Tính toán các hạng mục công trình với các thông số cụ thể nhƣ sau:
a) Lưu lượng tính toán là Qngđ = 350m3 (tương ứng: Qh = 14.6m3/h)
- Hình thức xử lý theo qui mô một nhóm các hộ nghề, xử lý nước thải sinh hoạt và nước thải sản xuất bún áp dụng hệ thống xử lý nước thải phân tán (kiểu DEWAST), kết hợp với Bastaf với bãi lọc trồng cây và hồ tùy tiện.
- Bể Bastaf được xây dựng là bể tự hoại với các vách ngăn mỏng dòng hướng lên và ngăn lọc kị khí, trong bể đồng thời xảy ra các qua trình lắng cặn, lọc cặn và quá trình phân hủy kị khí các chất bẩn lắng xuống. Để đơn giản hơn trong xây dựng, các vách ngăn mỏng dòng hướng lên được thay bằng các ống nhựa để hướng dòng đi xuống.
- Ưu điểm của phương pháp này là:
+ Hiệu quả xử lý cao; Chi phí điện năng ít;
+ Họat động tin cậy, lâu dài, thích ứng với sự dao động về lưu lượng;
+ Công nghệ xử lý đơn giản, dễ bảo trì và chi phí thấp.
- Ngoài ra hệ thống này có thể hoạt đông gián đoạn, theo thời vụ, đồng thời nước thải sản xuất bún có lưu lượng và tính chất không ổn định nên việc chọn công nghệ này hoàn toàn phù hợp, có khả năng xử lý nước thải đạt qui chuẩn cho phép.
b) Thời gian lưu nước trong bể BASTAF-II
- Theo QCVN về thiết kế bể tự hoại do Bộ xây dựng ban hành, thể tích bể được chọn đảm bảo thời gian lưu nước T = 2 - 3 ngày. Chọn thời gian lưu nước trong bể là 2,4 ngày (Theo tài liệu nghiên cứu “Hệ thống và quá trình XLNT tại chỗ kỵ khí kết hợp hiếu khí” của TS. Nguyễn Việt Anh có thể xử lý đảm bảo đồng thời việc chọn 2,4 ngày còn liên quan giá thành xây dựng – nếu thời gian lưu càng lớn thì thể tích bể càng lớn trong khi hiệu suất xử lý không thay đổi). Vậy tổng dung tích lưu nước cần thiết của bể:
W= 350 x 2,4=840 m3
- Trong đó bố trí ngăn lắng với kích thước 20,13 x 4,13 x 4,5 m, chiều cao lớp nước thiết kế là 3,25m (khối tích sử dụng là Vlăng = 270 m3) và xây 1 bể bố trí các ngăn lên men và ngăn lọc kỵ khí. Dung tích cần thiết của bể này là:
W=840-270 =570m3. Thiết kế bể có kích thước trên mặt bằng 22,5x7m, chiều cao bể tính cả phần thông khí phía trên là 4 m, chiều cao lớp nước thiết kế là 3,5m, được chia thành 8 ngăn có dòng hướng lên, kích thước mỗi ngăn 4,5x3,5x4m và 4 ngăn lọc kị khí dòng hướng lên, kích thước mỗi ngăn 2,25x3,5x4m.
3.4.2. Tính toán hệ thống XLNT qui mô nhóm hộ làng nghề 3.4.2.1. Tính toán thiết kế Bể Bastaf
Xây ngăn lắng của bể BASTAF. Số lượng ngăn lắng: 2 ngăn; Kích thước mỗi ngăn: A x B x H = 20,1 x 2,1 x 4,5 m
Xây bể lên men 8 ngăn và mỗi ngăn bể: A x B x H = 4,5 x 3,5 x 4,5 m Bể lọc kị khí: 4 ngăn. Kích thước mỗi ngăn: A x B x H = 2,25 x 3,5 x 4,5 m Chiều cao lớp vật liệu lọc: 2m. Vật liệu lọc là quả bóng nhựa đường kính 5cm.
Chiều cao hầm thu nước cao 0,7m.
Sàn thu nước có bề dày 80 mm, kích thước sàn: A x B = 3,225 x 1,975 m.
Trên sàn đục lỗ D = 30 mm, khoảng cách giữa các lỗ 150 mm.
Ống hướng dòng của các ngăn được thiết kế có đường kính D200.
Ống dẫn nước vào và ra bể D200 UPVC. Ống thông hơi D90 UPVC, 2 ống thông hơi đứng bằng thép tráng kẽm D100
3.4.2.2. Thiết kế bãi lọc ngầm trồng cây
Mô hình bãi lọc ngầm trồng cây có dòng chảy ngang, sử dụng cây trồng là cỏ vertiver hoặc cây thủy trúc. Sơ đồ cấu tạo nhƣ hình 3.3.
Trong bãi lọc ngầm trồng cây diễn ra đồng thời các quá trình sau:
Lắng, lọc, hấp phụ SS, P, chất hữu cơ.
Màng VSV trong vùng rễ, lớp lọc: Phân huỷ dị dƣỡng các chất hữu cơ
Trong vùng hiếu khí: phân huỷ sinh học chất hữu cơ, Nitrat hoá, kết tủa hydroxit kim loại, hấp phụ KLN lên các kết tủa hydroxit sắt & mangan
Trong vùng kỵ khí: khử Nitrat, kết tủa + lắng muối sunphit với các kim loại - Thực vật: tạo vùng rễ, lỗ xốp, vận chuyển oxy, hấp thụ chất dinh dƣỡng…
Diện tích bãi lọc :
F= Q*/(kf.(dH/ds)) theo Kickith 1980 Trong đó:
F: diện tích bãi lọc m2
kf: độ dẫn thủy lực của vật liệu lọc, với cát vừa lấy kf = 10-5 m/s dH/ds: (độ dốc m/m) = 0,5-1%, lấy = 0,7%
Q: lưu lượng tính toán = 0,00405 m3/s
Thay số ta có : F = 0,00405/(0,0005*0,7) = 579 m2 Ta thiết kế hai bãi lọc, mỗi bãi có kích thước như sau : Mặt bằng : a x b = 50,44 x 10,22 m
Cấu tạo các lớp theo chiều đứng từ trên xuống nhƣ sau: Lớp đất trồng cây dày 0,3m; Lớp cát mịn dày 0,05m; Lớp vật liệu lọc dày 1m; Lớp bê tông đáy dày 0,15m
Hệ thống ống dẫn: Sử dụng ống phân phối nước vào cũng như ống thu nước ra bãi lọc đều là ống nhựa cùng đường kính D200. Dàn ống phân phối đục lỗ đường kính 10mm, khoảng cách giữa các lỗ a = 100 mm. Bờ bao của bãi lọc đƣợc xây thẳng đứng bằng gạch đặc dày 0,22m.
Hồ sinh học.
Nước sau khi qua bãi lọc ngầm trồng cây tiếp tục được đưa ra hồ sinh học nối tiếp để tiếp tục xử lý. Thời gian lưu nước tối thiểu trong hồ sinh học là 7 ngày.
Chọn thời gian lưu nước là 8 ngày.
Tổng dung tích lưu nước của hồ là: W-tổng = 350 x 8 = 3.400m3.
Hồ được cải tạo từ hệ thống ao tiếp nhận nước thải hiện có của thôn Hòa Loan (xem mặt bằng hiện trạng) nên thiết kế hồ có hình dạng trên mặt bằng căn cứ vào ranh giới khu đất đƣợc quy hoạch và hệ thống ao hiện có.
Nước vào Nước sau
xử lý
Hình 3.3. Sơ đồ cấu tạo bãi lọc trồng cây
3.4.3. Dự toán kinh phí xây lắp và vận hành 3.4.3.1. Tổng kinh phí đầu tư
Theo số liệu thống kê từ các dự án XLNT tại các làng nghê, tổng kinh phí đầu tƣ của dự án cho việc xây dựng hệ thống XLNT làng nghề ƣớc tính khoảng:
Tổng = 3.850.000.000 VNĐ (ba tỷ tám trăm năm mươi triệu đồng), Cụ thể gồm:
Tiền chi phí nghiên cứu thiết kế chuẩn bị đầu tƣ: 350.000.000 VNĐ (Ba trăm năm mươi triệu đồng, khoảng 10% tổng kinh phí đầu tư).
Kinh phí đầu tƣ xây lắp: 3.500.000.000 VNĐ (ba tỷ năm trăm triệu đồng), gồm các hạng mục chính nhƣ sau:
Đơn vị tính: VNĐ + Xây dƣng bể, bãi lọc trồng cây
+ Phụ kiện (hệ thống đường ống trong bể bastaf, đường ống cấp và thoát nước thải trong bãi lọc, đường ống thông hơi,…
+ Cây giống,VSV, năng lƣợng…
+ Xây dựng cống rãnh + Chi khác:
2.000.000.000 300.000.000
500. 000.000 400 000.000 300 000.000 3.4.3.2. Chi phí vận hành
- Tại quá trình xử lý bậc I cho các hộ nghề với Q=15m3/ngày, không phải mất chi phí do nước thải từ quá trình sản xuất đến các bể có cos thấp hơn nên nước thải tự chảy.
- Tại quá trình xử lý bậc II cho nhóm các hộ nghề - Làng chế CBTP xã Lũng Hòa với Q=350 m3/ngày, không phải mất chi phí do nước thải từ các hộ nghề đến trạm xử lý có cos cao hơn.