Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho khu dân cư 300 000 người
- 152 trang
- file .docx
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN
--- ---
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
XỬ LÝ NƯỚC THẢI ĐÔ THỊ
THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI
CHO KHU DÂN CƯ 300.000 NGƯỜI
GVHD: HUỲNH TẤN NHỰT
Sinh viên thực hiện : Nhóm 03
1. Nguyễn Thị Diễm 12127004
2. Lương Xuân Định 12127062
3. Nguyễn Minh Giáp 12127277
4. Trần Trịnh Thị My 12127013
5. Nguyễn Minh Nhật 12127127
6. Huỳnh Mạnh Phúc 12127134
TP. Hồ Chí Minh, tháng 06 năm 2015
MỤC LỤC
CHƯƠNG 1. NHIỆM VỤ THIẾT KẾ CỦA ĐỒ ÁN .........................................
........... 1
1.1. Nhiệm vụ thiết kế .....................................................................................................
....... 1
1.2. Số liệu phục vụ thiết kế ...........................................................................................
........ 1
1.3. Xác định hiệu suất xử lý .........................................................................................
......... 1
CHƯƠNG 2. TÍNH TOÁN CÔNG SUẤT VÀ ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ
LÝ ......3
2.1. Tính toán công suất của trạm xử lý nước thải ......................................................
........... 3
2.1.1 Tính toán dân số .................................................................................................
....... 3
2.1.2 Tính toán lưu lượng nước thải...........................................................................
........ 3
2.2. Cơ sở đề xuất công nghệ xử lý ..............................................................................
.......... 4
2.3. Đề xuất công nghệ xử lý nước thải cho khu dân cư ............................................
............ 5
2.3.1. Phương án 1 ......................................................................................................
....... 5
2.3.1.1. Đề xuất công nghệ .....................................................................................
........ 5
2.3.1.2. Thuyết minh sơ đồ công nghệ ...................................................................
......... 8
2.3.2. Phương án 2 ......................................................................................................
..... 10
2.3.2.1. Đề xuất công nghệ .....................................................................................
...... 10
2.3.2.2. Thuyết minh sơ đồ công nghệ ...................................................................
....... 13
CHƯƠNG 3. TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ CHO PHƯƠNG Á
N 1 ....15
3.1. Song chắn rác ............................................................................................................
.... 15
3.1.1. Các hạng mục tính toán.....................................................................................
..... 15
3.1.2. Tính toán chi tiết.................................................................................................
.... 15
3.1.2.1. Ngăn tiếp nhận nước thải ..........................................................................
...... 15
3.1.2.2. Mương dẫn nước ........................................................................................
..... 16
3.1.2.3. Song chắn rác .............................................................................................
..... 17
3.2. Bể lắng cát ngang .....................................................................................................
..... 21
3.2.1. Các hạng mục tính toán.....................................................................................
..... 21
3.2.2. Tính toán chi tiết.................................................................................................
.... 21
3.2.2.1. Tính kích thước bể .....................................................................................
...... 21
3.2.2.2. Thiết kế hố thu cát .....................................................................................
...... 22
3.2.2.3. Chọn máy bơm cát ......................................................................................
..... 22
3.2.2.4. Tính sân phơi cát .......................................................................................
...... 23
3.3. Bể điều hòa thổi khí..................................................................................................
..... 24
3.3.1. Các hạng mục tính toán.....................................................................................
..... 24
3.3.2. Tính toán chi tiết.................................................................................................
.... 24
3.3.2.1. Kích thước bể...............................................................................................
.... 24
3.3.2.2. Hệ thống phân phối khí .............................................................................
...... 26
3.3.2.3. Tính toán bơm và đường ống bơm lên Bể tuyển nổi...............................
......... 28
3.4. Bể lắng kết hợp tuyển nổi ly tâm............................................................................
....... 30
3.4.1. Các hạng mục tính toán.....................................................................................
..... 31
3.4.2. Tính toán chi tiết.................................................................................................
.... 31
3.4.2.1. Tính kích thước bể tuyển nổi .....................................................................
...... 31
3.4.2.2. Tính bồn tạo áp...........................................................................................
..... 32
3.4.2.3. Tính máy nén khí ........................................................................................
..... 34
3.4.2.4. Tính toán máy bơm cho bồn áp lực .........................................................
........ 34
3.4.2.6. Tính lượng bùn cần xử lý...........................................................................
...... 36
3.4.2.7. Tính toán ống thu bùn.................................................................................
..... 36
3.5. Aerotank .....................................................................................................................
... 37
3.5.1. Các thông số phục vụ cho thiết kế bể aerotank .............................................
......... 37
3.5.2. Tính hiệu suất xử lý của bể Aerotank .............................................................
........ 38
3.5.2.1. Xác định nồng độ BOD5 hoà tan ở nước thải đầu ra ............................
.......... 38
3.5.2.2. Hiệu suất xử lý của bể Aerotank................................................................
...... 38
3.5.3. Các hạng mục tính toán.....................................................................................
..... 39
3.5.4. Tính toán chi tiết.................................................................................................
.... 39
3.5.4.1. Tính toán dung tích bể ...............................................................................
...... 39
3.5.4.2. Tính toán kích thước của bể .....................................................................
....... 40
3.5.4.3. Thời gian lưu nước ....................................................................................
...... 40
3.5.4.5. Tính hệ số tuần hoàn bùn .........................................................................
....... 41
3.5.4.6. Kiểm tra tỉ số F/M và tải trọng thể tích của bể
Aerotank................................ 42
3.5.4.7. Tính lượng oxy.............................................................................................
.... 42
3.5.4.8. Tính toán các công trình phụ.....................................................................
...... 45
3.6. Bể lắng li tâm (lắng 2) .............................................................................................
...... 46
3.6.1. Xác định vận tốc lắng .......................................................................................
...... 46
3.6.2. Diện tích phần lắng của bể...............................................................................
...... 46
3.6.3. Kích thước của bể lắng......................................................................................
..... 47
3.6.4. Xác định lượng bùn phục hồi cho Aerotank ...................................................
........ 48
3.6.5. Kiểm tra tải trọng thủy lực ...............................................................................
...... 48
3.6.6. Thời gian lưu nước trong bể lắng.....................................................................
...... 49
3.6.7. Tính toán công trình phụ ..................................................................................
...... 50
3.7. Khử trùng bằng clo ...................................................................................................
..... 51
3.7.1. Các hạng mục tính toán.....................................................................................
..... 51
3.7.2. Tính toán chi tiết.................................................................................................
.... 51
3.7.2.1. Lượng Clo.....................................................................................................
... 51
3.7.2.2. Máng trộn ....................................................................................................
.... 53
3.7.2.3.Bể tiếp xúc ....................................................................................................
.... 55
3.8. Xử lý bùn ..................................................................................................................
..... 58
3.8.1. Các hạng mục tính toán.....................................................................................
..... 58
3.8.2. Tính toán chi tiết.................................................................................................
.... 58
3.8.2.1. Hố gom bùn ................................................................................................
..... 58
4.8.2.2. Bể nén bùn ..................................................................................................
..... 59
4.8.2.3. Sân phơi bùn ................................................................................................
.... 61
CHƯƠNG 4. TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ CHO PHƯƠNG Á
N 2 ....63
4.1. Khái quát các công trình giống phương án 1..........................................................
....... 63
4.2. Bể lắng cát thổi khí ...................................................................................................
..... 63
4.2.1. Các hạng mục tính toán.....................................................................................
..... 63
4.2.2. Tính toán chi tiết.................................................................................................
.... 63
4.2.2.1. Kích thước bể lắng cát thổi khí.................................................................
....... 63
4.2.2.2. Tính toán hệ thống thổi khí........................................................................
...... 65
4.2.2.3. Hố thu cát ...................................................................................................
..... 66
4.2.2.4. Chọn máy bơm cát ......................................................................................
..... 67
4.2.2.5. Sân phơi cát ................................................................................................
..... 67
4.3. Tháp lọc sinh học nhỏ giọt ......................................................................................
...... 68
4.3.1. Các hạng mục tính toán.....................................................................................
..... 68
4.3.2. Tính toán chi tiết.................................................................................................
.... 68
4.3.2.1. Chất lượng nước đầu vào ..........................................................................
...... 68
4.3.2.2. Lựa chọn vật liệu lọc .................................................................................
...... 69
4.3.2.3. Tính tải trọng BOD5 cho phép...................................................................
...... 69
4.3.2.4. Tải trọng thủy lực cho phép trên 1 m3 vật liệu lọc ................................
.......... 70
4.3.2.5. Thể tích cần thiết của khối vật liệu lọc ....................................................
........ 70
4.3.2.6. Kích thước của bể lọc sinh học..................................................................
...... 70
4.3.2.7. Tính toán lượng không khí cần cấp ..........................................................
....... 71
4.3.2.8. Tính toán thiết bị tưới phản lực.................................................................
...... 71
4.3.1.9. Tính toán công trình phụ ...........................................................................
...... 75
4.4. Bể lắng ngang (lắng 2)..............................................................................................
..... 76
4.4.1. Các hạng mục tính toán.....................................................................................
..... 76
4.4.2. Tính toán chi tiết.................................................................................................
.... 76
4.5. Xử lý bùn ..................................................................................................................
..... 78
4.5.1. Các hạng mục tính toán.....................................................................................
..... 78
4.5.2. Tính toán chi tiết.................................................................................................
.... 79
4.5.2.1. Hố gom bùn ....................................................................................................
..... 79
4.5.2.2. Bể nén bùn ..................................................................................................
..... 80
4.5.2.3. Máy ép bùn băng tải ..................................................................................
...... 81
CHƯƠNG 5. TÍNH TOÁN KINH TẾ ..................................................................
....... 84
5.1. Tính toán kinh tế cho phương án 1 .........................................................................
....... 84
5.1.1. Chi phí đầu tư xây dựng ...................................................................................
...... 84
5.1.1.1. Xây dựng côn trình chính ..........................................................................
...... 84
5.1.1.2. Xây dựng nhà trạm ....................................................................................
...... 85
5.1.1.3. Chi phí thiết bị xử lý .................................................................................
....... 85
5.1.1.4. Tổng chi phí xây dựng cơ bản ..................................................................
....... 87
5.1.2. Chi phí quản lý và vận hành trạm xử lý ........................................................
......... 87
5.1.2.1. Chi phí quản lý ...........................................................................................
..... 87
5.1.2.2. Chi phí vận hành ........................................................................................
..... 87
5.1.2.3. Lãi suất ngân hàng ....................................................................................
...... 89
5.1.2.4. Tổng chi phí vận hành và quản lý trạm xử lý ........................................
.......... 91
5.1.3. Chi phí xử lý 1 m3 nước thải ............................................................................
....... 91
5.2. Tính toán kinh tế cho phương án 2 .........................................................................
....... 91
5.2.1. Chi phí đầu tư xây dựng ..................................................................................
....... 91
5.2.1.1. Công trình chính..........................................................................................
.... 91
5.2.1.2. Xây dựng nhà trạm ....................................................................................
...... 92
5.2.1.3. Chi phí thiết bị ...........................................................................................
...... 92
5.2.1.4. Tổng chi phí xây dựng cơ bản ..................................................................
....... 94
5.2.2. Chi phí quản lý và vận hành trạm xử lý ........................................................
......... 94
5.2.2.1. Chi phí quản lý ...........................................................................................
..... 94
5.2.2.2. Chi phí vận hành ........................................................................................
..... 94
5.2.2.3. Lãi suất ngân hàng ....................................................................................
...... 96
5.2.2.4. Tổng chi phí vận hành và quản lý trạm xử lý ........................................
.......... 98
5.2.3. Chi phí xử lý 1 m3 nước thải ............................................................................
....... 98
CHƯƠNG 6. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ..................................................................
...... 99
BẢNG BIỂU
Bảng 1. Tính chất của nguồn nước thải cần xử lý
Bảng 2. So sánh chất lượng nước thải với QCVN 14:2008/BTNMT
Bảng 3. Hệ sốđiều hòa phụ thuộc vào lưu lượng
Bảng 4. Hiệu suất đề xuất của các công trình xử lý
Bảng 5. So sánh chất lượng nước thải sau xử lý với QCVN 14:2008/BTNMT
Bảng 6. Hiệu suất đề xuất của các công trình xử lý
Bảng 7. So sánh chất lượng nước thải sau xử lý với QCVN 14:2008/BTNMT
Bảng 8. Kích thước của ngăn tiếp nhận nước thải
Bảng 9 Tính thuỷ lực mương dẫn nước thải sau ngăn tiếp nhận
Bảng 10. Tính thuỷ lực mương dẫn nước thải ở mỗi song chắn rác
Bảng 11. Hệ số β để tính sức cản cục bộ của song chắn rác
Bảng 12. Thông só thiết kế song chắn rác
Bảng 13. Thống kê thiết kế bể lắng cát
Bảng 14. Sự phụ thuộc giữa yđh và đh
Bảng 15. Tóm tắt các thông số thiết kế bể điều hòa.
Bảng 16. Độ hoà tan của khí phụ thuộc vào nhiệt độ
Bảng 17. Thống kê thông số thiết kế cho bể ADF
Bảng 18. Thông số ô nhiễm khi vào bể Aerotank
Bảng 19. Các thông số thiết kế đặc trưng cho bể Aerotank xáo trộn hoàn toàn
Bảng 20. Bảng hệ số thực nghiệm
Bảng 21. Các kích thước điển hình của bể Aerotank xáo trộn hoàn toàn
Bảng 22. Công suất hòa tan oxy vào nước của thiết bị bọt khí mịn
Bảng 23. Kết quả tính toán của bể Aerotank
Bảng 24. Chỉ tiêu thiết kế bể lắng đợt 2
Bảng 25. Thông số thiết kế bể lắng
Bảng 26. Thống kê thông số thiết kế hệ thống khử trùng
Bảng 27. Thống kê các thông số thiết kế hệ thống xử lý bùn
Bảng 28. Các thông số tiêu biểu để thiết kế bể lắng 2
Bảng 29. Thống kê thông số thiết kế bể lắng cát thổi khí
Bảng 30. Chất lượng nước đầu vào của bể lọc sinh học
Bảng 31. Hệ số lấy theo giá trị BOD5 đầu ra
Bảng 3.: Khoảng cách giữa các lỗ tới tâm của hệ thống tưới
Bảng 33. Thống kê thông số thiết kế tháp lọc sinh học
Bảng 34. Thống kê thông số thiết kế bể lắng 2
Bảng 35. Thống kê thông số thiết hệ thống xử lý bùn
Bảng 36. Thống kê chi phí đầu tư xây dựng của phương án 1
Bảng 37. Thống kê kinh tế xây dựng nhà trạm phương án 1
Bảng 38. Thống kê chi phí thiết bị xử lý cho phương án 1
Bảng 39. Thống kê chi phí quản lý của phương án 1
Bảng 40. Thống kê chi phí nhân lực của phương án 1
Bảng 41. Thống kê chi phí điện năng cho phương án 1
Bảng 42. Thống kê chi phí hóa chất của phương án 1
Bảng 43. Tổng số tiền vay ngân hàng để xây dựng và vận hành trạm xử lý tr
ong 2 năm
của phương án 1
Bảng 44. Lãi suất ngân hàng của phương án 1
Bảng 45. Thống kê chi phí xây dựng công trình xử lý phương án 2
Bảng 46. Thống kê chi phí xây dựng nhà trạm của phương án 2
Bảng 47. Thống kê chi phí thiết bị xử lý cho phương án 2
Bảng 48. Thống kê chi phí quản lý cho phương án 2
Bảng 49. Thống kê chi phí nhân lực của phương án 2
Bảng 50. Chi phí tiêu thụ điện năng trong một ngày của phương án 2
Bảng 51. Thống kê chi phí hóa chất cho phương án 2
Bảng 52. Tổng số tiền vay ngân hàng để xây dựng và vận hành trạm xử lý tr
ong 2 năm
của phương án 1
Bảng 53. Lãi suất ngân hàng của phương án 1
DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1. Sơ đồ công nghệ phương án 1
Hình 2. Sơ đồ công nghệ phương án 2
Hình 3: Tiết diện ngang các loại song chắn rác.
Hình 4: Sơ đồ bố trí đĩa thổi khí.
Hình 5: Dòng vật chất trong hệ DAF
Hình 6: Sơ đồ quá trình khử trùng nước thải trước khi xả ra nguồn.
Hình 7. Sơ đồ xử lý bùn phương án 1
Hình 8. Sơ đồ xử lý bùn phương án 2
CHƯƠNG 1. NHIỆM VỤ THIẾT KẾ CỦA ĐỒ ÁN
1.1. Nhiệm vụ thiết kế
STT Thông số Đơn vị Giá trị
1 pH - 7,3
2 SS mg/l 130
3 COD mg/l 246
4 BOD5 mg/l 200
5 Nitơ mg/l 8
6 P mg/l 3
7 Dầu mỡ thực vật mg/l 14
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho khu dân cư 300.000 người, N
iên hạn thiết
STT Thông số Đơn vị Nước thải đầu vào QCVN 14/2008 cột A
1 pH - 7,3 5-9
2 SS mg/l 130 50
3 COD mg/l 246 50
kế = 20 năm. Tiêu chuẩn nước thải : QCVN 14:2008 cột A
Nội dung thực hiện:
4 BOD5 mg/l 200 30
5 Nitơ (theo amonia) mg/l 8 5
6 P mg/l 3 6
7 Dầu mỡ thực vật mg/l 14 10
1.2. Số liệu phục vụ thiết kế
Bảng 1. Tính chất của nguồn nước thải cần xử l
1.3. Xác định hiệu suất xử lý
Bảng 2. So sánh chất lượng nước thải với QCVN 14:2008/BTNMT
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho khu dân cư 300.000 người 1
suất cần phải xử lý là:
+ COD vượt quy chuẩn tới 4,9 lần,
246
H xử
Dựa vào bảng so lý
sánh 100 79,7 %
50ta có thể nhận thấy các thông số vượt quy chuẩn với hiệ
u COD = 246
+ BOD vượt quy chuẩn tới 6,7 lần,
H xử lý 200 100 85 %
30
BOD = 200
+ SS vượt quy chuẩn là 2,6 lần,
H xử 130 100 61,5 %
50
lý SS= 130
+ N (tính theo Amonia) vượt quy chuẩn là 1,6 lần,
H xử 8 100 37,5 %
5
lý N= 8
+ Dầu mỡ TV vượt quy chuẩn là 1,4 lần,
H xử lý Dầu 14 1 100 28,6 %
0
mỡ TV = 14
+ pH thì nằm trong khoảng quy định cho phép, còn P đạt tiêu chuẩ
n.
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho khu dân cư 300.000 người 2
CHƯƠNG 2. TÍNH TOÁN CÔNG SUẤT VÀ ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ X
Ử LÝ
2.1. Tính toán công suất của trạm xử lý nước thải
2.1.1 Tính toán dân số
Niên hạn thiết kế : 20 năm.
Dân số: 300.000 người.
Tốc độ gia tăng dân số: r = 1,2%
Dân số sau 20 năm:
N = N0.(1+r)20 = 300000 x (1+0,012)20 = 380.830 người
2.1.2 Tính toán lưu lượng nước thải
Lưu lượng trung bình ngày đêm được tính theo công thức
ng
qtb
Q = 350 380 = 133.291 m3/ngđ
TN 830
B
1000 1000
đ
=
Trong đó: qtb tiêu chuẩn nước thải trung bình (lấy bằng 100%
nước cấp, theo
h ngđ
TCVN 33:2006), qtb = 350 lít/người.ngđ.
Lưu lượng trung bình giờ:
3
ngđ Q = ng5554 m /h
TQTB
B
24
Lưu lượng trung bình giây: qtb = 1543 l/s
Lưu lượng trong ngày lớn nhất được tính theo công thức:
= Kng x Q đ = 159949 m3
max TB
Q
Trong đó :
+ Kng : Hệ số không điều hoà ngày,
+ Kng = 1,15 1,3 (TCVN 7957:2008) ; chọn Kng = 1,2.
Lưu lượng nước thải giờ dùng nước lớn nhất và nhỏ nhất được tính n
hư sau:
Bảng 3. Hệ số điều hòa phụ Q
thuộc
max
K lưux lượng
= vào
max
Q
TB
Hệ số Lưu lượng nước thải trung bình qtb (l/s)
không điều
5 10 20 50 100 300 500 1000 5000
hoà chung
K0
max
2,5 2,1 1,9 1,7 1,6 1,55 1,5 1,47 1,44
K0
min
0,38 0,45 0,5 0,55 0,59 0,62 0,66 0,69 0,71
min min TB
Q = K x (Nguồn
Q : Bảng 2, TCVN 7957- 2008/BXD)
Hệ số không điều hoà ngày K
0 0 lấy theo bảng
0 (Bảng 2, TCVN 7957:2
008/BXD)
h
h
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho khu dân cư 300.000 người 3
max min
Nội suy với qtb = 1543 l/s, ta được: K =1,466 ; K =0,693
=1,466 5554 = 8142 m3
max
Q
= 0,693 5554 = 3849 m3
min
Q
2.2. Cơ sở đề xuất công nghệ xử lý
h 0 h
Các thông số ô nhiễm vượt tiêu chuẩn thải, cần phải xử lý là SS,
COD, BOD5, h 0 h
dầu mỡ TV, Nitơ.
Nồng độ ô nhiễm hữu cơ không quá cao, tỷ lệ BOD5/COD =
0,813, thích hợp
để xử lý bằng phương pháp vi sinh hiếu khí. Tuy nhiên, do giới hạ
n về mặt bằng,
nhóm sẽ không lựa chọn công nghệ xử lý sinh học trong điều kiện tự nhiê
n. Để vi sinh
vật hiếu khí phát triển tốt thì cần phải duy trì một lượng dinh dưỡng
đầy đủ, thông
thường tỉ lệ BOD:N:P = 100:5:1. Dựa vào chất lượng nước đầu vào cung
cấp cho hệ
thống xử lý nước thải thì tỉ lệ dinh dượng hiện tại là: BOD:N:P = 100:4:
1,5. Như vậy
thì lượng nito cung cấp cho vi sinh vật là không đủ. Nhưng giá trị dinh d
ưỡng chỉ xét
đến đối với các công trình sinh học. Trong hệ thống xử lý nước thải còn c
ác công trình
xử lý sơ bộ nên có thể lượng BOD sẽ giảm hơn. Vì vậy sau khi đề xuất h
iệu xuất xử lý
của các công trình cơ học thì mới có thể xác định được tỉ lệ chất dinh d
ưỡng đưa vào
các công trình sinh học hiếu khí, khi đó mới quyết định có bổ sung chất
dinh dưỡng
hay không.
Cần phải xử lý Nitơ nên công trình sinh học phải khử được Nitơ. T
a sẽ dựa vào
hiệu suất xử lý Nitơ của công trình xử lý sinh học để xem xét có cần
thiết phải xây
dựng thêm công trình xử lý Nitơ hay không, cũng như loại công trình sin
h học cần sử
dụng và cách thiết kế chúng.
Nồng độ chất lơ lửng SS = 130 mg/l < 150 mg/l, nên không cần
phải cân nhắc
có nên xây dựng bể làm thoáng sơ bộ hoặc đông tụ sinh học (theo 8.12.1,
7957:2008)
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho khu dân cư 300.000 người 4
Theo yêu cầu đồ án không đề cập tới lượng kim loại nặng, nên nhóm sẽ k
hông
thiết kế công trình xử lý các chất này. Các công trình sinh học phía sau được xem
như
không bị ảnh hưởng bởi các kim loại nặng gây hại cho vi sinh vật.
Dầu, mỡ: bám vào thành ống nước thải, làm giảm công suất đườn
g ống. Nồng
độ dầu mỡ TV là 14mg/l, ứng với công suất 133.291 m3/ngđ, thì tải
lượng dầu mỡ sẽ
rất lớn. Do đó, nhóm quyết định chọn bể lắng kết hợp tuyển nổi khí hòa
tan DAF để
xử lý dầu mỡ và SS có trong nước.
Thông số Đầu vào Công trình Hiệu suất (%) Sau xử lý
BOD (mg/l) 200 2 196,0
COD (mg/l) 246 2 241,1
Song chắn rác
SS (mg/l) 130 5 123,5
Amoni (mg/l) 8 0 8,0
Dầu mỡ 14 0 14,0
BOD (mg/l) 196,0 4 188,2
COD (mg/l) 241,1 4 231,4
Bể lắng cát
SS (mg/l) 123,5 20 98,8
Amoni (mg/l) 8,0 0 8,0
Dầu mỡ (mg/l) 14,0 0 14,0
BOD (mg/l) 188,2 4 180,6
COD (mg/l) 231,4 4 222,2
2.3. Đề xuất công nghệ xử lý nước thải cho khu dân cư
2.3.1. Phương án 1
2.3.1.1. Đề xuất công nghệ
Bảng 4. Hiệu suất đề xuất của các công trình xử lý
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho khu dân cư 300.000 người 5
SS (mg/l) 98,8 Bể điều hòa 0 98,8
BOD (mg/l) 19,5 0 19,5
Amoni (mg/l) 8,0 0 8,0
COD (mg/l) 32,0 0 32,0
Dầu mỡ (mg/l) 14,0 0 14,0
Khử trùng
SS (mg/l) 12,8 bằng clo 0 12,8
Amoni (mg/l) 1,9 0 1,9
BOD (mg/l) 180,6 20 144,5
Dầu mỡ (mg/l) 3,5 Bể lắng kết 0 3,5
COD (mg/l) 222,2 20 177,7
hợp tuyển nổi
SS (mg/l) 98,8 ly tâm 50 49,4
Amoni (mg/l) 8,0 0 8,0
Thông số Nước thải sau xử lý QCVN 14:2008 cột A
Dầu mỡ (mg/l) 14,0 75 3,5
BOD (mg/l) 19,5 30
Sau khi qua bể DAF ta có BOD:N:P = 144,5:8:3 = 100:5,5:2 => Tỉ lệ chất dinh
dưỡng COD (mg/l)
thích hợp cho bể Aerotank, nên 32,0 50 bổ sung Nitơ.
không cần xây dựng công trình
Hiệu suất xử lý nitơ của aerotank là lượng nitơ được vi sinh vật sử dụng để tổng hơ
SS (mg/l) 12,8 50
p
Amoni (mg/l) bào.
tế1,9 5
BOD (mg/l) 144,5 85 21,7
Dầu mỡ (mg/l) 3,5 10
COD (mg/l) 177,7 80 35,5
Aerotank
SS (mg/l) 49,4 -30 64,2
Amoni (mg/l) 8,0 76 2
Dầu mỡ (mg/l) 3,5 0 3,5
BOD (mg/l) 21,7 10 19,5
COD (mg/l) 35,5 10 32,0
Bể lắng 2 (ly
SS (mg/l) 64,2 tâm) 80 12,8
Amoni (mg/l) 1,9 0 1,9
Dầu mỡ (mg/l) 3,5 0 3,5
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho khu dân cư 300.000 người 6
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN
--- ---
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
XỬ LÝ NƯỚC THẢI ĐÔ THỊ
THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI
CHO KHU DÂN CƯ 300.000 NGƯỜI
GVHD: HUỲNH TẤN NHỰT
Sinh viên thực hiện : Nhóm 03
1. Nguyễn Thị Diễm 12127004
2. Lương Xuân Định 12127062
3. Nguyễn Minh Giáp 12127277
4. Trần Trịnh Thị My 12127013
5. Nguyễn Minh Nhật 12127127
6. Huỳnh Mạnh Phúc 12127134
TP. Hồ Chí Minh, tháng 06 năm 2015
MỤC LỤC
CHƯƠNG 1. NHIỆM VỤ THIẾT KẾ CỦA ĐỒ ÁN .........................................
........... 1
1.1. Nhiệm vụ thiết kế .....................................................................................................
....... 1
1.2. Số liệu phục vụ thiết kế ...........................................................................................
........ 1
1.3. Xác định hiệu suất xử lý .........................................................................................
......... 1
CHƯƠNG 2. TÍNH TOÁN CÔNG SUẤT VÀ ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ
LÝ ......3
2.1. Tính toán công suất của trạm xử lý nước thải ......................................................
........... 3
2.1.1 Tính toán dân số .................................................................................................
....... 3
2.1.2 Tính toán lưu lượng nước thải...........................................................................
........ 3
2.2. Cơ sở đề xuất công nghệ xử lý ..............................................................................
.......... 4
2.3. Đề xuất công nghệ xử lý nước thải cho khu dân cư ............................................
............ 5
2.3.1. Phương án 1 ......................................................................................................
....... 5
2.3.1.1. Đề xuất công nghệ .....................................................................................
........ 5
2.3.1.2. Thuyết minh sơ đồ công nghệ ...................................................................
......... 8
2.3.2. Phương án 2 ......................................................................................................
..... 10
2.3.2.1. Đề xuất công nghệ .....................................................................................
...... 10
2.3.2.2. Thuyết minh sơ đồ công nghệ ...................................................................
....... 13
CHƯƠNG 3. TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ CHO PHƯƠNG Á
N 1 ....15
3.1. Song chắn rác ............................................................................................................
.... 15
3.1.1. Các hạng mục tính toán.....................................................................................
..... 15
3.1.2. Tính toán chi tiết.................................................................................................
.... 15
3.1.2.1. Ngăn tiếp nhận nước thải ..........................................................................
...... 15
3.1.2.2. Mương dẫn nước ........................................................................................
..... 16
3.1.2.3. Song chắn rác .............................................................................................
..... 17
3.2. Bể lắng cát ngang .....................................................................................................
..... 21
3.2.1. Các hạng mục tính toán.....................................................................................
..... 21
3.2.2. Tính toán chi tiết.................................................................................................
.... 21
3.2.2.1. Tính kích thước bể .....................................................................................
...... 21
3.2.2.2. Thiết kế hố thu cát .....................................................................................
...... 22
3.2.2.3. Chọn máy bơm cát ......................................................................................
..... 22
3.2.2.4. Tính sân phơi cát .......................................................................................
...... 23
3.3. Bể điều hòa thổi khí..................................................................................................
..... 24
3.3.1. Các hạng mục tính toán.....................................................................................
..... 24
3.3.2. Tính toán chi tiết.................................................................................................
.... 24
3.3.2.1. Kích thước bể...............................................................................................
.... 24
3.3.2.2. Hệ thống phân phối khí .............................................................................
...... 26
3.3.2.3. Tính toán bơm và đường ống bơm lên Bể tuyển nổi...............................
......... 28
3.4. Bể lắng kết hợp tuyển nổi ly tâm............................................................................
....... 30
3.4.1. Các hạng mục tính toán.....................................................................................
..... 31
3.4.2. Tính toán chi tiết.................................................................................................
.... 31
3.4.2.1. Tính kích thước bể tuyển nổi .....................................................................
...... 31
3.4.2.2. Tính bồn tạo áp...........................................................................................
..... 32
3.4.2.3. Tính máy nén khí ........................................................................................
..... 34
3.4.2.4. Tính toán máy bơm cho bồn áp lực .........................................................
........ 34
3.4.2.6. Tính lượng bùn cần xử lý...........................................................................
...... 36
3.4.2.7. Tính toán ống thu bùn.................................................................................
..... 36
3.5. Aerotank .....................................................................................................................
... 37
3.5.1. Các thông số phục vụ cho thiết kế bể aerotank .............................................
......... 37
3.5.2. Tính hiệu suất xử lý của bể Aerotank .............................................................
........ 38
3.5.2.1. Xác định nồng độ BOD5 hoà tan ở nước thải đầu ra ............................
.......... 38
3.5.2.2. Hiệu suất xử lý của bể Aerotank................................................................
...... 38
3.5.3. Các hạng mục tính toán.....................................................................................
..... 39
3.5.4. Tính toán chi tiết.................................................................................................
.... 39
3.5.4.1. Tính toán dung tích bể ...............................................................................
...... 39
3.5.4.2. Tính toán kích thước của bể .....................................................................
....... 40
3.5.4.3. Thời gian lưu nước ....................................................................................
...... 40
3.5.4.5. Tính hệ số tuần hoàn bùn .........................................................................
....... 41
3.5.4.6. Kiểm tra tỉ số F/M và tải trọng thể tích của bể
Aerotank................................ 42
3.5.4.7. Tính lượng oxy.............................................................................................
.... 42
3.5.4.8. Tính toán các công trình phụ.....................................................................
...... 45
3.6. Bể lắng li tâm (lắng 2) .............................................................................................
...... 46
3.6.1. Xác định vận tốc lắng .......................................................................................
...... 46
3.6.2. Diện tích phần lắng của bể...............................................................................
...... 46
3.6.3. Kích thước của bể lắng......................................................................................
..... 47
3.6.4. Xác định lượng bùn phục hồi cho Aerotank ...................................................
........ 48
3.6.5. Kiểm tra tải trọng thủy lực ...............................................................................
...... 48
3.6.6. Thời gian lưu nước trong bể lắng.....................................................................
...... 49
3.6.7. Tính toán công trình phụ ..................................................................................
...... 50
3.7. Khử trùng bằng clo ...................................................................................................
..... 51
3.7.1. Các hạng mục tính toán.....................................................................................
..... 51
3.7.2. Tính toán chi tiết.................................................................................................
.... 51
3.7.2.1. Lượng Clo.....................................................................................................
... 51
3.7.2.2. Máng trộn ....................................................................................................
.... 53
3.7.2.3.Bể tiếp xúc ....................................................................................................
.... 55
3.8. Xử lý bùn ..................................................................................................................
..... 58
3.8.1. Các hạng mục tính toán.....................................................................................
..... 58
3.8.2. Tính toán chi tiết.................................................................................................
.... 58
3.8.2.1. Hố gom bùn ................................................................................................
..... 58
4.8.2.2. Bể nén bùn ..................................................................................................
..... 59
4.8.2.3. Sân phơi bùn ................................................................................................
.... 61
CHƯƠNG 4. TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ CHO PHƯƠNG Á
N 2 ....63
4.1. Khái quát các công trình giống phương án 1..........................................................
....... 63
4.2. Bể lắng cát thổi khí ...................................................................................................
..... 63
4.2.1. Các hạng mục tính toán.....................................................................................
..... 63
4.2.2. Tính toán chi tiết.................................................................................................
.... 63
4.2.2.1. Kích thước bể lắng cát thổi khí.................................................................
....... 63
4.2.2.2. Tính toán hệ thống thổi khí........................................................................
...... 65
4.2.2.3. Hố thu cát ...................................................................................................
..... 66
4.2.2.4. Chọn máy bơm cát ......................................................................................
..... 67
4.2.2.5. Sân phơi cát ................................................................................................
..... 67
4.3. Tháp lọc sinh học nhỏ giọt ......................................................................................
...... 68
4.3.1. Các hạng mục tính toán.....................................................................................
..... 68
4.3.2. Tính toán chi tiết.................................................................................................
.... 68
4.3.2.1. Chất lượng nước đầu vào ..........................................................................
...... 68
4.3.2.2. Lựa chọn vật liệu lọc .................................................................................
...... 69
4.3.2.3. Tính tải trọng BOD5 cho phép...................................................................
...... 69
4.3.2.4. Tải trọng thủy lực cho phép trên 1 m3 vật liệu lọc ................................
.......... 70
4.3.2.5. Thể tích cần thiết của khối vật liệu lọc ....................................................
........ 70
4.3.2.6. Kích thước của bể lọc sinh học..................................................................
...... 70
4.3.2.7. Tính toán lượng không khí cần cấp ..........................................................
....... 71
4.3.2.8. Tính toán thiết bị tưới phản lực.................................................................
...... 71
4.3.1.9. Tính toán công trình phụ ...........................................................................
...... 75
4.4. Bể lắng ngang (lắng 2)..............................................................................................
..... 76
4.4.1. Các hạng mục tính toán.....................................................................................
..... 76
4.4.2. Tính toán chi tiết.................................................................................................
.... 76
4.5. Xử lý bùn ..................................................................................................................
..... 78
4.5.1. Các hạng mục tính toán.....................................................................................
..... 78
4.5.2. Tính toán chi tiết.................................................................................................
.... 79
4.5.2.1. Hố gom bùn ....................................................................................................
..... 79
4.5.2.2. Bể nén bùn ..................................................................................................
..... 80
4.5.2.3. Máy ép bùn băng tải ..................................................................................
...... 81
CHƯƠNG 5. TÍNH TOÁN KINH TẾ ..................................................................
....... 84
5.1. Tính toán kinh tế cho phương án 1 .........................................................................
....... 84
5.1.1. Chi phí đầu tư xây dựng ...................................................................................
...... 84
5.1.1.1. Xây dựng côn trình chính ..........................................................................
...... 84
5.1.1.2. Xây dựng nhà trạm ....................................................................................
...... 85
5.1.1.3. Chi phí thiết bị xử lý .................................................................................
....... 85
5.1.1.4. Tổng chi phí xây dựng cơ bản ..................................................................
....... 87
5.1.2. Chi phí quản lý và vận hành trạm xử lý ........................................................
......... 87
5.1.2.1. Chi phí quản lý ...........................................................................................
..... 87
5.1.2.2. Chi phí vận hành ........................................................................................
..... 87
5.1.2.3. Lãi suất ngân hàng ....................................................................................
...... 89
5.1.2.4. Tổng chi phí vận hành và quản lý trạm xử lý ........................................
.......... 91
5.1.3. Chi phí xử lý 1 m3 nước thải ............................................................................
....... 91
5.2. Tính toán kinh tế cho phương án 2 .........................................................................
....... 91
5.2.1. Chi phí đầu tư xây dựng ..................................................................................
....... 91
5.2.1.1. Công trình chính..........................................................................................
.... 91
5.2.1.2. Xây dựng nhà trạm ....................................................................................
...... 92
5.2.1.3. Chi phí thiết bị ...........................................................................................
...... 92
5.2.1.4. Tổng chi phí xây dựng cơ bản ..................................................................
....... 94
5.2.2. Chi phí quản lý và vận hành trạm xử lý ........................................................
......... 94
5.2.2.1. Chi phí quản lý ...........................................................................................
..... 94
5.2.2.2. Chi phí vận hành ........................................................................................
..... 94
5.2.2.3. Lãi suất ngân hàng ....................................................................................
...... 96
5.2.2.4. Tổng chi phí vận hành và quản lý trạm xử lý ........................................
.......... 98
5.2.3. Chi phí xử lý 1 m3 nước thải ............................................................................
....... 98
CHƯƠNG 6. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ..................................................................
...... 99
BẢNG BIỂU
Bảng 1. Tính chất của nguồn nước thải cần xử lý
Bảng 2. So sánh chất lượng nước thải với QCVN 14:2008/BTNMT
Bảng 3. Hệ sốđiều hòa phụ thuộc vào lưu lượng
Bảng 4. Hiệu suất đề xuất của các công trình xử lý
Bảng 5. So sánh chất lượng nước thải sau xử lý với QCVN 14:2008/BTNMT
Bảng 6. Hiệu suất đề xuất của các công trình xử lý
Bảng 7. So sánh chất lượng nước thải sau xử lý với QCVN 14:2008/BTNMT
Bảng 8. Kích thước của ngăn tiếp nhận nước thải
Bảng 9 Tính thuỷ lực mương dẫn nước thải sau ngăn tiếp nhận
Bảng 10. Tính thuỷ lực mương dẫn nước thải ở mỗi song chắn rác
Bảng 11. Hệ số β để tính sức cản cục bộ của song chắn rác
Bảng 12. Thông só thiết kế song chắn rác
Bảng 13. Thống kê thiết kế bể lắng cát
Bảng 14. Sự phụ thuộc giữa yđh và đh
Bảng 15. Tóm tắt các thông số thiết kế bể điều hòa.
Bảng 16. Độ hoà tan của khí phụ thuộc vào nhiệt độ
Bảng 17. Thống kê thông số thiết kế cho bể ADF
Bảng 18. Thông số ô nhiễm khi vào bể Aerotank
Bảng 19. Các thông số thiết kế đặc trưng cho bể Aerotank xáo trộn hoàn toàn
Bảng 20. Bảng hệ số thực nghiệm
Bảng 21. Các kích thước điển hình của bể Aerotank xáo trộn hoàn toàn
Bảng 22. Công suất hòa tan oxy vào nước của thiết bị bọt khí mịn
Bảng 23. Kết quả tính toán của bể Aerotank
Bảng 24. Chỉ tiêu thiết kế bể lắng đợt 2
Bảng 25. Thông số thiết kế bể lắng
Bảng 26. Thống kê thông số thiết kế hệ thống khử trùng
Bảng 27. Thống kê các thông số thiết kế hệ thống xử lý bùn
Bảng 28. Các thông số tiêu biểu để thiết kế bể lắng 2
Bảng 29. Thống kê thông số thiết kế bể lắng cát thổi khí
Bảng 30. Chất lượng nước đầu vào của bể lọc sinh học
Bảng 31. Hệ số lấy theo giá trị BOD5 đầu ra
Bảng 3.: Khoảng cách giữa các lỗ tới tâm của hệ thống tưới
Bảng 33. Thống kê thông số thiết kế tháp lọc sinh học
Bảng 34. Thống kê thông số thiết kế bể lắng 2
Bảng 35. Thống kê thông số thiết hệ thống xử lý bùn
Bảng 36. Thống kê chi phí đầu tư xây dựng của phương án 1
Bảng 37. Thống kê kinh tế xây dựng nhà trạm phương án 1
Bảng 38. Thống kê chi phí thiết bị xử lý cho phương án 1
Bảng 39. Thống kê chi phí quản lý của phương án 1
Bảng 40. Thống kê chi phí nhân lực của phương án 1
Bảng 41. Thống kê chi phí điện năng cho phương án 1
Bảng 42. Thống kê chi phí hóa chất của phương án 1
Bảng 43. Tổng số tiền vay ngân hàng để xây dựng và vận hành trạm xử lý tr
ong 2 năm
của phương án 1
Bảng 44. Lãi suất ngân hàng của phương án 1
Bảng 45. Thống kê chi phí xây dựng công trình xử lý phương án 2
Bảng 46. Thống kê chi phí xây dựng nhà trạm của phương án 2
Bảng 47. Thống kê chi phí thiết bị xử lý cho phương án 2
Bảng 48. Thống kê chi phí quản lý cho phương án 2
Bảng 49. Thống kê chi phí nhân lực của phương án 2
Bảng 50. Chi phí tiêu thụ điện năng trong một ngày của phương án 2
Bảng 51. Thống kê chi phí hóa chất cho phương án 2
Bảng 52. Tổng số tiền vay ngân hàng để xây dựng và vận hành trạm xử lý tr
ong 2 năm
của phương án 1
Bảng 53. Lãi suất ngân hàng của phương án 1
DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1. Sơ đồ công nghệ phương án 1
Hình 2. Sơ đồ công nghệ phương án 2
Hình 3: Tiết diện ngang các loại song chắn rác.
Hình 4: Sơ đồ bố trí đĩa thổi khí.
Hình 5: Dòng vật chất trong hệ DAF
Hình 6: Sơ đồ quá trình khử trùng nước thải trước khi xả ra nguồn.
Hình 7. Sơ đồ xử lý bùn phương án 1
Hình 8. Sơ đồ xử lý bùn phương án 2
CHƯƠNG 1. NHIỆM VỤ THIẾT KẾ CỦA ĐỒ ÁN
1.1. Nhiệm vụ thiết kế
STT Thông số Đơn vị Giá trị
1 pH - 7,3
2 SS mg/l 130
3 COD mg/l 246
4 BOD5 mg/l 200
5 Nitơ mg/l 8
6 P mg/l 3
7 Dầu mỡ thực vật mg/l 14
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho khu dân cư 300.000 người, N
iên hạn thiết
STT Thông số Đơn vị Nước thải đầu vào QCVN 14/2008 cột A
1 pH - 7,3 5-9
2 SS mg/l 130 50
3 COD mg/l 246 50
kế = 20 năm. Tiêu chuẩn nước thải : QCVN 14:2008 cột A
Nội dung thực hiện:
4 BOD5 mg/l 200 30
5 Nitơ (theo amonia) mg/l 8 5
6 P mg/l 3 6
7 Dầu mỡ thực vật mg/l 14 10
1.2. Số liệu phục vụ thiết kế
Bảng 1. Tính chất của nguồn nước thải cần xử l
1.3. Xác định hiệu suất xử lý
Bảng 2. So sánh chất lượng nước thải với QCVN 14:2008/BTNMT
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho khu dân cư 300.000 người 1
suất cần phải xử lý là:
+ COD vượt quy chuẩn tới 4,9 lần,
246
H xử
Dựa vào bảng so lý
sánh 100 79,7 %
50ta có thể nhận thấy các thông số vượt quy chuẩn với hiệ
u COD = 246
+ BOD vượt quy chuẩn tới 6,7 lần,
H xử lý 200 100 85 %
30
BOD = 200
+ SS vượt quy chuẩn là 2,6 lần,
H xử 130 100 61,5 %
50
lý SS= 130
+ N (tính theo Amonia) vượt quy chuẩn là 1,6 lần,
H xử 8 100 37,5 %
5
lý N= 8
+ Dầu mỡ TV vượt quy chuẩn là 1,4 lần,
H xử lý Dầu 14 1 100 28,6 %
0
mỡ TV = 14
+ pH thì nằm trong khoảng quy định cho phép, còn P đạt tiêu chuẩ
n.
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho khu dân cư 300.000 người 2
CHƯƠNG 2. TÍNH TOÁN CÔNG SUẤT VÀ ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ X
Ử LÝ
2.1. Tính toán công suất của trạm xử lý nước thải
2.1.1 Tính toán dân số
Niên hạn thiết kế : 20 năm.
Dân số: 300.000 người.
Tốc độ gia tăng dân số: r = 1,2%
Dân số sau 20 năm:
N = N0.(1+r)20 = 300000 x (1+0,012)20 = 380.830 người
2.1.2 Tính toán lưu lượng nước thải
Lưu lượng trung bình ngày đêm được tính theo công thức
ng
qtb
Q = 350 380 = 133.291 m3/ngđ
TN 830
B
1000 1000
đ
=
Trong đó: qtb tiêu chuẩn nước thải trung bình (lấy bằng 100%
nước cấp, theo
h ngđ
TCVN 33:2006), qtb = 350 lít/người.ngđ.
Lưu lượng trung bình giờ:
3
ngđ Q = ng5554 m /h
TQTB
B
24
Lưu lượng trung bình giây: qtb = 1543 l/s
Lưu lượng trong ngày lớn nhất được tính theo công thức:
= Kng x Q đ = 159949 m3
max TB
Q
Trong đó :
+ Kng : Hệ số không điều hoà ngày,
+ Kng = 1,15 1,3 (TCVN 7957:2008) ; chọn Kng = 1,2.
Lưu lượng nước thải giờ dùng nước lớn nhất và nhỏ nhất được tính n
hư sau:
Bảng 3. Hệ số điều hòa phụ Q
thuộc
max
K lưux lượng
= vào
max
Q
TB
Hệ số Lưu lượng nước thải trung bình qtb (l/s)
không điều
5 10 20 50 100 300 500 1000 5000
hoà chung
K0
max
2,5 2,1 1,9 1,7 1,6 1,55 1,5 1,47 1,44
K0
min
0,38 0,45 0,5 0,55 0,59 0,62 0,66 0,69 0,71
min min TB
Q = K x (Nguồn
Q : Bảng 2, TCVN 7957- 2008/BXD)
Hệ số không điều hoà ngày K
0 0 lấy theo bảng
0 (Bảng 2, TCVN 7957:2
008/BXD)
h
h
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho khu dân cư 300.000 người 3
max min
Nội suy với qtb = 1543 l/s, ta được: K =1,466 ; K =0,693
=1,466 5554 = 8142 m3
max
Q
= 0,693 5554 = 3849 m3
min
Q
2.2. Cơ sở đề xuất công nghệ xử lý
h 0 h
Các thông số ô nhiễm vượt tiêu chuẩn thải, cần phải xử lý là SS,
COD, BOD5, h 0 h
dầu mỡ TV, Nitơ.
Nồng độ ô nhiễm hữu cơ không quá cao, tỷ lệ BOD5/COD =
0,813, thích hợp
để xử lý bằng phương pháp vi sinh hiếu khí. Tuy nhiên, do giới hạ
n về mặt bằng,
nhóm sẽ không lựa chọn công nghệ xử lý sinh học trong điều kiện tự nhiê
n. Để vi sinh
vật hiếu khí phát triển tốt thì cần phải duy trì một lượng dinh dưỡng
đầy đủ, thông
thường tỉ lệ BOD:N:P = 100:5:1. Dựa vào chất lượng nước đầu vào cung
cấp cho hệ
thống xử lý nước thải thì tỉ lệ dinh dượng hiện tại là: BOD:N:P = 100:4:
1,5. Như vậy
thì lượng nito cung cấp cho vi sinh vật là không đủ. Nhưng giá trị dinh d
ưỡng chỉ xét
đến đối với các công trình sinh học. Trong hệ thống xử lý nước thải còn c
ác công trình
xử lý sơ bộ nên có thể lượng BOD sẽ giảm hơn. Vì vậy sau khi đề xuất h
iệu xuất xử lý
của các công trình cơ học thì mới có thể xác định được tỉ lệ chất dinh d
ưỡng đưa vào
các công trình sinh học hiếu khí, khi đó mới quyết định có bổ sung chất
dinh dưỡng
hay không.
Cần phải xử lý Nitơ nên công trình sinh học phải khử được Nitơ. T
a sẽ dựa vào
hiệu suất xử lý Nitơ của công trình xử lý sinh học để xem xét có cần
thiết phải xây
dựng thêm công trình xử lý Nitơ hay không, cũng như loại công trình sin
h học cần sử
dụng và cách thiết kế chúng.
Nồng độ chất lơ lửng SS = 130 mg/l < 150 mg/l, nên không cần
phải cân nhắc
có nên xây dựng bể làm thoáng sơ bộ hoặc đông tụ sinh học (theo 8.12.1,
7957:2008)
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho khu dân cư 300.000 người 4
Theo yêu cầu đồ án không đề cập tới lượng kim loại nặng, nên nhóm sẽ k
hông
thiết kế công trình xử lý các chất này. Các công trình sinh học phía sau được xem
như
không bị ảnh hưởng bởi các kim loại nặng gây hại cho vi sinh vật.
Dầu, mỡ: bám vào thành ống nước thải, làm giảm công suất đườn
g ống. Nồng
độ dầu mỡ TV là 14mg/l, ứng với công suất 133.291 m3/ngđ, thì tải
lượng dầu mỡ sẽ
rất lớn. Do đó, nhóm quyết định chọn bể lắng kết hợp tuyển nổi khí hòa
tan DAF để
xử lý dầu mỡ và SS có trong nước.
Thông số Đầu vào Công trình Hiệu suất (%) Sau xử lý
BOD (mg/l) 200 2 196,0
COD (mg/l) 246 2 241,1
Song chắn rác
SS (mg/l) 130 5 123,5
Amoni (mg/l) 8 0 8,0
Dầu mỡ 14 0 14,0
BOD (mg/l) 196,0 4 188,2
COD (mg/l) 241,1 4 231,4
Bể lắng cát
SS (mg/l) 123,5 20 98,8
Amoni (mg/l) 8,0 0 8,0
Dầu mỡ (mg/l) 14,0 0 14,0
BOD (mg/l) 188,2 4 180,6
COD (mg/l) 231,4 4 222,2
2.3. Đề xuất công nghệ xử lý nước thải cho khu dân cư
2.3.1. Phương án 1
2.3.1.1. Đề xuất công nghệ
Bảng 4. Hiệu suất đề xuất của các công trình xử lý
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho khu dân cư 300.000 người 5
SS (mg/l) 98,8 Bể điều hòa 0 98,8
BOD (mg/l) 19,5 0 19,5
Amoni (mg/l) 8,0 0 8,0
COD (mg/l) 32,0 0 32,0
Dầu mỡ (mg/l) 14,0 0 14,0
Khử trùng
SS (mg/l) 12,8 bằng clo 0 12,8
Amoni (mg/l) 1,9 0 1,9
BOD (mg/l) 180,6 20 144,5
Dầu mỡ (mg/l) 3,5 Bể lắng kết 0 3,5
COD (mg/l) 222,2 20 177,7
hợp tuyển nổi
SS (mg/l) 98,8 ly tâm 50 49,4
Amoni (mg/l) 8,0 0 8,0
Thông số Nước thải sau xử lý QCVN 14:2008 cột A
Dầu mỡ (mg/l) 14,0 75 3,5
BOD (mg/l) 19,5 30
Sau khi qua bể DAF ta có BOD:N:P = 144,5:8:3 = 100:5,5:2 => Tỉ lệ chất dinh
dưỡng COD (mg/l)
thích hợp cho bể Aerotank, nên 32,0 50 bổ sung Nitơ.
không cần xây dựng công trình
Hiệu suất xử lý nitơ của aerotank là lượng nitơ được vi sinh vật sử dụng để tổng hơ
SS (mg/l) 12,8 50
p
Amoni (mg/l) bào.
tế1,9 5
BOD (mg/l) 144,5 85 21,7
Dầu mỡ (mg/l) 3,5 10
COD (mg/l) 177,7 80 35,5
Aerotank
SS (mg/l) 49,4 -30 64,2
Amoni (mg/l) 8,0 76 2
Dầu mỡ (mg/l) 3,5 0 3,5
BOD (mg/l) 21,7 10 19,5
COD (mg/l) 35,5 10 32,0
Bể lắng 2 (ly
SS (mg/l) 64,2 tâm) 80 12,8
Amoni (mg/l) 1,9 0 1,9
Dầu mỡ (mg/l) 3,5 0 3,5
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho khu dân cư 300.000 người 6