Sự cần thiết của đồ án
Ô nhiễm nguồn nước do nước thải sinh hoạt và sản xuất đang trở thành vấn đề nghiêm trọng hiện nay, ảnh hưởng đến việc bảo vệ và sử dụng hợp lý nguồn nước cho các hoạt động sinh hoạt và sản xuất Tại Việt Nam, đặc biệt là thành phố Hồ Chí Minh, việc đáp ứng nhu cầu nước hiện tại và tương lai là một thách thức lớn Thành phố này không chỉ có vai trò quan trọng trong nước mà còn trên bình diện quốc tế, với định hướng phát triển kinh tế tập trung vào các ngành dịch vụ và xuất nhập khẩu, bao gồm cả ngành may mặc, một lĩnh vực đóng góp lớn vào lợi nhuận quốc gia.
Công ty cổ phần quốc tế Phong Phú, với nhiều nhà máy may xuất khẩu trải dài khắp các tỉnh thành như Sài Gòn, Nha Trang, Đà Nẵng, Bình Định, Long An, đang đối mặt với lượng công nhân đông đảo và nước thải sinh hoạt lớn Tại nhà máy may xuất khẩu Phong Phú Long An, với hơn 1.500 công nhân, lượng nước thải sinh hoạt rất đáng kể, nhưng hiện tại vẫn chưa được xử lý và thải thẳng ra sông Để bảo vệ môi trường và giảm thiểu ô nhiễm, đề tài “Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt nhà máy may xuất khẩu Phong Phú Long An” là rất cần thiết.
An công suất 120 m 3 /ngày “ được hình thành.
Mục tiêu của đồ án
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt cho công nhân nhà máy may xuất khẩu Phong Phú Long An với công suất 120 m 3 /ngày
Nội dung của đồ án
Tổng quan về nhà máy may xuất khẩu Phong Phú Long An
Xác định lưu lượng và thành phần, tính chất nước thải sinh hoạt tại nhà máy
Đề xuất các phương án và lựa chọn quy trình công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt phù hợp
Tính toán thiết kế các công trình đơn vị trong quy trình công nghệ xử lý
Khai toán chi phí đầu tư hệ thống và chi phí xử lý 1 m 3 nước thải
Quản lý vận hành hệ thống xử lý nước thải
Thực hiện các bản vẽ thiết kế chi tiết hệ thống xử lý nước thải.
Phạm vi của đồ án
Đồ án này tập trung vào việc thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt cho nhà máy may xuất khẩu Phong Phú Long An, với những giới hạn cụ thể trong quá trình tính toán.
Nước mưa được thu gom qua các hố thu và dẫn vào cống riêng, sau đó thoát trực tiếp ra hệ thống thoát nước chung của khu vực Trước khi ra ngoài, nước mưa được xử lý qua hệ thống song chắn rác nhằm giữ lại các rác thải có kích thước lớn.
Nước thải sinh hoạt của công ty được xử lý sơ bộ tại hầm tự hoại trước khi được dẫn vào hệ thống xử lý nước thải có công suất 120 m³/ngày.đêm.
- Nước thải sản xuất : trong quá trình sản xuất không phát sinh nước thải
TỔNG QUAN CHUNG VỀ NHÀ MÁY MAY XUẤT KHẨU PHONG PHÚ LONG AN
Thông tin chung về nhà máy
Tên đầy đủ : Công ty Cổ Phần Quốc tế Phong Phú
Tên tiếng Anh : Phong Phu International Join Stock Company
Ngày thành lập : 19/04/2007 Địa chỉ liên hệ : 48 Tăng Nhơn Phú, Phường Tăng Nhơn Phú B – Quận 9 – Tp.Hồ Chí Minh Điện thoại : 84-8-35 147 340
Email : info@ppj-international.com
Website : www.ppj-international.com
Nhà máy may xuất khẩu Phong Phú Long An được xây tại 27 Nguyễn Thị Bảy, Phường 6, thành phố Tân An, tỉnh Long An
Nhà máy có các mặt tiếp giáp :
Phía Bắc giáp : công ty Thủy Sản Trọng Nhân
Phía Nam giáp : đường Nguyễn Thị Bảy
Phía Đông giáp : đường đá
Phía Tây giáp : đường đá
Hiện trạng dân cư khu vực quanh nhà máy :
Nhà máy tọa lạc tại khu vực phát triển công nghiệp của thành phố Tân An, nơi có mật độ dân cư cao dọc theo quốc lộ 62 và đường Nguyễn Thị Bảy Khoảng cách từ cổng vào nhà máy đến nhà dân gần nhất chỉ khoảng 20m.
Các đối tượng tự nhiên xung quanh nhà máy :
Giáp đường Nguyễn Thị Bảy về phía Đông
Cách sông Vàm Cỏ Tây khoảng 900m về phía Tây Bắc
Cách quốc lộ 62 khoảng 100m về phía Nam
Cách đường tránh Quốc lộ 1A khoảng 270m về phía Đông
Cách đường Hùng Vương nối dài khoảng 680m về phía Đông
Cách đường Lý Văn Kiệt khoảng 200m về phía Đông
Cách Quốc lộ 1A khoảng 1,7km về phía Đông
Cách đường cao tốc thành phố Hồ Chí Minh – Trung Lương khoảng 2,3km về phía Tây theo trục đường Quốc lộ 62.
Cơ sở hạ tầng, cấp thoát nước
Đường Nguyễn Thị Bảy, dài 1,5 km và rộng 15 mét, nối liền quốc lộ 62 từ ngã tư Tuyến tránh đến khu vực chợ Phường 6, hiện đang có tình trạng giao thông đáng chú ý Mặt đường được trải nhựa, tạo điều kiện thuận lợi cho việc di chuyển.
Khu vực nhà máy hiện đang sử dụng nguồn nước cấp từ Công ty CP Cấp nước Tân An, phục vụ chủ yếu cho nhu cầu sinh hoạt và sản xuất của người dân cùng các tổ chức trong khu vực.
Hệ thống thoát nước dọc tuyến đường Nguyễn Thị Bảy đã được lắp đặt hoàn thiện, đảm bảo thu gom toàn bộ nước mưa và nước thải sinh hoạt của cư dân hai bên đường.
- Nguồn cung cấp : Nguồn nước sử dụng cho hoạt động của dự án được cấp từ nhà máy nước cấp Tân An
Mục đích sử dụng nước của công ty chủ yếu bao gồm cung cấp nước cho sinh hoạt của công nhân viên, tưới cây và phục vụ cho công tác phòng cháy chữa cháy (PCCC).
Nhu cầu sử dụng nước tại dự án bao gồm nước sinh hoạt và nước tưới cây, với tổng lưu lượng khoảng 173,2 m³/ngày.
Dự án cần cung cấp nước cho sinh hoạt với tổng số lao động là 1.575 người Theo tiêu chuẩn sử dụng nước 25 lít/người/ngày đêm và hệ số không điều hòa giờ k = 3 (theo TCXDVN 33:2006), tổng nhu cầu nước sinh hoạt của dự án được tính toán là 118,125 m³/ngày đêm.
Nhu cầu nước cho tưới cây, tưới đường : Qt = 11,8 m 3 /ngày (10% nhu cầu nước sinh hoạt theo TCXDVN 33:2006)
Nước cho hệ thống chữa cháy : dựa vào các tiêu chuẩn TCVN 2622 –
Theo TCVN 7336 – 2006 về chữa cháy tự động và tiêu chuẩn chữa cháy vách tường năm 1995, lượng nước cần thiết cho công tác chữa cháy tại nhà máy là 193,68 m³/h Nguồn nước này sẽ được cung cấp từ bể chứa nước riêng biệt dành cho công tác phòng cháy chữa cháy (PCCC).
Hệ thống thoát nước thải và thoát nước mưa được phân tách thành hai hệ thống cống riêng biệt Thiết kế của hệ thống thoát nước tại Nhà máy đảm bảo thu gom toàn bộ nước thải và nước mưa chảy tràn từ các khu vực.
1.2.3 Hệ thống thoát nước mưa
Hệ thống thoát nước mưa bao gồm các ống bê tông cốt thép (BTCT) được thiết kế để thu nước dọc theo các lối đi và xung quanh các nhà xưởng thông qua các hố ga thu nước Đường thoát nước mưa chính là phần quan trọng trong hệ thống này.
D = 400 mm, vật liệu BTCT; đường thu gom nước mưa về 02 cống chính : D
= 300 mm, vạt liệu BTCT Nước mưa chảy về các mương thu nước công trình và đầu nối vào hệ thống thoát nước mưa dọc đường Nguyễn Thị Bảy
1.2.4 Hệ thống thoát nước thải
Hệ thống thu gom nước thải của nhà máy hoạt động theo nguyên lý tự chảy, tận dụng độ dốc địa hình để dẫn nước thải về trạm xử lý tập trung nằm ở vị trí thấp nhất Ống thu gom được sử dụng là ống PVC với đường kính từ 60 đến 110 mm, tổng chiều dài khoảng 600 m Hệ thống này thu gom nước thải sinh hoạt từ các bể tự hoại và chuyển về trạm xử lý nước thải của nhà máy.
Nước thải sinh hoạt được thu gom qua hệ thống ống PVC và dẫn đến khu xử lý Tất cả nước thải của Nhà máy được tập trung xử lý, đảm bảo đạt tiêu chuẩn QCVN 14:2008/BTNMT cột A trước khi thải ra nguồn tiếp nhận.
Nguồn cung cấp : Nguồn cung cấp điện cho hoạt động của nhà máy từ mạng lưới Quốc gia theo tuyến trung thế dọc đường Nguyễn Thị Bảy
Nhu cầu sử dụng điện :
Nhu cầu sử dụng điện của nhà máy : 150.000 kWh/tháng
Nguồn cung cấp : từ lưới điện quốc gia, xây dựng thêm 02 trạm điện, một trạm
1.2.6 Hệ thống giao thông bên trong, sân bãi
Hệ thống đường nội bộ trong nhà máy được thiết kế để chịu tải trọng của xe tải vận chuyển nguyên vật liệu và thành phẩm, với sân bãi rộng rãi phục vụ cho việc đậu xe tải Giao thông trong khu mở rộng được kết nối liền mạch với hệ thống giao thông hiện hữu, tạo thành các khu vực riêng biệt Lối xuất nhập hàng được tách biệt với lối đi của nhân viên, giúp phân luồng giao thông hiệu quả và nâng cao khả năng quản lý cũng như công năng sử dụng cho toàn bộ nhà máy.
1.2.7 Các hạng mục bảo vệ môi trường
Khu xử lý nước thải nằm ở phía Nam của khu đất Công ty, nơi tiếp nhận và xử lý nước thải sinh hoạt phát sinh từ nhà máy Quá trình xử lý đảm bảo nước thải đạt tiêu chuẩn môi trường trước khi được xả ra bên ngoài.
Nhà chứa chất thải nguy hại (CTNH) sẽ được xây dựng với diện tích khoảng 10 m² Công ty cam kết quản lý và xử lý CTNH theo đúng quy định của luật môi trường Việt Nam.
Cây xanh phòng hộ môi trường chiếm 23,35% diện tích trồng tại nhà máy, nhằm tạo ra cảnh quan xanh, sạch và mát mẻ Công ty chú trọng lựa chọn các loại cây xanh phù hợp để giảm thiểu tác động từ hoạt động của nhà máy đến các khu vực lân cận Hệ thống cây xanh bao gồm cây xanh cách ly, cây xanh bóng mát và cây xanh thảm cỏ, góp phần nâng cao chất lượng môi trường sống.
Các vấn đề môi trường của nhà máy
Công ty Cổ phần Quốc tế Phong Phú đã hợp tác với Trung tâm Quan trắc và Dịch vụ Kỹ thuật Môi trường Long An để tiến hành khảo sát và phân tích chất lượng môi trường Họ đã đo đạc các chỉ số ô nhiễm trong không khí và nước tại khu vực nhà máy nhằm đánh giá hiện trạng chất lượng môi trường.
1.3.1 Hiện trạng chất lượng môi trường không khí
Kết quả khảo sát và đo đạc chất lượng môi trường không khí tại khu vực nhà máy được thể hiện trong bảng sau :
Bảng 1.1: Kết quả phân tích và đo đạc chất lượng không khí khu vực nhà máy may xuất khẩu Phong Phú Long An
(Nguồn : Trung tâm Quan trắc và Dịch vụ Kỹ thuật Môi trường Long An.)
Bảng 1.2 : Vị trí lấy mẫu khí khảo sát
Mẫu Vị trí lấy mẫu
KK01 Mẫu khí đầu hướng gió tại nhà máy KK02 Mẫu khí giữa khu vực nhà máy KK03 Mẫu khí cuối hướng gió nhà máy
(Nguồn : Trung tâm Quan trắc và Dịch vụ Kỹ thuật Môi trường Long An.)
Nhận xét : Kết quả đo đạc tại khu vực nhà máy vào thời điểm khảo sát cho thấy, các thông số ô nhiễm đều thấp hơn quy chuẩn cho phép
1.3.2 Hiện trạng chất lượng môi trường nước
Dự án sử dụng nguồn nước cấp từ nước ngầm của Nhà máy cấp nước Thành phố Tân An Kết quả phân tích chất lượng nước ngầm trong khu vực dự án được trình bày trong bảng dưới đây.
Bảng 1.3 : Kết quả phân tích chất lượng nước ngầm
Thông số Đơn vị NN01 Phương pháp phân tích
MT pH - 7,06 TCVN 6492 – 1999 5 – 8,5 Độ cứng mgCaCO3/l 85 TCVN 6224 – 1996 500
Amoni (tính theo N) mg/l 0,17 SMEWW 4500F –
Nitrat (Tính theo N) mg/l 0,081 TCVN 6180 – 1996 15
Chất rắn tổng số mg/l 326 TQKT – YHLĐ &
(Nguồn : Trung tâm Quan trắc và Dịch vụ Kỹ thuật Môi trường Long An.)
Ngày lấy mẫu : 4/3/2015 Độ sâu giếng : 280 mét
Các mẫu nước ngầm được lấy là mẫu thô Nhà máy nước Tân An, chưa qua xử lý
Kết quả phân tích mẫu nước ngầm tại các giếng khoan cho thấy hầu hết các thông số đều đạt tiêu chuẩn QCVN 09:2008/BTNMT, ngoại trừ thông số Amoni vượt ngưỡng quy chuẩn với mức 1,7 lần Nguyên nhân của sự vượt quy chuẩn này có thể do ảnh hưởng từ nguồn nước mặt hoặc hoạt động sinh hoạt của cư dân.
Chất lượng nước ngầm trong khu vực được đánh giá là khá tốt, có khả năng sử dụng cho sinh hoạt và sản xuất sau khi được xử lý thích hợp.
Công ty CP Quốc tế Phong Phú đã hợp tác với Trung tâm Quan trắc và Dịch vụ Kỹ thuật Môi trường để thực hiện việc lấy mẫu và phân tích nhằm đánh giá chất lượng nước tại kênh tiếp nhận nước thải từ cơ sở.
Nguồn tiếp nhận nước thải là rạch Rót, là một rạch nhỏ
Bảng 1.4 : Kết quả phân tích chất lượng kênh tiếp nhận nước thải từ cơ sở
T Thông số phân tích Đơn vị
16 Crom III mg/l KPH KPH 0,5
17 Crom VI mg/l KPH KPH 0,04
22 Thủy ngân mg/l KPH KPH 0,001
23 Chất hoạt động bề mặt mg/l KPH KPH 0,4
26 Hóa chất BVTV Clo hữu cơ àg/l KPH KPH (*)
27 Hóa chất BVTV phospho hữu cơ àg/l KPH KPH (*)
28 Húa chất trừ cỏ àg/l KPH KPH (*)
29 Tổng chất hoạt động phóng xạ α Bq/l KPH KPH 0.1
30 Tổng chất hoạt động phóng xạ β Bq/l KPH KPH 1
(Nguồn : Trung tâm Quan trắc và Dịch vụ Kỹ thuật Môi trường Long An.)
Giới hạn phát hiện (LOD) cho các chất như sau: LOD Phenol là 0,002 mg/L, LOD Ni là 0,02 mg/L, LOD Chất hoạt động bề mặt là 0,05 mg/L, LOD CN-, Pb, As và Hóa chất trừ cỏ là 0,001 mg/L, LOD Cd là 0,00003 mg/L, LOD Cu và Crôm VI là 0,01 mg/L, LOD Hg là 0,0003 mg/L, và LOD Hoạt độ α là 0,02 Bq/L.
; LODHoạt độ β = 0,2 mg/L ; LOD Crôm III = 0,03 mg/L ; LODTBVTV gốc Clo = 0,0005 mg/L
- M1 : mẫu nước ở hạ lưu vị trí xả thải trên kênh rạch Rót vào thời điểm nước lớn
- M2 : Mẫu nước ở thượng lưu vị trí xả thải trên kênh rạch Rót vào thời điểm nước ròng
Giá trị giới hạn theo QCVN 08:2008/BTNMT, cột B1, quy định về tiêu chuẩn kỹ thuật quốc gia cho nước mặt, được áp dụng cho mục đích tưới tiêu thủy lợi và các mục đích sử dụng tương tự với yêu cầu chất lượng nước thấp hơn.
Kết quả phân tích chất lượng nước tại kênh tiếp nhận nước thải trong thời điểm nước lớn cho thấy nhiều thông số vượt quá quy chuẩn QCVN 08:2008/BTNMT – Cột B1, cụ thể như COD vượt 2,7 lần, Amoni vượt 36,2 lần, Nitrit vượt 2 lần, Phosphat vượt 1,5 lần, Tổng dầu mỡ vượt 2,2 lần, E.Coli vượt 1,1 lần và Coliform vượt 61.333 lần.
Kết quả phân tích chất lượng nước kênh tiếp nhận nước thải cho thấy nhiều thông số vượt quy chuẩn QCVN 08:2008/BTNMT – cột B1, với giá trị DO thấp và BOD5 vượt 1,7 lần; COD vượt 1,2 lần; Amoni vượt 6,08 lần; Nitrit vượt 20,75 lần; Phosphat vượt 120,3 lần; Tổng dầu mỡ vượt 6,8 lần; E.coli vượt 11 lần và Coliform vượt 1.240 lần.
Từ kết quả phân tích trên cho thấy chất lượng nước kênh rạch Rót không phù hợp cho mục đích cấp nước sinh hoạt, tưới tiêu thủy lợi
1.3.3 Hiện trạng thủy sinh vật
Hiện trạng thủy sinh vật trên sông Vàm Cỏ Tây, theo báo cáo của Trung tâm Quan trắc và DVKT Môi trường cùng Trung tâm An toàn lao động và Công nghệ môi trường vào tháng 3 năm 2015, cho thấy môi trường nước ở khu vực này chịu ảnh hưởng mạnh của thủy triều, có hiện tượng nhiễm phèn ở nhiều nơi và thuộc loại giàu dinh dưỡng.
1.3.3.1 Thực vật phiêu sinh Đặc tính thành phần loài
Trong đợt khảo sát, hầu hết các loài thực vật phiêu sinh được ghi nhận đều có đặc tính sống trong môi trường nước ngọt và lợ, như Microcystis botrys, Mallomonas sp., Aulacoseira granulate, và nhiều loài khác Khu vực khảo sát chịu ảnh hưởng của cả nguồn nước ngọt và thủy triều từ nước biển, thể hiện qua sự hiện diện của các loài như Coscinodiscus spp và Nitzschia paradoxa Sự đa dạng này cho thấy khu vực khảo sát có sự kết hợp giữa nước ngọt và nước lợ, với sự ưu thế của các loài thực vật phiêu sinh đặc trưng cho cả hai môi trường.
Mật độ tảo tại khu vực khảo sát ở mức thấp đến trung bình, có thể do ảnh hưởng của dòng chảy và hàm lượng chất phù sa trong nước Các loài tảo ưu thế bao gồm Melosira varians, Nitzschia sp và Eunotia spp., đều là những giống tảo silic có nguồn gốc nước ngọt và phát triển mạnh trong điều kiện nước phèn.
Bảng 1.5 : Số lượng thực vật phiêu sinh sông Vàm Cỏ Tây tại Hợp lưu rạch Chanh – sông Vàm Cỏ Tây và Cầu Tân An (cầu cũ)
STT Tên khoa học Điểm thu mẫu
Mật độ (cá thể/lít) 25800 48000
(Nguồn : Trung tâm Quan trắc và Dịch vụ Kỹ thuật Môi trường Long An.) 1.3.3.2 Động vật phiêu sinh Đặc tính thành phần loài
Kết quả phân tích cho thấy hai loài Pseudodiaptomus beieri và Schmackeria bullbosa có khả năng sống trong môi trường nước ngọt hoàn toàn Ngoài ra, trùng bánh xe Platyias quadricornis và các loài giáp xác thuộc họ Chydoridae như Euryalona orientalis, Leydigia acanthocercoides, Biapertura karua, cùng với giáp xác chân chèo Vietodiaptomus hatinhensis, đặc trưng cho môi trường nước acid Nghiên cứu cũng chỉ ra đặc tính về số lượng và loài ưu thế trong khu vực này.
Số lượng động vật phiêu sinh là 354 – 359 cá thể/mẫu, ấu trùng Nauplius Số lượng động vật phiêu sinh ở sông Vàm Cỏ Tây – Long An biến thiên từ 1.400 – 6.300 cá
20 thể/m 3 Các loài giáp xác chân chèo Pseudodiaptomus beiri, Schmackeria bullbosa và ấu trùng Nauplius copepoda chiếm ưu thế ở các vị trí quan trắc
Bảng 1.6 : Số lượng động vật phiêu sinh sông Vàm Cỏ Tây
STT Tên khoa học Vị trí lấy mẫu
27 Moina dubia de Guerne et Richard 57 46
37 Neodiaptomus malaidosinensis Tai and Fernando 25 82
42 Schmackeria bulbosa Shen and Tai
1.3.3.3 Động vật đáy không xương sống cỡ lớn
Cấu trúc thành phần loài :
Hầu hết các loài ĐVKXSCL thu được ở sông là các loài nước ngọt, ngoại trừ 3 loài giun nhiều tơ Nephthys polybranchia, Namalycastis abiuma, Bispira polymorpha
(Polychaeta), loài hai mảnh vỏ Sanguinolaria sp Và loài giáp xác chân khác
Grandidierella lignorum là loài cửa sông ven biển di nhập vào sâu trong nội địa
Những loài chỉ thị cho môi trường giàu dinh dưỡng và nhiễm bẩn hữu cơ gồm
Nephthys polybranchia, Bispira polymorpha, Limnodrilus hoffmeisteri, Branchia sowerbyi, Melanoides tuberculatus, Polypedilum sp…
Mật độ ĐVKXSCL trong khu vực khảo sát đạt mức cao, với 336 cá thể/m² Loài giun ít tơ Limodrilus hoffmeisteri, chỉ thị cho môi trường nước bẩn, chiếm ưu thế gần như tuyệt đối.
Bảng 1.7 : Số lượng động vật phiêu sinh tại sông Vàm Cỏ Tây
STT Tên khoa học Mật độ (cá thể/m 2 )
PHYLUM ANNELIDA CLASS POLYCHAETA Order SERPULIMORPHA
Tổng mật độ (cá thể/m 2 ) 336
(Nguồn : Trung tâm Quan trắc và Dịch vụ Kỹ thuật Môi trường Long An.)
Lưu lượng, thành phần tính chất nước thải sinh hoạt của nhà máy
1.4.1 Lưu lượng nước thải sinh hoạt của nhà máy
Nguồn nước thải sinh hoạt của nhà máy bao gồm
Nước thải nhà ăn và bếp ăn :
Số lượng công nhân của nhà máy : 1.575 người
Lượng nước thải sinh hoạt phát sinh được xác định theo tiêu chuẩn xây dựng TCXD 33:2006, cụ thể như sau:
Thải lượng nước thải sinh hoạt = 1.575 người × 45lít/người/ca ≈ 70,875 m 3 /ngày Trong đó : + Tổng số công nhân viên của nhà máy : 1575 người
+ Tiêu chuẩn dùng nước sinh hoạt : 45lít/người/ca (Bảng 3.4;TCXD 33:2006)
Theo TCXD 33:2006, lưu lượng nước cho nhóm vòi tắm hoa sen trong cơ sở sản xuất công nghiệp cần đạt 300 lít/giờ Thời gian sử dụng vòi tắm hoa sen cũng cần được xem xét kỹ lưỡng để đảm bảo hiệu quả.
45 phút sau khi hết ca Số người sử dụng tính cho 1 nhóm hương sen là 10 người
Lượng nước tắm của công nhân : 300 ×45
60 ×10 × 1575 = 35437,5 lít = 35,4375 m 3 Vậy tổng lưu lượng nước thải của nhà máy là : 70,875 + 35,4375 ≈ 106,3125 m 3
Vậy lưu lượng thiết kế của trạm xử lý với công suất 120 m 3 /ngày.đêm, với hệ số vượt tải K = 1,1 – 1,2
1.4.2 Thành phần, tính chất nước thải sinh hoạt của nhà máy
Nước thải sinh hoạt trong nhà máy được chia thành 2 loại :
- Nước thải từ phòng tắm, lavabo trong nhà vệ sinh
- Nước thải từ nhà cầu, âu tiểu sau khi được lắng cặn tại bể tự hoại
Nước thải sinh hoạt chủ yếu bao gồm 58% chất hữu cơ và 42% chất khoáng, với đặc trưng nổi bật là chứa nhiều chất rắn lơ lửng và hàm lượng cao các chất hữu cơ không bền sinh học như cacbonhydrat, protein và mỡ Nước thải này cũng chứa các chất dinh dưỡng, vi khuẩn gây bệnh và thường có mùi hôi Ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt thường do các chất cặn bã hữu cơ, chất hữu cơ hòa tan (được đo qua các chỉ tiêu BOD5/COD), cùng với các chất dinh dưỡng như Nitơ và Phospho, cũng như các vi trùng gây bệnh như E.Coli và Coliform.
Mức độ ô nhiễm của nước thải sinh hoạt phụ thuộc vào:
- Tải trọng chất bẩn tính theo đầu người
Và được xác định ở bảng 1.8
Bảng 1.8 : Tải trọng chất thải theo đầu người
Chỉ tiêu ô nhiễm Hệ số phát thải
Các quốc gia gần gũi với
Theo tiêu chuẩn Việt Nam (TCXD 51-84)
Chất rắn lơ lững (SS) 70 – 145 50 – 55
(Nguồn : Chương trình môn học Xử lý nước thải – Lâm Minh Triết)
Bảng 1.9 : Tính chất đặc trưng của nước thải sinh hoạt
Chất ô nhiễm Đơn vị Nồng độ
Chất rắn lơ lững mg/l 100 – 350
Bảng 1.10 : Thành phần tính chất nước thải của nhà máy may xuất khẩu Phong Phú Long An
STT Chỉ tiêu Đơn vị Giá trị đầu vào
04 Chất rắn lơ lửng (SS) mg/l 36,7 100
06 Nitrat (NO3-) (Tính theo N) mg/l 12,5 40
07 Phostphat (PO 3-4 ) (Tính theo P) mg/l 11,7 10
09 Dầu mỡ thực vật mg/l 1,25 20
(Nguồn : Trung tâm Quan trắc và Dịch vụ Kỹ thuật Môi trường Long An.)
CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT VÀ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT
Các phương pháp xử lý nước thải sinh hoạt
2.1.1 Phương pháp xử lý cơ học
Phương pháp cơ học được sử dụng để loại bỏ các chất rắn có kích thước và tỷ trọng lớn trong nước thải, đóng vai trò quan trọng trong giai đoạn sơ bộ trước khi xử lý sinh học Các thiết bị như song chắn rác, bể lắng cát và bể tách dầu mỡ được áp dụng để thực hiện quá trình này, giúp tách các chất phân tán thô Việc xử lý cơ học đảm bảo hệ thống thoát nước và các công trình xử lý nước thải hoạt động ổn định hơn.
Phương pháp xử lý cơ học có khả năng tách khoảng 60% tạp chất không tan từ nước thải sinh hoạt, nhưng mức giảm BOD không đáng kể Để nâng cao hiệu quả xử lý, việc thoáng nước thải sơ bộ trước khi lắng được áp dụng, giúp tăng hiệu suất lên đến 75% và giảm BOD từ 10 đến 15% Một số công trình xử lý nước thải bằng phương pháp cơ học bao gồm các hệ thống lắng và thoáng khí.
Song chắn rác là thiết bị quan trọng giúp giữ lại các tạp chất như giấy, rác, túi nilon và vỏ cây trong nước thải Việc này đảm bảo cho máy bơm và các công trình xử lý nước thải hoạt động hiệu quả và ổn định.
Song chắn rác là các thanh đan xếp liên tiếp với khe hở từ 16 đến 50mm, được làm từ thép, inox, nhựa hoặc gỗ Tiết diện của các thanh này có thể là hình chữ nhật, hình tròn hoặc elip Chúng được bố trí trên máng dẫn nước thải và đặt song song, nghiêng về phía dòng nước.
Thiết bị chắn rác được bố trí tại các máng dẫn nước thải nhằm giữ lại rác trước khi nước thải vào trạm bơm Chúng thường được đặt nghiêng theo chiều dòng chảy với góc từ 50 đến 90 độ, giúp tăng hiệu quả trong việc ngăn chặn rác thải.
Bể thu và tách dầu mỡ :
Bể thu dầu được thiết kế để lắp đặt trong khu vực bãi đỗ xe và cầu rửa ô tô, xe máy, cũng như trong các khu vực chứa dầu và nhiên liệu, nhà giặt tẩy của khách sạn, bệnh viện và các công trình công cộng khác Chức năng chính của bể là thu nhận và xử lý các loại nước rửa xe, nước mưa từ khu vực bãi đỗ xe, đảm bảo an toàn môi trường và ngăn ngừa ô nhiễm.
Bể tách mỡ là thiết bị quan trọng dùng để tách và thu gom mỡ động thực vật cùng các loại dầu trong nước thải Thường được lắp đặt trong bếp ăn của khách sạn, trường học và bệnh viện, bể tách mỡ có thể được xây dựng từ gạch, bê tông cốt thép, thép hoặc nhựa composite Vị trí lắp đặt thường nằm bên trong nhà, gần các thiết bị thoát nước hoặc ngoài sân, nhằm mục đích tách dầu mỡ trước khi xả vào hệ thống thoát nước chung với các loại nước thải khác.
Lưu lượng và nồng độ ô nhiễm trong nước thải từ các khu dân cư và công trình công cộng như nhà máy thường xuyên thay đổi theo thời gian, phụ thuộc vào điều kiện hoạt động của các nguồn thải Sự biến động này có thể gây ảnh hưởng tiêu cực đến hiệu quả xử lý nước thải Để đảm bảo quá trình lọc diễn ra hiệu quả, việc điều hòa lưu lượng dòng chảy là rất cần thiết, và thiết kế bể điều hòa lưu lượng được coi là một trong những giải pháp tối ưu.
Bể điều hoà nâng cao hiệu quả của hệ thống xử lý sinh học bằng cách giảm thiểu hiện tượng quá tải hoặc dưới tải về lưu lượng và hàm lượng chất hữu cơ, đồng thời giúp tiết kiệm diện tích xây dựng cho bể sinh học Ngoài ra, bể điều hoà còn có tác dụng pha loãng hoặc trung hòa các chất ức chế quá trình xử lý sinh học, tạo điều kiện thuận lợi cho hoạt động của vi sinh vật.
Trong cặn lắng nước thải, các phần tử vô cơ có kích thước lớn và tỷ trọng cao, thường có độ lớn thủy lực khoảng 18 mm/s Mặc dù không độc hại, chúng gây cản trở cho hoạt động của các công trình xử lý nước thải như bể lắng và bể metan, làm giảm dung tích và gây khó khăn trong việc xả bùn cặn Để đảm bảo hoạt động ổn định cho các công trình xử lý sinh học nước thải, cần thiết phải có các công trình và thiết bị hỗ trợ phía trước.
Cát được lưu giữ trong bể từ 2 đến 5 ngày, với các loại bể lắng cát thường được sử dụng cho các trạm xử lý nước thải có công suất trên 100m³/ngày Bể lắng cát chuyển động quay mang lại hiệu quả lắng cát cao và hàm lượng chất hữu cơ trong cát thấp Trong khi đó, bể lắng cát ngang với cấu tạo đơn giản được sử dụng phổ biến hơn Tuy nhiên, trong những trường hợp cần thiết, có thể áp dụng bể lắng cát đứng, bể lắng cát tiếp tuyến, hoặc thiết bị xiclon hở một tầng và xiclon thủy lực Sau quá trình lắng, cát được chuyển ra sân phơi để làm khô bằng phương pháp trọng lực trong điều kiện tự nhiên.
Quá trình lắng là một bước quan trọng trong xử lý nước thải, giúp tách các chất không tan lơ lửng dựa vào sự khác biệt về trọng lượng của các hạt cặn Thông qua quá trình này, có thể loại bỏ từ 90 đến 95% lượng cặn có trong nước sau khi xử lý sinh học Để tăng cường hiệu quả lắng, có thể sử dụng chất đông tụ sinh học Sự lắng diễn ra dưới tác động của trọng lực và bể lắng được chia thành hai loại: bể lắng đợt một trước công trình xử lý sinh học và bể lắng đợt hai sau công trình xử lý sinh học.
Theo cấu tạo và hướng dòng chảy người ta phân ra các loại bể lắng ngang, bể lắng đứng và bể lắng ly tâm
2.1.2 Phương pháp xử lý hóa lý
Quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp hóa lý sử dụng các kỹ thuật vật lý và hóa học nhằm loại bỏ các chất ô nhiễm mà không thể tách ra bằng lắng Những công trình tiêu biểu áp dụng phương pháp hóa học trong xử lý nước thải đóng vai trò quan trọng trong việc cải thiện chất lượng nước.
Bể keo tụ tạo bông :
Quá trình keo tụ tạo bông được sử dụng để loại bỏ các chất rắn lơ lửng và hạt keo siêu nhỏ (10^-7 - 10^-8 cm) trong nước thải Những chất này tồn tại ở dạng phân tán và không thể loại bỏ bằng phương pháp lắng truyền thống do tốn nhiều thời gian Để nâng cao hiệu quả lắng và rút ngắn thời gian, người ta thường bổ sung các hóa chất như phèn nhôm, phèn sắt, và polymer vào nước thải Những chất này giúp kết dính các hạt khuếch tán thành những hạt lớn hơn, có tỷ trọng cao hơn, từ đó giúp quá trình lắng diễn ra nhanh chóng hơn.
Các chất keo tụ thường được sử dụng bao gồm phèn nhôm như Al2(SO4)3.18H2O, NaAlO2, Al2(OH)3Cl, KAl(SO4)2.12H2O, và NH4Al(SO4)2.12H2O, cùng với phèn sắt như Fe2(SO4)3.2H2O, FeSO4.7H2O, và FeCl3 Ngoài ra, còn có các chất keo tụ không phân ly, dạng cao phân tử có nguồn gốc thiên nhiên hoặc tổng hợp Phương pháp keo tụ có khả năng xử lý nước và khử màu nước thải, vì sau khi tạo thành bông cặn, các bông cặn lớn sẽ lắng xuống và thu gom các chất phân tán không tan gây ra màu sắc.
Quy trình công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt
2.2.1 Công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt, công nghiệp Aerotank truyền thống a Nguyên tắc hoạt động
Hình 2.2 :Nguyên tắc hoạt động bể Aerotank (Nguồn : Công ty cổ phần đầu tư xây dựng môi trường đại dương xanh)
Công nghệ aerotank truyền thống là công nghệ được sử dụng nhiều nhất và lâu đời nhất bởi tính hiệu quả của nó
Aerotank truyền thống là một quy trình xử lý sinh học hiếu khí nhân tạo, trong đó vi sinh vật hiếu khí sử dụng các chất hữu cơ dễ phân hủy làm nguồn dinh dưỡng để phát triển Quá trình này dẫn đến sự gia tăng sinh khối vi sinh và giảm nồng độ ô nhiễm trong nước thải Để tăng cường cung cấp không khí cho bể Aerotank, các thiết bị như máy sục khí bề mặt và máy thổi khí được sử dụng.
Qui trình phân hủy được mô tả như sau:
Vi sinh vật + chất hữu cơ + O2 -> CO2 + H2O +Vi sinh vật mới
Trong quy trình xử lý nước thải, bể thiếu khí (Anoxic) được sử dụng để loại bỏ triệt để hàm lượng nitơ, giúp nước sau xử lý đạt tiêu chuẩn xả thải Ưu điểm nổi bật của phương pháp này là khả năng cải thiện chất lượng nước, đảm bảo an toàn môi trường.
• Hiệu suất xử lý BOD lên đến 90%
• Loại bỏ được Nito 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
• Ứng dụng cho hầu hết các loại nước thải có ô nhiễm hữu cơ: trường học, khu dân cư, bệnh viện, thủy sản…
2.2.2 Công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt, công nghiệp UNITANK a Nguyên tắc hoạt động
Hình 2.3 : Nguyên lý hoạt động bể Unitank (Nguồn : Công ty cổ phần đầu tư xây dựng môi trường đại dương xanh)
Unitank là quy trình xử lý nước thải bằng phương pháp hiếu khí nhân tạo, bao gồm 3 bể hoạt động với 2 chu kỳ chính và 2 chu kỳ trung gian Quy trình này tương tự như công nghệ Aerotank truyền thống trong việc phân hủy chất hữu cơ Nước thải được phân phối vào bể 1 hoặc bể 3, trong khi bể 2 luôn được sục khí Khi bể 1 và 2 sục khí, bể 3 hoạt động như bể lắng, và ngược lại, khi bể 2 và 3 sục khí, bể 1 sẽ là bể lắng Các giai đoạn trung gian có nhiệm vụ chuyển hướng dòng chảy, mang lại hiệu quả cao trong xử lý nước thải.
Công nghệ này kết hợp các giai đoạn Anoxic, hiếu khí và lắng trong một hệ thống xử lý, giúp tiết kiệm diện tích xây dựng và giảm khối lượng bê tông cần thiết.
• Không cần hệ thống bơm bùn hồi lưu -> tiết kiệm điện năng, giảm chi phí vận hành
• Có thể sử dụng được hệ thống phân phối khí theo kiểu nổi hoặc chìm
Chúng ta cần tạo ra các điều kiện hiếu khí, thiếu khí và yếm khí trong cùng một chu kỳ để tối ưu hóa việc xử lý các hợp chất Nitơ trong nước thải Phạm vi áp dụng của phương pháp này rất rộng rãi, giúp nâng cao hiệu quả xử lý nước thải.
Ứng dụng này phù hợp cho nhiều loại nước thải có ô nhiễm hữu cơ, bao gồm nước thải từ trường học, khu dân cư, bệnh viện, ngành thủy sản, sản xuất chế biến thực phẩm, đồ uống đóng hộp, nước thải công nghiệp và dệt nhuộm.
2.2.3 Công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt, công nghiệp MBR a Nguyên tắc hoạt động
Hình 2.4 : Nguyên lý hoạt động bể MBR (Nguồn : Công ty cổ phần đầu tư xây dựng môi trường đại dương xanh)
Công nghệ xử lý nước thải bằng màng lọc MBR đang trở nên phổ biến nhờ vào những ưu điểm vượt trội của nó.
Công nghệ MBR kết hợp phương pháp sinh học và lý học, với các đơn vị MBR được cấu tạo từ nhiều sợi rỗng liên kết, mỗi sợi hoạt động như một màng lọc với lỗ lọc nhỏ, ngăn chặn vi sinh vật đi qua Những đơn vị này kết hợp thành các module lớn hơn, được lắp đặt trong các bể xử lý.
Công nghệ MBR hoạt động dựa trên cơ chế tương tự như bể bùn hoạt tính hiếu khí, nhưng thay vì sử dụng công nghệ lắng để tách bùn sinh học, MBR sử dụng màng để thực hiện quá trình này Kích thước lỗ màng MBR rất nhỏ, chỉ khoảng 0.01 micromet, giúp loại bỏ hiệu quả các vi sinh vật và chất rắn lơ lửng trong nước thải.
Mật độ vi sinh cao trong bể sinh học giúp giữ lại chất bùn và tăng hiệu suất xử lý nước Nước sạch sẽ được bơm ra bể chứa và thoát ra ngoài mà không cần qua các bước lắng, lọc và khử trùng.
Máy thổi khí không chỉ cung cấp khí cho vi sinh mà còn giúp thổi bung các màng, hạn chế tình trạng nghẹt màng Ưu điểm nổi bật của máy thổi khí là khả năng duy trì hoạt động hiệu quả cho hệ thống, đảm bảo quá trình xử lý diễn ra thông suốt.
• Tăng hiệu qủa xử lý sinh học 10-30% do MLSS tăng 2-3 lần so với Aerotank truyền thống
• Tiết kiệm diện tích xây dựng vì thay thế cho toàn cụm bể Aerotank -> lắng -> lọc -> khử trùng
• Hệ thống tinh gọn, dễ quản lý do có ít công trình đơn vị c Phạm vi áp dụng
• Do hạn chế về chi phí đầu tư nên công nghệ chỉ có thể áp dụng cho các công suất nhỏ hơn 50m3/ngày.đêm
• Ứng dụng cho hầu hết các loại nước thải có ô nhiễm hữu cơ: trường học, khu dân cư, bệnh viện, nhà hàng, khách sạn…
2.2.4 Công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt, công nghiệp MBBR a Nguyên tắc hoạt động
Hình 2.5 : Nguyên lý hoạt động bể MBBR (Nguồn : Công ty cổ phần đầu tư xây dựng môi trường đại dương xanh)
MBBR, viết tắt của Moving Bed Biofilm Reactor, là một phương pháp xử lý nước thải hiện đại, trong đó sử dụng các vật liệu giá thể để vi sinh vật bám dính và phát triển Phương pháp này kết hợp những ưu điểm của bể Aerotank truyền thống và lọc sinh học hiếu khí, mang lại hiệu quả cao trong việc xử lý nước.
Công nghệ MBBR là giải pháp tiên tiến trong xử lý nước thải, nổi bật với khả năng tiết kiệm diện tích và hiệu quả xử lý cao Vật liệu giá thể cần có tỷ trọng nhẹ hơn nước để duy trì trạng thái lơ lửng, và chúng liên tục chuyển động nhờ vào thiết bị thổi khí và cánh khuấy Sự chuyển động này giúp tăng cường mật độ vi sinh vật, từ đó nâng cao hiệu quả xử lý nước thải.
Bể MBBR hiếu khí, giống như Aerotank truyền thống, cần kết hợp với bể MBBR thiếu khí (Anoxic) để tối ưu hóa khả năng xử lý nitơ trong nước thải Tỷ lệ thể tích của màng MBBR so với thể tích bể được điều chỉnh phù hợp nhằm đạt hiệu quả xử lý tốt nhất.