Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khách sạn The Mira công suất 180 m3/ngày MỤC LỤC Nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp Lời cám ơn Tóm tắt đồ án Mục lục i Danh sách bảng biểu vi Danh sách hình vẽ vii Danh sách từ viết tắt viii MỞ ĐẦU 1 Đặt vấn đề Mục tiêu nghiên cứu Nội dung nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Đối tượng giới hạn nghiên cứu CHƯƠNG 1: TỒNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI SINH HOẠT CHO KHÁCH SẠN THE MIRA 1.1 Tổng quan dự án khách sạn The Mira 1.1.1 Vị trí dự án 1.1.3 Quy mô dự án 1.1.4 Nồng độ nước thải khu dân cư 1.2 Tổng quan nước thải sinh hoạt 1.2.1 Nguồn gốc nước thải khu dân cư 1.2.2 Thành phần nước thải khu dân cư a Thành phần vật lý b Thành phần hóa học c Thành phần vi sinh, vi sinh vật 1.2.3 Tính chất nước thải khu dân cư 1.2.4 Các tác hại nước thải sinh hoạt SVTH:Trần Dương Hải GVHD: PGS TS Nguyễn Đinh Tuấn i Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khách sạn The Mira công suất 180 m3/ngày a Ảnh hưởng đến sức khỏe người a1 Bệnh lây từ phân – miệng không vi khuẩn a2 Bệnh lây từ phân – miệng không vi khuẩn a3 Nhiễm giun sán a4 Bệnh sán dây a5 Giun sán nước a6 Các bệnh liên quan đến vector truyền a7 Bệnh động vật gặm nhắm truyền nhiễm b Ảnh hưởng đến môi trường 1.3 Các phương pháp xử lý nước thải sinh hoạt 10 1.3.1 Phương pháp học 10 a Song chắn rác, lưới chắn rác 10 b Bể lắng 13 b1 Bể lắng đứng 13 b2 Bể lắng ngang 14 b3 Bể lắng ly tâm 14 c Bể điều hòa 15 1.3.2 Phương pháp hóa học 16 a Phương pháp trung hòa 16 b Khử trùng nước thải 17 1.3.3 Phương pháp sinh học 17 a Bể tự hoại 17 a1 Bể tự hoại ngăn 18 a2 Bể tự hoại cải tiến 18 b Bể hiếu khí bùn hoạt tính – aerotank 19 c Bể SBR 21 1.3.4 Xử lý bùn 24 1.3.5 Một số sơ đồ công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt thực tế 24 SVTH:Trần Dương Hải GVHD: PGS TS Nguyễn Đinh Tuấn ii Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khách sạn The Mira công suất 180 m3/ngày a Hệ thống xử lý nước thải khu chung cư cao cấp 24 b Hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt nhà máy 25 CHƯƠNG 2: ĐỀ XUẤT VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN CÔNG NGHỆ 27 2.1 Cơ sở lựa chọn 27 2.2 Quy mô hệ thống xử lý nước thải 27 2.3 Đề xuất công nghệ xử lý 28 2.3.1 Phương án 28 2.3.2 Phương án 31 2.4 Lựa chọn công nghệ xử lý 33 CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN THIẾT KẾ VÀ KHAI TỐN KINH PHÍ THỰC HIỆN 35 3.1 Bể thu gom, chắn rác 35 3.1.1 Chức 35 3.1.2 Vật liệu 35 3.1.3 Tính tốn 35 a Bể thu gom 35 b Thùng chắn rác 35 3.2 Bể điều hòa 36 3.2.1 Chức 36 3.2.2 Vật liệu 36 3.2.3 Tính tốn 36 a Kích thước bể điều hòa 36 b Đường kính ống dẫn nước thải vào bể 37 c Lượng khí cần thiết sục khí cho bể điều hòa 38 d Áp lực cần thiết cho hệ thống nén khí 39 e Tính bơm 40 3.3 Bể aerotank 42 3.3.1 Chức 42 3.3.2 Vật liệu 42 SVTH:Trần Dương Hải GVHD: PGS TS Nguyễn Đinh Tuấn iii Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khách sạn The Mira cơng suất 180 m3/ngày 3.3.3 Tính toán 42 a Xác định hiệu xử lý 42 b Thể tích bể aerotank (V) 43 c Kích thước bể 44 d Tính lượng bùn dư thải ngày 44 e Xác định lưu lượng bùn tuần hoàn 45 f Lượng oxy cung cấp cho bể aerotank 46 g Lựa chọn máy thổi khí cho bể aerotank 47 h Tinh toán đường ống dẫn khí 48 3.4 Bể lắng đứng 50 3.4.1 Chức 50 3.4.2 Vật liệu 50 3.4.3 Tính tốn 50 a Kích thước bể lắng 50 b Máng thu nước 53 c Thời gian lưu bùn 53 d Tính đường ống dẫn bùn tuần hoàn 54 e Tính tốn bơm bùn tuần hồn 54 f Tính tốn bơm bùn dư 54 3.5 Bể khử trùng 56 3.5.1 Chức 56 3.5.2 Vật liệu 56 3.5.3 Tính tốn 56 a Kích thước bể 56 b Hóa chất dùng cho q trình khử trùng 57 4.6 Bể chứa bùn 59 3.6.1 Nhiệm vụ 59 3.6.2 Tính tốn 59 SVTH:Trần Dương Hải GVHD: PGS TS Nguyễn Đinh Tuấn iv Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khách sạn The Mira cơng suất 180 m3/ngày 3.7 Dự tốn kinh phí xây dựng – vận hành 60 3.7.1 Ước tính chi phí xây dựng 60 3.7.2 Chi phí thiết bị 61 3.7.3 Chi phí quản lý, vận hành 62 a Chi phí điện 62 b Chi phí hóa chất 63 c Chi phí nhân cơng 63 d Chi phí khấu hao 63 e Chi phí bảo trì 63 CHƯƠNG IV: TỔ CHỨC QUẢN LÝ VÀ VẬN HÀNH HỆ THỐNG 65 4.1 Vận hành khởi động 65 4.1.1 Vận hành hệ thống không tải 65 4.1.2 Vận hành hệ thống điều kiện bình thường 66 4.2 Các cố thường gặp cách khắc phục 67 4.3.Cơng tác bảo trì bảo dưỡng hệ thống 68 4.3.1 Hệ thống đường ống bể chứa 68 4.3.2 Các thiết bị 69 KẾT LUẬN KIẾN NGHỊ 71 TÀI LIỆU THAM KHẢO 72 PHỤ LỤC 74 SVTH:Trần Dương Hải GVHD: PGS TS Nguyễn Đinh Tuấn v Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khách sạn The Mira công suất 180 m3/ngày DANH SÁCH CÁC BẢNG BIỂU Bảng 1.1: Nồng độ nước thải sinh hoạt khu dân cư Bảng 1.2: Thành phần nồng độ nước thải sinh hoạt khu dân cư dao động Bảng 2.1: Yêu cầu đầu nước thải sinh hoạt khu dân cư 27 Bảng 2.2: Hiệu suất xử lý phương án 30 Bảng 2.3: Hiệu suất xử lý cùa phương án 32 Bảng 2.4: So sánh phương án đề xuất công nghệ 33 Bảng 3.1: Số liệu thiết kế SCR 36 Bảng 3.2: Số liệu thiết kế bể điều hòa 40 Bảng 3.3: Số liệu thiết kế bể aerotank 49 Bảng 3.4: Thông số thiết kế bể lắng đứng 51 Bảng 3.5: Số liệu thiết kế bể lắng đứng 55 Bảng 3.6: Số liệu thiết kế bể khử trùng 58 Bảng 3.7: Số liệu thiết kế bể chứa bùn 60 Bảng 3.8: Chi phí xây dựng 60 Bảng 3.9: Chi phí thiết bị 61 Bảng 3.10: Chi phí điện 62 Bảng 4.1: Các cố thường gặp cách khắc phục 67 Bảng 4.2: Lịch bảo trì, bảo dưỡng thiết bị 69 Bảng 4.3: Lịch bảo trì, bảo dưỡng máy thổi khí 70 SVTH:Trần Dương Hải GVHD: PGS TS Nguyễn Đinh Tuấn vi Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khách sạn The Mira công suất 180 m3/ngày DANH SÁCH HÌNH VẼ Hình 1.1: Vị trí khu hộ cao cấp Feliz en vista Hình 1.2: Song chắn rác thủ công 11 Hình 1.3: Các hình dạng kích thước chắn rác 11 Hình 1.4: Song chắn rác khí 12 Hình 1.5: Lưới thép chắn rác 12 Hình 1.6: Mơ hình bể lắng đứng 13 Hình 1.7: Mơ hình bể lắng ngang 14 Hình 1.8: Mơ hình bể lắng ly tâm 15 Hình 1.9: Mơ hình điều hòa 16 Hình 1.10: Bể tự hoại ngăn 18 Hình 1.11: Bể tự hoại cải tiến BASTAF 19 Hình 1.12: Bể aerotank 20 Hình 1.13: Quá trình làm đầy 21 Hình 1.14: Quá trình phản ứng 22 Hình 1.15: Quá trình lắng 23 Hình 1.16: Quá trình xả cặn 23 Hình 1.17: Sơ đồ cơng nghệ xử lý nước thải khu chung cư cao cấp Dương Hồng 25 Hình 1.18: Sơ đồ cơng nghệ xử lý nước thải sinh hoạt nhà máy Bình Hưng 26 Hình 2.1: Sơ đồ cơng nghệ xử lý nước thải sinh hoạt phương án 29 Hình 2.2: Sơ đồ cơng nghệ xử lý nước thải sinh hoạt phương án 31 DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT SVTH:Trần Dương Hải GVHD: PGS TS Nguyễn Đinh Tuấn vii Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khách sạn The Mira công suất 180 m3/ngày CNH – HĐH: Cơng nghiệp hóa – đại hóa SCR: Song chắn rắc QCVN: Quy chuẩn Việt Nam TCVN: Tiêu chuẩn Việt TCXDVN: Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam SVTH:Trần Dương Hải GVHD: PGS TS Nguyễn Đinh Tuấn viii Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khách sạn The Mira công suất 180 m3/ngày MỞ ĐẦU Đặt vấn đề Trong năm vừa qua kinh tế nước ta có bước phát triển nhảy vọt Để có thành tựu có phần đóng góp khơng nhỏ ngành Du Lịch Việt Nam, ngành mà Việt Nam có ưu nhờ vào điều kiện tự nhiên ưu đãi, nhờ danh lam thắng cảnh hàng loạt cơng trình kiến trúc cổ mà khó có nơi sánh Gắn liền với phát triển ngành du lịch phát triển khách sạn Du lịch nói chung kinh doanh khách sạn nói riêng đem lại thu nhập lớn cho xã hội, góp phần xóa đói giảm nghèo Bên cạnh phát triển khách sạn lượng nước thải sinh hoạt tạo ngày lớn với hàm lượng chất hữu cao không xử lý gây ô nhiễm nguồn tiếp nhận sông hồ, gây mỹ quan ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng dân cư xung quanh nguồn tiếp nhận Điều ảnh hưởng lại hoạt động kinh doanh khách sạn Do xử lý nước thải khách sạn điều cần thiết Đồ án tốt nghiệp:”Thiết kế hệ thống xử lý nước thải khách sạn The Mira công suất 180m3/ ngày” Nhằm thiết kế hệ thống xử lý đảm bảo chất lượng nước đầu đạt quy chuẩn 14:2008/BTNMT cột B Mục tiêu đề tài - Đưa phương án xử lý nước thải cách hợp lý hiệu phù hợp với định hướng phát triển tiêu chuẩn nước thải Khách sạn The Mira - Góp phần cải thiện chất lượng môi trường khu vực xung quanh thị xã Thủ Dầu Một, đảm bảo môi trường xanh đẹp để bảo vệ sức khỏe người Tóm tắt nội dung - Giới thiệu vị trí địa lý Khách sạn The Mira - Giới thiệu quy mơ cơng trình Khách sạn The Mira - Giới thiệu số ô nhiễm nước thải đầu vào trạm xử lý tập trung Khách sạn The Mira - Giới thiệu phương pháp xử lý, đề xuất phương án chọn phương án tối ưu - Tính tốn cơng trình phương án chọn dự đốn kinh phí đầu tư SVTH: Trần Dương Hải GVHD: PGS TS Nguyễn Đinh Tuấn Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khách sạn The Mira công suất 180 m3/ngày Đối tượng phạm vi thực Đối tượng: nước thải đầu khách sạn The Mira Phạm vi thực hiện: - Tìm hiểu nguồn gốc, đặc tính vấn đề mơi trường có liên quan nước thải sinh hoạt - Thu thập tài liệu tổng quan phương pháp quy trình xử lý nước thải - Thu thập liệu dự án xây dựng khách sạn - Nghiên cứu đề xuất công nghệ xử lý cho nước thải tập trung khách sạn The Mira - Tính tốn chi tiết cơng trình đơn vị hệ thống xử lý nước thải đề xuất dự đốn kinh phí đầu tư Phương pháp thực  Phương pháp thu thập số liệu: Thu thập tài liệu khu cơng nghiệp, tìm hiểu thành phần, tính chất nước thải số liệu cần thiết khác  Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Tìm hiểu cơng nghệ xử lý nước thải cho khu công nghiệp qua tài liệu chuyên ngành  Phương pháp so sánh: So sánh ưu, nhược điểm cơng nghệ xử lý có đề xuất công nghệ xử lý nước thải phù hợp  Phương pháp tốn: Sử dụng cơng thức tốn học để tính tốn cơng trình đơn vị hệ thống xử lý nước thải, dự tốn chi phí xây dựng, vận hành trạm xử lý  Phương pháp đồ họa: Dùng phần mềm AutoCad để mô tả kiến trúc cơng trình đơn vị hệ thống xử lý nước thải Ý nghĩa đồ án Đề tài góp phần cào việc tìm hiểu thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khách sạn The Mira Góp phần vào cơng tác bảo vệ mơi trường, cải thiện tài nguyên nước ngày SVTH: Trần Dương Hải GVHD: PGS TS Nguyễn Đinh Tuấn Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khách sạn The Mira công suất 180 m3/ngày o η = hiệu suất máy nén khí, η = 0.7 – 0.9, chọn η = 0.8  Tính tốn hệ thống cấp khí cho bể aerotank: Lưu lượng khơng khí cần thiết máy thổi khí là: 𝑄𝑘𝑘 = 𝑓 𝑀𝑘𝑘 52.2 =2× × = 0.906𝑚3 /𝑝ℎú𝑡 𝐸 0.08 1440 Với Qkk = 0.906 m3/phút = 0.015m3/s, ta sử dụng máy nén khí áp lực cao Chọn ống nhựa (PVC), với Vkk = 10 – 15 m/s vận tốc ống dẫn chính, chọn Vkk = 10 m/s Vậy đường kính ống phân phối là: 𝐷=√ 4𝑄𝑘𝑘 × 0.015 =√ = 0.044𝑚 ≈ 45𝑚𝑚 𝑉𝑘𝑘 × 𝜋 10 × 3.14 Hệ thống vật liệu phân phối khí cho bể aerotank đĩa xốp có đường kính 0.3m, diện tích bề mặt f = 0.07m2, cường độ khí từ 0.7 – 1.4l/s cho đĩa ( Trịnh Xn Lai, Tính tốn thiết kế cơng trình xử lí nước thải, NXB Xây dựng, 2000) Chọn cường độ khí 1l/s Lượng khơng khí cần cấp là: Qkk x dkk = 0.906 m3/phút x 1.18 kg/m3 = 1.07 kgO2/phút = 25.68 m3/h Trong đó: dkk = khối lượng riêng khơng khí, dkk = 1.18 kg/m3 Số lượng đĩa xốp khuếch tán khơng khí cần thiết: 𝑁𝑑 = 25.68 = 7.2 đĩ𝑎 × 3.6 Chọn Nd = 10 đĩa Dọc theo chiều dài bể ta đặt ống phân phối, ống cách m, cách thành bể 1m Trên ống có điã khí, cách 1m Lưu lượng ống: 𝑞= 𝑄𝑘𝑘 0.906 = = 0.453𝑚3 /𝑝ℎú𝑡 2 Đường kính ống nhánh: 𝑑=√ 4𝑞 × 0.00755 =√ = 0.031𝑚 = 31𝑚𝑚 𝑉𝑘𝑘 × 𝜋 10 × 3.14 Kiểm tra tỉ số F/M tải trọng thể tích LBOD 56 SVTH: Trần Dương Hải GVHD: PGS TS Nguyễn Đinh Tuấn Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khách sạn The Mira công suất 180 m3/ngày  Tỉ số F/M: 𝐹 𝑆0 180 = = = 0.288 𝑛𝑔à𝑦 −1 𝑀 𝜃𝑋 0.25 × 2500 Trị số nằm khoảng cho phép: F/M = 0.2 – 0.6 ngày-1  Tải trọng thể tích: 𝐿𝐵𝑂𝐷 = 𝑄 × 𝑆𝑂 252 × 180 × 10−3 = × 10−3 = 0.9𝑘𝑔𝐵𝑂𝐷5 /𝑚3 𝑛𝑔𝑑 𝑉 49.65 Trị số nằm khoảng cho phép: 0.8 – 1.92 kg/kg.ngày  Xác định kích thước bể aerotank: Diện tích bể aerotank mặt bằng: 𝐹= 𝑉 49.65 = = 16.55𝑚2 , 𝐶ℎọ𝑛 𝐹 = 17𝑚2 𝐻 Trong đó: H = chiều cao cơng tác bể, H = 3m Vậy kích thước bể aerotank là: o Chiều dài bể: l = 4.8m o Chiều rộng bể: B = 3.7m o Chiều cao xây dựng bể aertank là: Hxd = H + hbv = + 0.5 = 3.5m Trong đó: hbv = chiều cao bảo vệ, chọn hbv = 0.5m 3.1.4 Bể lắng đứng 5.3.5.1 Chức Bể lắng có nhiệm vụ lắng bùn nước thải 5.2.5.2 Cấu tạo Lựa chọn bể lắng bể lắng đứng có dạng hình tròn - Chọn tải trọng bề mặt: LA = 35 m3/m2.ngày - Diện tích bề mặt bể lắng: A= 𝑄 𝐿 = 180 31 = 5,8 𝑚2 57 SVTH: Trần Dương Hải GVHD: PGS TS Nguyễn Đinh Tuấn Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khách sạn The Mira cơng suất 180 m3/ngày - Đường kính bể lắng: 𝐷=√ 4𝐴 × 5,8 =√ = 2,7𝑚 𝜋 3.14 - Đường kính ống trung tâm: d = 20%D = 0,54 m - Chọn chiều sâu hữu ích bể lắng h = m - Chiều cao lớp bùn lắng hb = 0,7 m, chiều cao lớp trung hòa hth = 0,2 m, chiều cao an tồn hs = 0,3 m - Chiều cao tổng cộng bể lắng HTC = + 0,7 + 0,3 + 0,2 =5,2 m - Độ dốc đáy  10 %, chọn độ dốc 10%, α=50O - Chiều cao ống trung tâm htt = 60% h =60%x = 2,4 m Chiều cao phần hình nón bể lắng đứng xác định: htt= h2 + h3 = ( 𝐷−𝑑𝑛 )xtag α = ( 2,7−0,5 )=1,31 Chọn 1,5 Trong đó: h2: chiều cao lớp trung hòa h3: chiều cao giả định lớp cặn lắng bể D: đường kính bể lắng dn: đường kính đáy nhỏ hình nón cụt α: góc ngang đáy bể lắng so với phương ngang, α không nhỏ 50o chiều cao ống trung tâm đường kính phần loe ống trung tâm D1= h1=1,35xd=1,35*0,47=0,6345(m), chọn D= 0,65 (m) - Thể tích phần lắng: 𝜋 VL= (𝐷 − 𝑑 )ℎ = 18,8𝑚3 - Thời gian lưu nước: HRT = 𝑄 𝐿 = 18,8 180/24 =2,5h 58 SVTH: Trần Dương Hải GVHD: PGS TS Nguyễn Đinh Tuấn Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khách sạn The Mira công suất 180 m3/ngày - Đường kính máng thu: Dm = (70 – 80%)D =80%*2,7=2,16 m - Chiều dài máng thu nước: L= 3,14*2,16=6,78m - Chọn máng thu nước có chiều dài 1000 mm - Đường kính máng: Dm = 6800 – 1000 x = 4800 mm = 4,8m - Tải trọng thu nước 1m dài máng: 𝑄 180 𝐿 6,78 aL = = = 265 m3/m.dài.ngày  Máng cưa: - Đường kính máng cưa: D’m = 4,8 – 0,01 x = 4,78 m - Nối máng cưa với máng thu nước đệm có bề dày 10 mm bu lông M10 - Chọn máng cưa: thép khơng rỉ, có bề dày mm - Máng gồm nhiều cưa hình chữ V  Chiều cao cưa: 60 mm  Dài đoạn vát đỉnh cưa: 40 mm  Chiều cao thanh: 260 mm - Khe dịch chỉnh:  Cách 450 mm  Bề bộng khe: 12 mm  Chiều cao: 150 mm 3.1.5 Tính tốn khử trùng nước thải – bể tiếp xúc Khử trùng nước thải Clo Sau giai đoạn xử lý học, sinh học, song song với việc làm giảm nồng độ chất ô nhiễm đạt quy chuẩn quy định số lượng vi trùng giảm đáng kể đến 90 – 95% Tuy nhiên, lượng vi trùng cao theo nguyên tắc bảo vệ vệ sinh nguồn nước cần thực giai đoạn khử trùng nước thải 59 SVTH: Trần Dương Hải GVHD: PGS TS Nguyễn Đinh Tuấn Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khách sạn The Mira công suất 180 m3/ngày Để thực khử trùng nước thải, sử dụng biện pháp clo hóa, ozon, khử trùng tia hồng ngoại UV Ở dùng phương pháp khử trùng clo phương pháp tương đối đơn giản, rẻ tiền hiệu chấp nhận Phản ứng thủy phân nước thải clo diễn sau: Cl2 + H20 ↔ HCl + HOCl Axit hypocloric HOCl yếu, không bền dễ dàng phân hủy thành oxy nguyên tử HOCl ↔ HCl + O Hoặc phân ly thành H+ OCl-: HOCl ↔ H+ + OClCả HOCl, OCl- O chất oxy hóa mạnh có khả tiêu diệt vi trùng Lượng clo hoạt tính cần thiết để khử trùng nước thải tính theo cơng thức: 𝑌𝑎 = 𝑎×𝑄 1000 Trong đó: o Ya: lượng clo hoạt tính cần để khử trùng nước thải, kg/h; o Q: lưu lượng tính tốn nước thải: Qmax.h = 25.2m3/h, Qtb.h = 7.5 m3/h; o a: liều lượng hoạt tính lấy theo điều 6.20.3 – TCXD 51-84, o Nước thải sau xử lý học: a = 10g/m3 o Nước thải sau xử lý sinh học hoàn toàn: a = 3g/m3 o Nước thải sau xử lý sinh học khơng hồn tồn: a = 5g/m3 Chọn a = 3g/m3 Ước với lưu lượng tính tốn, xác định clo hoạt tính tương ứng cần thiết để khử trùng: 𝑌𝑎.𝑚𝑎𝑥.ℎ = 𝑌𝑎.𝑡𝑏.ℎ = 𝑎 × 𝑄𝑚𝑎𝑥.ℎ × 25.2 = = 0.0756𝑘𝑔/ℎ 1000 1000 𝑎 × 𝑄𝑡𝑏.ℎ × 7.5 = = 0.0225𝑘𝑔/ℎ 1000 1000 Để định lượng clo, xáo trộn clo với nước công tác, điều chế clo nước thường ứng dụng thiết bị khử trùng – gọi Clorator chân không 60 SVTH: Trần Dương Hải GVHD: PGS TS Nguyễn Đinh Tuấn Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khách sạn The Mira công suất 180 m3/ngày Để đưa lượng clo vào nước thải giới hạn tính: 0.0025 – 0.054kg/h, chọn mua clorator nước ngồi: clorator với cơng suất clorator: 1.28 – 8.10, áp lực nước trước ejector: 3.0 – 3.5 kg/h, độ dâng sau ejector: m cột nước, lưu lượng nước 7.2m3/h, trọng lượng clorator: 37.5kg (1 cơng tác, dự phòng) (Bảng 3-18, xử lý nước thải đô thị công nghiệp – Lâm Minh Triết, Nguyễn Minh Hùng, Nguyễn Phước Dân) Để phục vụ cho clorator, cần trang bị bình chứa (balong) trung gian thép để tiếp nhận clo nước Từ chuyển hóa thành clo dẫn vào clorator Bảng 4.1: Đặc tính kỹ thuật thùng chứa clo Dung tích thùng chứa Clo Kích thước (mm) Trọng lượng Lit Kg D L δ Kg 312 500 640 1800 390 400 500 820 1070 10 438 500 625 746 1600 10 543 800 1000 816 1870 10 660 1000 1250 1925 1925 12 970 Ở trạm khử trùng xử dụng thùng chứa clo có đặc tính kỹ thuật: - Dung tích 312L chứa 500kgClo; Đường kính thùng: D = 640 mm; Chiều dài thùng: L = 1800 mm; Chiều dày thùng chứa: δ = mm Lượng Clo lấy từ 1m2 diện tích mặt bên thùng chứa: 3kg/h Diện tích bên thùng chứa theo kích thước chọn: 𝑆 = 𝜋𝐷 × 0.8𝐿 = 3.14 × 640 × 0.8 × 1800 = 2893824𝑚𝑚2 ≈ 2.894𝑚2 Như lượng Clo lấy thùng chứa chọn: 61 SVTH: Trần Dương Hải GVHD: PGS TS Nguyễn Đinh Tuấn Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khách sạn The Mira công suất 180 m3/ngày q = 2.894 x = 8.682 kg/h Số lượng thùng chứa Clo cần thiết: 𝑛= 𝑌𝑎.𝑡𝑏.ℎ 0.0225 = = 0.0016 𝑡ℎù𝑛𝑔 𝑞 8.682 Chọn thùng chứa công tác thùng chứa dự phòng Việc kiểm tra lượng Clo thùng chứa q trình khử trùng có ý nghĩa quan trọng thực loại cân chuyên dùng Khi đó, thùng chứa Clo đặt cân thay đổi lượng Clo phản ánh qua mặt cân chữ số Số thùng chứa Clo cần dự trữ cho nhu cầu sử dụng thời gian tháng tính theo cơng thức: 𝑁= 𝑌𝑎.𝑡𝑏.ℎ × 24 × 30 0.0225 × 24 × 30 = = 0.0324 𝑡ℎù𝑛𝑔 𝑞𝑐𝑙𝑜 500 Trong đó: qclo trọng lượng clo thùng chứa, qclo = 500kg Số thùng chứa kho, kho bố trí trạm clorator có tường ngăn độc lập Để vận chuyển thùng chứa Clo từ vị trí đến vị trí thường dùng loại xe chuyên dùng Lưu lượng Clo lớn theo tính theo cơng thức: 𝑞𝑚𝑎𝑥 = 𝑎 × 𝑄𝑚𝑎𝑥.ℎ × 100 × 25.2 × 100 = = 0.063𝑚3 /ℎ 𝑏 × 1000 × 1000 0.12 × 1000 × 1000 Trong đó: o a: liều lượng Clo hoạt tính, a = g/m3 o b: nồng độ Clo hoạt tính nước Clo (%), phụ thuộc vào nhiệt độ, t = 20 – 250C, b = 0.15 – 12 % Chọn b = 12% Lượng nước cần thiết tổng cộng cho nhu cầu trạm Clorator xác định theo công thức: 𝑄𝑛 = 𝑌𝑎.𝑚𝑎𝑥 (1000𝜌 + 𝑞𝑛 ) 0.0756 × (1000 × + 350) = = 0.102𝑚3 /ℎ 1000 1000 62 SVTH: Trần Dương Hải GVHD: PGS TS Nguyễn Đinh Tuấn Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khách sạn The Mira công suất 180 m3/ngày Trong đó: o qn: lưu lượng nước cần thiết để làm bốc Clo Khi tính tốn sơ bộ, lấy 300 – 400 l/kg Chọn qn = 350 l/kg o ρ: lượng nước cần thiết để hòa tan 1g clo, l/g, ρ phụ thuộc vào nhiệt độ nước thải sau: Bảng 4.2: Mối quan hệ ρ nhiệt độ nước thải t0 C ρ (L/g) 15 0.5 20 0.66 25 1.00 30 1.24 Chọn nhiệt độ nước thải 240C, ρ = 1.0 l/g Nước Clo dẫn đến mương xáo trộn loại đường ống cao su mềm nhiều nước, đường kính ống 60 -70 mm, với vận tốc 1,5m/s 3.1.6 Tính tốn bể tiếp xúc Bể tiếp xúc thiết kế giống bể lắng khơng có thiết bị gom bùn nhằm thực trình tiếp xúc Clo nước thải sau xử lý bể lắng đợt Chọn bể tiếp xúc dạng bể lắng đứng để tính tốn thiết kế Thời gian tiếp xúc Clo nước thải 30 phút kể thời gian tiếp xúc mương dẫn nước từ bể lắng tiếp xúc sông Thời gian tiếp xúc riêng bể tiếp xúc: 𝑡 = 30 − 𝐿 180 = 30 − = 24𝑝ℎú𝑡 𝑣 × 60 0.5 × 60 Trong đó: 63 SVTH: Trần Dương Hải GVHD: PGS TS Nguyễn Đinh Tuấn Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khách sạn The Mira công suất 180 m3/ngày L: chiều dài mương dẫn từ bể tiếp xúc đến sông, L =180m; v: tốc độ chuyển động nước mương dẫn nước thải từ bể tiếp xúc đến sơng, v = 0.5m/s.Thể tích hữu ích bể tiếp xúc: 𝑊 = 𝑄𝑚𝑎𝑥.ℎ × 𝑡 = 25.2 × 24 = 10.08𝑚3 60 Diện tích bể mặt tính theo cơng thức: 𝐹= 𝑊 10.08 = = 4.032𝑚2 𝐻 2.5 Trong đó: H: chiều cao công tác bể tiếp xúc, H = 2.5 – 5.5m, chọn H = 3.5m Đường kính bể tiếp xúc: 𝐷=√ 4𝐹 × 4.032 =√ = 2.26𝑚, 𝑐ℎọ𝑛 𝐷 = 2𝑚 𝜋 3.14 Độ ẩm bùn lắng bể tiếp xúc khoảng 96% Bùn từ bể tiếp xúc hút đưa xử lý 3.1.7 Bể chứa bùn 3.1.7.1 Chức Chứa ổn định cặn nhằm giảm tác nhân gây bệnh có bùn cặn, giảm mùi hôi thối 3.1.7.2 Cấu tạo Bể có dạng hình chữ nhật Chia làm ngăn Cứ 10 ngày, bùn lại bơm vào ngăn Đến ngày thứ 30 đem bùn ngăn đổ bỏ  Tổng lượng cặn tích lũy sau ngày lượng bùn sinh bể lắng : 20,4 (kg/ngày)  Thể tích cặn đưa bể ổn định : Qc = 20, = 2,03 (m3/ngày) 1, 005*0, 01 64 SVTH: Trần Dương Hải GVHD: PGS TS Nguyễn Đinh Tuấn Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khách sạn The Mira công suất 180 m3/ngày 1,005 : tỉ trọng cặn ; 1% : nồng độ cặn  Chọn thời gian ủ bùn 30 ngày cho lần lấy bùn đem thải bỏ  Thể tích tối thiểu bể chứa bùn : 2,03 * 30 = 60,9 (m3)  Kích thước xây dựng bể : L * B * H = 6,25 * * + Chọn bể có ngăn, số vách ngăn 2, chiều dày vách ngăn d = 10 cm  Chiều rộng ngăn : 6, 25  (0,1*2) = 2,017(m) + Chiều dài vách ngăn lấy 2/3 chiều rộng bể  Chiều dài vách ngăn : * = 3,3 (m) Bảng 3.10 : Các thông số thiết kế bể ổn định bùn Ký hiệu Kích thước  Dài L 6,25 m  Rộng B 5m  Cao H 2m STT Tên thông số Kích thước bể : Chiều rộng ngăn - 2,017 m Chiều dài vách ngăn - 3,3 m Thời gian chứa bùn - 30 ngày 3.2 DỰ TỐN KINH PHÍ XÂY DỰNG Tổng mức đầu tư 65 SVTH: Trần Dương Hải GVHD: PGS TS Nguyễn Đinh Tuấn Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khách sạn The Mira cơng suất 180 m3/ngày Bảng 3.2.1 Chi phí xây dựng STT Tên cơng trình Bể thu gom LxBxH = x 1,5 x Bể điều hòa LxBxH = 6x4x3 Bể Aerotank LxBxH=5x3x3 Bể lắng DxH=2,2x4,2 Bể khử trùng LxBxH = 3x1x1,5 Bể chứa bùn LxBxH = 1x1x1,5 Đơn vị tính Thể tích(m3) Số bể m3 m3 72 m3 45 m3 16 m3 4,5 m3 1,5 Đơn giá (triệu VNĐ/m3) 2.000.000 2.000.000 2.000.000 2.000.000 2.000.000 2.000.000 Tổng dự toán 18.000.000 144.000.000 90.000.000 32.000.000 9.000.000 3.000.000 296.000.000 66 SVTH: Trần Dương Hải GVHD: PGS TS Nguyễn Đinh Tuấn Thành tiền (triệu VNĐ) Chi phí vận hành a) Chi phí tiêu thụ điện (a) STT Tên thiết bị Điện Số lượng Số tiêu thụ hoạt động hoạt động KW Công suất Kw Bơm nước thải bể điều hòa 0,25 20 Bơm cấp tuần hoàn 0,25 20 Bơm bùn 0,25 0,5 0,125 Máy thổi khí cạn bể hiếu khí 1,5 24 36 Máy khuấy chìm 0,4 20 Máy sản xuất xuất ozom 0,5 20 10 Tổng 64,125 b) Tổng hợp chi phí Với đơn giá cho đơn vị hành nghiệp 1.544 đồng cho 1Kw Bộ máy quản lý, vận hành trạm xử lý nước thải dự kiến 01 kỹ thuật viên kiêm nhiệm vận hành trạm (có trình độ Trung cấp kỹ thuật trở lên) STT Tên cơng việc Nhân cơng vận hành Chi phí điện Số lượng Đơn giá Thành tiền (01 ngày) 0,1 200.000 20.000 64,13 1.544 99.009 Tổng hợp Đơn giá cho 1m3 nước thải (đ/m3) 119.009 2.380 Chi phí xử lý tính cho 1m3 nước thải: 2.380 đồng/m3 SVTH: Trần Dương Hải GVHD: PGS TS Nguyễn Đinh Tuấn 71 KẾT LUẬN Việc xử lý nước thải sinh hoạt tập trung chủ yếu loại bỏ chất lơ lửng (SS), dầu mỡ, chất hữu ( BOD5, COD), chất dinh dưỡng (N,P) Coliform Hệ thống xử lý theo tính tốn thiết kế có khả xử lý tốt BOD5, COD, dầu mỡ, nito phootpho, Coliform nước thải sinh hoạt với lưu lượng trung bình 180m3/ngày.đêm nước thải sau xử lý đạt tiêu chuẩn loại A xả vào nguồn tiếp nhận (QCVN 14:2008/BTNMT cột A) KIẾN NGHỊ Với lưu lượng thải 180m3/ngày.đêm tương đương với lượng nước thải 1200 người dân Hệ thống phù hợp cho hệ thống xử lý nước thải cho khu chung cư, nhà cao tầng, khách sạn, khu nghỉ dưỡng, Do thời gian thực đồ án tương đối ngắn nên thơng số tính tốn dựa sở tài liệu than khảo Nếu có điều kiện nghiên cứu thơng số động học, chạy thử mơ hình để hiệu xử lý tối ưu Chưa tính đến phương án chưa tính thêm phương án dự phòng có cố xảy Trong q trình tính tốn đồ án khơng tránh khỏi sai sót, kinh nghiệm thực tế chưa đủ Rất mong nhận đóng góp thầy để em hồn thiện thêm hiểu biết SVTH: Trần Dương Hải GVHD: PGS TS Nguyễn Đinh Tuấn 71 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khách sạn The Mira công suất 180 m3/ngày TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Lâm Minh Triết, Nguyễn Thanh Hùng, Nguyễn Phước Dân- Xử Lý Nước Thải Đô Thị Và Công Nghiệp - Tính Tốn Thiết Kế Các Cơng Trình - Viện Tài Nguyên Môi Trường, TPHCM [2] PGS TS Lương Đức Phẩm - Công Nghệ Xử Lý Nước Thải Bằng Biện Pháp Sinh Học - Nhà xuất giáo dục [3] PGS TS Nguyễn Văn Phước – Giáo trình Xử lý nước thải sinh hoạt công nghiệp – Nhà xuất xây dựng, Hà Nội 2007 [4] Nguyễn Đức Lượng, Nguyễn Thị Thùy Dung – Công nghệ xử lý nước thải – NXB Xây dựng [5] Trịnh Xuân Lai - Tính Tốn Thiết Kế Các Cơng Trình Xử Lý Nước Thải - NXB Xây dựng, Hà Nội 2000 [6] Bài giảng môn Xử lý nước thải giảng viên PGS TS Lê hồng Nghiêm [7] TCVN 51 - 2008 Thốt nước – Mạng lưới cơng trình bên ngồi – Tiêu chuẩn thiết kế [8] QCVN 14:2008/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia nước thải sinh hoạt SVTH: Trần Dương Hải GVHD: PGS TS Nguyễn Đinh Tuấn PHỤ LỤC Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khách sạn The Mira công suất 180 m3/ngày Phụ lục Kích thước ống nhựa uPVC quy định theo tiêu chuẩn ISO 4422:1996 / TCVN 6151:2002 SVTH: Trần Dương Hải GVHD: PGS TS Nguyễn Đinh Tuấn ... nghiệp Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khách sạn The Mira công suất 180 m3/ ngày 1.2.2.2 Khử trùng nước thải Sau xử lý sinh học, phần lớn vi khuẩn nước thải bị tiêu diệt Khi xử lý công. .. nghiệp Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt khách sạn The Mira cơng suất 180 m3/ ngày trình xử lý đằng sau nên nước thải khu nhà bếp cần phải xử lý sơ tách dầu mỡ trước đưa vào hệ thống xử lý. .. lý nước thải khách sạn điều cần thiết Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế hệ thống xử lý nước thải khách sạn The Mira công suất 18 0m3/ ngày Nhằm thiết kế hệ thống xử lý đảm bảo chất lượng nước đầu đạt