1 LỜI CẢM ƠN Trong trình nghiên cứu, học viên nhận giúp đỡ, động viên thầy cô giáo, bạn bè đồng nghiệp Tôi xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo mơn Cấp nước, thầy cán khoa Sau đại học trường Đại Học Xây Dựng giúp đỡ tơi để tơi hồn thành đề tài nghiên cứu Tơi xin gửi lời cảm ơn trân trọng đến cô giáo hướng dẫn T.S Trần Thị Hiền Hoa, người hướng dẫn tơi tận tình, tỉ mỉ có nhiều góp ý q báu cho tơi q trình nghiên cứu Tôi xin cảm ơn tất bạn lớp Cao học Cấp thoát nước T8-2009, đồng nghiệp giúp đỡ tơi hồn thành luận văn nghiên cứu Do thời gian nghiên cứu trình độ chuyên mơn cịn hạn chế nên đề tài khơng thể tránh khỏi thiếu sót Tơi mong nhận ý kiến đóng góp để đề tài nghiên cứu hoàn thiện Một lần nữa, xin trân trọng cảm ơn! Hà Nội, tháng 12 năm 2011 Học viên Đinh Hữu Điệp MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH MỞ ĐẦU Sự cần thiết đề tài : Mục tiêu nghiên cứu : Đối tượng nghiên cứu : Phạm vi phương pháp nghiên cứu : Cơ sở pháp lý liên quan Chương TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH XỬ LÝ VÀ TÁI SỬ DỤNG NƯỚC THẢI SINH HOẠT 12 1.1Tầm quan trọng việc xử lý tái sử dụng nước thải sinh hoạt 12 1.2Tình hình xử lý tái sử dụng nước thải sinh hoạt số nước 17 1.3Tình hình xử lý tái sử dụng nước thải sinh hoạt Việt Nam 18 1.4Kết luận 24 Chương CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN QUÁ TRÌNH XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT VÀ TÁI SỬ DỤNG NƯỚC THẢI SAU XỬ LÝ 25 2.1 Cở sở khoa học trình xử lý nước thải sinh hoạt 25 2.1.1 Thành phần tính chất nước thải sinh hoạt 25 2.1.2 Yêu cầu mức độ xử lý nước thải sinh hoạt 28 2.1.3 Tách chất rắn lơ lửng 29 2.1.4 Xử lý chất hữu nước thải sinh hoạt 30 2.1.5 Xử lý mùi 32 2.1.6 Khử trùng nước 38 2.1.7 Các bước phương pháp xử lý nước thải sinh hoạt 40 2.2 Cơ sở khoa học việc tái sử dụng nước thải sinh hoạt sau xử lý 45 2.2.1 Tài nguyên nước Việt Nam định hướng khai thác sử dụng kinh tế quốc dân 45 2.2.2 Nhu cầu tái sử dụng nước thải sinh hoạt sau xử lý khu đô thị 47 2.2.3 Lợi ích việc tái sử dụng nước thải sinh hoạt sau xử lý 49 2.3 Kết luận 50 Chương DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ VÀ TÁI SỬ DỤNG NƯỚC THẢI SINH HOẠT CHO CÁC KHU ĐÔ THỊ 51 3.1 Một số dây chuyền công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt 51 3.1.1 Các tiêu chí lựa chọn cơng nghệ xử lý nước thải sinh hoạt 51 3.1.2 Cơ sở lựa chọn DCCN xử lý nước thải sinh hoạt 53 3.2 Lựa chọn dây chuyền công nghệ xử lý tái sử dụng nước thải sinh hoạt cho khu đô thị 54 3.2.1 Cơ sở lựa chọn DCCN xử lý tái sử dụng nước thải sinh hoạt 54 3.2.2 Đề xuất DCCN xử lý tái sử dụng nước thải sinh hoạt cho khu đô thị 55 3.3 Kết luận 65 Chương ĐỀ XUẤT DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ VÀ TÁI SỬ DỤNG NƯỚC THẢI SINH HOẠT CHO THI TỨ PHÙNG HƯNG - KHOÁI CHÂU - HƯNG YÊN 66 4.1 Tổng quan thị tứ Phùng Hưng 66 4.1.1 Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội 66 4.1.2 Quy hoạch tổng thể mặt sử dụng đất 67 4.2 Đề xuất dây chuyền công nghệ xử lý nước thải cho thị tứ Phùng Hưng nhằm tái sử dụng cho đối tượng khác 69 4.2.1 Các số liệu để thiết kế 69 4.2.2 Quy mô công suất nước thải, thành phần tính chất nước thải 69 4.2.3 Đề xuất dây chuyền công nghệ xử lý tái sử dụng nước thải cho thị tứ Phùng Hưng 74 4.2.4 Lợi ích việc tái sử dụng nước thải sinh hoạt sau xử lý cho thị tứ Phùng Hưng 107 4.3 Kết luận 108 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 109 TÀI LIỆU THAM KHẢO 110 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT Ký hiệu BOD Tiếng Anh Biochemical Oxygen Demand Tiếng Việt Nhu cầu oxy sinh hoá BXD Bộ Xây dựng BTNMT Bộ tài nguyên môi trường COD Chemical Oxygen Demand Nhu cầu oxy hoá học DCCN Dây chuyền công nghệ QCVN Quy chuẩn Việt Nam QCKTQG Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia SCR Song chắn rác SS Suspended Solid Chất rắn lơ lửng TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam TCXDVN Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam TN Total Nitrogen Hàm lượng Nitơ tổng TP Total Phosphorus Hàm lượng Photpho tổng TSS Total Suspended Solid Tổng chất rắn lơ lửng TXL Trạm xử lý nước thải VSV Vi sinh vật XLNT Xử lý nước thải DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Các bảng chương Bảng 1.1 Các hợp phần nước thải sinh hoạt nguyên tắc xử lý, sử dụng lại 13 Bảng 1.2 Thành phần chất dinh dưỡng loại bùn cặn nước thải, % trọng lượng khô 14 Bảng 1.3 Các ứng dụng việc tái sử dụng nước thải sau xử lý 16 Các bảng chương Bảng 2.1 Lượng chất bẩn người ngày xả vào hệ thống thoát nước (TCVN 7957:2008) 27 Bảng 2.2 Thành phần nước thải sinh hoạt khu dân cư 28 Bảng 2.3 Các mức độ XLNT cơng trình 28 Bảng 2.4 Tiềm nhu cầu dùng nước tái sinh đối tượng giai đoạn 2010 – 2020 48 Các bảng chương Bảng 4.1 Tiêu chuẩn xây dựng TCVN 7957-2008 70 Bảng 4.2 Phân bố lưu lượng nước thải thị tứ Phùng Hưng 70 Bảng 4.3- Giá trị thơng số nhiễm làm sở tính tốn giá trị tối đa cho phép nước thải sinh hoạt theo QCVN14:2008/BTNMT 73 Bảng 4.4:Kết tính tốn thuỷ lực mương dẫn nước thải sau ngăn tiếp nhận 76 Bảng 4.5: Tóm tắt thơng số thiết kế song chắn rác 78 Bảng 4.6: kích thước ngăn tiếp nhận nước thải 78 Bảng 4.7: Tóm tắt thông số thiết kế ngăn tiếp nhận 79 Bảng 4.8 Thông số thiết kế bể lắng cát ngang 80 Bảng 4.9: Tóm tắt thông số thiết kế bể lắng I 85 Bảng 4.10: Tóm tắt thơng số thiết kế mương oxy hóa (MOT) 97 Bảng 4.11: Tóm tắt thông số thiết kế bể lắng II 99 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, BIỂU ĐỒ Các hình vẽ chương Hình 1.1 Sơ đồ sử dụng nước thải hệ VAC 19 Hình 1.2 Sơ đồ hệ thống xử lý nước thải hồ sinh học kết hợp nuôi cá 20 Hình 1.3 Cây xanh khu Saigon Pearl, P.22, Q.Bình Thạnh, TP.HCM tưới nước thải qua xử lý 21 Hình 1.4 Trạm xử lý nước thải thành phố Buôn Ma Thuột sử dụng cơng nghệ hồ sục khí hồ ổn định nước thải 22 Hình 1.5 Hồ ni cá rộng 17 Yên Sở - Hoàng Mai – Hà Nội 23 Hình 1.6 Rau tưới dòng thải đầu hồ cá 23 Các hình vẽ chương Hình 2.1 Quan hệ giữu BOD cịn lại thời gian phân huỷ 31 Hình 2.2 Quan hệ giữu BOD sử dụng thời gian phân huỷ 31 H ình 2.3 Quan hệ BOD thời gian phân huỷ 32 Hình 2.4 Sơ đồ mơ tả q trình sinh hóa khử nitơ nước thải 36 Các hình vẽ chương Hình 3.1 Nguyên tắc hoạt động MBR 55 Hình 3.2 Sơ đồ cơng nghệ bể sinh học màng vi lọc MBR 56 Hình 3.3 Sơ đồ dây chuyền công nghệ XLNT theo phương pháp sinh học điều kiện tự nhiên 59 Hình 3.4 Sơ đồ dây chuyền cơng nghệ XLNT theo phương pháp sinh học điều kiện nhân tạo 63 Hình 3.5 Cấu tạo chức hoạt động: JKS cải tiến gồm có ngăn (bể) 64 Các hình vẽ chương Hình 4.1: Mặt tổng thể thị tứ Phùng Hưng 70 Hình 4.2: Sơ đồ công nghệ sử dụng hồ sinh học 75 Hình 4.3: Sơ đồ công nghệ sử dụng hồ sinh học 86 Hình 4.4: Sơ đồ công nghệ phương án 92 Hình 4.5: Mặt cắt ngang mương oxy hóa MOT 94 MỞ ĐẦU Sự cần thiết đề tài : Việt Nam có nhiều khu đô thị xây dựng Các khu đô thị nơi tập trung dân cư có sở hạ tầng kỹ thuật phát triển nhanh Do nhu cầu dùng nước lớn kéo theo lượng nước thải lớn, đặc biệt lượng nước thải sinh hoạt Trong nước thải sinh hoạt có chứa nhiều chất hữu chất dinh dưỡng cần thiết cho trồng nitơ, phốtpho, kali số chất dinh dưỡng có hàm lượng thấp khác đồng, sắt, kẽm,… Do ta sử dụng lại nước thải làm nước tưới cho trồng Bên cạnh chất dinh dưỡng có lợi cho trồng, nước thải sinh hoạt cịn chứa chất gây nhiễm chất độc hại khác Các mầm bệnh cư trú phân vi rút gây bệnh, vi khuẩn, động vật đơn bào giun sán, tồn với số lượng lớn Phần lớn, lượng nước thải sinh hoạt khu đô thị xử lý sơ qua bể tự hoại sau đổ thẳng ao hồ, sau chảy sơng Đây tác nhân gây nhiễm môi trường nước thải sinh hoạt nguyên nhân gây vấn đề sức khỏe cho cộng đồng Mặt khác, nhu cầu dùng nước khu thị lớn có nhu cầu cho việc tưới cây, rửa đường (thường chiếm khoảng 10% tổng nhu cầu dùng nước cho tồn thị) mà thực tế, lượng nước trái đất ngày trở nên khan ô nhiễm, chí ngày xung đột mâu thuẫn tiết kiệm nước bổ cập lại nguồn cấp nước cần thiết Ngoài ra, việc sử dụng nguồn nước cấp chưa hợp lý, gây lãng phí Cụ thể nhiều doanh nghiệp sử dụng nước cấp để làm mát, tưới vệ sinh nhà xưởng, người dân sử dụng công việc sinh hoạt giặt, vệ sinh… sử dụng nguồn nước chất lượng thấp Để giải vấn đề cấp bách nêu cần có giải pháp hiệu giải pháp xử lý sử dụng lại nước thải sinh hoạt sau xử lý Tuy nhiên, vấn đề bị bỏ ngỏ, xem xét, cân nhắc đến khâu quy hoạch khu đô thị hat phát triển dự án vệ sinh đô thị Vì đề tài “ Nghiên cứu cơng nghệ xử lý tái sử dụng nước thải sinh hoạt cho khu đô thị Việt Nam” nhằm rõ lợi ích việc tận dụng nước thải sinh hoạt sau xử lý, góp phần tiết kiệm chi phí xử lý nước thải, tiết kiệm lượng nước cấp, cải thiện môi trường sống bảo vệ môi trường Mục tiêu nghiên cứu : - Đánh giá nhu cầu tái sử dụng nước thải sinh hoạt sau xử lý thị - Chỉ lợi ích việc tái sử dụng nước thải sinh hoạt sau xử lý cho khu đô thị - Đề xuất dây chuyền công nghệ xử lý nước thải cho khu đô thị nhằm tái sử dụng cho nhu cầu dội rửa nhà vệ sinh, tưới cây, rửa đường Đối tượng nghiên cứu : Công nghệ xử lý tái sử dụng nước thải sinh hoạt Phạm vi phương pháp nghiên cứu : - Phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu đề xuất dây chuyền công nghệ xử lý tái sử dụng nước thải sinh hoạt cho khu đô thị loại V- áp dụng cho thị tứ Phùng Hưng - Khoái Châu - Hưng Yên - Phương pháp nghiên cứu: + Thu thập tổng hợp số liệu + Nghiên cứu tổng quan + Phương pháp chuyên gia + Phương pháp so sánh + Phương pháp phân tích, tổng hợp, đánh giá kết + Phương pháp kế thừa Cơ sở pháp lý liên quan *Luật bảo vệ môi trường 2005 Nghị định I Quy định chung: Luật bảo vệ môi trường 2005 Nghị định số 80/2006/NĐ-CP ngày 09/8/2006 Chính phủ việc quy định chi tiết hướng dẫn thi hành số điều Luật bảo vệ môi trường II Quy định cụ thể - Nghị định số 140/2006/NĐ-CP ngày 22-11-2006 Chính phủ qui định việc bảo vệ môi trường khâu lập, thẩm định, phê duyệt tổ chức thực chiến lược, quy hoạch, kế hoạch, chương trình phát triển dự án phát triển - Nghị định số 59/2007/NĐ-CP ngày 09-4-2007 Chính phủ quản lý chất thải rắn III Quy định phí bảo vệ mơi trường - Nghị định số 67/2003/NĐ-CP ngày 13-6-2003 Chính phủ phí bảo vệ môi trường nước thải - Nghị định số 04/200/NĐ-CP ngày 8-01-2007 phủ sửa đổi, bổ sung số điều Nghị định số 67/2003/NĐ-CP ngày 13 tháng năm 2003 Chính phủ phí bảo vệ môi trường nước thải * Hệ thống văn quy phạm quản lý thoát nước a.Nghị định 42/2009/NĐ-CP ngày 7/5/2007 Chính phủ việc phân loại đô thị Nghị định nêu rõ: Việc phân loại đô thị nhằm tổ chức, xếp phát triển hệ thống đô thị nước; lập, xét duyệt quy hoạch xây dựng đô thị; nâng cao chất lượng đô thị phát triển đô thị bền vững; xây dựng sách chế quản lý thị phát triển đô thị Đô thị phân thành loại, thị loại đặc biệt thành phố trực thuộc Trung ương có quận nội thành, huyện ngoại thành đô thị trực thuộc Đô thị loại I, loại II thành phố trực thuộc Trung ương có quận nội thành, huyện ngoại thành có thị trực thuộc; thành phố thuộc tỉnh có phường nội thành xã ngoại thành Đô thị loại III thành phố thị xã thuộc tỉnh có phường nội thành, nội thị xã ngoại thành, ngoại thị Đô thị loại IV thị xã 10 thuộc tỉnh có phường nội thị xã ngoại thị Đô thị loại IV, đô thị loại V thị trấn thuộc huyện có khu phố xây dựng tập trung có điểm dân cư nông thôn Điều kiện để công nhận loại cho đô thị điều chỉnh mở rộng địa giới đô thị mới: Việc điều chỉnh mở rộng địa giới đô thị phải vào quy hoạch xây dựng đô thị quan nhà nước có thẩm quyền phê duyệt Các khu vực điều chỉnh mở rộng địa giới phải đầu tư xây dựng đạt tiêu chuẩn phân loại đô thị Đối với khu vực dự kiến hình thành thị phải có quy hoạch xây dựng thị quan nhà nước có thẩm quyền phê duyệt đầu tư xây dựng đạt tiêu chuẩn phân loại đô thị Trường hợp đặc biệt theo yêu cầu quản lý lãnh thổ, chủ quyền quốc gia quản lý phát triển kinh tế- xã hội, việc định cấp quản lý hành khu vực quan quản lý nhà nước có thẩm quyền định trước khu vực đầu tư xây dựng đạt tiêu chuẩn phân loại đô thị Nghị định quy định nguyên tắc, tiêu chuẩn phân loại đô thị, chức đô thị; quy mô dân số tối thiểu phải đạt 4000 người trở lên; mật độ dân số phù hợp với quy mô, tính chất đặc điểm loại thị; tỷ lệ lao động phi nông nghiệp nội thành, nội thị phải đạt tối thiểu 65% so với tổng số lao động; hệ thống cơng trình hạ tầng thị; kiến trúc, cảnh quan đô thị b.Nghị định 88/2007/NĐ-CP ngày 28/5/2007 nước thị khu cơng nghiệp Theo Nghị định 88/2007/NĐ-CP, Chính phủ quy định: nước thải từ hệ thống nước thị, khu cơng nghiệp, từ hộ thoát nước đơn lẻ xả nguồn tiếp nhận thải từ hộ thoát nước xả vào hệ thống nước thị, khu công nghiệp phải bảo đảm quy chuẩn môi trường quan Nhà Nước có thẩm quyền quy định Đối với khu cơng nghiệp, thị hình thành phải quy hoạch xây dựng hệ thống thoát nước mưa, nước thải riêng Các thị có hệ thống nước tùy điều kiện cụ thể đô thị để nghiên cứu tổ chức quy hoạch thoát nước chung, riêng nửa riêng 97 Bảng 4.10: Tóm tắt thơng số thiết kế mương oxy hóa (MOT) Tên thơng số STT Đơn vị Số lượng Chiều rộng mặt nước (a) m Chiều rộng đáy (b) m Chiều cao (H) m 1,6 Thời gian nước lưu (t) h 16,6 Chiều ngang xây dựng mương (B) m 5,2 Chiều dài tổng mương (L) m 144 Chiều dài phần mương uốn cong (L1) m 37,68 Chiều dài phần thẳng (L2) m 53,13 Bể lắng đứng đợt II Bể lắng đợt II có nhiệm vụ lắng bùn hoạt tính hình thành q trình xử lý sinh học hiếu khí mương xi hóa Tính toán bể lắng đứng gồm nội dung sau: Diện tích tiết diện ướt ống trung tâm bể lắng II tính theo cơng thức: f  Qmax,s Vtt  0,0219  0,73 (m2) 0,03 Trong đó: Qmax = Lưu lượng tính tốn lớn nhất, Qmax = 79,1 (m3/h) = 0,0219 (m3/s) Vtt = Tốc độ chuyển động nước thải ống trung tâm, lấy không lớn 30 mm/s hay 0,03 m/s, Điều 8.5.11 TCVN 7957-2008 Diện tích ướt bể lắng đứng mặt tính theo cơng thức: 98 F Qmax.s 0,0219   43,9 (m2) V 0,0005 Trong đó: V = Tốc độ chuyển động nước thải bể lắng đứng đợt II V = 0,5 mm/s (Điều 8.5.8 TCVN 7957-2008) Tổng diện tích bể là: FT  F  f  43,9  0,73  44,63 (m2) Chọn đường kính bể lắng đợt II: D = 5,9 (m) (lấy đường kính với bể lắng đứng đợt I) Diện tích bể bằng: F1  xD  3,14  (5,9)  27,3 (m2) Số lượng bể lắng đợt II tính theo cơng thức: n FT 44,63   1,6 , chọn n = bể F1 27,3 Đường kính ống trung tâm tính theo cơng thức: d 4 f  0,73   0,66 (m) 2  3,14 Chiều cao lớp nước bể lắng đứng đợt II: hl = v  t  0,0005  1,5  3600  2,7 (m) Trong đó: t = thời gian lắng, t = 1,5 (h) Chiều cao tổng cộng bể lắng đứng đợt II tính tốn tương tự bể lắng đứng đợt I: H = h1 + hn + h4 = 2,7 + 1,6 + 0,3 = 4,6 m Trong đó: hn = Chiều cao hình nón cụt , hn = 1,6 (m) 99 h4 = Chiều cao thành bể lắng tình từ mực nước trở lên, hn = 0,3 (m) α = góc nghiêng đáy bể lăng so với phương ngang, lấy không nhỏ 500, chọn α = 500 Bảng 4.11: Tóm tắt thơng số thiết kế bể lắng II Tên thông số STT Đơn vị Khối lượng Số bể lắng làm việc đồng thời bể 2 Đường kính bể (D) m 5,9 Chiều cao (H) m 4,6 Thời gian nước lưu (t) h 1,5 Chiều dày tường BTCT (δ) m 0,2 Hiệu xử lý nước thải qua mương ô xi hóa bể lắng II theo tiêu BOD5 giảm 75-80% lại: 227,43  (100  75)  56,86 mg/l 100 Hồ sinh học Các số liệu đầu vào để tính tốn: - Lưu lượng nước thải đầu vào:Q= 350 m3/ ngđ - Hàm lượng BOD5 sau xử lý mương oxi hóa: 56,86 mg/l - Nhiệt độ nước thải 22C Các số liệu đầu cần đạt: BOD5≤30 mg/l Thời gian lưu nước hồ tính theo cơng thức: t L L r  lg a , ngày K Lt  L Trong đó: K: Hằng số tốc độ tiêu thụ oxi ngăn xử lý triệt để hồ sinh học, K=0,1*1,47(T20) , ngày-1 La, Lt: Giá trị BOD5 nước thải vào hồ hồ Lr: Giá trị BOD5 bổ sung cho q trình sinh hóa diễn hồ, Lr=1,5-3 mg/l 100 Chọn hồ sinh học hiếu khí làm thống tự nhiên để tính tốn thiết kế  Tính tốn thiết kế hồ sinh học bậc Muốn tái sử dụng nước thải đầu phải đạt cột A QCVN14:2008/BTNMT tức Lt 30 mg/l, Chọn Lt=30 mg/l Thời gian lưu nước hồ tính theo cơng thức: t L L r 1 56,86  0,3  lg a   lg   2,7 ngày K Lt  L 0,11 30  0,11 Thể tích hồ tính theo cơng thức: WI=Q×t=350×2,7=957 m3 Chọn chiều sâu hồ H=1m ta có diện tích hồ A=957 m2 Lượng Ecoli khỏi hồ tính theo cơng thức: Nt  Na (1  K b  t ) n Trong đó: Kb: Hằng số tốc độ diệt khuẩn, Kb=2,6*1,19(T-20), ngày-1 Na, Nt: Giá trị BOD5 nước thải vào hồ hồ n: số ngăn hồ Với T=22C, Kb=2,6*1,19(22-20), ngày-1=3,68 ngày-1 Na=5*107 MPN/100 ml Với n=4, N t  Na  10  =3×103 MPN/100ml - Thỏa mãn cột A 4 (1  K b  t ) 11 QCVN14:2008/BTNMT Vậy phải thiết kế ngăn hồ sinh học làm thống, ngăn có diện tích 957 m2 101 4.2.3 Tính tốn sơ chi phí đầu tư, chi phí vận hành I VỐN ĐẦU TƯ CHO TỪNG HẠNG MỤC CƠNG TRÌNH PHƯƠNG ÁN 1 Vốn đầu tư xây dựng a) Chi phí xây dựng : STT Hạng mục cơng trình Loại vật liệu Bê tơng lót Ngăn tiếp nhận Bể lắng cát ngang Bể lắng hai vỏ (đợt 1) Bể làm thoáng sơ Chuỗi hồ sinh học Tổng cộng Sân phơi bùn đá 4x6 M100 BTCT đá1x2 M200 Bê tơng lót đá 4x6 M100 BTCT đá1x2 M200 Bê tơng lót đá 4x6 M100 BTCT đá1x2 M200 Bê tơng lót đá 4x6 M100 BTCT đá1x2 M200 Khối lượng Đào đất Khối lượng vận chuyển đất Bê tơng lót đá 4x6 M100 BTCT đá1x2 M200 Khối lượng (m3) Đơn giá (đồng) Thành tiền (đồng) 0,15 5.000.000 750.000 1,6 6.000.000 9.600.000 0,15 5.000.000 600.000 0,24 6.000.000 1.440.000 11,8 5.000.000 59.000.000 70,8 6.000.000 424.800.000 11,8 5.000.000 109.000.000 35,9 6.000.000 287.400.000 6088 60.000 365.280.000 60 800.000 48.000.000 51,4 5.000.000 257.000.000 7,2 6.000.000 43.200.000 1.606.070.000 102 b) Phần thiết bị STT Tên thiết bị ĐV SL Đơn giá Thành tiền Song chắn rác Cái 3.500.000 3.500.000 Bơm nước thải Cái 12.000.000 48.000.000 Bơm bùn Cái 30.000.000 60.000.000 Tổng cộng 111.500.000 Tổng kinh phí đầu tư qua hạng mục cơng trình: T  1.606.070.000  111.500.000 = 1.717.570.000(đồng) Chọn chi phí xây dựng chi phí thiết bị khấu hao 10 năm Tổng chi phí đầu tư cho năm là: T 1nam   T 1.717.570.000  = 171.570.000 (đồng) 10 10 Chi phí quản lý vận hành a) Chi phí cơng nhân - Cán bộ: (người) x 6.000.000 (đồng/tháng) x 12 (tháng) = 144.000.000 (đồng) - Công nhân: (người) x 3.000.000 (đồng/tháng) x 12 (tháng) = 108.000.000 (đồng) Tổng cộng: 144.000.000 + 108.000.000 = 252.000.000 (đồng) b) Chi phi điện Công suất (KW) 1,5 STT Hạng mục Bơm nước thải từ hố thu lên bể lắng cát Bơm nước thải lên bể lọc sinh học 1,5 15.768.000 Bơm bùn từ bể lắng I, 1,5 15.768.000 Tổng cộng (Ghi : Giả sử tính giá điện trung bình, 1kW = 1200 VNĐ) Tổng chi phí quản lý vận hành năm: Chi phí ( đồng/năm) 15.768.000 47.304.000 103 Sql = 252.000.000 + 47.304.000 = 299.304.000 (đồng) Tổng chi phí đầu tư Tổng chi phí đầu tư cho cơng trình S = Scb + Sql = 171.570.000 + 299.304.800 = 471.061.000 (đồng) Giá thành xử lý m3 nước thải Sxl = S 471.061.000 =  1.075 (đồng) 1200  365 1200  365 Lãi suất ngân hàng: i = 15%/năm Giá thành thực tế để xử lý m3 nước thải Stt = Sxl ( 1+ 15% ) = 1075x( 1+ 0,15)  1.236 (đồng) II VỐN ĐẦU TƯ CHO TỪNG HẠNG MỤC CƠNG TRÌNH PHƯƠNG ÁN Vốn đầu tư xây dựng a) Chi phí xây dựng STT Hạng mục công trình Ngăn tiếp nhận Bể lắng cát ngang Loại vật liệu Bê tơng lót đá 4x6 M100 BTCT đá1x2 M200 Bê tơng lót đá 4x6 M100 BTCT đá1x2 M200 Bê tơng lót đá 4x6 M100 Bể làm thống sơ BTCT đá1x2 M200 Bể lắng hai vỏ (đợt Bê tông lót Khối lượng (m3) Đơn giá (đồng) Thành tiền (đồng) 0,15 5.000.000 750.000 1,6 6.000.000 9.600.000 0,12 5.000.000 600.000 0,24 6.000.000 1.440.000 11,8 5.000.000 59.000.000 35,9 11,8 6.000.000 5.000.000 215.400.000 59.000.000 104 1) đá 4x6 M100 BTCT đá1x2 M200 Bê tơng lót 70,8 6.000.000 424.800.000 54,1 5.000.000 270.500.000 56,8 6.000.000 340.800.000 7,8 5.000.000 39.000.000 31,9 6.000.000 191.400.000 3828 60.000 229.680.000 38 800.000 30.400.000 đá 4x6 M100 51,4 5.000.000 257.000.000 BTCT đá1x2 M200 7,2 6.000.000 43.200.000 2.162.220.000 đá 4x6 M100 Mương oxy hố BTCT đá1x2 M200 Bê tơng lót đá 4x6 M100 Bể lắng đợt Hồ sinh học Sân phơi bùn Tổng cộng BTCT đá1x2 M200 Khối lượng Đào đất Khối lượng vận chuyển đất Bê tơng lót b) Phần thiết bị STT Tên thiết bị ĐV SL Đơn giá Thành tiền Song chắn rác Cái 3.500.000 3.500.000 Bơm nước thải Cái 12.000.000 48.000.000 Bơm bùn Cái 30.000.000 60.000.000 Tổng cộng 111.500.000 105 Tổng kinh phí đầu tư qua hạng mục cơng trình: T  2.162.220.000  11.500.000 = 2.273.720.000 (đồng) Chọn chi phí xây dựng chi phí thiết bị khấu hao 10 năm Tổng chi phí đầu tư cho năm là: T 1nam   T 2.273.720.000  = 227.372.000 (đồng) 10 10 Chi phí quản lý vận hành a) Chi phí cơng nhân - Cán bộ: (người) x 6.000.000 (đồng/tháng) x 12 (tháng) = 144.000.000 (đồng) - Công nhân: (người) x 3.000.000 (đồng/tháng) x 12 (tháng) = 108.000.000 (đồng) Tổng cộng: 144.000.000 + 108.000.000 = 252.000.000 (đồng) b) Chi phi điện STT Hạng mục Bơm nước thải từ hố thu lên bể lắng cát Bơm nước thải lên bể lắng II Bơm bùn từ bể lắng I, Bể lắng II (2 cái) Công suất (KW) 1,5 1,5 1,5 Motơ khuấy trộn mương oxy hóa 15 Tổng cộng (Ghi : Giả sử tính giá điện trung bình 1kW = 1200 VNĐ) Tổng chi phí quản lý vận hành năm: Sql = 252.000.000 + 204.984.000= 456.984.000 (đồng) Tổng chi phí đầu tư Chi phí ( đồng) 15.768.000 15.768.000 15.768.000 157.680.000 204.984.000 106 Tổng chi phí đầu tư cho cơng trình S = Scb + Sql = 227.372.000+ 456.984.000 = 684.356.000 (đồng) Giá thành xử lý m3 nước thải Sxl = 684.356.000 S = 1200  365 1200  365  1562 (đồng) Lãi suất ngân hàng: i = 15%/năm Giá thành thực tế để xử lý m3 nước thải Stt = Sxl ( 1+ 15% ) = 1562 ( 1+ 15%)  1.800 (đồng)  So sánh phương án Lọai chi phí Vốn đầu tư xây dựng Giá thành cho 1m3 nước(đồng/m3) * Nhận xét chung: Phương án Phương án 1.606.070.000 2.162.220.000 1.236 1.800 Cơ sở lựa chọn: Sơ đồ cơng nghệ thành phần cơng trình đơn vị trạm xử lý nước thải lựa chọn phụ thuộc vào: - Công suất hệ thống xử lý: Trung bình khoảng 1200m3/ngày đêm - Thành phần tính chất nước thải:Chủ yếu nước thải sinh hoạt - Điều kiện địa phương: Về mặt kinh tế, mặt kỹ thuật, điều kiện không gian bố trí mặt hệ thống xử lý, điều kiện khí hậu địa chất, thuỷ văn cơng trình,… - Mức độ cần thiết xử ý nước thải * Nhận xét : Nhìn chung phương án đề xuất có khả xử lý nước thải đạt tiêu chuẩn nguồn thải Tuy nhiên phượng án có ưu điểm hơn: Dễ vận hành, chi phí xây dựng thiết bị (vì cơng trình hơn) nhiên diện tích xây dựng lại nhiều phương án Sau cân nhắc yếu tố có liên quan, sở nội thị tứ, lựa chọn phương án để thiết kế hệ thống xử lý tái sử dụng nước thải 107 4.2.4 Lợi ích việc tái sử dụng nước thải sinh hoạt sau xử lý cho thị tứ Phùng Hưng Trong phạm vi Luận văn tác giả đề cấp tới vấn đề tái sử dụng nước sau xử lý vào mục đích tưới cây, rửa đường dội rửa nhà vệ sinh Theo bảng tính tốn nhu cầu dùng nước trình bày tổng nhu cầu dùng nước tưới thị tứ Phùng Hưng 350 (m3/ngđ) Theo đơn giá nước cấp khu vực thì, giá khối nước dành cho kinh doanh, du lịch 4000/1m3 Như vậy, tổng chi phí nước để phục vụ dội nhà vệ sinh, tưới rửa đường là: + Trung bình ngày: Gtngày = 350*4000 = 1.400.000 (VND) + Trung bình tháng: Gttháng = 1.400.000*30 = 42.000.000 (VND) + Trung bình năm: Gtnăm = 42.000.000*12 = 504.000.000 (VND) Như vậy, năm doanh nghiệp phí tỉ đồng tiền nước để cấp cho nhu cầu tưới cây,rửa đường dội rửa nhà vệ sinh Tuy nhiên doanh nghiệp tái sử dụng lại lượng nước thải sau xử lý để dùng vào nhu cầu tưới rửa đường dội rửa nhà vệ sinh doanh nghiệp tiết kiệm khoản chi phí là: Gtk = Gt – Gxl (VND) Trong đó: Gtk_chi phí tiết kiệm (VND) Gt_chi phí dùng nước cấp để sử dụng (VND) Gxl_chi phí xử lý nước thải để tái sử dụng (VND) Như tính tính chi phí xử lý lượng nước thải để tái sử dụng nước thải là: Gxl = Q.gxl (VND) Q_lượng nước cần xử lý, Q = 350 (m3/ngđ) Gxl_chi phí xử lý 1m3 nước thải, gxl = 1236 (VND/1m3) Chi phí xử lý lượng nước thải để tái sử dụng là: + Trung bình ngày: Gxlngày = 350x1236 = 432.600 (VND) 108 + Trung bình tháng: Gxltháng = 432.600x30 = 12.978.000 (VND) + Trung bình năm: Gxlnăm = 12.978.000 x12 = 155.736.000 (VND) Giá trị doanh nghiệp tiết kiệm năm là: Gtknăm = Gtnăm – Gxlnăm (VND) Gtknăm = 504.000.000 – 155.736.000 = 348.264.000 (VND) Vậy năm doanh nghiệp tiết kiệm xấp xỉ năm trăm triệu đồng Ở đề cập tới việc tái sử dụng nước thải vào nhu cầu tưới cây, rửa đường dội rửa nhà vệ sinh nên đề cấp tới việc tái sử dụng nước thải sau xử lý vào mục đích sử dụng khác dùng để cấp nước chữa cháy, cấp nước cho xây dựng, làm hồ điều hịa cảnh quan doanh nghiệp cịn tiếp kiệm tiền với cón số lớn Đặc nước thải sau xử lý sử dụng làm nguồn bổ sung nguồn nước ngầm góp phần cân vịng tuần hồn nước đảm bảo mơi trường 4.3 Kết luận Như vây để lựa chon dây chuyền cơng nghệ thành phần cơng trình đơn vị trạm xử lý nước thải lựa chọn phụ thuộc vào: - Công suất hệ thống xử lý: Trung bình khoảng 700 m3/ngày đêm - Thành phần tính chất nước thải: Chủ yếu nước thải sinh hoạt - Điều kiện địa phương: Về mặt kinh tế, mặt kỹ thuật, điều kiện không gian bố trí mặt hệ thống xử lý, điều kiện khí hậu địa chất, thuỷ văn cơng trình,… - Mức độ cần thiết xử lý nước thải Với thị tứ Phùng Hưng nằm vùng có kinh tế nơng nghiệp chủ yếu việc lựa chọn công nghệ xử lý sinh học giải pháp tối ưu diện tích đất lớn thuận lợi cho việc xây dựng hồ sinh học tự nhiên để xử lý tái sử dụng nước thải sau xử lý Cơng nghệ góp phần cải tạo mơi trường cảnh quan cho thị tứ, cải thiện môi trường sống khu dân cư 109 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Đề tài “Nghiên cứu công nghệ xử lý tái sử dụng nước thải sinh hoạt cho khu đô thị Việt Nam” rõ lợi ích tiềm tái sử dụng nước thải sinh hoạt sau xử lý Tái sử dụng nước thải sau xử lý giúp nhà đầu tư tiết kiệm chi phí đầu tư, giảm chi phí vận hành, quản lý mà cịn góp phần bảo vệ mơi trường, góp phần tiết kiệm nguồn tài nguyên nước, đảm bảo cho vòng tuần hoàn nước Đề tài cho thấy phạm vi tái sử dụng nước thải sinh hoạt lớn thị, nơng nghiệp, cơng nghiệp, trí, Tuy nhiên để tái sử dụng có hiệu cần phải lựa chọn dây chuyền công nghệ phù hợp cho đối tượng tái sử dụng nước Để lựa chọn dây chuyền công nghệ tái sử dụng nước thải cần vào nhu cầu sử dụng nước thải đối tượng sau tính đến yếu tố khác Kiến nghị - Các nhà đầu tư xây dựng dự án cần phải trọng nhiều việc bảo vệ mơi trường, khơng nên lợi nhuận mà làm ảnh hưởng đến môi trường - Các cá nhân, tổ chức, doanh nghiệp nhà nước cần phổ biến sâu rộng việc sử dụng nước hợp lý, vấn đề tái sử dụng nước thải sau xử lý để bảo vệ hành tinh sống - Mỗi chúng cần nâng cao ý thức sử dụng nguồn nước, tránh gây lãng phĩ, tận dụng triệt để - Đề nghị quan chức kiện toàn văn bản, luật định đầu tư dự án, thiết kế, thi cơng liên quan đến vấn đề cấp nước, xử lý nước vấn đề bảo vệ môi trường - Nhà nước cần đầu tư nhiều vào hạ tầng mạng lưới cấp thoát nước, xử lý nước, cải tạo làm hệ thống mạng lưới cấp thoát nước cũ hỏng, trạm xử lý không đạt tiêu chuẩn để tránh lãng phí, bảo vệ mơi trường, nâng cao chất lượng sống 110 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt PGS.TS Nguyễn Việt Anh Bể tự hoại bể tự hoại cải tiến Nhà xuất xây dựng,2009 PGS.TS Lều Thọ Bách; D.Xanthoulis; Wang Chengduan; Hán Brix Xử lý nước thải chi phí thấp Nhà xuất xây dựng, 2010 PGS.TS Trần Đức Hạ Xử lý nuớc thải đô thị Nhà xuất Khoa học kỹ thuật, 2006 PGS.TS Trần Đức Hạ Xử lý nuớc thải sinh hoạt quy mô vừa nhỏ Nhà xuất Khoa học kỹ thuật, 2006 PGS.TS Trần Đức Hạ Xử lý nước thải đô thị Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, 2006 PGS, TS Hoàng Văn Huệ; PGS, TS Trần Đức Hạ; Ths Mai Liên Hương; Ths Lê Mạnh Hà; Ths Trần Hữu Diện Thoát nước tập I- Mạng lưới thoát nước Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, 2001 PGS, TS Hoàng Văn Huệ; PGS, TS Trần Đức Hạ Thoát nước tập II- Xử lý nước thải Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, 2002 Luật bảo vệ môi trường 2005 Nghị định số 67/2003/NĐ-CP ngày 13-6-2003 Chính phủ phí bảo vệ mơi trường nước thải 10 Nghị định số 80/2006/NĐ-CP ngày 09/8/2006 Chính phủ việc quy định chi tiết hướng dẫn thi hành số điều Luật bảo vệ môi trường 11 Nghị định số 04/200/NĐ-CP ngày 8-01-2007 phủ sửa đổi, bổ sung số điều Nghị định số 67/2003/NĐ-CP ngày 13 tháng năm 2003 Chính phủ phí bảo vệ mơi trường nước thải 12 Nghị định 88/2007/NĐ-CP ngày 28/5/2007 nước thị khu cơng nghiệp 13 Nghị định 42/2009/NĐ-CP ngày 7/5/2009 Chính phủ việc phân loại đô thị 111 14 Nguyễn Phước Dân, Huỳnh Khánh An, Phạm Ngọc Hòa “Đánh giá tiềm tái sử dụng nước thải thành phố Hồ Chí Minh “ 15 QCVN 01:2008/BXD quy hoạch xây dựng 15 QCVN 14:2008/TNMT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia nước thải sinh hoạt 16 QCVN 07:2010/BXD – QCKTQG cơng trình hạ tầng kỹ thuật thị 17 TCVN 4474-1987 Thốt nước bên cơng trình 18 TCVN 4513-1988 Cấp nước bên cơng trình 19 TCVN 5945 – 2005 Nước thải công nghiệp- Tiêu chuẩn thải 20 TCVN 33-2006 Cấp nước Mạng lưới cấp nước cơng trình Tiêu chuẩn thiế tkế 21 TCVN 7957- 2008 Thốt nước Mạng lới nước bên ngồi Tiêu chuẩn thiết kế 22 Thông tư 09/2009/TT-BXD ngày 21/5/2009 Quy định chi tiết thực số nội dung Nghị định số 88/2007/NĐ-CP ngày 28/5/2007 nước thị khu công nghiệp 23.GS TS Lâm Minh Triết” Xử lý nước thải đô thị & công nghiệp”, , NXB Đại học Quốc Gia TP.HCM, 2004 Tiếng Anh Asano and Levine, 1998 J.Y.Chu et al 2004 Metcalt&Eddy, Wastewater Engineering Treatment, Disposal, Reuse, Fourth Edition, 2004) 4.Otterpohl, 2000 / 28 /