ĐATN - TK hệ thống xử lý nước thải cho chung cư nhà ở xã hội thới bình, công suất 200 m³ngày

NỘI DUNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPa.Tổng quan về nước thải chế, tìm hiểu về thành phần tính chất nước thải Lịch sử phát triển của Công ty, Quy trình sản xuất của nhà máyb.Tổng quan về các phương pháp xử lý nước thải.Tổng quan về quá trình và công nghệ xử lý nước thảiMột số công nghệ xử lý nước thải ở Việt Namc.Thành phần tính chất nước thải, đề xuất sơ đồ công nghệ xử lýĐề xuất 02 phương án công nghệ xử lý phù hợpd.Tính toán các công trình đơn vị, khai toán chi phíe.Quá trình vận hành, bảo trì, bảo dưỡngQuy trình vận hành của hệ thống xử lý trên thực tế, bảo trì bảo dưỡng định kì.Các sự cố thường gặp trong quá trình vận hành.f.Các công trình đơn vị đã thiết kế Bản vẽ PDF đính kèm cuối file

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TP HCM

KHOA MÔI TRƯỜNG

NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TP HCM

KHOA MÔI TRƯỜNG

NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

VÀ MÔI TRƯỜNG TP.HCM

- KHOA MÔI TRƯỜNG

BỘ MÔN KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

-

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Ngành: Công nghệ kỹ thuật môi trường Lớp: 05KTMT3

Chuyên ngành: Kỹ thuật môi trường

1 Tên đồ án: Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho chung cư nhà ở xã hội Thới Bình

với công suất 200 m3/ngày đêm

2 Nhiệm vụ đồ án:

- Lập bản thuyết minh tính toán bao gồm:

✔ Tổng quan về nước thải được cho trong đề tài và đặc trưng của nước thải

✔ Đề xuất 02 phương án công nghệ xử lý nước thải được yêu cầu xử lý, phân tích so sánh hai phương án

✔ Tính toán các công trình đơn vị của 2 phương án

✔ Tính toán và lựa chọn thiết bị cho các công trình đơn vị tính toán trên

✔ Khái toán sơ bộ chi phí xây dựng công trình

- Vẽ tối thiểu 7-8 bản vẽ

3 Ngày giao nhiệm vụ: 10/02/2020

4 Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 04/08/2020

5 Họ và tên người hướng dẫn: PGS.TS.Tôn Thất Lãng

6 Phần hướng dẫn: Toàn bộ đồ án

7 Ngày bảo vệ đồ án: 13/08/2020

8 Kết quả bảo vệ Đồ án: Xuất sắc; Giỏi; Khá; Đạt

Nội dung Đồ án tốt nghiệp đã được bộ môn thông qua

Ngày 17 tháng 08 năm 2020

NGƯỜI PHẢN BIỆN NGƯỜI HƯỚNG DẪN

ThS.Nguyễn Ngọc Trinh PGS.TS.Tôn Thất Lãng

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

1 Nội dung và kết quả đồ án

………

………

………

………

………

………

2 Tinh thần, thái độ và tác phong làm việc ………

………

………

………

………

………

3 Bố cục và hình thức trình bày báo cáo ………

………

………

………

………

………

TP.HCM, Ngày tháng năm 2020

GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

(ký và ghi rõ họ tên)

PGS.TS TÔN THẤT LÃNG

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN

1 Nội dung và kết quả đồ án

………

………

………

………

………

………

2 Tinh thần, thái độ và tác phong làm việc ………

………

………

………

………

………

3 Bố cục và hình thức trình bày báo cáo ………

………

………

………

………

………

TP.HCM, Ngày tháng năm 2020

GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN

(ký và ghi rõ họ tên)

LỜI NÓI ĐẦU

Trong thời gian thực hiện đồ án tốt nghiệp, em đã nhận được nhiều sự giúp đỡ, đóng góp ý kiến và chỉ bảo nhiệt tình của thầy cô, gia đình và bạn bè

Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Thầy PGS.TS Tôn Thất Lãng, giảng viên Bộ môn

Kỹ Thuật Môi Trường - trường Đại học Tài nguyên và Môi trường thành phố Hồ Chí Minh người đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo em trong suốt quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp này

Em cũng xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong trường Đại học Tài nguyên và Môi trường nói chung, các thầy cô trong Bộ môn Kỹ Thuật Môi trường nói riêng đã dạy

dỗ cho em kiến thức về các môn đại cương cũng như các môn chuyên ngành, giúp em

có được cơ sở lý thuyết vững vàng và tạo điều kiện giúp đỡ em trong suốt quá trình học tập

Do chưa có nhiều kinh nghiệm thức tế nhiều cũng như những hạn chế về kiến thức, trong đồ án này chắc chắn sẽ không tránh khỏi những thiếu sót Rất mong nhận được sự nhận xét, ý kiến đóng góp, phê bình từ phía thầy, cô để bài đồ án của em được hoàn thiện hơn

Lời cuối cùng, em xin kính chúc quý Thầy, Cô dồi dào sức khỏe và thành công trong sự nghiệp của mình

Trân trọng kính chào

TP Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2020 (Sinh viên thực hiện)

ĐỖ THỊ HUỆ

và các vi trùng gây bệnh Nước thải từ khu chung cư sau khi xử lý thải ra nguồn tiếp

nhận, yêu cầu nước thải đạt chỉ tiêu loại B theo QCVN 14:2008/BTNMT

Công trình chung xử lý nước thải sinh hoạt bao gồm: Xử lý cơ học, xử lý sinh học, khử trùng nước thải và các công trình xử lý bùn cặn

Tính toán cụ thể các công trình đơn vị: thể tích các bể, các thiết bị thổi khí, khuấy trộn, đường ống Bố trí hợp lý mặt bằng và cao trình công nghệ, khai toán chi phí xây dựng

và đô thị

Đặc tính và thành phần của nước thải sinh hoạt chủ yếu là các hạt vô cơ và chất hữu

cơ, trong đó phần lớn chất hữu cơ là các loại carbohydrate, protein, lipid là các chất dễ

bị vi sinh vật phân hủy Kèm theo do quá trình nấu nướng, tẩy rửa, trong nước thải sẽ

có thêm các yếu tố như dầu mỡ, phospho,… Do đó cần đưa ra một hệ thống có thể xử

lý hiệu quả các thông số ô nhiễm có trong nước như: SS, BOD, COD, nitơ, phospho, dầu mỡ, colifom,… Dựa vào các yêu cầu thông số đầu vào, ngoài việc xử lý sơ bộ dầu

mỡ, SS bằng bể thu gom kết hợp vớt dầu mỡ thì đồ án này còn đề xuất hai công nghệ chính cho giai đoạn xử lý sinh học: một là bể Anoxic và Aerotank, hai là bể SBR Sau khi nghiên cứu tham khảo thực tế cuối cùng đưa ra lựa chọn sử dụng công nghệ Anoxic

và Aerotank cho hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khu chung cư nhà ở xã hội Thới Bình

The characteristics and composition of domestic wastewater from wastewater generating areas are the same, mainly inorganic particles and organic matter, of which most of the organic matter is carbohydrates, proteins, lipids The substance is easily decomposed by microorganisms Accompanied by the cooking process, cleaning, in the sewage will have more elements such as grease, phosphorus,… Therefore, it is necessary

to provide a system that can effectively handle pollution parameters in water such as SS, BOD, COD, nitrogen, phosphorus, grease, colifom, etc Based on the input parameter requirements, In addition to the preliminary treatment of grease and SS with a collection tank combined with oil and grease collection, this project also proposes two main technologies for the biological treatment stage: one is Anoxic and Aerotank, and the other is SBR After the final practical reference study, it was selected to use Anoxic and Aerotank technology for the domestic wastewater treatment system of Thoi Binh social housing

MỤC LỤC

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP i

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN i

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN ii

LỜI NÓI ĐẦU iii

TÓM TẮT ĐỀ TÀI iv

MỤC LỤC vi

DANH MỤC HÌNH x

DANH MỤC BẢNG xi

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT xiii

MỞ ĐẦU xiv

I ĐẶT VẤN ĐỀ xiv

II MỤC TIÊU ĐỒ ÁN xiv

III NỘI DUNG ĐỒ ÁN xiv

IV PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN xiv

V ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI CỦA ĐỒ ÁN xv

VI Ý NGHĨA THỰC HIỆN ĐỒ ÁN xv

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ DỰ ÁN CHUNG CƯ NHÀ Ở XÃ HỘI THỚI BÌNH 2

1 Vị trí địa lý 2

2 Công trình xử lý nước thải sinh hoạt của khu chung cư 3

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI SINH HOẠT & CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT 5

1.1 TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI SINH HOẠT 5

1.2 CÁC CHỈ TIÊU CƠ BẢN VỀ CHẤT LƯỢNG HÓA HỌC 7

1.2.1 Các chỉ tiêu lý học: 7

1.2.1.1 Chất rắn trong nước thải: 7

1.2.1.2 Mùi: 7

1.2.1.3 Nhiệt độ: 7

1.2.1.4 Độ màu: 8

1.2.1.5 Độ đục: 8

1.2.2 Các chỉ tiêu hóa học và sinh hóa: 8

1.2.2.1 pH: 8

1.2.2.2 Nhu cầu oxy hóa học: 8

1.2.2.3 Nhu cầu oxy sinh học: 8

1.2.2.4 Nitơ: 9

1.2.2.5 Chất hoạt động bề mặt: 9

1.2.2.6 Oxy hòa tan: 9

1.2.2.7 Kim loại nặng và các chất độc hại: 9

1.2.2.8 Vi khuẩn và các sinh vật khác trong nước thải: 9

1.2.3 Ảnh hưởng của nước thải sinh hoạt đến môi trường: 11

1.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT 11

1.3.1 Xử lý nước thải sinh hoạt bằng phương pháp cơ học: 11

1.3.1.1 Song chắn rác 12

1.3.1.2 Bể lắng cát 13

1.3.1.3 Bể điều hòa 15

1.3.1.4 Bể lắng 16

1.3.1.5 Bể tách dầu 19

1.3.2 Xử lý bằng phương pháp sinh học 20

1.3.2.1 Bể Aerotank- bể hiếu khí bùn hoạt tính 21

1.3.2.2 Bể sinh học thiếu khí (Bể Anoxic) 22

1.3.2.3 Bể MBBR 23

1.3.3 Xử lý bằng phương pháp hóa lý 25

1.3.3.1 Keo tụ - Tạo bông 25

1.3.3.2 Bể tuyển nổi 26

1.3.4 Xử lý bằng phương pháp hóa học 26

1.3.5 Phương pháp khử trùng nước thải 27

1.3.5.1 Khử trùng bằng Clo và các hợp chất của Clo 27

1.3.5.2 Dùng ozone để khử trùng 28

1.3.5.3 Phương pháp xử lý bùn cặn 28

1.4 MỘT SỐ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT ĐƯỢC ÁP DỤNG PHỔ BIẾN 30

1.4.1 Trong nước 30

CHƯƠNG 3: ĐỀ XUẤT – PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ 34

3.1 CƠ SỞ ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ 34

3.1.1 Đặt tính nước thải đầu vào của hệ thống 34

3.1.2 Tiêu chuẩn nước thải đầu ra của hệ thống 35

3.1.3 So sánh các thông số nước thải đầu vào và chỉ tiêu nước thải đầu ra 35

3.2 ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ 36

3.2.1 Phương án 1 36

3.2.2 Phương án 2 39

3.3 PHÂN TÍCH ƯU NHƯỢC ĐIỂM CỦA HAI PHƯƠNG ÁN 41

CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ 43

4.1 HỐ THU GOM 43

4.1.1 Nhiệm vụ 43

4.1.2 Tính toán thiết kế 44

4.2 TÍNH TOÁN LƯỚI CHẮN RÁC 46

4.2.1 Nhiệm vụ 46

4.2.2 Tính toán 46

4.3 TÍNH TOÁN BỂ TÁCH MỠ 47

4.3.1 Nhiệm vụ: 47

4.3.2 Tính toán: 47

4.4 TÍNH TOÁN BỂ ĐIỀU HÒA (SỤC KHÍ) 49

4.4.1 Nhiệm vụ 49

4.4.2 Tính toán 49

4.5 TÍNH TOÁN BỂ ANOXIC 55

4.5.1 Nhiệm vụ 55

4.5.2 Tính toán 55

4.6 TÍNH TOÁN BỂ AEROTANK 59

4.6.1 Nhiệm vụ: 59

4.6.2 Tính toán: 59

4.7 TÍNH TOÁN BỂ LẮNG 67

4.7.1 Nhiệm vụ 67

4.7.2 Tính toán: 67

4.8 BỂ KHỬ TRÙNG 72

4.8.1 Nhiệm vụ: 72

4.8.2 Tính toán: 73

4.9 TÍNH TOÁN BỂ CHỨA BÙN 75

4.9.1 Nhiệm vụ: 75

4.9.2 Tính toán: 75

4.10 TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VI CỦA PHƯƠNG ÁN 2 76

4.10.1 Bể bùn hoạt tính từng mẻ SBR 76

4.10.1.1 Nhiệm vụ: 76

4.10.1.2 Tính toán: 76

CHƯƠNG 5: KHAI TOÁN KINH PHÍ 88

5.1 CHI PHÍ ĐẦU TƯ XÂY DỰNG VÀ THIẾT BỊ: 88

5.1.1 Chi phí xây dựng phương án 1 88

5.1.2 Chi phí xây dựng và thiết bị của phương án 2 91

5.2 CHI PHÍ VẬN HÀNH 93

5.2.1 Chi phí vận hành của phương án 1 93

5.2.2 Chi phí vận hành của phương án 2 95

CHƯƠNG 6: VẬN HÀNH – QUẢN LÝ – GIẢI QUYẾT SỰ CỐ 98

6.1 Quy trình vận hành: 98

6.2 Vận hành khởi động: 98

6.3 Các sự cố và cách khắc phục: 101

6.4 Bảo trì và bảo dưỡng hệ thống: 106

6.4.1 Hệ thống đường ống và bể chứa 106

6.4.2 Các thiết bị 106

KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ 111

TÀI LIỆU THAM KHẢO 113

PHỤ LỤC 114

DANH MỤC HÌNH

Hình 1: Chung cư Thới Bình quận 11, thành phố Hồ Chí Minh 2

Hình 2.1 Song chắn rác 12

Hình 2.2 Bể lắng cát ngang 14

Hình 2.4 Bể lắng đứng 17

Hình 2.5 Cấu tạo bể lắng ly tâm 19

Hình 2.6 Sơ đồ bể Aerotank lắng 22

Hình 2.7 Mô tả bể MBBR 23

Hình 2.8 Bể cô đặc cặn bằng trọng lực 28

Hình 2.9 Sơ đồ ổn định cặn hiếu khí 29

Hình 2.10 Máy ép bùn trên băng tải 30

Hình 2.11 Sơ đồ công nghệ hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt công ty TNHH Môi Trường Hòa Bình Xanh 32

Hình 2.12 Sơ đồ công nghệ hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt công ty cổ phần tư vấn và xây dựng môi trường TNT Việt Nam 33

Hình 3.1 Sơ đồ công nghệ phương án 1……….……… 42

Hình 3.2 Sơ đồ công nghệ phương án 2………44

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 : Các chất ô nhiễm quan trọng trong quá trình xử lý nước thải sinh hoạt 6

Bảng 2.1: Loại và số lượng các vi sinh vật trong nước thải sinh hoạt 9

Bảng 2.2: Đặc tính của nước thải sinh hoạt (mg/L) 10

Bảng 2.1: Ứng dụng quá trình xử lý hóa học 26

Bảng 2.2 Thông số chất ô nhiễm đầu vào hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt của công ty TNHH Môi Trường Hòa Bình Xanh 30

Bảng 3.1: Đặc trưng của nước thải đầu vào 34

Bảng 3.2 Tính chất nước thải đầu ra của hệ thống 34

Bảng 3.3: So sánh thông số nước thải đầu vào và chỉ số đầu ra của nước thải sinh hoạt 35

Bảng 3.4: Hiệu suất xử lý phương án 1 37

Bảng 3.5: Hiệu suất xử lý phương án 2 40

Bảng 3.6 So sánh hai phương án 41

Bảng 4.1 Hệ thống không điều hòa chung 43

Bảng 4.2 Thông số thiết kế hố thu gom 45

Bảng 4.3 Thông số thiết kế lưới chắn rác (hình nêm) 46

Bảng 4.4 Tóm tắt các thông số thiết kế lưới chắn rác 47

Bảng 4.6 Tóm tắt các thông số thiết kế bể tách mỡ 49

Bảng 4.7 Các dạng khuấy trộn ở bể điều hòa 50

Bảng 4.8 Tóm tắt các thông số thiết kế bể điều hòa 54

Bảng 4.9 Thông số thiết kế bể Anoxic 59

Bảng 4.10 Thông số thiết kế bể Aerotank 66

Bảng 4.11 Thông số thiết kế bể lắng II 72

Bảng 4.12 Tóm tắt các thông số thiết kế bể tiếp xúc khử trùng 75

Bảng 4.13 Thông số thiết kế bể chứa bùn 76

Bảng 4.14 Tóm tắt các thông số thiết kế bể SBR 86

Bảng 5.1 Chi phí xây dựng của phương án 1 88

Bảng 5.2 Chi phí thiết bị của phương án 1 89

Bảng 5.3 Chi phí xây dựng của phướng án 2 91

Bảng 5.4 Chi phí thiết bị của phương án 2 91

Bảng 5.5 Chi phí điện của phương án 1 93

Bảng 5.6 Chi phí hóa chất của phương án 2 94

Bảng 5.7 Chi phí nhân công của phương án 1 94

Bảng 5.8 Chi phí điện của phương án 2 95

Bảng 5.9 Chi phí hóa chất của phương án 2 95

Bảng 5.10 Chi phí nhân công của phương án 2 96

Bảng 6.1 Khởi động, các thông số vận hành và tắt hệ thống 98

Bảng 6.2 Sự cố và cách khắc phục của các bể 101

Bảng 6.3 Lịch bảo trì, bảo dưỡng thiết bị bơm 106

Bảng 6.4 Lịch bảo trì, bảo dưỡng máy thổi khí 107

Bảng 6.5 Bảo trì và bảo dưỡng hệ thống ……….108

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

BOD: Biochemical oxygen demand - Nhu cầu oxi sinh hóa

BTH: Bùn tuần hoàn

BTNMT: Bộ Tài nguyên Môi trường

COD: Chemical oxygen demand - Nhu cầu oxi hóa học

DO : Dissolve oxygen - Nồng độ oxy hòa tan

HTXLNT: Hệ thống xử lý nước thải

GVHD: Giảng viên hướng dẫn

ĐH: Điều hòa

MBBR: Moving Bed Biofirm Reactor PVC: Poly Vinyl Clorua

QCVN: Quy chuẩn Việt Nam

SS: Suspended solid - Chất rắn lơ lửng

SV30: Sludge volume 30 - Thể tích bùn lắng trong 30 phút

STNVMT: Sở Tài nguyên và Môi trường

SVTH: Sinh viên thực hiện

TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam

TDS: Total dissolved solids - Tổng chất rắn hòa tan

TNHH: Trách nhiệm hữu hạn

TP HCM: Thành phố Hồ Chí Minh

TSS: Total suspended solids - Tổng chất rắn lơ lửng

MỞ ĐẦU

I ĐẶT VẤN ĐỀ

Thành phố Hồ Chí Minh là nơi có vị trí địa lý, điều kiện kinh tế, văn hóa, xã hội rất thuận lợi cho việc phát triển toàn diện như công nhiệp, dịch vụ, thương mại, du lịch,… Trong chiến lược phát triển chung của cả nước thành phố Hồ Chí Minh được xác định không những là một trung tâm kinh tế mà còn là trung tâm văn hóa, khoa học kỹ thuật, thương mại và giao lưu quốc tế của Việt Nam nói chung và cả khu vực nói riêng Thành phố Hồ Chí Minh là khu vực được đầu tư cơ sở hạ tầng tương đối tốt, có nguồn nhân lực lành nghề, đông đảo và nhạy bén với cơ chế thị trường tốt nên độ đầu tư vào khu vực này ngày càng gia tăng Trong khi đó, quỹ dất xây dựng nhà ở trong thành phố cũng như vùng ven ngà càng hạn hẹp Vì vậy, các khu căn hộ cao tầng là giải pháp thích hợp để đáp ứng nhu cầu thực tiễn nói trên

II MỤC TIÊU ĐỒ ÁN

“Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho chung cư nhà ở xã hội Thới Bình với công suất

200 m3/ngày.đêm” Tiêu chuẩn nước sau khi xử lý đạt cột B, Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải sinh hoạt QCVN 14:2008/BTNMT

III NỘI DUNG ĐỒ ÁN

- Giới thiệu chung – tổng quan về chung cư nhà ở xã hội Thới Bình

- Tổng quan về nước thải sinh hoạt và công nghệ xử lý

- Đề xuất các phương án xử lý nước thải sinh hoạt

- Lựa chọn phương án xử lý phù hợp

- Tính toán thiết kế các công trình đơn vị

- Tính toán chi phí đầu tư (chi phí xây dựng, chi phí thiết bị, chi phí xử lý nước thải cho 1m3 nước thải), chi phí vận hành (hóa chất, điện, nhân công, bảo trì bão dưỡng khấu hao)

- Thực hiện các bản vẽ thiết kế chi tiết của hệ thống

IV PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN

- Phương pháp thu thập số liệu : Thu thập số liệu về quy mô, điệu kiện tự nhiên

làm cơ sở để đánh giá hiện trạng và tải lượng ô nhiễm do nước thải gây ra khi dự án đi vào hoạt động Trên cơ sở các số liệu thu thập, đề xuất công nghệ thích hợp và tính toán các công trình đơn vị trong hệ thống

- Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Tìm hiểu những công nghệ xử lý nước thải

khách sạn được áp dụng phổ biến trong và ngoài nước qua các tài liệu chuyên ngành

- Phương pháp so sánh: So sánh ưu khuyết điểm của công xử lý để đưa ra giải

pháp xử lý nước thải có hiệu quả hơn (QCVN 14:2008/BTNMT, cột B)

- Phương pháp trao đổi ý kiến: Trong quá trình thực hiện đề tài đã tham khảo ý

- Phương pháp tính toán: Sử dụng các công thức toán học để tính toán các công

trình đơn vị của hệ thống xử lý nước thải, chi phí xây dựng và vận hành hệ thống

- Phương pháp đồ họa: Dùng phần mềm Autocad để mô tả kiến trúc công nghệ

xử lý nước thải

V ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI CỦA ĐỒ ÁN

Phạm vi của đồ án chỉ giới hạn trong khuôn khổ xử lý nước thải mà chưa đề cập đến các khía cạnh ô nhiễm môi trường khác như: không khí, chất thải rắn, tiếng ồn,…và công tác bảo vệ môi trường cho toàn bộ khu chung cư

Các thông số ô nhiễm đầu vào của khu chung cư không được đo đạt cụ thể mà chỉ tham khảo theo tính chất chung của nước thải sinh hoạt và dựa theo tài liệu của cuốn DTM của dự án chung cư

VI Ý NGHĨA THỰC HIỆN ĐỒ ÁN

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ DỰ ÁN CHUNG CƯ NHÀ Ở XÃ HỘI

THỚI BÌNH

1 Vị trí địa lý

Chung cư Thới Bình xây dựng tọa lạc tại 49/52 Âu Cơ Phường 14, Quận 11, Tp.HCM Với diện tích 2.695,62 m2

Số lượng căn hộ: 157 căn hộ

 Phía Đông giáp: hẻm 49 Âu Cơ và khu dân cư hiện hữu

 Phía Tây giáp: khu dân cư hiện hữu và UBND P.14

 Phía Nam giáp: đường Bình Thới

 Phía Bắc giáp: khu dân cư hiện hữu

Hình 1: Chung cư Thới Bình quận 11, thành phố Hồ Chí Minh

Vị trí xây dựng căn hộ nằm trên trục đường nhựa trong hẻm cách đường chính khoảng 10-15m hướng ra Âu Cơ và Bình Thới dễ dàng liên hệ với các khu vực lân cận cũng như các khu vực chức năng trong quận 11

Từ dự án có thể dễ dàng ra các tuyến đường lớn như Lê Đại Hành hoặc 3/2 và các quận khác quanh trung tâm thành phố

Tọa lạc ngay trung tâm Quận 11, dự án thừa hưởng các tiện ích lớn với hệ thống cơ sở

hạ tầng và giao thông hoàn chỉnh và môt khu dân cư dông đúc :

 Gần khu du lịch Đầm Sen với 10 phút đi xe máy

 Cách siêu thị co.op Lữ Gia với 5 phút đi xe máy

 Rất gần UBND phường 14

2 Công trình xử lý nước thải sinh hoạt của khu chung cư

Công trình với diện tích xây dựng: công trình được xây dựng trong khuôn viên 2.694,7 m2 đất tại 49/52 đường Âu Cơ, P.14, Q.11, TPHCM

Với diện tích xây dựng lớn nên được xây dựng dưới lòng đất nhằm đảm bảo cảnh quan cho chung cư và đảm bảo diện tích xây dựng khu xử lý

Với chức năng xử lý nước thải sinh hoạt đầu ra đạt QCVN 14 – 2008/BTNMT Cột B

Và xử lý mùi hôi phát sinh từ nước thải tại chung cư

 Hiện trạng giao thông:

Khu đất nằm trong hẻm 49 Âu Cơ, góc giữa tuyến đường Âu Cơ và tuyến đường Bình Thới là các trục đường chính rất thuận lợi trong di chuyển

 Hiện trạng cấp nước:

Hiện nay hệ thống cấp nước được cấp từ Công ty Cấp nước Chợ Lớn để sử dụng cho việc thi công công trình

 Hệ thống bưu chính viễn thông

Hệ thống bưu chính viễn thông tại dự án căn họ sẽ được lắp đặt hoàn chỉnh bao gồm: hệ thống điện thoại, internet, truyền hình cáp, thông báo công cộng

 Hiện trạng cấp điện:

Việc sử dụng nguồn điện để thi công công trình hiện có sẵn từ Công ty điện lực Phú Thọ rất thận lợi trong thi công

Hệ thống có trang bị máy phát điện khi cúp điện hoặc có sự cố về điện

 Hiện trạng thoát nước mưa, nước thải:

Công trình hiện có mạng lưới thoát nước mưa chung cho nước mưa và nước thải (hệ thống xử lý nước thải của dự án căn hộ sẽ được xây dựng bao gồm một trạm xử lý với công xuất đáp ứng nhu cầu của dự án là 200m3/ngày đêm)

Hệ thống điều hòa không khí cục bộ sẽ được lắp tại tất cả các căn hộ và khu trung tâm thương mại Nguồn điện cung cấp cho điều hòa không khí được thiết kế riềng biệt cho từng hệ thống theo từng khu chức năng có thể hoạt động độc lập

 Hệ thống thang máy và thang thoát hiểm

Dự án được thực hiện với quy mô cao tầng và số lượng căn hộ tương đối nhiều nên cần

bố trí thang máy với mật dộ dày và phân bố đều Ở mỗi khu đều lắp thang máy và cầu thang bộ, tạ trung tâm thương mại cần bố trí thêm thang cuốn phục vụ cho nhu cầu đi lại mua săm Hệ thống được lắp đặt nhằm đảm bảo giao thông nhanh chóng và thông suốt đến tất cả các tầng nhà, đáp ứng nhu cầu và tiêu chuẩn kỹ thuật cũng như tiêu chuẩn dịch vụ cao cấp

 Hệ thống phòng cháy chữa cháy

Dự án trang bị hệ thống PCCC để phục vụ cho nhu cầu phòng cháy và cứu hỏa bao gồm:

hệ thống chữa cháy tự động, hệ thống chữa cháy họng vách tường và hệ thống chữa cháy màng ngăn nước Các phương tiện chữa cháy như bình chữa cháy xách tay (MFZ4), bình khí (MT3) cho phòng kỹ thuật điện và tại hành lang mỗi tầng, bình chữa cháy xe đẩy (MFZ35) cho tầng hầm, khu để xe

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI SINH HOẠT & CÁC

PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT

1.1 TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI SINH HOẠT

Nước thải sinh hoạt là nước được thải bỏ sau khi sử dụng cho các mục đích sinh hoạt của công cộng: tắm, giặt giũ, tẩy rửa, vệ sinh cá nhân, chúng thường được thải ra

từ các căn hộ, cơ quan, trường học, bệnh viện, chợ và các công trình công cộng khác Lượng nước thải sinh hoạt của một công ty, xí nghiệp phụ thuộc vào số lượng nhân viên, công nhân, số ca làm việc, vào tiêu chuẩn cấp nước và đặc điểm của hệ thống thoát nước tiêu chuẩn cấp nước sinh hoạt cho một công ty, xí nghiệp, phụ thuộc vào khả năng cung cấp nước của các nhà máy hay trạm cấp nước hiện có Do nhu cầu cấp nước cho mục đích sinh hoạt tại các nhà máy, xí nghiệp có phần ít hơn so với khu dân cư, đô thị nên lượng nước thải sinh hoạt phát sinh từ các nhà máy, xí nghiệp cũng ít hơn Hiện nay nước thải sinh hoạt ở các công ty, nhà máy xí nghiệp trong khu công nghiệp thường được đấu nối vào hệ thống xử lý nước thải tập trung của khu công nghiệp, hoặc thải với đường ống riêng ra các kênh, rạch

 Thành phần và tính chất nước thải sinh hoạt:

Thành phần nươc thải sinh hoạt gồm 2 loại:

Nước thải nhiễm bẩn do bài tiết của con người từ các phòng vệ sinh

Nước thải nhiễm bẩn do các chất thải sinh hoạt: cặn bã từ nhà bếp, các chất trôi nổi kể

cả làm vệ sinh sàn nhà,…

Nước thải sinh hoạt có nguồn gốc phát sinh từ nhu cấu sử dụng nước cho các hoạt động sống của con người, có các tính chất đặc trưng sau: Thải ra từ các thiết bị vệ sinh như: bồn tắm, chậu rửa, lavabo, nhà vệ sinh, máy giặt,… chứa nhiều chất ô nhiễm hữu cơ và

vi trùng Dị thể phức tạp gồm nhiều chất bẩn dưới nhiều dạng khác nhau Các chất bẩn

là sản phẩm thải bỏ từ cơ chế sinh hóa từ quá trình sống con người và vật nuôi, protein, hydrate carbon, lipit, khoáng chất,… hoặc các loại chất thải rắn lẫn vào như: giấy, gỗ, nylon, các chất tẩy rửa, các chất hoạt động bề mặt và đặc biệt là các loại vi khuẩn gây bệnh, trứng giun, các loại nấm mốc, rong rêu, kí sinh trùng

Bảng các chất ô nhiếm quan trọng trong quá trình xử lý nước thải sinh hoạt:

Bảng 1.1 : Các chất ô nhiễm quan trọng trong quá trình xử lý nước thải sinh hoạt

Chất gây ô nhiễm Nguyên nhân được xem là quan trọng

Các chất hữu cơ có thể phân hủy bằng

con đường sinh học

Bao gồm chủ yếu là carbon hydrate, protein và chất béo Thường được đo bằng chỉ tiêu BOD và COD Nếu thải thẳng vào nguồn nước, quá trình phân hủy sinh học sẽ làm suy kiệt oxy hòa tan

vào nguồn nước

Các mầm bệnh Các bệnh truyền nhiễm có thể lây nhiễm

từ các vi sinh vật gây bệnh trong nước thải Thông số quản lý là MPN (Most

Probable Number)

Các dưỡng chất N và P cầ thiết cho sự phát triển của các

sinh vật Khi được thải vào nguồn nước

có thể làm gia tăng sự phát triển của các loài không mong đợi Khi thải ra với số lượng lớn trên mặt đất nó có thể gây ra ô

nhiễm nước ngầm

Các chất ô nhiễm gây hại Các hợp chất hữ cơ hay vô cơ có khả

năng gây ung thư, biến dị, thai dị dạng,

hoặc gây ra độc cấp tính

Các chất ô nhiễm gây hại Các hợp chất hữ cơ hay vô cơ có khả

năng gây ung thư, biến dị, thai dị dạng,

hoặc gây ra độc cấp tính

Các chất hữu cơ khó phân hủy Không thể xử lý được bằng các biện

pháp thông thường ví dụ các nông dược,

phenols,

Kim loại nặng Có trong nước thải thương mại, công

nghiệp và cần loại bỏ khi tái sử dụng nước thải Một số ion kim loại ức chế các quá trình xử lý sinh học

Chất vô cơ hòa tan Hạn chế việc sử dụng nước cho các mục

đích công nông nghiệp

Nhiệt năng Làm giảm khả năng bão hòa oxy trong

nước và thúc đẩy sự phát triển của thủy

1.2.1.1 Chất rắn trong nước thải:

Chất rắn trong nước thải bao gồm các chất rắn lơ lửng, chất rắn có khả năng lắng, các hạt keo và chất rắn hòa tan Tổng các chất rắn (Total solid, TS) trong nước thải là phần còn lại sau khi đã cho nước thải bay hơi hoàn toàn ở nhiệt độ từ 103 - 105℃ Các chất bay hơi ở nhiệt độ này không được coi là chất rắn tổng các chất rắn được biểu thị bằng đơn vị mg/l trong nước thải sinh hoạt có khoảng 40 – 65% chất rắn nằm ở trạng thái lơ lửng

Tổng các chất rắn có thể chia ra làm 2 thành phần: chất rắn lơ lửng (có thể lọc được)

và chất rắn hòa tan (không lọc được)

Hàm lượng chất rắn lơ lửng được xác định bằng cách lọc một thể tích xác định mẫu nước thải qua giấy lọc và sấy giấy lọc ở 1050C đến khối lượng không đổi Độ chênh lệch khối lượng giữa giấy lọc trước khi lọc mẫu và sau khi lọc mẫu trong cùng một điều kiện cân chính là lượng chất lơ lửng có trong một thể tích mẫu đã được xác định, phần cặn trên giấy lọc được đốt chấy thì các chất rắn dễ bị bay hơi bị cháy hoàn toàn Các chất rắn bị bay hơi được xem như là phần vật chất hữu cơ

1.2.1.2 Mùi:

Việc xác định mùi của nước thải ngày càng trở nên quan trọng Đặc biệt là các phản ứng gay gắt của dân chúng đối với công trình xử lý nước thải không được vận hành tốt Mùi của nước thải còn mới thường không gây ra các cảm giác khó chịu, nhưng một loạt các hợp chất gây mùi khó chịu sẽ tỏa ra khi nước thải bị phân hủy sinh học dưới các điều kiện yếm khí Hợp chất gây mùi đặc trưng nhất là hydrosulfua (H2S- mùi trứng thối) Hợp chất khác Chẳng hạn như: Indol, skatol, cadaverin… được tạo dưới các điều kiện yếm khí có thể gây ra những mùi khó chịu hơn H2S

1.2.1.3 Nhiệt độ:

Nhiệt độ của nước thải thường cao hơn so với nhiệt độ của nước cấp do việc xả ra các dòng nước nóng hoặc ấm từ các hoạt động sinh hoạt, thương mại,… và nhiệt độ của nước thải thường thấp hơn không khí Nhiệt độ của nước thài là một trong những thông

học mà quá trình đó thường bị ảnh hưởng mạnh bởi nhiệt độ Nhiệt độ của nước thải ảnh hưởng đời sống thủy sinh vật, sự hòa tan oxy trong nước

pH của nước thải có một ý nghĩa quan trọng trong quá trình xử lý Các công trình

xử lý nước thải áp dụng các quá trình sinh học làm việc tốt khi pH nằm trong giới hạn

từ 7 – 7,6 Như chúng ta đã biết môi trường thuận lợi nhất để vi khuẩn phát triển là môi trường có pH từ 7 -8 Các nhóm vi khuẩn khác nhau có giới hạn pH hoạt động khác nhau Ví dụ vi khuẩn nitrit phát triển thuận lợi nhất với pH từ 4,8 – 8,8, còn vi khuẩn nitrat với pH từ 6.5 – 9.3 Vi khuẩn lưu huỳnh có thể tồn tại trong môi trường có pH từ

1 – 4 Ngoài ra, pH còn ảnh hưởng đến quá trình tạo bông cặn của các bể lắng bằng cách tạo bông cặn phèn nhôm Nước thải sinh hoạt pH dao động trong khoảng 6,9 – 7,8

1.2.2.2 Nhu cầu oxy hóa học:

Chỉ tiêu BOD không phản ánh đầy đủ về lượng tổng các chất hữu cơ trong nước thải, vì chưa tính đến các chất hữu cơ không bị oxy hóa bằng phương pháp sinh hóa và cũng chưa tính đến một phần chất hữu cơ tiêu hao để tạo nên tế bào vi khuẩn mới Do

đó, để đánh giá một cách đầy đủ lượng oxy cần thiết để oxy hóa tất cả các chất hữu cơ trong nước thải người ta sử dụng chỉ tiêu nhu cầu oxy hóa học Để xác định chỉ tiêu này, người ta thường dùng potassium dichromate (K 2Cr 2O 7) để oxy hóa hoàn toàn các chất hữu cơ, sau đó dùng phương pháp phân tích định lượng và công thức để xác định hàm lượng COD

1.2.2.3 Nhu cầu oxy sinh học:

Nhu cầu oxy sinh hóa là lượng oxy cần thiết để vi sinh vật oxy hóa các chất hữu

cơ trong một khoảng thời gian xác định và được ký hiệu bằng BOD được tính bằng mg/L Chỏ tiêu BOD phản ánh mức độ ô nhiễm hữu cơ của nước thải BOD càng lớn thì nước thải (hoặc nguồn nước) bị ô nhiễm càng cao và ngược lại

Thời gian cần thiết để các vi sinh vật oxy hóa hoàn toàn các chất hữu cơ co thể kéo dài đến vài chục ngày tùy thuộc vào tính chất của nước thải, nhiệt độ và khả năng phân hủy các chất hữu cơ của hệ vi sinh vật trong nước thải Để chuẩn hóa các số liệu người

ta thường báo cáo kết quả dưới dạng BOD5 (BOD trong 5 ngày ở 20 0C) Mức độ oxy hóa các chất hữu cơ không đều theo thời gian Thời gian đầu, quá trình oxy hóa xảy ra với cường độ mạnh hơn và sua đó giảm dần

1.2.2.4 Nitơ:

Nitơ có trong nước thải ở dạng các liên kết ở dạng vô cơ và hữu cơ Trong đó nước thải sinh hoạt, phần lớn là liên kết hữu cơ là các chất có nguồn gốc protit, thực phẩm dư thừa, còn các Nitơ trong các liên kết vô cơ gồm các dạng khử NH4+, NH3 và các dạng oxy hóa: NO 2- và NO3- Tuy nhiên trong nước thải chưa xử lý, về nguyên tắc thường không có NO2- và NO3-

1.2.2.5 Chất hoạt động bề mặt:

Chất hoạt động bề mặt là những chất hữu cơ gồm 2 phần: Kị nước và ưa nước, tạo nên sự hòa tan của các chất đó trong dầu và trong nước Nguồn tạo ra các chất hoạt động

bề mặt là việc sử dụng các chất tẩy rửa trong sinh hoạt Sự có mặt của chất hoạt động

bề mặt trong nước thải ảnh hưởng đến tất cả các giai đoạn xử lý, các chất này làm cản trở quá trình lắng và các hạt lơ lửng, tạo nên hiện tượng sủi bọt trong các công trình xử

lý, kìm hãm các quá trình xử lý sinh học

1.2.2.6 Oxy hòa tan:

Oxy hòa tan (DO) là một trong những chỉ tiêu quan trọng trong quá trình xử lý sinh học hiếu khí Lượng oxy hòa tan trong nước thải ban đầu dẫn vào trạm xử lý thường bằng không hoặc rất nhỏ Trong khi đó, trong các công trình xử lý sinh học hiếu khí thì lượng oxy hòa tan cần thiết không nhỏ hơn 2 mg/L

1.2.2.7 Kim loại nặng và các chất độc hại:

Kim loại nặng trong nước thải có ảnh hưởng đáng kể đến các quá trình xử lý, nhất

là xử lý sinh học Các kim loại nặng độc hại gồm: Niken, đồng, chì, crôm, thủy ngân, cadimi,…

1.2.2.8 Vi khuẩn và các sinh vật khác trong nước thải:

Các vi sinh vật hiện diện trong nước thải bao gồm các vi khuẩn, vi rút, nấm, tảo, nguyên sinh động vật, các loài động và thực vật bậc cao

Bảng 2.1: Loại và số lượng các vi sinh vật trong nước thải sinh hoạt [1]

Bảng 2.2: Đặc tính của nước thải sinh hoạt (mg/L) [4]

1.2.3 Ảnh hưởng của nước thải sinh hoạt đến môi trường:

Trong nước thải sinh hoạt có chứa rất nhiều hóa chất độc hại, từ các vật dụng chúng

ta sử dụng hằng ngày như xà bông, nước rửa chén, thuốc tẩy đồ, hay các rác thải rắn khó phân hủy như túi nilong, lọ chai thủy tinh, chai nhựa Những chất thải này khi xuống nguồn nước mà không thông qua xử lý thì sẽ gây ô nhiễm nguồn nước, còn kèm theo đó

là những mầm bệnh mà vô tình chúng ta mắc phải như tiêu chảy, đau bụng, uốn ván, hay thậm chí nguy hiểm hơn là các bệnh về đường ruột, hay ung thư… Không những gây ảnh hưởng đến sức khỏe mà việc ô nhiễm nước thải sinh hoạt còn đang hủy hoại dần môi trường, làm ảnh hưởng tới các mạch nước ngầm, ảnh hưởng tới đất làm cho đất không thể trồng trọt, không khí cũng bị đe dọa khi bốc những mùi rất khó chịu

1.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT

1.3.1 Xử lý nước thải sinh hoạt bằng phương pháp cơ học:

Những phương pháp loại các chất rắn có kích thước và tỷ trọng lớn trong nước thải được gọi chung là phương pháp cơ học

Xử lý cơ học là khâu sơ bộ chuẩn bị cho xử lý sinh học tiếp theo Xử lý nước thải bằng phương pháp cơ học thường thực hiện trong các công trình và thiết bị như song chắn rác, bể lắng cát, bể tách dầu mỡ… Đây là các thiết bị công trình xử lý sơ bộ tại chỗ tách các chất phân tán thô nhằm đảm bảo cho hệ thống thoát nước hoặc các công trình

xử lý nước thải phía sau hoạt động ổn định

Phương pháp xử lý cơ học tách khỏi nước thải sinh hoạt khoảng 60% tạp chất không tan, tuy nhiên BOD trong nước thải giảm không đáng kể Để tăng cường quá trình xử lý

cơ học, người ta làm thoáng nước thải sơ bộ trước khi lắng nên hiệu suất xử lý của các công trình cơ học có thể tăng đến 75% và BOD giảm đi 10 – 15%

Một số công trình xử lý nước thải bằng phương pháp cơ học bao gồm:

1.3.1.1 Song chắn rác

- Giữ cặn rác thô như: nhánh cây, gỗ, giấy, lá cây, rễ cây, giẻ vụn, bao ni lông, …

- Bảo vệ bơm, van, đường ống, cánh khuấy

 Nguyên lý hoạt động

Hình 2.1 Song chắn rác [14]

Song chắn rác được làm bằng kim loại, đặt ở cửa vào kênh dẫn, nghiêng 1 góc 45 - 600

nếu làm sạch thủ công hoặc nghiêng một góc 75 – 850 nếu làm sạch bằng máy Tiết diện của song chắn rác có thể tròn, vuông hoặc hỗn hợp Song chắn rác tiết diện tròn có trở lực nhỏ nhất nhưng bị tắc bởi các vật giữ lại Do đó thông dụng hơn cả là thanh có tiết diện hỗn hợp, cạnh vuông góc phía sau và cạnh tròn phía trước hướng đối diện với dòng chảy Vận tốc nước chảy qua song chắn rác giới hạn trong khoảng từ 0,6 – 1m/s Vận tốc cực đại dao động trong khoảng 0,75m/s – 1m/s nhằm tránh đẩy rác qua khe của song Vận tốc cực tiểu là 0,4m/s nhằm tránh phân hủy các chất thải rắn

Song chắn rác tinh thông thường phía trước được bảo vệ bằng song chắn rác sơ bộ Vớt rác nổi được thực hiện bằng song chắn rửa thủ công (chiều rộng xác định để giảm bớt việc thu góp thường xuyên chất cặn bã) hoặc bằng song chắn làm sạch tự động (phải cơ khí hóa với lưu lượng lớn hoặc nước có hàm lượng cao của chất rắn)

 Phân loại

- Theo khe hở của song chắn có 3 kích cỡ: loại thô lớn (30 - 200 mm), loại trung bình (16 - 30 mm), loại nhỏ (dưới 16 mm)

- Theo cấu tạo của song chắn: loại cố định và loại di động

- Theo phương cách lấy rác: loại thủ công và loại cơ giới

- Loại bỏ các hạt cặn lớn vô cơ như cát sỏi, kích thước hạt >0,2mm

- Bảo vệ các trang thiết bị cơ khí động (bơm) tránh bị mài mòn

- Giảm cặn lắng trong ống, mương dẫn và bể phân hủy

- Giảm tần suất làm sạch của bể phân hủy

 Nguyên lý hoạt động

Dưới tác dụng của lực trọng trường, các phần tử rắn có tỷ trọng lớn hơn tỷ trọng của nước sẽ được lắng xuống đáy Bể lắng cát phải được tính toán với tốc độ dòng chảy đủ lớn (0,3m/s) để các phân tử hữu cơ nhỏ không lắng lại và đủ nhỏ (0,15m/s) để cát và tạp chất rắn vô cơ không bị cuốn theo dòng chảy ra khỏi bể

 Phân loại

Theo nguyên tắc chuyển động của dòng nước trong bể lắng cát người ta phân ra thành

bể lắng cát ngang, bể lắng cát ngang nước chuyển động vòng, bể lắng cát đứng dòng chảy từ dưới lên, bể lắng cát nước chảy theo phương tiếp tuyến, bể lắng cát sục khí,

…và trong thực thế bể lắng cát ngang được sử dụng phổ biến nhất

Bể lắng cát ngang: Là 1 kênh hở có tiết diện hình chữ nhật, được thiết kế 2 ngắn luân phiên nhau, dòng chảy đi qua bể theo chiều ngang và vận tốc của dòng nược chảy được kiểm soát bởi kích thước của bể, ống phân phối nước dẫn vào và ống thu nước đầu ra

Bể lắng cát ngang chỉ ứng dụng cho trạm xử lí có công suất nhỏ nhưng hiệu quả xử lí không cao

Hình 2.2 Bể lắng cát ngang.[12]

Bể lắng cát thổi khí: Là bể hình chữ nhật, cách đáy 20-80cm có bố trí đường ống khoan

lỗ để thổi khí, ở đáy bể có rãnh thu cát Quá trình sục khí sẽ kết hợp chuyển động vòng

và chuyển động thẳng đứng, làm tăng hiệu quả xử lí Bể lắng cát thổi khí ứng dụng cho trạm xử lí có công suất lớn, hiệu quả cao, không phụ thuộc vào lưu lượng

Bể lắng cát dòng xoáy: bao gồm 1 bể hình trụ dòng hảy đi vào tiếp xúc với thành bể tạo nên mô hình dòng chảy xoáy, lực li tâm và trọng lực làm cho cát được tách ra

1.3.1.3 Bể điều hòa

Bể điều hòa là đơn vị dùng để khắc phục các vấn đề sinh ra do sự biến động về lưu lượng

và tải lượng dòng vào Bể điều hòa có các công dụng sau:

- Giảm bớt sự dao động của hàm lượng các chất bẩn trong nước thải Ổn định lưu lượng và nồng độ của nước thải

- Giảm và ngăn chặn các chất độc hại đi vào công trình xử lí sinh học tiếp theo

- Tiết kiệm hóa chất để trung hòa, khử trùng nước thải,

- Giảm chi phí và kích thước của các thiết bị sau này

Các phương án bố trí bể điều hòa lưu lượng có thể là điều hòa trên dòng thải hay ngoài dòng thải xử lí Phương án điều hòa trên dòng thải có thể làm giảm đáng kể dao động thành phần nước thải đi vào các công đoạn phía sau, còn phương án điều hòa ngoài dòng thải chỉ làm giảm được 1 phần nhỏ sự dao động đó

Để đảm bảo hòa trộn đều nồng độ các chất bẩn trong nước thải và ngăn ngừa sự lắng, trong bể điều hòa cần đặt các thiết bị khuấy trộn Năng lượng cần cho khuấy trộn khi dùng thiết bị cơ khí từ 0,003-0,045 kW cho 1m3 nước, khi khuấy trộn bằng khí nén, lượng không khí cần 3,74 m3 cho 1m3 nước và phân phối theo dàn ống với cường độ 2l/m s dài

 Nguyên lý hoạt động

Nước thải sau khi được tách các loại rác từ máy tách rác sẽ tự động chảy hoặc bơm về

bể điều hòa Mực nước trong bể sẽ được hiển thị trên màn hình điều khiển hệ thống Bộ điều khiển sẽ xử lý thông tin, từ đó điều khiển hoạt động của các bơm chìm đặt trong bể điều hòa

Hình 2.3 Mô hình bể điều hòa [13]

 Phân loại: có 2 loại bể điều hòa

Bể điều hòa lưu lượng và chất lượng nằm trực tiếp trên đường chuyển động của nước

- Trong xử lí hóa học, ổn định tải lượng sẽ dễ dàng điều khiển giai đoạn chuẩn bị

và châm hóa chất tăng cường độ tin cậy của quy trình

- Diện tích mặt bằng hoặc chỗ xây dựng cần tương đối lớn

- Bể điều hòa ở những nơi gần khu dân cư cần được che kín để hạn chế mùi

- Đòi hỏi phải khuấy trộn và bảo dưỡng

- Chi phí đầu tư tăng

mặt Cặn lắng và bọt nổi nhờ các thiết bị cơ học thu gom và vận chuyển lên công trình

xử lí cặn, ngoài ra bể lắng còn có khả năng khử BOD

Các bể lắng có thể bố trí nối tiếp nhau Quá trình lắng tốt có thể loại bỏ đến 90-95% lượng cặn có trong nước thải Vì vậy, đây là quá trình quan trọng trong xử lí nước thải, thường bố trí xử lí ban đầu hay sau khi xử lí sinh học Để có thể tăng cường quá trình lắng ta có thể thêm vào chất đông tụ sinh học

 Phân loại

Theo phương chuyển động của dòng nước qua bể, người ta chia ra thành các loại bể lắng sau:

- Bể lắng ngang: nước chuyển động theo chiều ngang từ đầu đến cuối bể

- Bể lắng đứng: nước chuyển động theo chiều đứng từ dưới lên trên

- Bể lắng li tâm: nước chuyển động từ trung tâm bể ra phía ngoài

- Bể lắng lớp mỏng: gồm 3 kiểu tùy theo hướng chuyển động của lớp nước và cặn: dòng chảy ngang, dòng chảy nghiêng cùng chiều và dòng chảy nghiêng ngược chiều

- Bể lắng trong có lớp cặn lơ lửng: lắng qua môi trường hạt, nước chuyển động từ dưới lên

a1 Bể lắng đứng

 Nguyên lý hoạt động

Nước thải theo máng chảy vào ống trung tâm Sau khi ra khỏi ống trung tâm, nước thải

va vào tấm chắn và thay đổi hướng đứng sang hướng ngang rồi dâng lên theo thân bể Nước đã lắng trong tràn qua máng thu đặt xung quanh thành bể và đi ra ngoài Phần lưu cặn lắng tính với dung tích lưu cặn không quá 2 ngày Cặn xả ra khỏi bể lắng bằng áp suất thủy tĩnh 1,5-2m Độ dốc của hố thu cặn ≥ 450

Hình 2.4 Bể lắng đứng.[7]

- Thuận tiện trong công tác xả cặn, ít diện tích xây dựng

Dàn quay quay với tốc độ 2-3 vòng/giờ Khi dàn quay quay, cặn lắng được dồn vào hệ thống thu nhờ hệ thống cào gom cặn gắn ở dưới vòng quay hợp với trục 1 góc 450, đáy

bể thường làm dốc i=0,02 Cặn xả ra bể lắng bằng áp lực thủy tĩnh không nhỏ hơn 1,5m hoặc bằng máy bơm

Hình 2.5 Cấu tạo bể lắng ly tâm.[15]

- Tiết kiệm diện tích

- Hiệu suất cao

- Ứng dụng xử lí nước thải có hàm lượng cặn khác nhau

lọc trong các bể sinh học, … và chúng cũng phá hủy cấu trúc bùn hoạt tính trong bể Aerotank, gây khó khăn trong quá trình lên men cặn

Để tách lượng dầu mỡ có trong nước thải, người ta thường sử dụng bể tách dầu mỡ thường đặt trước cửa xả vào cống chung hoặc trước bể điều hòa của nhà máy

 Nguyên lý hoạt động

Việc lọc dầu mỡ ra khỏi nước thải có thể thực hiện theo 2 quá trình:

- Tách dầu bằng trọng lực: các hạt dầu, mỡ có tỷ trọng nhẹ hơn nước sẽ nổi lên trên mặt nước và gạt ra ngoài, còn các hạt cặn dính dầu nặng hơn nước sẽ lắng xuống đáy và được tháo ra ngoài Nguyên tắc tách dầu bằng trọng lực dựa trên sự khác nhau giữa tỷ trọng dầu và nước

- Tách dầu bằng lực nhân tạo như lực ly tâm, cyclon thủy lực, keo tụ bằng hóa chất, lọc qua lớp vật liệu có khả năng bám dính dầu mỡ

 Phân loại

- Bể tách dầu ngang: có thiết kế giống bể lắng ngang, nước thải đi vào đầu bể và

thu nước ở cuối bể Trước máng thu nước của bể có đặt tấm chắn đầu để thu cặn nổi Bề mặt bể có thiết bị cào dầu Dầu được thu hồi và xử lí

- Bể tách dầu mỡ hình trụ tròn: hình dạng giống bể lắng đứng có thêm vách ngăn

dầu đặt phía trong, song song với thành bể Nước thải đi vào từ dưới lên trong ống đặt giữa bể, dầu nổi lên trên bề mặt bể, nước sạch dầu được thu qua một máng chắn đặt hở

ở đáy bể đi lên qua máng thu qua công trình tiếp theo Dầu được thu và xử lí

Ưu điểm so với bể tách dầu ngang:

- Đáy rất dốc, có ngăn cô đặc dầu, có thanh gạt bùn → quét được tất cả vị trí trên

bể lắng

- Ống phân phối trung tâm có thể được lắp đạt thêm thiết bị hút dầu ra ngoài

- Thời gian lưu nước từ 2-5 phút, cô đặc được dầu Tránh ảnh hưởng của gió và ít gây mùi

1.3.2 Xử lý bằng phương pháp sinh học

Phương pháp xử lý nước thải nhờ tác dụng của các loại vi sinh vật Các vi sinh vật sử dụng một số chất hữu cơ và một số chất khoáng làm nguồn dinh dưỡng và tạo ra năng lượng Công trình thường đặt sau khi nước thải đã qua xử lý sơ bộ Quá trình phân hủy các hợp chất hữu cơ nhờ VSV gọi là quá trình oxy hóa sinh hóa

Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học hiếu khí: Quá trình xử lý nước thải được dựa trên sự oxy hoá các chất hữu cơ có trong nước thải nhờ oxy tự do hoà tan Nếu oxy

được cấp bằng thiết bị hoặc nhờ cấu tạo công trình, thì đó là quá trình sinh học hiếu khí trong điều kiện nhân tạo và ngược lại

Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học kỵ khí: Quá trình xử lý được dựa trên cơ sở phân huỷ các chất hữu cơ giữ lại trong công trình nhờ sự lên men kỵ khí Đối với các hệ thống thoát nước qui mô vừa và nhỏ người ta thường dùng các công trình kết hợp với việc tách cặn lắng với phân huỷ yếm khí các chất hữu cơ trong pha rắn và pha lỏng

Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học thiếu khí: dung các vi sinh vật thiếu khí (điều kiện nồng độ O2< 0,6mg/l) để khử nitrat

1.3.2.1 Bể Aerotank- bể hiếu khí bùn hoạt tính

Khi nước thải vào bể thổi khí (Bể Aerotank), các bông bùn hoạt tính được hình thành

mà các hạt nhân của nó là các phân tử cặn lơ lửng Các loại vi khuẩn hiếu khí đến cư trú, phát triển dần, cùng với các động vật nguyên sinh, nấm, xạ khuẩn, … tạo nên các bông bùn màu nâu sẫm, có khả năng hấp thụ chất hữu cơ hòa tan, keo và không hòa tan phân tán nhỏ Vi khuẩn và sinh vật sống dùng chất nền (BOD) và chất dinh dưỡng (N, P) làm thức ăn để chuyển hoá chúng thành các chất trơ không hoà tan và thành tế bào mới Trong Aerotank lượng bùn hoạt tính tăng dần lên, sau đó được tách ra tại bể lắng đợt hai Một phần bùn được quay lại về đầu bể Aerotank để tham gia quá trình xử lý nước thải theo chu trình mới

Bùn hoạt tính là loại bùn xốp chứa nhiều vi sinh có khả năng oxy hóa và khoáng hóa các chất hữu cơ có trong nước thải

Để giữ cho bùn hoạt tính ở trạng thái lơ lửng, và để đảm bảo oxy dùng cho quá trình oxy hóa các chất hữu cơ thì phải luôn luôn đảm bảo việc làm thoáng gió Số lượng bùn tuần hoàn và số lượng không khí cần cấp phụ thuộc vào độ ẩm và mức độ yêu cầu xử lý nước thải Thời gian nước lưu trong bể aerotank không lâu quá 12 giờ (thường chọn 8 giờ)

Bể được phân loại theo nhiều cách: theo nguyên lý làm việc có bể thông thường và bể

có ngăn phục hồi; theo phương pháp làm thoáng là bể làm thoáng bằng khí nén, máy khuấy cơ học, hay kết hợp; …

Cấu tạo của bể phải thoả mãn 3 điều kiện:

- Giữ được liều lượng bùn cao trong bể

- Cho phép vi sinh phát triển liên lục ở giai đoạn “bùn trẻ”

- Đảm bảo oxy cần thiết cho vi sinh ở mọi điểm của bể

Hình 2.6 Sơ đồ bể Aerotank lắng.[16]

- Hiệu suất xử lý BOD lên đến 90%

- Loại bỏ được Nitơ trong nước thải

- Vận hành đơn giản, an toàn

- Thích hợp với nhiều loại nước thải

- Thuận lợi khi nâng cấp công suất đến 20% mà không phải gia tăng thể tích bể

- Nhân viên vận hành cần được đào tạo kỹ càng về chuyên môn

- Chi phí vận hành tốn kém

- Cần có thêm bể lắng đợt 2

- Sục khí liên tục trong quá trình vận hành

- Diện tích thi công – xây dựng lớn

- Nhược điểm chính của xử lý hiếu khí là tổn thất năng lượng cung cấp cho khí với tốc độ đủ để duy trì nồng độ oxy hòa tan cần thiết để duy trì điều kiện hiếu khí trong

nước thải được xử lý cho sự tăng trưởng hiếu khí

1.3.2.2 Bể sinh học thiếu khí (Bể Anoxic)

 Nguyên lý hoạt động

Sử dụng vi sinh vật yếm khí trong môi trường thiếu khí phân hủy Nito và photpho Quá trình Nitrat hóa xảy ra như sau:

Hai chủng loại vi khuẩn chính tham gia vào quá trình này là Nitrosonas và Nitrobacter Trong môi trường thiếu oxy, các loại vi khuẩn này sẽ khử Nitrat (NO3-) và Nitrit (NO2-

) theo chuỗi chuyển hóa:

NO3- → NO2- → N2O → N2

Khí nitơ phân tử N2 tạo thành sẽ thoát khỏi nước và ra ngoài Như vậy là nitơ đã được

xử lý

Quá trình Photphorit hóa:

Chủng loại vi khuẩn tham gia vào quá trình này là Acinetobacter Các hợp chất hữu cơ chứa photpho sẽ được hệ vi khuẩn Acinetobacter chuyển hóa thành các hợp chất mới không chứa photpho và các hợp chất có chứa photpho nhưng dễ phân hủy đối với chủng loại vi khuẩn hiếu khí

- Hoạt động đơn giản

- Kích thước nhỏ, không tốn diện tích

- Khi nước thải có tỷ số BOD/COD cao

- Có N, P cao trước khi vào quá trình thiếu khí

Trái với hầu hết các bể bùn hoạt tính, bể MMBR không cần phải tuần hoàn bùn như các bể bùn hoạt tính khác Điều này đạt được nhờ vào sinh khối phát triển trên các giá