tâm đáy bể hình nón và được 02 bơm bùn luân phiên định kỳ bơm về bể chứa bùn. Tại bể lắng sơ cấp nước thải được hạ pH xuống để thích hợp với môi trường trong bể Aerotank bằng cách cho vào bể chứa ít dung dịch HCl để hạ pH xuống đến môi trường thích hợp.
- Nước sau khi ra khỏi bể lắng, sẽ tự chảy về bể Aerotank. Ở đây khí được cung cấp nhờ các đĩa phân phối khí giúp cho quá trình hòa tan oxy được hiệu quả. Mục đích của giai đoạn này là dựa vào hoạt động phân hủy của vi sinh vật làm giảm lượng hữu cơ trong nước thải cũng như làm đông tụ các chất thải dưới dạng keo lắng. Sinh khối vi sinh vật tăng lên đồng thời hàm lượng chất hữu cơ giảm đi. Nước thải sau bể Aerotank được chảy vào bể lọc áp lực. Tại đây, quá trình lọc xảy ra nhờ lớp áp lực của nước phía trên vật liệu lọc, ở phía trên vật liệu lọc giữ lại những cặn lơ lửng và kết tủa còn sót lại chưa lắng ở các công đoạn trước. Sau một thời gian hoạt động ta tiến hành rửa ngược bể lọc (nước sau rửa lọc được đưa vào bể điều hòa và thực hiện quá trình xử như ban đầu). Nước sau khi qua bể lọc áp lực được dẫn trực tiếp vào bể khử trùng. Tại bể khử trùng được cho Clo vào có nhiệm vụ khử trùng nước nhằm loại bỏ các vi trùng gây bệnh. Nước sau bể khử trùng được bơm lên các bể chứa nước để phục vụ quá trình dội nhà vệ sinh.
Mục đích của việc xử lý bùn là để ổn định khối lượng bùn thải, khử nước để làm giảm thể tích bùn. Bùn được bơm từ bể lắng về bể chứa bùn. Tại bể chứa bùn được bổ sung một loại Polymer Cation để giúp bùn kết vón lại và tăng hiệu quả tách loại nước, bùn được bơm lên máy lọc ép bùn. Nước tại bể chứa bùn được bơm ngược lại về bể Aerotank để xử lý. Nước thải sau xử lý phải đạt QCVN 40: 2011/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp.
Ưu điểm:
- Bể Aerotank phù hợp sử dụng trong trường hợp nước thải có lưu lượng bất kỳ. - Hệ thống điều khiển hoàn toàn tự động, vận hành đơn giản, ít sửa chữa.
- Dễ khống chế các thông số vận hành. - Hiệu quả xử lý BOD5, COD khá cao.
- Oxy hóa tiếp tục các chất hữu cơ còn sót lại trong nước. - Tốn ít diện tích, quản lý đơn giản, dễ dàng.
Nhược điểm:
- Lượng bùn sinh ra nhiều.
- Khả năng xử lý N, P không cao.
* Tính toán các công trình của hệ thống xử lý nước thải tập trung:
Công suất thiết kế hệ thống xử lý nước thải dự tính là 90%. Xác định các thông số tính toán:
Hệ thống xử lý nước thải hoạt động 24/24, vậy lượng nước thải đổ ra liên tục. Lưu lượng trung bình ngày : Q = 40,2 m3/ngày.đêm
Lưu lượng trung bình giờ (Qđêm
ngày): Qtb= 1,68 (m3/h). Chọn hệ số không điều hòa, giờ cao điểm : kmax= 1,6
Qmax = 1,68 x 1,6 = 2,69 (m3/h). Tính toán các bể:
(Nguồn: Tính toán thiết kế các công trình XLNT, TS Trịnh Xuân Lai, năm 2005)
Bể thu gom:
Tập trung nước thải từ các phân xưởng sản xuất và từ hệ thống bể tự hoại về trạm xử lý. Chọn thời gian lưu nước: t = 40 phút (10 – 60 phút). Thể tích cần thiết kế:
W = Qmax * t/60 = 2,69*40/60 = 1,8 m3. Chọn chiều cao hữu ích của bể: H = 0,7 m
Chiều cao xây dựng của bể thu gom: Hxd = H + hbv (trong đó: hbv: Chiều cao bảo vệ, chọn hbv = 0,3 m).
Hxd= 1,0 m
Diện tích mặt bằng : A = W/H = 1,8/1,0 = 1,8 m2
Lưới lọc tinh:
Nhằm loại bỏ các hạt có kích thước nhỏ hơn 1mm giúp bảo vệ thiết bị trước khi đưa vào bể điều hòa. Lưới lọc tinh được đặt trước bề điều hòa, lưới được làm bằng vật liệu INOX có kích thước Lx B = 1,5 x 1,0 m. Đặc điểm lưới lọc tinh: Loại lưới cố định; số lượng 02 lưới; đường kính mắt lưới 1,5 mm.
Bể điều hòa:
Chọn thời gian lưu nước của bể điều hòa t = 9 h (4 – 12h) thể tích cần thiết của bể: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
W = Qđêm
ngày x t = 1,68 x 9 = 15,0 m3. Chọn chiều cao hưu ích của bể là H = 1 (m)
Diện tích mặt bằng của bể: A = W/H = 15/1 = 15,0 m2. Chọn khích thức bể điều hòa: L x B = 3 m x 5 m = 15 m2.
Bể Trộn keo tụ:
Xáo trộn đều các chất keo tụ với nước thải nhằm tăng hiệu quả keo tụ tạo bông. Chọn: Thời gian khuấy trộn t = 10 phút ( t = 5 – 15 phút).
Thể tích bể trộn cần:
W = Q x t = 40,2 m3/ngày x 10/(24x60) = 0,28 m3.
Đường kính cánh khấy D < 1/2 chiều rộng bể, chọn D = 1/2 = 0,5 m. Máy khuấy đặt cách đáy một khoảng : h = D = 0,5 m.
Bể lắng:
Chọn bể lắng có dạng hình tròn trên mặt bằng, nước thải vào tâm và thu nước theo chu vi bể.
Bảng 4.5: Các thông số cơ bản thiết kế cho bể lắng
TT Thông số Đơn vị Giá trị
Trong khoảng Đặc trưng
1 Thời gian lưu nước giờ 1,5 - 2,5 2,0
2 Lưu lượng trung bình m3 31 - 50 40
3 Lưu lượng cao điểm m3 81 - 122 89
4 Tải trọng máng tràn m3/m.ngày 124 - 490 248 5 Ồn trung tâm
Đường kính m 15 - 20% D 1 - 3
Chiều cao m 55 - 65% H 4,2
6 Chiều sâu H của bể lắng m 3,0 - 4,6 3,7
7 Đường kính D của bể lắng m 6 - 15 5
8 Độ dốc đáy bể mm/m 0,02 - 0,05 0,03
9 Tốc độ thanh gạt bùn vòng/phút 0,4
(Nguồn: Bảng 4 – 3; 4 – 4, Tính toán thiết kế các công trình XLNT, TS Trịnh Xuân Lai)
Thể tích của bể lắng:
V = Q/t = 40,2 /5 = 8,0 m3. (chọn thời gian lưu là 5 ngày). Lượng bùn sinh ra mỗi ngày:
W = Q x (C1 – C2)/1000
Trong đó:
- Q: Lưu lượng nước thải đầu vào. Q = 40,2 m3/ngày. - ap: Hàm lượng phèn, ap = 20 mg/l;
- k: Hệ số tạo cặn từ phèn, đối với phèn nhôm kỹ thuật k = 1; - M: Độ màu của nước, chọn M = 200; (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- C1: Hàm lượng cặn trong nước đi vào bể lắng. Tính hàm lượng C1 bằng công thức: C1 = Co + K x ap + 0,25 x M (Co: Hàm lượng cặn trong nước đi vào bể lắng, Co
= 190 (mg/l)) thay vào ta có C1 = 190 + 1 x 20 + 0,25 x 200 = 260 (mg/l).
- C2: Hàm lượng cặn đi ra khỏi bể lắng, (giả sử hiệu quả lắng cặn được 80%). C2 = 52 (mg/l).
Thay các số liệu trên vào công thức tính ta có thể tích lượng bùn sinh ra mỗi ngày là:
W = 40,2 x (260 – 52)/1000 = 8,4 (kg bùn/ngày).
Giải sử nước thải có hàm lượng cặn 5% (độ ẩm 95%), tỷ số VSS: SS = 0,8 và khối lượng riêng của bùn tươi là 1,082 (kg/l). Vậy lưu lượng bùn tươi cần phải xử lý
là:
Q = 8,4/(5% x 1,082 x 1000) = 0,28 m3/ngày. Lượng bùn tưới có khả năng phân hủy sinh học:
M = 0,28 x 0,8 = 0,22 (kg VSS/ngày). Bùn dư từ quá trình sinh học được đưa về bể nén bùn. (VSS: Lượng bùn có khả năng phân huỷ sinh học).
Bể Aerotank:
Các thông số đầu vào của bể Aerotank:
+ Lưu lượng nước thải: Q = 40,2 m3/ngày. + Hàm lượng BOD5 đầu vào: 351 mg/l.
+ Hàm lượng COD đầu vào: 576 mg/l. + Hàm lượng TSS đầu vào: 65 mg/l. Nước thải sau xử lý đạt tiêu chuẩn nguồn loại B: + Hàm lượng BOD5 ở đầu ra: ≤ 50 mg/l. + Hàm lượng COD đầu ra: ≤ 150 mg/l
+TSS đầu ra: ≤ 65 mg/l (chứa 65% lượng cặn hữu cơ phân hủy sinh học BOD20).
Với công suất 150 m3/ngày, sử dụng bể Aerotank trộn khi công suất trạm xử lý nước thải dưới 20.000 m3/ ngày (theo điều 7.123, TCXD 51:2008)
Nước thải được điều chỉnh sao cho đạt tỉ lệ như sau: BOD5 : N: P = 100: 5: 1 + Chọn tỷ số giữa lượng chất rắn lơ lửng bay hơi (MLVSS) với lượng chất rắn lơ lửng (MLSS) có trong nước thải là: MLVSS/MLSS = 0,8.
+ Nước thải khi vào bể Aerotank có hàm lượng chất rắn lơ lửng bay hơi (nồng độ vi sinh vật ban đầu) X0 = 0
+ Lượng bùn hoạt tính theo chất khô (nồng độ chất rắn lơ lửng bay hơi duy trì trong bể hay nồng độ bùn hoạt tính trong bể Aerotank), chọn X= 3g/l = 3.000 mg/l (2,5 – 3,5 g/l cho Aerotank có tải trọng bùn trung bình, theo điều 7.126- TCXD 51:2008)
+ Chọn nồng độ bùn tuần hoàn, Chọn Xr= 10.000 mg/l.
+ Chọn tuổi của bùn (là thời gian trung bình một phần tử bùn lưu lại trong bể). Trong công trình tải trọng trung bình tuổi của bùn từ 2 đến 6 ngày, chọn θc = 6 ngày.
+ Hệ số chuyển đổi giữa BOD5 và BOD20 hoàn toàn f = 0,68 (thường f = 0,45 – 0,68).
+ Hệ số phân hủy nội bào, Chọn kd = 0,06 ngày-1
+ Hệ số sản lượng tối đa (tỷ số tế bào được tạo thành với lượng chất nền được tiêu thụ). Chọn Y = 0,6 kg VSS/ kg BOD5.
+ Chọn loại bể Aerotank khuấy trộn hoàn chỉnh (nước thải được trộn và cung cấp oxy đều tại mọi ví trí và mọi thời điểm. Một phần bùn hoạt tính được phục hồi luôn trong ngăn bể).
Để nồng độ BOD5 hòa tan trong nước thải ở đầu ra ≤ 50 mg/l thì cần tính toán như sau:
Lượng cặn có thể phân hủy sinh học có trong lượng cặn lơ lửng ở đầu ra (lượng cặn hữu cơ trong nước ra khỏi bể Aerotank là: 65 x 0,65 = 42,3 mg/l (hiệu suất xử lý đạt 65%).
Lượng oxy cần cung cấp để oxy hóa hết lượng cặn có thể phân hủy sinh học là: 42,3 x 1,42 = 60,07 mg/l.
Lượng oxy cần cung cấp này chính là giá trị BOD20 của phản ứng. Quá trình tính toán dựa trên phương trình phản ứng: