Bài tiểu luận phân tích dây chuyền xử lý nước thải sinh hoạt cho thị trấn thắng huyện hiệp hòa – tỉnh bắc giang

  • 20 trang
  • file .pdf
Bài tiểu luận
Đề tài: “Phân tích dây chuyền xử lý nước thải sinh hoạt cho
Thị Trấn Thắng- Huyện Hiệp Hòa – Tỉnh Bắc Giang”
Giảng viên:Ts. Phạm Thị Tố Oanh
Sinh Viên: Dương Thu Hồng
Ngày sinh: 10/06/1993
Mã sinh viên: DTZ1152320144
Lớp: CNMTK9
LỜI CAM ĐOAN
Bài tiểu luận về phân tích dây chuyền xử lý nước thải cho thị trấn thắng, huyện
hiệp hòa, tỉnh bắc giang hoàn toàn là em tự tìm hiểu,thu thập thông tin và viết
Em xin chịu trách nhiệm về bài tiểu luận của mình.
Sinh viên thực hiện
Dương Thu Hồng
LỜI CẢM ƠN
Em xin chân thành cảm ơn ban lãnh đạo nhà trường và toàn thể các thầy cô giáo
trong trường Đại Học Khoa Học Thái Nguyên, nhất là các thầy cô trong khoa Khoa
Học Môi Trường và Trái Đất đã tạo điều kiện để chúng em được học và hoàn
thành bộ môn này.Cảm ơn tất cả các bạn trong lớp đã cùng chia sẻ và giúp đỡ mình
trong quá trình học tập. Đặc biệt là Ts. Phạm Thị Tố Oanh, cô đã tận tình hướng
dẫn, giảng dạy,cung cấp tài liệu để chúng em hoàn thành bài tiểu luận này.Ngoài
kiến thức lý thuyết trong sách vở,cô đã dạy cho chúng em biết rất nhiều kiến thức
thực tế,nhờ đó chúng em cũng đã hiểu ra nhiều điều và đó cũng là hành trang cho
chúng em sau này ra làm việc được tốt hơn
Nếu thiếu một trong những sự giúp đỡ đó có lẽ bài tiểu luận của em sẽ không
hoàn thành được như ngày hôm nay.
Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn!
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1.Tính cấp thiết của đề tài
Hiện nay, hơn 70% các nhà máy cấp nước ở nước ta sử dụng nước mặt là
nguồn nước chính, phục vụ cho nhu cầu cấp nước sinh hoạt và sản xuất. Tuy nhiên,
ở nhiều nơi, nguồn nước mặt lại là nơi tiếp nhận các loại chất thải sinh hoạt, công
nghiệp, nông nghiệp từ các khu đô thị, khu dân cư, nông thôn, các làng nghề sản
xuất,… với nhiều loại chất gây ô nhiễm, kể cả các hợp chất hữu cơ phức tạp, đa
dạng, có những dạng tồn tại khó xử lý, làm cho nước có màu sắc và mùi, vị khó
chịu, nguy hiểm cho sức khỏe con người.
Bên cạnh sự phát triển và ứng dụng các khoa học công nghệ - kĩ thuật hiện
đại đã phát sinh các vấn đề cần giải quyết đó là làm cho môi trường bị ô nhiễm do
quá trình sản xuất, sinh hoạt tại các khu đô thị, khu công nghiệp, khu chế xuất…
như: khói, bụi, chất thải rắn, nước thải.Vì vậy, việc xây dựng một hệ thống thu
gom và xử lý nước thải đạt tiêu chuẩn chất lượng trước khi thải ra môi trường là rất
cần thiết.
Thị trấn Thắng là trung tâm kinh tế, chính trị, văn hóa giáo dục của huyện Hiệp
Hòa, là 1 trong 2 đô thị loại IV của tỉnh Bắc Giang có nhiều các ngành nghề buôn
bán, dân số đông, hằng ngày xả ra một lượng nước thải và rác thải rất lớn mà chưa
có hệ thống thu gom, xử lý nước thải, mọi nguồn thải đều đước thải trực tiếp ra
ngoài môi trường.Vì vậy, em chọn đề tài: “ Phân tích dây chuyền xử lý nước thải
cho thị trấn Thắng, Huyện Hiệp Hòa, Tỉnh Bắc Giang”.
1.2. Mục đích của đề tài
- Đề xuất và phân tích dây chuyền công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt cho thị trấn
thắng, huyện Hiệp Hòa, tỉnh Bắc Giang
1.3.Nội dung đề tài
- Tìm hiểu về điều kiện tự nhiên – kinh tế xã hội của thị trấn thắng, huyện hiệp hòa
- Hiện trạng thu gom xử lý nước thải của thị trấn thắng
- Tìm hiểu về đặc thù khu vực, thành phần, tính chất, lưu lượng xả thải và nồng độ
các chất ô nhiễm trong nước thải và tác hại của chúng đối với môi trường và sức
khỏe con người.
- Tìm hiểu các phương pháp xử lý nước thải sinh hoạt
- Đề xuất công trình xử lý nước thải sinh hoạt của thị trấn cho phù hợp
- Đề xuất giải pháp giảm thiểu
CHƯƠNG 2: HIỆN TRẠNG THỊ TRẤN THẮNG-HUYỆN HIỆP HÒA
2.1.Điều kiện tự nhiên
2.1.1.Vị trí địa lý
Thị trấn Thắng là trung tâm kinh tế, chính trị, văn hóa giáo dục của
huyện Hiệp Hòa, là 1 trong 2 đô thị loại IV của tỉnh Bắc Giang (cùng với Thị trấn
Chũ).
Thị trấn được quy hoạch là đô thị trung tâm vùng phía Tây tỉnh Bắc
Giang và là 1 đô thị vệ tinh trong Quy hoạch vùng thủ đô Hà Nội.
Thị trấn Thắng nằm cách trung tâm thủ đô Hà Nội khoảng 50 km, cách Sân
bay quốc tế Nội Bài (Hà Nội) 30 km, cách thành phố Bắc Giang 30 km, cách thành
phố Bắc Ninh 30 km, cách thành phố Thái Nguyên 40 km nên có vị trí địa lí thuận
lợi để phát triển kinh tế - xã hội với hệ thống giao thông liên kết với các trung tâm
kinh tế lớn.
Tọa độ địa lý của thị trấn thắng nằm từ 21°21′14″ vĩ độ Bắc đến 105°58′55″
kinh độ đông
2.1.2.Đặc điểm địa hình
Thị trấn thắng là vùng chuyển tiếp giữa đồi núi và đồng bằng, độ nghiêng
theo hướng tây bắc xuống đông nam, đồi núi và gò thấp. Tổng diện tích đất tự
nhiên của vùng là 1,24km2
2.1.3. Đặc điểm khí hậu – thủy văn
Khí hậu nhiệt đới gió mùa, nóng và ẩm. Nhiệt độ trung bình 23- 240C, lượng
mưa trung bình mỗi năm 1.650 - 1.700mm, nhiệt lượng bức xạ mặt trời khá lớn
khoảng 1.765 giờ nắng một năm.
Có dòng sông Cầu có giá trị kinh tế rất lớn, tạo luồng chuyên chở khách và
hàng hóa khá thuận tiện. Thuyền bè có thể theo sông Cầu lên Thái Nguyên, về Đáp
Cầu, Phả Lại và ra biển. Sông Cầu bồi đắp phù xa màu mỡ cho các soi bãi ven
sông và có trữ lượng cát sỏi hàng triệu mét khối cung cấp cho các công trình xây
dựng.
2.2.Kinh tế - xã hội
Tổng dân số của thị trấn năm 2014 là 5185 người. Mật độ dân số trung bình là
4032 người/km2, phân bố dày đặc trong thị trấn.
Người dân trong thị trấn chủ yếu chú trọng sản xuất, kinh doanh dịch vụ các mặt
hàng như: may vá, sửa xe máy- xe đạp, cắt tóc,làm dép lốp, làm mũ, hàn thiếc,
nhuộm quần áo, dịch vụ cưới hỏi, ma chay, làm hoa, cửa hàng tạp hóa, siêu
thị,buôn bán xe máy- xe đạp…
Thị trấn Thắng là nơi đặt tất cả các cơ quan hành chính của huyện Hiệp Hòa
như ủy ban nhân dân và HĐND huyện, các Phòng của huyện, Kho bạc Nhà Nước,
Tòa Án, bên cạnh đó còn là hệ thống siêu thị, trung tâm thương mại đang được xây
dựng hoàn thiện và hiện đại.
Các trường cấp 3 trên địa bàn thị trấn là:
 Trường THPT Hiệp Hòa số 1 (thành lập năm 1961).
 Trường THPT Dân Lập Hiệp Hòa số 1.
 Trường TTGDTX & Dạy Nghề huyện Hiệp Hòa.
 Trường THPT & THCS Hiệp Hòa.
Hệ thống cơ sở vật chất phục vụ thể thao của thị trấn Thắng đang
trong giai đoạn hoàn thiện và nâng cấp hiện đại đồng bộ. Các ngân hàng lớn hầu
như đã có mặt hết tại thị trấn Thắng như VietinBank, Đông
Á, Vietcombank, VPBank, AgriBank.
Là đô thị có hệ thống giao thông vô cùng thuận lợi, Ngã 6 trung tâm Thị trấn
là giao nơi giao cắt các tuyến giao thông quan trọng như quốc lộ 37, tỉnh lộ 288,
295, 296 các tuyến giao thông nội thị đang được nâng cấp hiện đại.
Với tốc độ đô thị hóa nhanh yêu cầu cải tạo nâng cấp giao thông là cấp bách
nên thời gian qua Thị trấn đã tập trung nâng cấp nhiều tuyến đường nội thị quan
trọng như đường Tràng Than - Trạm nước sạch, Ngã 4 Bệnh Viện, Thắng - Gầm,
Thắng - Đông Xuyên, Thắng - Cao Thượng
Trong thời gian tới dự kiến đường từ Thắng tới Khu Công Nghiệp Yên Bình
(Thái Nguyên) sẽ được cải tạo và xây cầu nối huyện Hiệp Hòa và huyện Phổ
Yên để thúc đẩy giao lưu kinh tế
2.3.Hiện trạng thu gom xử lý nước thải
Hiện nay, mọi nước thải sinh hoạt tử các hộ gia đình, các cơ sở y tế, siêu thị,
quán ăn, các dịch vụ khác… vẫn chưa được thu gom xử lý mà xả thải trực tiếp ra
các ao, hồ,sông hay cánh đồng gây ra các mùi khó chịu,thay đổi màu,ảnh hưởng
đến chất lượng nguồn nước.
CHƯƠNG 3: ĐỀ XUẤT VÀ GIẢI TRÌNH DÂY CHUYỀN XỬ LÝ NƯỚC
THẢI CHO THỊ TRẤN THẮNG- HUYỆN HIỆP HÒA
3.1.Cơ sở lựa chọn công nghệ
3.1.1.Lưu lượng nước thải
+ Lưu lượng xả thải của mỗi người: 110 lít
+ Lưu lượng nước thải sinh hoạt của thị trấn là: 570,35 m3/ ngày đêm
3.1.2.Đặc thù khu vực:
+ Hộ sửa xe, rửa xe:7
+ Hộ giết mổ:1
+ Siêu thị: 5
+ Quán ăn, nhà hàng:13
+ Khu vui chơi giải trí: 1
3.1.3. Thành phần, tính chất của nước thải sinh hoạt
Nước thải sinh hoạt là nước được thải bỏ sau khi sử dụng cho các mục đích
sinh hoạt như tắm giặt, vệ sinh cá nhân… được thải ra từ các trường học, bệnh
viện, cơ quan,…Nước thải loại này chứa chủ yếu các chất bị phân rã dở dang từ
nguồn thực phẩm phế liệu, ngoài ra còn một lượng nhỏ hóa chất đã được sử dụng
trong đời sống hàng ngày như chất tẩy rửa, mĩ phẩm, thuốc sát trùng…Nước thải
loại này bốc mùi, có màu sẫm đen, có nhiều váng và cặn lơ lửng.
3.1.3.1. Thành phần nước thải sinh hoạt
Thành phần nước thải sinh hoạt gồm các loại:
 Nước thải nhiễm bẩn từ khu vệ sinh
 Nước thải nhiễm bẩn từ khu nhà bếp
 Nước thải nhiễm bẩn từ quá trình giặt là
3.1.3.2.Tính chất nước thải sinh hoạt
- Nước thải sinh hoạt chứa nhiều chất hữu cơ dễ bị phân hủy sinh học, ngoài
ra còn có cả các thành phần vô cơ, vi sinh vật và vi trùng gây bệnh rất nguy
hiểm
- Ngoài ra, nước thải sinh hoạt thường chứa các thành phần dinh dưỡng, các
chất cặn bã, các chất rắn lơ lửng… rất cao.
3.1.3.3.Tác hại đến môi trường
- COD, BOD: sự khoáng hóa, ổn định chất hữu cơ tiêu thụ một lượng lớn và gây
thiếu hụt oxy của nguồn tiếp nhận dẫn tới ảnh hưởng đến hệ sinh thái môi trường
nước. Nếu ô nhiễm quá mức, điều kiện yếm khí có thể hình thành. Trong quá trình
phân hủy yếm khí sinh ra các sản phẩm như H2S, NH3, CH4,… làm cho nước có
mùi hôi thối và làm giảm pH của môi trường.
- Chất rắn lơ lửng (SS): lắng đọng ở nguồn tiếp nhận, gây điều kiện yếm khí.
- Vi trùng gây bệnh: gây ra các bệnh lan truyền bằng đường nước như tiêu chảy,
ngộ độc thức ăn, vàng da,…
- Amonia, photpho: đây là những yếu tố dinh dưỡng đa lượng. nếu nồng độ trong
nước quá cao dẫn đến hiện tượng phú dưỡng hóa ( sự phát triển bùng phát của các
loại tảo, làm cho nồng độ oxy trong nước rất thấp vào ban đêm gây ngạt thở và làm
chết các sinh vật, trong khi đó vào ban ngày nồng độ oxy rất cao do quá trình hô
hấp của tảo thải ra).
- Màu: làm mất mỹ quan
- Dầu mỡ: gây mùi, ngăn cản khuyếch tán oxy trên bề mặt
3.1.4. Nồng độ các chất trong chất thải
Các thông số nước thải đầu vào:
- BOD5 = 250 mg/l
- TSS = 130mg/l
- COD = 340mg/l
- pH = 7
- N = 50 mg/l
- P = 12 mg/l
Tiêu chuẩn nước đầu ra: đạt tiêu chuẩn nước loại B (QCVN 14:2008/BTNMT)
Nhận xét: Theo số liệu cho thấy nước thải sinh hoạt thường bị nhiễm bẩn bởi
chất hữu cơ và chất rắn lơ lửng lớn. Hàm lượng TSS, BOD, COD vượt so với tiêu
chuẩn. vì vậy cần phải lựa chọn công nghệ xử lý cho phù hợp để xử lý triệt để các
thành phần ô nhiễm trong nước thải.
3.2. Các phương pháp xử lý nước thải
- Phương pháp xử lý cơ học
- Phương pháp xử lý hóa học
-Phương pháp xử lý sinh học
- Khử trùng nước
3.3. Phân tích lựa chọn phương pháp xử lý
Nước thải từ nhà vệ sinh , chứa phần lớn các chất ô nhiễm, chủ yếu là chất
hữu cơ như phân, nước tiểu, các vi sinh vật gây bệnh và cặn lơ lửng.Các thành
phần ô nhiễm chính đặc trưng thường thấy là BOD5, COD, nito và photpho. Trong
nước thải sinh hoạt, hàm lượng N va P rất lớn, nếu không được loại bỏ thì sẽ làm
cho nguồn tiếp nhận nước thải bị phú dưỡng. Vì vậy cần phải dung phương pháp
sinh học để xử lý các chất hữu cơ.
Nước thải từ khu nhà bếp có đặc trưng là nước chứa thành phần hàm lượng
dầu mỡ rất cao, lượng cặn, rác lớn… nếu không có biện pháp xử lý thích hợp nó sẽ
ức chế hoạt động của các VSV trong nước. Do đó, nước thải khu nhà bếp cần phải
sơ lý sơ bộ tách dầu mỡ để tách và giữ dầu mỡ lại trong bể trước khi dẫn vào hệ
thống xử lý, tránh nghẹt bơm, đường ống và làm giảm quá trình xử lý sinh học
phía sau
Nước thải giặt có tính chất hoàn toàn khác biệt với nước thải từ khu vệ sinh
và nước thải từ nhà bếp, hàm lượng chất hữu cơ không đáng kể mà chủ yếu là các
hóa chất dùng để tẩy rửa vì vậy phải dùng hóa chất để xử lý.
3.4. Sơ đồ công nghệ
Nước thải sinh hoạt
Song chắn rác
Nước dư
Hồ chứa
Lưới lọc
Váng dầu
Bể tách dầu mỡ Thu gom
Máy thổi khí
Bể điều hòa
Máy thổi khí Bể sinh học hiếu khí có vật
liệu dính bám
Bùn hồi lưu Bùn dư
Bể lắng Bể chứa bùn
Bể khử trùng Máy ép bùn
Sân phơi bùn
3.5. Thuyết minh lựa chọn công nghệ
3.4.1. Hồ chứa
Nước thải của thị trấn được thu gom, tự chảy vào trạm xử lý nước thải.
Trước tiên, nước thải chảy qua song chắn rác thô nhằm tách bỏ rác có kích thước ≥
10 mm. Rác bị chặn lại sẽ được thu gom và vận chuyển tới đến nơi quy định.
Song chắn rác được đặt nghiên theo chiều dòng chảy một góc 600, để dễ
dàng kéo lên
 Thiết bị này có các ưu điểm sau:
- Ngăn chặn sự mài mòn động cơ bơm tại các chu trình xử lý tiếp theo.
- Ngăn chặn các chất lạ trong bể xử lý sinh học mà có thể gây kết tụ thành các
chất rắn nổi trong bể sinh học dẫn đến hệ thống xử lý kém hiệu quả.
- Cấu tạo đơn giản, dễ lắp đặt và thay thế.
- Tổn thất thủy lực nhỏ.
Sau khi qua song chắn rác, nước thải được bơm lên bể tách dầu mỡ
3.4.2. Bể tách dầu mỡ
Do nước thải sinh hoạt trong thị trấn phát sinh từ khu vực nhà bếp, các cơ sở
sửa chữa… có chứa một hàm lượng dầu mỡ, nếu không có biện pháp xử lý thích
hợp nó sẽ ức chế hoạt động của các VSV trong nước. Do đó, nhiệm vụ của bể tách
mỡ là tách và giữ dầu mỡ lại trong bể trước khi dẫn vào hệ thống xử lý, tránh nghẹt
bơm, đường ống và làm giảm quá trình xử lý sinh học phía sau. Dầu mỡ tách ra
định kỳ hút bỏ theo qui định.
Trước khi vào bể tách dầu, nước thải cho qua lưới lọc rác tinh để tách rác có
kích thước ≥ 2mm như lông động vật từ các hộ giết mổ, len sợi từ hộ may
mặc...Nước thải sau đó đi qua bể tách dầu mỡ,đồng thời cũng đóng vai trò là bể
lắng cát.Tại đây, các chất béo,dầu mỡ với tỉ trọng thấp sẽ nổi nên bề mặt, các chất
rắn còn lại sau khi qua lưới chắn rác sẽ lắng xuống dưới. Khi đó lớp dầu mỡ phí
trên sẽ được tay gạt váng dầu loại bỏ và xử lý sau, cát sẽ được tách riêng và chuyển
đến bể chứa bùn để xử lý tiếp
 Lọc rác tinh có những ưu điểm sau:
- Giữ lại rác có kích thước nhỏ ≥ 2mm.
- Nước thải sau khi đi qua lọc rác tinh có cặn rác ít.
 Tuy nhiên, nó vẫn còn những nhược điểm:
- Cấu tạo tương đối phức tạp.
- Rất khó sửa chữa, thay thế và vệ sinh.
3.4.3.Bể điều hòa
Là nơi tập trung các nguồn nước thải của thị trấn thành một nguồn duy nhất
và đồng thời để chứa cho hệ thống hoạt động liên tục. Do tính chất của nước thải
dao động theo thời gian trong ngày, (phụ thuộc nhiều vào các yếu tố như: nguồn
thải và thời gian thải nước). Vì vậy, bể điều hòa là công trình đơn vị không thể
thiếu trong bất kỳ một trạm xử lý nước thải nào. Đặc biệt đối với nước thải sinh
hoạt. Bể điều hòa có nhiệm vụ điều hòa lưu lượng và nồng độ nước thải, tạo chế độ
làm việc ổn định và liên tục cho các công trình xử lý, tránh hiện tượng hệ thống xử
lý bị quá tải. Nước thải trong bể điều hòa được sục khí liên tục từ máy thổi khí và
hệ thống đĩa phân phối khí nhằm tránh hiện tượng yếm khí dưới đáy bể. Nước thải
sau bể điều hòa được bơm lên bể sinh học hiếu khí có vật liệu dính bám.
3.4.4. Bể sinh học hiếu khí có vật liệu dính bám
Làm bằng bùn hoạt tính lơ lửng và dính bám là công trình đơn vị quyết định hiệu
quả xử lý của hệ thống xử lý nước thải nhà hàng khách sạn. Bể sinh học có vật liệu
dính bám có dòng chảy cùng chiều với dòng khí từ dưới lên. Các vi khuẩn hiện
diện trong nước thải tồn tại ở dạng lơ lửng và dạng dính bám vào lớp vật liệu đệm.
Các vi sinh hiếu khí sẽ tiếp nhận ôxy và chuyển hoá chất hữu cơ thành thức ăn.
Quá trình này diễn ra nhanh nhất ở giai đoạn đầu và giảm dần về phía cuối bể.
Trong môi trường hiếu khí (nhờ O2 sục vào), vi sinh hiếu khí tiêu thụ các chất hữu
cơ để phát triển, tăng sinh khối trên vật liệu Plasdeck và làm giảm tải lượng ô
nhiễm trong nước thải xuống mức thấp nhất.
3.4.5.Bể lắng
Nhiệm vụ: lắng các bông bùn vi sinh từ quá trình sinh học và tách các bông
bùn này ra khỏi nước thải. Nước thải được dẫn vào ống trung tâm của thiết bị.
Nước thải sau khi ra khỏi ống trung tâm được phân phối đều trên toàn bộ mặt diện
tích ngang ở đáy ống trung tâm. Ống trung tâm ở thiết bị lắng được thiết kế sao cho
nước khi ra khỏi ống trung tâm có vận tốc nước đi lên trong thiết bị chậm nhất
(trong trạng thái tĩnh), khi đó các bông cặn hình thành có tỉ trọng đủ lớn thắng
được vận tốc của dòng nước thải đi lên sẽ lắng xuống đáy bể lắng.
Để bổ sung vi sinh vật cho bể xử lý, một phần bùn hoạt tính này được bơm
trở lại bể xử lý, phần còn lại sẽ được đưa đến bể chứa bùn.
3.4.6.Bể khử trùng
- Khi cho Chlorine vào nước, dưới tác dụng hóa chất Chlorine có tính oxi hóa
mạnh sẽ khuếch tán xuyên qua vỏ tế bào vi sinh vật và gây phản ứng với men bên
trong của tế bào vi sinh vật làm phá hoại quá trình trao đổi chất dẫn đến vi sinh vật
bị tiêu diệt.
Nước thải sau khi qua hệ thống xử lý đạt tiêu chuẩn nguồn xả: QCVN
14:2008/BTNMT (Cột B).
3.4.7.Bể chứa bùn
Tại đây, bùn loãng được đưa vào ống phân phối trung tâm, bùn sẽ lắng
xuống và được thu gom về hố tại tâm bể. Từ đây, bùn được bơm về máy ép bùn.
Nước dư phía trên sẽ được hồi lưu về hố bơm để xử lý lại. Kết quả của quá trình
nén bùn: