Đề tài Thiết kế hệ thống xử lý nước thải kcn đông nam củ chi và khu dân cư phục vụ công nghiệp (giai đoạn 1) – công suất 3.000 m3/ngày đêm

1&2, KCN Bình Chiểu, Hiệp Phước, Tân Bình, Tân Tạo, Tân Phú Trung, Cát Lái II); Công ty PTHT liên doanh thành lập doanh nghiệp: 01 (KCN Tân Thới Hiệp). Trong quá trình hoạt động của các KCX/KCN đã quan tâm đầu tư thêm để đảm bảo xử lý toàn bộ nước thải phát sinh. Trong năm 2009 KCX Linh Trung 2 đã đầu tư xây dựng thêm 01 đơn nguyên 2.000 m3/ngày và đưa vào vận hành từ đầu năm 2010 , KCN Lê Minh Xuân lựa chọn xong nhà thầu để khởi công xây dựng thêm 01 đơn nguyên 2.000 m3/ngày vào đầu năm 2010. KCN Hiệp Phước có kế hoạch xây dựng 01 đơn nguyên 3.000 m3/ngày khởi công trong Quý I/2010. Tình hình vận hành hệ thống XLNT tập trung: nhìn chung các hệ thống XLNT tập trung vận hành ổn định, chất lượng đạt tiêu chuẩn xả thải. Tuy nhiên vẫn còn một số KCN tình hình họat động hệ thống XLNT tập trung cần quan tâm quản lý như KCN Cát Lái II (Chất lượng nước thải sau xử lý không ổn định, Công ty PTHT chưa thường xuyên quan tâm cho hoạt động của trạm); KCN Tân Tạo (cần tăng cường nhân viên vận hành trạm XLNT). Riêng KCN Tân Phú Trung do đặc điểm phải tiếp nhận nước thải của 48 doanh nghiệp hiện hữu (hoạt động từ trước khi thành lập KCN) do đó gặp nhiều khó khăn trong việc xây dựng mạng lưới thu gom (trải dài) thỏa thuận đấu nối thoát nước, ngoài ra KCN Tân Phú Trung chỉ cho phép DN xử lý nước thải cục bộ đạt tiêu chuẩn TCVN 5945 – 2005 cột B (nay là QCVN 24:2009/BTNMT). Vì vậy hệ thống XLNT tập trung của KCN Tân Phú Trung đã hòan thành với công suất 4.000 m3/ngày nhưng chỉ tiếp nhận bình quân 150 – 200 m3 nên hoạt động không hiệu quả. Mạng lưới thu gom nước thải Mạng lưới thu gom nước thải của các KCN đều hoàn chỉnh chỉ còn KCN Tân Phú Trung mới đầu tư một phần mạng lưới thu gom tạm cho các DN hiện hữu. Đấu nối thoát nước Về cơ bản các KCX/KCN đã đấu nối hệ thống thoát nước của các DN, tuy nhiên vẫn còn tình trạng rò rỉ nước thải sinh hoạt, nước giải nhiệt, nước máy lạnh vào vào mạng lưới thoát nước mưa và các Công ty PTHT đều quan tâm khắc phục tình trạng này. Chất lượng nước thải đấu nối Chất lượng nước thải từ các doanh nghiệp vẫn còn tình trạng vượt quá tiêu chuẩn cho phép đấu nối, Ban quản lý đã có văn bản đề nghị các Công ty PTHT tăng cường công tác giám sát chất lượng nước thải. Chất lượng nước thải từ các KCN Lê Minh Xuân, Tân Tạo, Hiệp Phước đều có tình trạng vượt quá tiêu chuẩn quy định của KCN do đó khả năng ảnh hưởng đến việc vận hành HTXLNT tập trung. Chất lượng nước thải sau XLNT tập trung Chất lượng nước thải sau hệ thống XLNT tập trung hầu hết đạt các yêu cầu xả thải vào nguồn tiếp nhận. CHƯƠNG 3: LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI LƯU LƯỢNG NƯỚC THẢI Dựa vào nhu cầu dùng nước của KCN sẽ tính toán khối lượng nước thải phát sinh, căn cứ Nghị định 88/2007/NĐ-CP ban hành ngày 28/5/2007 về thoát nước đô thị và Khu công nghiệp, lượng nước thải sẽ được ước tính bằng 80% lượng nước cấp. Lượng nước thải sẽ được tính toán dựa vào nhu cầu dùng nước cho hoạt động sản xuất công nghiệp, nước dùng cho dịch vụ, công cộng, như vậy tổng lượng nước thải phát sinh cần phải xử lý từ hoạt động của KCN Đông Nam Củ Chi là: Nhu cầu dùng nước trong KCN Nước công nghiệp: tiêu chuẩn 40 m3/ha/ngày 173.34 ha x 40 m3/ha/ngày = 6933.6 m3 Nước kho tàng bến bãi: tiêu chuẩn 10 m3/ha/ngày 15.26 ha x 10 m3/ha/ngày = 152.6 m3 Nước tưới cây xanh và giao thông: 343.3 m3 Nhu cầu dùng nước khu công nghiệp: QKCN = 6933.6 + 152.6 + 350.4 = 7429.5 m3 Nhu cầu dùng nước trong KDC Sinh hoạt KDC : 2.040 m3/ngày đêm; Trường học, chợ, trạm y tế : 368 m3/ngày đêm; Dịch vụ công cộng: 134 m3/ngày đêm; Tưới cây, tưới đường: 111.85 m3/ngày đêm. Nhu cầu dùng nước khu dân cư: QKDC = 2653.84 m3 Tổng nhu cầu cấp nước cho KCN và KDC QT = 7429,5 + 2653,84 = 10283,35 m3 Tổng lượng nước thải phát sinh Qthải = 10083,35 x 80% = 8066 m3/ngàyđêm Vì vậy lưu lượng đầu vào dùng cho thiết kế tổng thể: 8.000 m3/ngày đêm. Tuy nhiên do KCN được lấp đầy dần (từ 5-10 năm), phụ thuộc vào khả năng kêu gọi đầu tư nên trong thực tế, Ban quản lý KCN sẽ gặp khó khăn khi đầu tư xây dựng hoàn chỉnh trạm xử lý nước thải tập trung theo công suất thiết kế đối với KCN đã lấp đầy 100% diện tích đất sản xuất. Để khắc phục khó khăn này và đảm bảo hoạt động của KCN và KDC phục vụ công nghiệp không gây ô nhiễm môi trường nước trong khu vực, trạm xử lý nước thải tập trung sẽ được xây dựng giai đoạn 1 với công suất 3.000 m3/ngày đêm. GIỚI HẠN ĐẦU VÀO VÀ ĐẦU RA CỦA TRẠM XLNT TẬP TRUNG Giới hạn đầu vào Nước thải của KCN Đông Nam Củ Chi và KDC có hai nguồn phát sinh chính đó là: nước thải sinh hoạt từ các khu văn phòng, công nhân trong nhà máy, hoạt động từ khu dân cư và nước thải sản xuất từ các nhà máy sản xuất trong KCN. Đặc tính nước thải sinh hoạt thường là ổn định hơn so với nước thải sản xuất. Nước thải sinh hoạt ô nhiễm chủ yếu bởi các thông số BOD5, COD, SS, tổng N, tổng P, dầu mỡ - chất béo. Trong khi đó các thông số ô nhiễm nước thải công nghiệp chỉ xác định được theo từng loại hình và công nghệ sản xuất cụ thể. Trên cơ sở quy hoạch chi tiết KCN Đông Nam Củ Chi và KDC đã được phê duyệt bao gồm nhiều ngành công nghiệp như: sản xuất máy vi tính, lắp ráp điện, điện tử, điện lạnh, công nghiệp dược phẩm, công nghiệp sản xuất đồ gỗ, nhựa cao su, vật liệu xây dựng trang trí nội thất, công nghiệp bao bì, sản xuất giấy các loại, công nghiệp may, dệt (không có nhuộm), da giày (không thuộc da), nữ trang, mỹ phẩm, thủy tinh, pha lê, công nghiệp chế biến lương thực thực phẩm, công nghiệp phục vụ lĩnh vực dầu khí, công nghiệp chế tạo ô tô xe máy, xe đạp, phương tiện vận tải Nước thải của các ngành công nghiệp kể trên có thể chia thành 2 nhóm chính như sau: Nước thải sinh ra từ các nhà máy thuộc lĩnh vực công nghiệp nhẹ, công nghiệp điện tử, cơ khí; Nước thải sinh ra từ công nghiệp thực phẩm, công nghiệp giấy, dệt... Đặc tính nước thải của các ngành công nghiệp như sau: Ngành công nghiệp điện, điện tử và cơ khí: Nước thải loại này có chứa nhiều chất độc hại: như dung môi của sơn, các chất phenol, amol, xyanua, NOx, các axit, các hợp chất của phôtpho và lưu huỳnh, kim loại nặng, và các tạp chất vô cơ không tan trong nước. Ngành công nghiệp chế biến thực phẩm: Nước thải của loại hình công nghiệp này có hàm lượng BOD, COD rất cao, màu đậm đặc, mùi hôi thối lớn. Lượng nước thải của ngành này rất lớn, chứa chủ yếu là các chất hữu cơ ở cả dạng lơ lửng và tan trong nước có khả năng phân huỷ sinh học. Ngành công nghiệp sản xuất hàng tiêu dùng: Tập trung các ngành như ngành may mặc, ngành nhựa... chủ yếu nước thải sinh hoạt vì số lượng công nhân tập trung đông. Nước thải sản xuất có mùi khó chịu, hàm lượng chất rắn lơ lửng (sợi vải), màu từ sản phẩm may mặc, các chất cặn bã lớn. Khu điều hành, dịch vụ , ...: Nước thải chủ yếu là nước thải sinh hoạt chỉ có hàm lượng BOD và cặn bẩn lơ lửng. STT Ngành pH BOD (mg/l) COD (mg/l) SS (mg/l) Nitơ (mg/l) Phospho (mg/l) Dầu mỡ (mg/l) KLnặng (mg/l) Độ màu (Pt – Co) 1 CN SX lắp ráp cơ khí, điện điện tử 6,0 – 8,0 500 - 700 800 - 1000 500 - 1.200 1,5 - 10 1,5 - 15 0,5 - 25 0,1 - 10 - 2 CN chế biến gỗ 6,0 - 7,5 600 - 900 500 - 1.200 500 - 1.300 4,5 - 15 1,0 – 3,5 - - - 3 CN chế biến thực phẩm 5,8 – 6,2 400 – 1.400 1.200 – 2.200 100 - 660 25 - 30 7,9 - 10 - - - 4 CN dệt may (không nhuộm vải) 3,0 – 8,5 800 – 3.000 600 – 5.000 350 – 1.800 12 - 120 2,5 – 6,5 1,0 – 3,5 0,1 – 0,9 200 – 1.000 5 CN SX giấy, bao bì 6,0 – 7,4 520 – 3.085 741 – 4.131 431 – 1.307 0,4 - 1 - - - 1.058 – 9.550 6 CN SX VLXD 6,5 – 8,3 450 - 800 800 – 1.000 800 – 2.500 2,0 – 4,0 1,0 – 6,0 1,0 - 15 0,01 – 0,05 - Bảng 3.1 Các chỉ tiêu ô nhiễm trong nước thải của một số ngành công nghiệp dự kiến hoạt động tại XLNT KCN Đông Nam Nguồn: Báo cáo Đánh giá tác động môi trường KCN Đông Nam Củ Chi. Giới hạn các chất ô nhiễm đầu vào Do trong KCN gồm nhiều loại hình công nghiệp khác nhau nên thành phần, tính chất nước thải và chế độ thải nước rất khác nhau. Nếu không xử lý cục bộ mà chảy chung vào đường cống thoát nước, các loại nước thải này sẽ gây ra hư hỏng đường ống, cống thoát nước. Thành phần và tính chất, nồng độ của các chất bẩn trong hỗn hợp nước thải có ảnh hưởng lớn đến độ ổn định của các công trình xử lý sinh học trong trạm xử lý nước thải và chất lượng nước sau xử lý. Vì vậy, yêu cầu chung đối với các nhà máy, xí nghiệp trong KCN Đông Nam cần phải xây dựng hệ thống xử lý sơ bộ để nước thải sau xử lý đạt tiêu chuẩn của KCN thì mới cho xả thải vào hệ thống cống chung dẫn về Nhà máy XLNT để đảm bảo xử lý đạt tiêu chuẩn xả thải vào nguồn tiếp nhận. Bảng 3.2 Giới hạn đầu vào nhà máy XLNT KCN Đông Nam STT Chỉ tiêu Đơn vị Nồng độ 1 pH - 5,5 – 9,0 2 Màu ở pH = 7 Pt – Co 50 3 Nhiệt độ oC 40 4 SS Mg/l 300 5 COD MgO2/l 500 6 BOD5 MgO2/l 300 7 N-NH3 Mg/l 20 8 N – Tổng Mg/l 60 9 Photpho – Tổng Mg/l 6 10 Dầu mỡ khống Mg/l 5 11 Dầu mỡ động thực vật Mg/l 20 12 Coliform MNP/100ml 5.000 13 Các chỉ tiêu kim loại nặng - Phải đạt cột A, QCVN 24 : 2009 /BTNMT (Kq=0,9, Kf=0,9) Nguồn: DTM Dự án KCN Đông Nam Củ Chi. Giới hạn nước thải đầu ra Bảng 3.3 Nồng độ các chất ô nhiễm sau xử lý tại NMXLNTTT KCN Đông Nam. STT Chỉ tiêu Đơn vị Giá trị giới hạn 1 Nhiệt độ oC 32,4 2 pH - 6 – 9 3 Mùi - Khơng khĩ chịu 4 Mầu sắc, Co-Pt ở pH=7 - 16 5 BOD5 MgO2/l 24 6 COD MgO2/l 40 7 Chất rắn lơ lững Mg/l 40 8 Asen Mg/l 0,04 9 Thuỷ ngân Mg/l 0,004 10 Chì Mg/l 0,08 11 Cadimi Mg/l 0,004 12 Crom (IV) Mg/l 0,04 13 Crom (III) Mg/l 0,16 14 Đồng Mg/l 1,6 15 Kẽm Mg/l 2,4 16 Niken Mg/l 0,16 17 Mangan Mg/l 0,4 18 Sắt Mg/l 0,8 19 Thiếc Mg/l 0,16 20 Xianua Mg/l 0,06 21 Phenol Mg/l 0,08 22 Dầu mỡ khống Mg/l 4 23 Dầu động thực vật Mg/l 8 24 Clo dư Mg/l 0,8 25 PCBs Mg/l 0,0024 26 Hố chất BVTV: Lân hữu cơ Mg/l 0,24 27 Hố chất BVTV: Clo hữu cơ Mg/l 0,04 28 Sunfua Mg/l 0,16 29 Florua Mg/l 4 30 Clorua Mg/l 405 31 Amoni Mg/l 4,05 32 Tổng nitơ Mg/l 12 33 Tổng photpho Mg/l 3,2 34 Coliform MNP/100ml 2430 35 Xét nghiệm sinh học - 90% cá sống sau 96 giờ trong NT 36 Tổng hoạt động phĩng xạ alpha Bq/l 0,08 37 Tổng hoạt động phĩng xạ bêta Bq/l 0,8 Nguồn: DTM Dự án KCN Đông Nam Củ Chi ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI Phân tích lựa chọn công nghệ Nguồn tiếp nhận nước thải sau xử lý: Rạch Bà Bếp (dùng cho mục đích sinh hoạt) nên nước thải của khu công nghiệp phải xử lý đạt loại A (QCVN 24 : 2009 /BTNMT). Nhìn chung, các nhà máy và xí nghiệp tiếp nhận vào khu công nghiệp là các loại nhà máy, xí nghiệp có khả năng gây ô nhiễm đối với môi trường. Các cơ sở sản xuất trong KCN đều thải ra một lượng nước thải gây ô nhiễm nhất định tùy ngành nghề và quy mô của cơ sở sản xuất. Tuy nhiên, nước thải trước khi xả vào cống chung của khu công nghiệp để đưa về trạm xử lý tập trung đều đã qua giai đoạn xử lý cục bộ, đạt chỉ tiêu nguồn tiếp nhận trừ các chỉ tiêu cần xử lý tiếp tục như BOD, COD, SS, N, P, coliform. Vì vậy, xử lý nước thải ở trạm tập trung chỉ cần qua giai đoạn xử lý cơ học, hoá lýù và sinh học là chủ yếu. Vì có sự tham gia của các ngành công nghiệp điện, điện tử, thiết bị thông tin, cơ khí và chế tạo máy nên khả năng nước thải vào có chứa hàm lượng lớn kim loại nặng là cao. Nước thải vào có nồng độ chất lơ lửng khá cao (khoảng SS = 300mg/l) vì vậy cần phải dùng các biện pháp cơ học kết hợp hóa lý để loại bỏ kim loại nặng, SS. Nước thải vào hệ thống xử lý tập trung phải đạt giới hạn đầu vào theo quy định của KCN. Nước thải vào có tỷ số BOD5/COD = 0,67, thích hợp để xử lý bằng sinh học. Nồng độ chất ô nhiễm hữu cơ không quá cao, phù hợp để xử lý bằng phương pháp vi sinh hiếu khí. Sơ đồ dây chuyền công nghệ NMXLNTTT KCN Đông Nam được tham khảo trên các công trình đã được xây dựng và 02 phương án xử lý cho KCN Đông Nam được đề xuất như sau: Dây chuyền công nghệ xử lý theo phương án 1 Tuần hoàn bùn NƯỚC THẢI ĐẦU VÀO Nước thải Sau tách bùn NaOH H2SO4 Thải bỏ định kỳ Sân phơi cát Công ty xử lý CTNH SONG CHẮN RÁC THÔ BỂ LẮNG CÁT BỂ THU, BƠM BỂ TÁCH DẦU BỂ TRUNG HÒA Thải bỏ định kỳ NaOH Phèn Nước sau xử lý Cột A, QCVN 24 – 2009/BTNMT BỂ PHẢN ỨNG BỂ KEO TỤ TẠO BÔNG BỂ ĐIỀU HÒA BỂ CHỨA BÙN MÁY ÉP BÙN BỂ NÉN BÙN Tuần hoàn nước MÁY THỔI KHÍ Bùn khô xử lý đúng quy định BỂ THIẾU KHÍ BỂ AEROTANK BỂ LẮNG 2 BỂ TIẾP XÚC BỂ LẮNG 1 Polyme Hoá chất khử trùng Thuyết minh công nghệ Bước 1: Thu gom nước thải, tách rác, tách dầu mỡ, điều hoà lưu lượng và nồng độ nước thải. Công đoạn này giúp loại bỏ thành phần cặn rác, dầu mỡ gây ảnh hưởng đến thiết bị, giúp ổn định thành phần chất lượng nước thải để giảm thể tích các công trình phía sau. Bước 2: Sử dụng phương pháp hóa lý nhằm loại bỏ một phần COD, BOD, SS, và các thành phần gây ức chế vi sinh vật trước công đoạn xử lý sinh học. Ngoài ra, công đoạn này tham gia xử lý dự phòng khi tải lượng nước thải có sự thay đổi đột ngột hoặc vượt thiết kế đầu vào. Bước 3: Xử lý chất hữu cơ bằng bể thiếu khí và bể Aerotank. Aerotank là công nghệ xử lý bằng bùn hoạt tính hiếu khí lơ lửng, dạng khuấy trộn liên tục. Nguyên tắc hoạt động của bể Aerotank ứng dụng quá trình sinh trưởng của vi sinh vật hiếu khí – dưới tác động của oxy được cung cấp từ không khí và được hòa tan vào trong nước thải nhờ hệ thống phân phối và khuếch tán khí – sẽ giúp cho vi sinh thực hiện quá trình phân hủy các chất hữu cơ, chuyển hóa chúng thành CO2, H2O, các sản phẩm vô cơ và các tế bào sinh vật mới. Lượng NO3-, NO2- dư trong nước thải sẽ được tuần hồn lại bể thiếu khí. Tại đây, quá trình thiếu oxi diễn ra, vi khuẩn thu năng lượng để tăng trưởng từ quá trình chuyển hố NO3- thành N2. Tồn bộ lượng NO3-, NO2- trong nước thải đầu vào và nước thải tuần hồn sẽ được chuyển hố thành khí N2. Quá trình khử NO3- cĩ thể mơ tả bằng phản ứng sau: NO3-+1,183 CH3OH+0,273H2CO3 ---> 0,091 C5H7O2N+0,45N2+1,82H2O+HCO3- Nước thải sau bể aerotank chảy qua bể lắng sinh học để tách bùn vi sinh ra khỏi nước thải, một phần bùn này được hoàn lưu về bể aerotank để duy trì nồng độ và chủng loại vi sinh thích hợp cho hoạt động của bể. Phần bùn dư được bơm sang bể nén bùn. Nước thải sau lắng được dẫn đến bể khử trùng. Bước 4: Nước thải sau khi qua xử lý sinh học tự chảy sang bể khử trùng, nhằm loại bỏ các thành phần vi sinh vật gây bệnh. Sau cùng, nước sau khử trùng được dẫn qua hồ hoàn thiện đạt QCVN 24-2009, cột A trước khi thải ra môi trường hoặc dùng để phục vụ cho công tác tưới cây, vệ sinh đường trong KCN. Xử lý bùn thải: Các loại bùn sinh học và bùn hóa lý được tách riêng ra các bể riêng biệt. Bùn dư trong quá trình xử lý được nén trọng lực nhằm giảm độ ẩm, kế tiếp là tách nước nhờ máy ép bùn trước khi thải bỏ. Dây chuyền công nghệ xử lý theo phương án 2 Thải bỏ định kỳ Nước sau xử lý Cột A, QCVN 24 – 2009/BTNMT BỂ SBR BỂ TIẾP XÚC MÁY THỔI KHÍ BỂ KEO TỤ TẠO BÔNG BỂ LẮNG 1 BỂ TRUNG GIAN Bùn khô xử lý đúng quy định BỂ CHỨA BÙN MÁY ÉP BÙN BỂ NÉN BÙN H2SO4 Phèn Nước thải sau tách bùn H2SO4 NaOH Sân phơi cát Công ty xử lý CTNH BỂ PHẢN ỨNG SONG CHẮN RÁC THÔ BỂ LẮNG CÁT BỂ THU, BƠM BỂ TÁCH DẦU NƯỚC THẢI ĐẦU VÀO BỂ ĐIỀU HÒA BỂ TRUNG HÒA Thải bỏ định kỳ Hoá chất khử trùng Thuyết minh công nghệ Bước 1 và bước 2 giống với phương án 1. Bước 3 Xử lý COD, BOD bằng phương pháp sinh học hiếu khí từng mẻ SBR (Sequencing Batch Reactor). Bùn sinh ra trong quá trình xử lý sinh học tại bể SBR được đưa tới bể nén bùn. Bước 4 và phần xử lý bùn thải được xử lý giống phương án 1. LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI So sánh các phương án xử lý Bảng 3.4. So sánh 2 phương án xử lý Phương án Phương án 1 (Bể thiếu khí kết hợp Aerotank) Phương án 2 (Bể SBR) Ưu điểm - Bể Aerotank phù hợp sử dụng trong trường hợp nước thải có lưu lượng bất kỳ. - Hệ thống được điều khiển hoàn toàn tự động, vận hành đơn giản, ít sửa chữa. - Dễ khống chế các thông số vận hành. - Hiệu quả xử lý BOD, COD khá cao. - Khả năng xử lý N, P khá cao - Công nghệ phức tạp, khó vận hành và bảo dưỡng. - Khả năng xử lý COD, BOD, N, P cao. - Không cần bể lắng 2. Nhược điểm - Lượng bùn sinh ra nhiều. - Tốn năng lượng cho vận hành. - Cần diện tích lớn, dung tích lớn gấp 3 – 10 lần so với aerotank xử lý nước thải cùng mức độ - Tốn nhiều năng lượng cho vận hành. Nhận xét Sau khi so sánh ưu, nhược điểm 2 công nghệ xử lý thấy rằng: Phương án 1 có nhiều ưu điểm phù hợp với yêu cầu thiết kế cho trạm xử lý nước thải KCN Đông Nam Củ Chi về quy mô, kinh tế, quản lý, vận hành. Chính vì vậy chọn phương án 1 để tính toán thiết kế cho KCN Đông Nam Củ Chi công suất 3000 m3/ngàyđêm. CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC CÔNG TRÌNH XỬ LÝ TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ CHO CẢ BA GIAI ĐOẠN Tổng hợp lưu lượng cho cả ba giai đoạn Lưu lượng trung bình ngày : Qngaytb= 8.000 m3/ngđ Lưu lượng trung bình giờ : Qhtb= 333,33 m3/h Lưu lượng trung bình giây : Qstb= 92,6 l/s = 0,0926 m3/s Lưu lượng lớn nhất : Qsmax= 194,35 l/s = 699,6 m3/h Hệ số không điều hòa : Kc = 2 Lưu lượng nhỏ nhất : Qsmin= 27,8 l/s = 0,0278 m3/s = 100 m3/h Song chắn rác Mương dẫn nước trước khi vào song chắn rác Nước thải sau khi đi từ mạng lưới về nhà máy xử lý được dẫn đến song chắn rác theo mương tiết diện hình chữ nhật, thông số thiết kế: Lưu lượng nước tính toán Q = 699,66 m3/h = 0,1944 m3/s Diện tích ướt: m2 Trong đó: Q: lưu lượng nước tính toán (m3/s); V: vận tốc chuyển động của nước thải trong song chắn rác (m/s), quy phạm từ 0,6 – 1 m/s. Thiết kế mương có chiều rộng B = 0,6 m. Theo bảng tra thuỷ lực Bảng 4.1 Thông số thiết kế mương dẫn nước thải vào SCR. Thông Số Đơn vị Q= 0,1944 m3/s Q = 92,6 l/s Q = 27,8 l/s Chiều rộng B mm 600 600 600 Độ dốc i ‰ 1 1 1 Vận tốc V m/s 0,8 0,7 0,5 Chiều cao nước m 0,5 0,4 0,3 Chiều cao xây dựng bể: h = hxd + hbv = 0,5 + 0,3 = 0,8 m Tính toán thiết kế song chắn rác cơ giới thô (SCR) Chọn 2 SCR (1 làm việc và 1 dự phòng) Chọn thanh SCR dạng tròn, D = 0,016 m; Góc nghiêng đặt SCR = 760. Phương pháp làm sạch: làm sạch cơ giới Chiều sâu lớp nước ở SCR lấy bằng độ đầy tính toán của mương dẫn ứng với Q hn = hmax = 0,5 m Số khe hở cần thiết của SCR khe Trong đó: k: hệ số (1,05); V: vận tốc; d: khe hở. Chiều rộng của SCR ( Bs) Bs = w ( n-1) + d.n = 0,01( 26 - 1) + 0,016 x 26 = 0,66 m w là chiều rộng thanh chắn d = 10 mm = 0,01 m Tổn thất áp lực qua song chắn rác Tổn thất áp lực qua SCR sạch ứng với QTB nước thải qua song có xét đến hình dạng của thanh chắn m Trong đó: : hệ số phụ thuộc vào hình dạng thanh chắn, chọn thanh chắn có hình dạng n ứng với=2,42; W: là chiều rộng lớn nhất của thanh chắn chọn W = 0,01 m; b: là chiều rộng bé nhất của 1 khe hở b = 0,016 m; Vmax: vận tốc lớn nhất nước chảy qua SCR Va = 0,8 m/s; : góc nghiêng của SCR so với mặt phẳng nằm ngang, SCR cơ giới có từ 750- 850 (Diệu, 2008) chọn = 760; k: Hệ số tính đến sự tăng tổn thất do rác vướng ở SCR, k = 2 – 3. Chọn k = 3. Kiểm tra lại vận tốc dòng chảy Ta kiểm tra lại vận tốc dòng chảy ở phần mở rộng tương ứng với Qmin nhằm tránh sự lắng cặn trong mương dẫn và phân hủy chất hữu cơ, vận tốc này không nhỏ hơn 0,4 m/s. m/s (Thỏa mãn vì 1 m/s vmin 0,4m/s) Chiều dài ngăn mở rộng trước SCR m Trong đó: Bm : bề rộng mương dẫn là 0,6 m; Bs : bề rộng SCR là 0,66 m; : góc mở rộng trước SCR, theo qui phạm = 200. Chiều dài mở rộng sau SCR l2 = = = 0,05 m Chiều dài xây dựng của mương dẫn đặt SCR L = l1+ l2 + lSCR = 0,1 +0,05 + 1,5 = 1,65 m LSCR : chiều dài buồng đặt SCR, chọn lSCR = 1,5 m. lSCR 1,0 m Chiều rộng mương dẫn thu hẹp sau SCR B = 0,66- 2tag200 x 0,5 = 0,6 m Chiều sâu xây dựng của mương đặt SCR H = h + hs + hbv = 0,5 + 0,12 + 0,5 = 1,12 m Trong đó: h : chiều cao lớp nước trong SCR; hs : tổn thất áp lực qua SCR; hbv : chiều cao bảo vệ của SCR. Chọn hbv = 0,5 m. Lượng rác lấy ra từ SCR trong 1 ngày đêm 0,5 m3/ngđ Trong đó: a : lượng rác tính trên đầu người trong 1 năm, chọn a = 8 l/ng. năm, ứng với chiều rộng các khe hở giữa các thanh khoảng 16 – 20 mm; Ntt : số người tính toán sử dụng hệ thống (tính từ mạng lưới thoát nước); Quá trình lấy rác: Dùng máy lấy rác khỏi các thanh chắn, rồi đưa đến thùng rác để nhân viên vệ sinh môi trường đến thu gom định kỳ hằng ngày và chở đến nơi xử lý chất thải rắn tập trung. Hàm lượng căn còn lại sau khi qua SCR C = (1-0,4) x 300mgSS/l = 288 mgSS/l Bảng 4.2 Bảng tóm tắt các thông số thiết kế SCR thô. Công Trình Thông Số Đơn Vị Giá Trị Song chắn rác Lưu lượng tính toán m3/ s 0,195 Số SCR hoạt động Song chắn 1 Chiều sâu lớp nước m 0,5 Vận tốc cực đại qua SCR m/s 0,8 Số khe hở khe 26 Khoảng cách giữa các khe hở m 0,016 Chiều rộng SCR m 0,66 Chiều rộng 1 thanh SCR m 0,01 Tổn thất áp lực qua SCR m 0,1 Góc nghiêng Độ 76 Hầm Bơm Thời gian lưu nước trong hầm bơm t = 40 phút = 0,66 h (quy phạm 30 – 45 phút) Thể tích hữu ích của hầm bơm V = m3 Chiều cao hữu ích của bể h = 3 m Diện tích mặt bằng m2 Chiều cao xây dựng H = h + hbv = 3 + 0,5 = 3,5 m Kích thước ngăn tiếp nhận L x B x H = 12,5 x 12,5 x 3,5 (m) Trong đó: N: số máy bơm hoạt động (3 bơm hoạt động, 1 bơm dự phòng); Z: Tần suất khởi động bơm, Z = 5 lần/ngày. Công suất bơm: Qmax = 700 m3/h, cột áp H = 10 m. Bể lắng cát Mương dẫn nước thải vào bể lắng cát Bảng 4.3 Thông số thiết kế mương dẫn nước thải vào bể lắng cát Thông Số Kí Hiệu Đơn Vị Giá Trị Qmax Qmin Lưu lượng tính toán Q m3/s 0,195 0,027 Chiều rộng B m 0,6 0,6 Chiều cao H m 1,2 1,2 Độ dốc i %o 1 1 Độ đầy h1 m 0,5 0,3 Tốc độ V m/s 0,8 0,45 Tính toán kích thước bể lắng cát Lưu lượng nước thải qua bể lắng cát: Qmax = 0,195 m3/s. Thiết kế 1 bể lắng cát; Thời gian lưu nước (HRT) chọn 2 phút = 180 s (Quy phạm 3 – 5 phút); Góc nghiêng thành bên = 60o (Quy phạm 60o). Trích theo TCXD 51-84. Thể tích một bể Vbể = Q x HRT = 0,195 x 180 = 35,1 m3 Chiều cao nước trong bể H = 2 m. Tỷ số chiều rộng và chiều cao B: H = 1,5: 1 (Quy phạm B: H từ 1,0 – 1,5). Chiều rộng bể B = 2 x 1, 5 = 3 m. Chiều dài bể: L == 5,85 m Độ dốc ngang của đáy bể i = 0,4 (Quy phạm i = 0,2 – 0,4) dốc về phía mương thu cát. Mương Thu Cát Thể tích phần chứa c