MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN
NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN
NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN
DANH MỤC CÁC BẢNG
DANH MỤC CÁC HÌNH
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
CHƯƠNG 1
MỞ ĐẦU
1.1 Sự cần thiết của đề tài
1.2 Mục tiêu của đề tài
1.3 Đối tượng nghiên cứu
1.4 Phạm vi nghiên cứu của đề tài
1.5 Nội dung nghiên cứu
1.6 Phương pháp nghiên cứu
1.7 Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn
CHƯƠNG 2
GIỚI THIỆU HIỆN TRẠNG KHU TÁI ĐỊNH CƯ QUI MÔ 1000 HỘ DÂN
2.1 Địa điểm dự án khu tái định cư
2.2 Qui mô dự án
2.2.1 Qui mô đất đai
2.2.2 Qui mô kinh tế
2.3 Điều kiện tự nhiên
2.3.1 Vị trí địa lý
2.3.2 Đặc điểm địa hình
2.3.3 Đặc điểm thổ nhưỡng
2.3.4 Đặc điểm khí hậu – khí tượng
2.4 Điều kiện kinh tế xã hội
2.4.1 Dân số và phân bố dân cư
2.4.2 Điều kiện kinh tế
2.4.3 Định hướng phát triển đến năm 2015
CHƯƠNG 3
ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ- TÍNH TOÁN CÔNG NGHỆ ĐỀ XUẤT
3.1 Tổng quan về nước thải sinh hoạt
3.2 Tổng quan các phương pháp xử lý nước thải
3.2.1 Phương pháp cơ học
3.2.2 Phương pháp hóa học
3.2.3 Phương pháp hóa lí
3.2.4 Phương pháp sinh học
3.3 Đề xuất công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt
3.3.1 Phương án 1
3.3.2 Phương án 2
3.3.3 Thuyết minh qui trình xử lý
3.3.4 So sánh lực chọn phương án xử lý
3.3.5 Kết quả tính toán công nghệ đề xuất
CHƯƠNG 4
KHÁI TOÁN KINH TẾ CÔNG TRÌNH XỬ LÝ
4.1 Vốn đầu tư
4.1.1 Vốn đầu tư phần xây dựng
4.1.2 Vốn đầu tư phần thiết bị
4.2 Chi phí quản lí và vận hành
4.2.1 Chi phí nhân công
4.2.2 Chi phí điện năng
4.2.3 Chi phí hóa chất
4.3 Chi phí xử lý cho 1 m3 nước thải
CHƯƠNG 5
TÍNH TOÁN CAO TRÌNH MẶT NƯỚC
5.1 Cao trình bể tiếp xúc
5.2 Cao trình bể lọc trọng lực
5.3 Cao trình bể SBR
5.4 Cao trình mương lắng cát
5.5 Cao trình bể nén bùn li tâm
5.6 Cao trình sân phơi cát
5.7 Cao trình bể thu gom
CHƯƠNG 6
KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ
6.1 KẾT LUẬN
6.2 KIẾN NGHỊ
76 trang |
Chia sẻ: netpro | Lượt xem: 4266 | Lượt tải: 2
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đề tài Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải khu tái định cư qui mô 1000 hộ dân phường 11, thành phố Cao Lãnh, tỉnh Đồng Tháp, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
học để phân huỷ và biến đổi các hợp chất hữu cơ phức tạp thành những chất đơn giản dễ xử lý. Hiệu suất giảm BOD trong hồ có thể lên đến 70%. Tuy nhiên nước thải sau khi ra khỏi hồ vẫn có BOD cao nên loại hồ này chỉ chủ yếu áp dụng cho xử lý nước thải công nghiệp rất đậm đặc và dùng làm hồ bậc 1 trong tổ hợp nhiều bậc.
Cánh đồng tưới - Cánh đồng lọc
Cánh đồng tưới là những khoảng đất canh tác, có thể tiếp nhận và xử lý nước thải. Xử lý trong điều kiện này diễn ra dưới tác dụng của vi sinh vật, ánh sáng mặt trời, không khí và dưới ảnh hưởng của các hoạt động sống thực vật, chất thải bị hấp thụ và giữ lại trong đất, sau đó các loại vi khuẩn có sẳn trong đất sẽ phân huỷ chúng thành các chất đơn giản để cây trồng hấp thụ. Nước thải sau khi ngấm vào đất , một phần được cây trồng sử dụng. Phần còn lại chảy vào hệ thống tiêu nước ra sông hoặc bổ sung cho nước nguồn.
Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học trong điều kiện nhân tạo
Bể lọc sinh học
Bể lọc sinh học là công trình nhân tạo, trong đó nước thải được lọc qua vật liệu rắn có bao bọc một lớp màng vi sinh vật. Bể lọc sinh học gồm các phần chính như sau: phần chứa vật liệu lọc, hệ thống phân phối nước đảm bảo tưới đều lên toàn bộ bề mặt bể, hệ thống thu và dẩn nước sau khi lọc, hệ thống phân phối khí cho bể lọc.
Quá trình oxy hoá chất thải trong bể lọc sinh học diển ra giống như trên cánh đồng lọc nhưng với cường độ lớn hơn nhiều. Màng vi sinh vật đã sử dụng và xác vi sinh vật chết theo nước trôi khỏi bể được tách khỏi nước thải ở bể lắng đợt 2. Để đảm bảo quá trình oxy hoá sinh hoá diễn ra ổn định, oxy được cấp cho bể lọc bằng các biện pháp thông gió tự nhiên hoặc thông gió nhân tạo. Vật liệu lọc của bể lọc sinh học có thể là nhựa Plastic, xỉ vòng gốm, đá Granit……
Bể hiếu khí có bùn hoạt tính – Bể Aerotank
Là bể chứa hổn hợp nước thải và bùn hoạt tính, khí được cấp liên tục vào bể để trộn đều và giữ cho bùn ở trạng thái lơ lửng trong nước thải và cấp đủ oxy cho vi sinh vật oxy hoá các chất hữu cơ có trong nước thải. Khi ở trong bể, các chất lơ lửng đóng vai trò là các hạt nhân để cho các vi khuẩn cư trú, sinh sản và phát triển dần lên thành các bông cặn gọi là bùn hoạt tính. Vi khuẩn và các vi sinh vật sống dùng chất nền (BOD) và chất dinh dưỡng (N, P) làm thức ăn để chuyển hoá chúng thành các chất trơ không hoà tan và thành các tế bào mới. Số lượng bùn hoạt tính sinh ra trong thời gian lưu lại trong bể Aerotank của lượng nước thải ban đầu đi vào trong bể không đủ làm giảm nhanh các chất hữu cơ do đó phải sử dụng lại một phần bùn hoạt tính đã lắng xuống đáy ở bể lắng đợt 2, bằng cách tuần hoàn bùn về bể Aerotank để đảm bảo nồng độ vi sinh vật trong bể. Phần bùn hoạt tính dư được đưa về bể nén bùn hoặc các công trình xử lý bùn cặn khác để xử lý. Bể Aerotank hoạt động phải có hệ thống cung cấp khí đầy đủ và liên tục.
Quá trình xử lý sinh học kỵ khí - Bể UASB
Quá trình này thường được ứng dụng để xử lý ổn định cặn và xử lý nước thải công nghiệp có nồng độ BOD, COD cao.
Quá trình chuyển hoá chất hữu cơ trong nước thải bằng vi sinh yếm khí xảy ra theo 3 giai đoạn:
Một nhóm vi sinh tự nhiên có trong nước thải thuỷ phân các hợp chất hữu cơ phức tạp và lypit thành các chất hữu cơ đơn giản có trọng lượng nhẹ như Monosacarit, amino axit để tạo ra nguồn thức ăn và năng lượng cho vi sinh hoạt động.
Nhóm vi khuẩn tạo men axit biến đổi các hợp chất hữu cơ đơn giản thành các axit hữu cơ thường là axit acetic, nhóm vi khuẩn yếm khí tạo axit gọi là nhóm axit focmơ.
Nhóm vi khuẩn tạo mêtan chuyển hoá hydro và axit acetic thành khí metan và cacbonic. Nhóm vi khuẩn này gọi là mêtan focmơ, chúng có rất nhiều trong dạ dày của động vật nhai lại ( trâu ,bò…) vai trò quan trọng của nhóm vi khuẩn metan focmơ là tiêu thụ hydro và axit acetic, chúng tăng trưởng rất chậm và quá trình xử lý yếm khí chất thải được thực hiện khi khí mêtan và cacbonic thoát ra khỏi hổn hợp.
Đề xuất công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt
Nước thải vào
Phương án 1
Song chắn rác tinh
Hố thu nước thải
Bể lắng cát ngang
Bể điều hòa
Bể Aeroten
Bể lắng li tâm đợt II
Bể tiếp xúc
Nguồn tiếp nhận
Bể nén bùn
Máy ép bùn
Khí nén
Bùn hoạt tính tuần hoàn
Bùn thải
Châm dd Clo
Bể lọc trọng lực
Sân phơi cát
Vận chuyển tới bãi chôn lấp
Ghi chú:
Đường nước thải
Đường cặn/cát
Đường bùn
Đường hóa chất
Hình 3.1 Sơ đồ công nghệ xử lý NTSH theo phương án 1Sân phơi cát
Phương án 2
Song chắn rác tinh
Hố thu nước thải
Bể lắng cát ngang
Nước thải vào
Bể SBR
Bể tiếp xúc
Nguồn tiếp nhận
Bể nén bùn
Máy ép bùn
Bùn thải
Châm dd Clo
Bể lọc trọng lực
Sân phơi cát
Chôn lấp
Ghi chú:
Đường nước thải
Đường cặn/cát
Đường bùn
Đường hóa chất
Hình 3.2 Sơ đồ công nghệ xử lý NTSH theo phương án 2
Thuyết minh phương án
Phương án 1
Nước thải theo hệ thống thoát nước được dẫn vào mương dẫn nước thải có chứa song chắn rác. Những vật có kích thước nhỏ sẽ bị giữ lại ở song chắn rác thô và được thu gom thủ công. Nước thải sau khi đi qua song chắn rác sẽ được tập trung tại hầm tiếp nhận nước thải, tại đây nước thải được bơm đến bể lắng cát ngang. Một lượng cát sẽ được lắng ở bể lắng cát ngang, nhằm bảo vệ thiết bị của các công trình phía sao và tránh tắt nghẽn hệ thống. Cát được thu gom từ dưới đáy bể thông qua ống tháo cặn và được phơi tại sân phơi cát. Sau khi qua bể lắng cát, nước thải được dẫn tới bể điều hòa, công trình này giúp điều hòa lưu lượng và nồng độ bẩn của nước thải. Khi ổn định lưu lượng và nồng độ thì nước thải tự chảy qua bể Aeroten để xử lý chủ yếu nồng độ bẩn của nước thải. Do nước thải đầu vào đã qua hệ thống bể tự hoại của khu tái định cư nên hàm lượng SS khá thấp nên không cần xây thêm Bể lắng I mà cho nước thải chảy trực tiếp vào Aeroten. Tại bể Aeroten, hơn 90% nồng độ bẩn của nước thải được xử lý tại đây. Sau đó, nước thải tự chảy qua bể lắng li tâm đợt II để lắng một lượng SS còn lại sau khi qua Aeroten. Hàm lượng bùn cặn lắng ở Bể lắng đợt II này sẽ được tuần hoàn 50% về bể Aeroten nhằm đảm bảo hàm lượng vi sinh trong bể Aeroten. Lượng cặn còn lại sẽ được tháo bỏ bằng bơm bùn, máy bơm sẽ bơm bùn vào bể nén bùn, khi bùn đã giảm một phần độ ẩm thì được dẫn vào máy ép bùn để giảm thể tích và được đem đi chôn lấp. Nước thải sau khi qua bể lắng đợt II sẽ tự chảy qua bể lọc trọng lực nhằm xử lý triệt để lượng SS còn lại. Sau khi qua bể lọc trọng lực, nước thải sẽ được tự chảy vào bể tiếp xúc nhằm tiêu diệt lượng vi khuẩn trong nước thải. Nước thải được tiếp xúc với dung dịch Clo khoảng 30 phút và sao đó chảy vào nguồn tiếp nhận là một con sông. Do mục đích sử dụng nước của sông này là để cấp nước sinh hoạt nên chất lượng nước thải đầu ra phải đạt tiêu chuẩn loại A theo QCVN 14:2008.
Phương án 2
Nước thải từ hệ thống thoát nước được dẫn vào mương dẫn nước thải có chứa song chắn rác thô. Tại đây, những loại rác có kích thước lớn sẽ được giữ lại ở đây, nước thải sau khi qua song chắn rác thô sẽ được chảy vào hầm tiếp nhận nước thải. Nước thải trong hầm sẽ được bơm lên chảy vào bể lắng cát ngang, cát được lắng lại tại bể lắng cát nhằm bảo vệ các công trình phía sau và bảo vệ thiết bị tránh bị ăn mòn. Cát được tháo bỏ định kì bằng van tháo cặn và được dẫn tới sân phơi cát. Tiếp tục, nước thải tự chảy vào bể SBR. Tại đây, quá trình xử lý sinh học xảy ra, hầu hết lượng ô nhiễm hữu cơ bị phân hủy tại bể SBR, sau một chu kì hoạt động của bể thì nước thải được tự chảy vào bể lọc trọng lực nhằm tách hoàn toàn lượng SS ra khỏi nước thải, sau đó nước thải tự chảy vào bể tiếp xúc có châm dung dịch Clo nhằm tiệt trùng các loại vị khuẩn sau thời gian tiếp xúc khoảng 30 phút. Sao đó, nước thải được xả thẳng vào sông. Do mục đích sử dụng nước của sông này là để cấp nước sinh hoạt nên chất lượng nước thải đầu ra phải đạt tiêu chuẩn loại A theo QCVN 14:2008.
So sánh lựa chọn phương án thiết kế
Bảng 3.2 So sánh lựa chọn phương án thiết kế
Các tiêu chí
Phương án 1
Phương án 2
Công suất trạm xử lý
Đáp ứng được công suất xử lý lớn
Đáp ứng được công suất lớn
Hiệu quả xử lý
Đạt tiêu chuẩn loại A
Đạt tiêu chuẩn loại A
Chi phí xây dựng, vận hành
Tốn kém do xây nhiều công trình, chi phí năng lượng cao hơn phương án 2, do phải cung cấp khí nén cho 2 bể là điều hòa và Aeroten, Aeroten thì luôn hoạt động liên tục
Ít công trình đơn vị hơn phương án 1, nên chi phí thấp hơn, phí phí năng lượng ít hơn ,vì chỉ cung cấp khí nén chi SBR, và SBR hoạt động từng mẻ, có thời gian nghĩ
Diện tích xây dựng
Do có nhiều công trình đơn vị nên tốn nhiều diện tích xây dựng
Do có ít công trình đơn vị hơn so với phương án 1 nên ít tốn diện tích hơn
Yêu cầu vận hành
Vận hành đơn giản, có thể tự động hóa
Vận hành phức tạp, việc tự động hóa hệ thống phức tạp
Yêu cầu nhân lực
Đội ngũ kĩ thuật không cần trình độ cao
Đòi hỏi cán bộ kĩ thuật có kinh nghiệm, trình độ cao
Dựa trên tiêu chí đưa ra cho 2 phương án, phương án 2 có tính kinh tế hơn về mặt diện tích xây dựng và phi phí vận hành, xây dựng không phức tạp, đảm bảo khả năng xử lí triệt để Nito và Photpho, nên chúng ta nên chọn phương án 2 để tính toán, tuy vận hành khó khăn hơn so với phương án 1 nhưng đào tạo cho đội ngũ cán bộ một số kĩ năng nhất định thì sẽ đảm bảo được yêu cầu vận hành, dễ bảo trì bảo dưỡng và dễ dàng mở rộng công suất sẽ giúp thuận tiện cho việc quản lí chất lượng nước thải của khu tái định cư qui mô 1000 hộ dân này. Vì vậy, ta chọn phương án 2 để tính toán.
Kết quả tính toán các công trình
Lưu lượng thiết kế
Số dân của khu tái định cư: 6 người/hộ x 1000 hộ = 6000 người
Theo TCXD 33:2006 thì tiêu chuẩn dùng nước tính bình quân đầu người tính cho đến 2020 , thuộc đô thị loại II và III là: 150l/người.ngày
Lượng nước sử dụng của khu tái định cư qui mô 1000 hộ dân là:
Lượng nước thải của khu tái định cư:
Hệ số an toàn cho công trình chọn là 1.2
Lưu lượng tính toán là:
Vậy chọn lưu lượng thiết kế là:
Xác định nồng độ chất ô nhiễm
Bảng 3.3 Lượng chất bẩn một người trong một ngày xả vào hệ thống thoát nước với một người sử dụng 150 l/người.ngày
Các chất
Giá trị, g/ng.ngày
Nồng độ chất bẩn trong nước thải mg/l
Chất rắn lơ lửng (SS)
60-65
400-434
BOD5 của nước thải chưa lắng
65
434
BOD5 của nước thải đã lắng
30-35
200-234
N-NH4
7
46,7
P2O5
1,7
11,3
Clorua (Cl-)
10
66,67
Chất hoạt động bề mặt
2-2,5
1,33-1,67
Nguồn : Trần Đức Hạ - Xử lí nước thải đô thị – Trang 9
Khu tái định cư được xây dựng hoàn chỉnh các bể tự hoại 3 ngăn, nước thải được xử lí sơ bộ tại các bể tự hoại 3 ngăn này. Do vậy, nồng độ bẩn của nước thải được tính như sao:
Với hiệu suất xử lí của bể tự hoại 3 ngăn như sau:
Hiệu quả khử BOD5 khoảng 40-60%, chọn hiệu quả đạt 40%
Hiệu quả lắng cặn trong bể tự hoại từ 40-60% (trang 110 Xử lí nước thải đô thị- Trần Đức Hạ), chọn hiệu quả đạt 50%
Sau khi xử lí sinh học bình thường, 30-40% lượng Nito và khoảng 30% lượng Photpho được khử, vậy lượng Nito còn lại là 32 mg/l và lượng Photpho còn lại là 7.91mg/l. Ngoài ra, một lượng dầu mỡ trong nước sinh hoạt cũng bị phân hủy bởi các vi khuẩn kị khí, cho nên nước thải đầu vào hệ thống xử lí, hàm lượng dầu mỡ rất thấp.
Vì vậy, hàm lượng các chất bẩn trong nước thải sau khi được xử lí sơ bộ bằng bể tự hoại như sau(lấy nồng độ dao động lớn nhất đế tính toán):
Bảng 3.4 So sánh chất lượng nước thải sinh hoạt của khu tái định cư sau khi qua bể tự hoại với tiêu chuẩn xả ra nguồn(qui mô khu dân cư trên 50 hộ theo QCVN 14:2008)
STT
Chất ô nhiễm
Đơn vị
Giá trị ô nhiễm
Giới hạn cho phép loại A
1
pH
-
6.8
5-9
2
BOD5
mg/l
260
30
3
SS
mg/l
217
50
4
TDS
mg/l
700
500
5
N-NH4
mg/l
32
5
6
PO43-
mg/l
16
6
7
P2O5
mg/l
7.91
-
8
Tổng Coliform
MNP/100ml
107
1000
Do qui mô khu dân cư là 1000 hộ dân, nên theo QCVN 14:2008 thì hệ số K chọn theo bảng 2 trong QCVN 14:2008 là K =1 . Vì vậy, nồng độ Cmax cũng chính bằng nồng độ C như trên.
Xác định mức độ xử lí nước thải cần thiết
Để lựa chọn phương pháp và công nghệ xử lí nước thải thích hợp bảo đảm hiệu quả xử lí đạt tiêu chuẩn xả vào sông (đạt loại A) với các yêu cầu cơ bản:
Hàm lượng chất lơ lửng: không vượt quá 50 mg/l
BOD5: không vượt quá 30 mg/l
Mức độ cần thiết xử lí nước thải thường được xác định theo:
Hàm lượng chất lơ lửng (phục vụ tính toán công nghệ xử lí cơ học).
Hàm lượng BOD5 (phục vụ cho việc tính toán các công trình và công nghệ xử lí sinh học).
Mức độ cần thiết xử lí nước thải theo chất lơ lửng được tính theo công thức
Trong đó:
m: hàm lượng chất lơ lửng của nước thải sau xử lí cho phép xả vào nguồn nước, m = 50 mg/l
CSS: hàm lượng chất lơ lửng trong nước thải, CSS = 200 mg/l
Mức độ cần thiết xử lí nước thải theo BOD5:
Trong đó:
Ltc: hàm lượng BOD của nước thải sau xử lí cho phép xả vào nguồn nước, Ltc = 30 mg/l
LBOD: hàm lượng BOD của nước thải, LBOD = 260 mg/l
Kết quả tính toán về mức độ xử lí cần thiết xử lí nước thải của phương án đang xét cho thấy cần thiết xử lí sinh học hoàn toàn.
3.3.5.4 Kết quả tính toán các công trình đơn vị
Bảng 3.5: Thông số kỹ thuật của máy lược rác (xem thêm phụ lục A-catalog)
Thông số
Giá trị
Lưu lượng nước thải
Chọn 01 máy lược rác LBS45/99
Lưu lượng qua máy
Chiều rộng khe
Công suất môto
Chiều cao máy
Chiều rộng dòng chảy
Góc lắp đặt
Trọng lượng
41,67 m3/h
50 m3/h
2,5 mm
0,4 KW
740 mm
500-600 mm
600
52 kg
Bảng 3.6: Kết quả tính toán bể thu gom
Thông số
Giá trị
Thời gian lưu nước
Chiều sâu hữu ích
Chiều cao xây dựng
Chiều dài
Chiều rộng
Bơm nước thải: 02 Bơm chìm
15 phút
3 m (chiều cao bảo vệ 0,5m)
5 m
3 m
3 m
Công suất 1 bơm: chọn 1,5 kw
Bảng 3.7: Kết quả tính toán mương lắng cát ngang
Thông số
Giá trị
Số đơn nguyên
Chiều dài mương lắng cát
Chiều rộng mỗi đơn nguyên
Chiều cao xây dựng mương lắng cát
Thể tích phần chứa cặn
Chiều cao lớp cặn
1 hoạt động, 1 dự phòng
4,84 m
8,3 cm
0,85 m
0,12 m3
0,15 m
Bảng 3.8: Kết quả tính toán bể SBR
Thông số
Giá trị
Số đơn nguyên
Thể tích tổng cộng bể SBR
Chiều sâu hữu ích
Chiều cao xây dựng bể
Chiều dài 1 bể
Chiều rộng 1 bể
Số đĩa phân phối khí cho 1 bể
Ống phân phối khí chính
Ống phân phối khí nhánh
Ống xả nước trong bể SBR
Công suất Bơm bùn
Công suất Máy thổi khí (6 máy/bể)
Thời gian lưu bùn
Thời gian cho 1 chu kì
Lượng oxi cần thiết cho 1 bể
2 đơn nguyên
750 m3
6 m
6,5 m
12,5 m
10 m
90 đĩa
Dchinh= 160 mm(thép không rỉ)
dnhanh= 60 mm (thép không rỉ)
D= 400 mm (nhựa PVC)
2,5 kW
8kW/máy
15 ngày
20h
252,3 kgO2/ngày
Bảng 3.9 : Kết quả tính toán bể nén bùn li tâm
Thông số
Giá trị
Lưu lượng bùn thải vào bể nén bùn
Lượng nước ra từ bể nén bùn
Khối lượng bùn cực đại
Đường kính bể nén bùn
Đường kính ống trung tâm
Đường kính phần loe của ống trung tâm
Đường kính tấm chắn
Chiều cao phần lắng
Chiều cao phần bùn nén
Chiều cao tổng cộng của bể nén bùn
Đường kính máng răng cưa
Tổng số khe của máng răng cưa
Chiều cao máng thu nước
Công suất máy bơm bùn
Công suất máy bơm nước
182 m3/ngày.tuần
152 m3/ngày.tuần
2854 kg
11m
0,3m
0,405m
0,53m
2,16m
1,02m
4,28m
10,5m
330 khe
0,4m
0,5kW
0,5kW
Bảng 3.10: Kết quả tính toán bể lọc nhanh
Thông số
Giá trị
Số bể lọc
Kích thước bể LxBxH
Chiều cao xây dựng
Chiều cao lớp sỏi đỡ, chọn hd = 0,4m
Chiều dày lớp vật liệu lọc, chọn hv = 0,7m
Chiều dày lớp nước trên vật liệu lọc
Chiều cao phụ
Hệ thống phân phối nước rửa lọc
+ Ống chính
+ Ống nhánh
+ Số ống nhánh
+ Số lỗ trên một ống nhánh
Chiều rộng máng thu nước
Chiều cao máng thu nước đáy tam giác
Độ nghiêng máng thu nước
Tổn thất áp lực của bể lọc
Bơm nước để rửa lọc
Công suất 1 máy
2 bể
3 x 2,7 x 2,6 m
3,1 m
0,4 m
0,7 m
1,5 m
0,5 m
dc = 300 mm
dn = 60 mm
22 ống nhánh
10 lỗ
0,4 m
0,48 m
0,01
6,2 m
2 máy bơm (1 dự phòng), 15,4kW
Bảng 3.11: Kết quả tính toán bể tiếp xúc
Thông số
Giá trị
Chọn 2 bình chứa Clo nước
+ Dung tích bình
+ Đường kính bình
+ Chiều dài bình
+ Chiều dày bình
Lượng nước cần thiết cho trạm Clorator
Liều lượng Clo hoạt tính
Lượng Clo nước lớn nhất trong một giờ
Chi tiết máng trộn 2 vách ngăn
+Bề rộng máng
+ Chiều dài máng
+ Chiều cao tổng cộng của máng
+ Khoảng cách giữa 2 vách ngăn
Chi tiết bể lắng tiếp xúc ngang
Thể tích cặn từ bể tiếp xúc
312 lít, chứa 500 kg Clo
D = 640 mm
L = 1800 mm
= 9 mm
Qn = 0,416 m3/h
a = 0,3 g/m3
qmax = 0,22 m3/h
B = 0,44 m
L = 11,7 m
H = 0,71 m
0,88 m
H x B x L = 3 x 1,5 x 4 m
0,18 m3
Chọn máy ép bùn băng tải có chiều rộng băng 1,5 m và công suất 125kg/m.h
CHƯƠNG 4: KHÁI TOÁN KINH TẾ CÔNG TRÌNH XỬ LÍ
4.1 Vốn đầu tư
4.1.1 Vốn đầu tư xây dựng
Chọn bề dày thành bê tông cốt thép xây dựng là 200 mm, đáy bể có bề dày 400 mm.
Bảng 4.1: Kích thước chi tiết các công trình đơn vị
STT
Công trình
L (m)
B (m)
H (m)
Số lượng
1
Bể thu gom
3
3
4,5
1
2
Bể lắng cát
4,84
0,083
0,85
2
3
Bể SBR
12,5
10
6,5
2
4
Bể lọc
3
2,7
3,1
2
5
Bể tiếp xúc
4
1,5
3
1
6
Bể nén bùn
D= 11 m, máng thu nước có B = 0,4 m, dày 100 mm
7
Sân phơi cát
11
11
1
1
Thể tích bê tông cốt thép của bể thu gom:
Trong đó:
Vbt: Thể tích phần xây dựng bê tông cốt thép, m3
Vtc: Thể tích tổng cộng của bể, m3
Vcn: Thể tích chứa nước của bể, m3
Thể tích bê tông cố thép của bể lắng cát, riêng bể lắng cát chọn bề dày đáy bể là 200 mm:
Thể tích bê tông cho bể lắng cát là: 6 m3
Thể tích bê tông cốt thép của bể SBR:
Thể tích bê tông cho 2 bể SBR là: 226,3m3
Thể tích bê tông cốt thép của bể nén bùn:
Thể tích bê tông cốt thép của bể lọc, riêng bể lọc chọn bề dày đáy bể là 200 mm:
Thể tích cho 2 bể lọc là : 20 m3
Thể tích bê tông cốt thép xây dựng bể tiếp xúc ngang:
Chọn hệ số an toàn K = 1,5 cho công trình nhằm tránh sự thiếu hụt bê tông khi thi công và cho những công trình phụ khác.
Vậy, thể tích tổng cộng bê tông cốt thép cần dùng là:
Giá thành xây dựng tính cho 1 m3 bê tông cốt thép là: 3.800.000 VNĐ
Vốn đầu tư xây dựng là: tỷ VNĐ
4.1.2 Vốn đầu tư thiết bị
Bảng 4.2: Chi tiết vốn đầu tư thiết bị cho trạm xử lí
STT
Thiết bị
Đơn vị
Số lượng
Đơn giá (trVNĐ)
Thành tiền (trVNĐ)
1
Máy lược rác tinh
Cái
01
60
60
2
Bơm chìm ở bể thu gom
Cái
02
40
80
3
Bơm bùn ở bể SBR
Cái
04
50
200
4
Máy thổi khí ở 2 bể SBR
Cái
12
50
600
5
Đĩa phân phối khí ở 2 bể SBR
Đĩa
180
0,15
27
6
Ống phân phối khí chính ở 2 bể SBR
m
60
0,05/m
3
7
Ống phân phối khí nhánh ở bể SBR
m
170
0,03/m
5,1
8
Vật liệu lọc (cát)
m3
6
0,05/m3
0,3
9
Vật liệu đỡ (sỏi)
m3
4
0,05/m3
0,2
10
Ống dẫn nước rửa lọc chính
m
50
0,02/m
1
11
Ống dẫn nước rửa lọc nhánh
m
20
0,015/m
0,3
12
Dàn thanh gạt bùn ở bể nén bùn
Bộ
01
50
50
13
Moto quay thanh gạt bùn
Cái
02
35
70
14
Máng răng cưa
Bộ
01
5
5
15
Bơm bùn ở bể nén bùn
Cái
02
35
70
16
Bơm nước ở bể nén bùn
Cái
02
30
60
17
Clorator
Cái
02
100
200
18
Bình chứa Clo
Bình
01
50
50
18
Vách ngăn trong mương tiếp xúc
Cái
02
0,4
0,8
19
Máy ép bùn
Bộ
01
150
150
19
Tủ điều khiển
Bộ
01
50
50
Tổng cộng
1682,7
Tổng vốn đầu tư cơ bản:
4.2 Chi phí quản lí và vận hành
4.2.1 Chi phí nhân công
Công nhân vận hành gồm 04 người, chia làm 2 ca làm việc. Cán bộ quản lí 01 người làm giờ hành chính. Tổng số người là 05. Lương tháng 4tr/tháng
4.2.2 Chi phí điện năng
Bảng 4.3: Chi phí điện năng tiêu thụ trong một ngày hoạt động
STT
Thiết bị
Số lượng làm việc
Công suất (kW)
Thời gian (h/ngày)
Điện năng tiêu thụ (kWh/ngày)
1
Bơm chìm ở bể thu gom
1
1,5
12
18
2
Bơm bùn ở bể SBR
2
2,5
0,2
1
3
Máy thổi khí ở bể SBR
6
8/máy
8,4
403,2
4
Bơm nước rửa lọc
01
15,4
0,35
5,39
5
Bơm nước ở bể nén bùn
01
0,5
0,15
0,075
6
Bơm bùn ở bể nén bùn
01
0,5
0,15
0,075
7
Máy ép bùn
01
50
0,15
7,5
8
Clorator
01
0,5
12
6
9
Moto quay dàn thanh gạt bùn
01
1
0,1
0,1
Tổng cộng
441,34
Chi phí cho 1 kW điện năng tiêu thụ là: 2500VNĐ
Chi phí điện cho 1 ngày sử dụng là:
Chi phí điện cho 1 năm sử dụng là:
4.2.3 Chi phí hóa chấtHóa chất sử dụng cho trạm xử lí là lượng Clo cho việc khử trùng nước thải.
Lượng Clo sử dụng nhiều nhất trong 1 ngày: 0,26kg/h x 24h = 6,24 kg/ngày
Lượng Clo sử dụng trong 1 năm: 6,24 x 353 = 2203 kg/năm
Giá 1 kgClo là 20000 VND
Chi phí hóa chất sử dụng cho 1 năm là:
4.3 Chi phí cho 1 m3 nước thải xử lí
Chi phí xây dựng cơ bản được khấu hao trong 20 năm, chi phí khấu hao máy móc thiết bị trong 10 năm.
Ta có:
Tổng chi phí đầu tư trong 1 năm:
Chi phí xử lí cho 1 m3 nước thải:
CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN CAO TRÌNH MẶT NƯỚC
Chọn cốt mặt đất tại nơi xây dựng bể tiếp xúc của trạm xử lí, Ztr = 0,00 m
5.1 Cao trình bể tiếp xúc
- Chiều cao xây dựng của bể tiếp xúc ngang là Hxd = 3,5 m.
- Xây bể kiểu chìm, bể được xây dựng âm dưới đất là H = 2 m
- Cốt đáy bể tiếp xúc:
- Cốt mực nước trong bể chứa:
Trong đó:
Hntx: Chiều cao mực nước trong bể tiếp xúc
5.2 Cao trình bể lọc trọng lực
- Chiều cao xây dựng bể lọc là Hxd = 3,1 m
- Chiều cao hữu ích của bể lọc là H = 2,6 m
- Tốn thất áp lực từ bể lọc sang bể tiếp xúc là hloc = 1 m
- Cốt mực nước của bể lọc:
- Cốt đáy bể lọc:
Bể lọc trọng lực được xây âm đất 1,1 m
5.3 Cao trình bể SBR
- Chiều cao xây dựng bể SBR là Hxd = 6,5 m
- Chiều cao hữu ích của bể SBR là H = 6 m
- Tổn thất áp lực từ bể SBR sang bể lọc chọn là hSBR = 1 m
- Cốt mực nước của bể SBR:
- Cốt đáy của bể SBR:
Bể SBR được xây âm đất 3 m.
5.4 Cao trình mương lắng cát
- Chiều cao xây dựng mương lắng cát là Hxd = 0,85 m
- Chiều cap hữu ích của mương lắng cát là H = 0,45 m
- Tổn thất áp lực từ mương lắng cát sang bể SBR là 0,5 m
- Cốt mực nước của mương lắng cát:
- Cốt đáy của mương lắng cát:
5.5 Cao trình bể nén bùn li tâm
- Chiều cao xây dựng bể nén bùn là Hxd = 4,28 m
- Chiều cao hữu ích của bể nén bùn là H = 3,98 m
- Vì bùn được dẫn đến bể nén bùn bằng máy bơm bùn và nước tách ra từ bể nén bùn được máy bơm nước dẫn về bể SBR. Do đó, ta chọn bể nén bùn xây âm đất 2,5m
- Cốt đáy của bể nén bùn li tâm:
- Cốt mực nước của bể nén bùn li tâm:
5.6 Cao trình sân phân cát
- Sân phơi cát được xây dựng ngay trên mặt đất của trạm xử lí, xung quanh sân phơi cát được xây dựng tường chắn cao 1m.
5.7 Cao trình song chắn rác tinh
- Nước thải trước khi vào bể SBR thì qua máy lược rác tinh. Đặt máy lược rác tinh cao hơn bể SBR 0,5 m (tính từ thành bể SBR)
- Cốt đáy máy lược rác:
- Cốt mực nước của máy lược rác:
Trong đó:
ZdSBR: cốt đáy bể SBR
HxdSBR: chiều cao xây dựng bể SBR
1,5: Chiều cao máy lược rác
5,7 Cao trình bể thu gom
Chiều cao xây dựng bể thu gom là Hxd = 5 m
Chiều cao hữu ích của bể thu gom là H = 2,5 m
Cốt đáy bể thu gom:
Trong đó:
2: Khoảng cách của cống dẫn nước thải so với cốt xây dựng của trạm
Cốt mực nước của bể thu gom:
CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN - KIẾN NGHỊ
6.1 KẾT LUẬN
Khu tái định cư qui mô 1000 hộ dân tại phường 11 TP.Cao Lãnh T.Đồng Tháp là một dự án góp phần vào quá trình đô thị hóa của T.Đồng Tháp. Tuy nhiên, để quá trình phát triển mang một ý nghĩa toàn diện thì việc xử lý nguồn nước thải từ khu tái định cư cũng có một ý nghĩa thiết thực và rất quan trọng bởi nó ảnh hưởng trực tiếp tới môi trường sống.
Phương pháp xử lý được chọn nghiên cứu trong luận văn này là phương pháp sinh học với mục tiêu là chi phí thấp, hiệu quả xử lý cao và quy trình công nghệ đơn giản. Tuy nhiên, để quá trình sinh học diễn ra đạt hiệu quả cao chúng ta cần bổ sung thêm chất dinh dưỡng (NH4Cl, KH2PO4) nhằm đảm bảo tỷ lệ BOD : N : P = 100 : 5 :1 thích hợp cho vi sinh vật sinh trưởng và phát triển tốt.
Trạm xử lý nước thải với công nghệ đề xuất như trên là phù hợp với tính chất nước thải của khu tái định cư. Luận văn góp phần bảo vệ môi trường sống tại Tp.Cao Lãnh thuộc T.Đồng Tháp.
6.2 KIẾN NGHỊ
Luận văn có một vài ý kiến đóng góp vào việc bảo vệ môi trường tại Tp.Cao Lãnh thuộc T.Đồng Tháp như sau :
Khi tiến hành thi công trạm xử lí nước thải, cần phải kiểm tra xây dựng đúng theo thiết kế.
Sau khi hoàn tất giai đoạn xây dựng trạm xử lí, tiến hành chạy thử và nghiệm thu công trình một cách khách quan nhất nhằm đảm bảo chất lượng cũng như công suất của hệ thống xử lí đạt tiêu chuẩn đầu ra như đã thiết kế.
Sau khi đi vào vận hành, cần tuân thủ những hướng dẫn vận hành theo thiết kế như chạy máy thổi khí đúng thời gian, tránh vận hành ít hơn thời gian tính toán nhằm đảm bảo nước thải được xử lí đạt tiêu chuẩn đầu ra.
Vận hành bể SBR đòi hỏi công nhân có trình độ và kinh nghiệm nhất định, tránh có sai sót để gây chết vi sinh trong bể cũng như nước thải không được xử lí triệt để.
Cần tiến hành bảo trì, bảo dưỡng những thiết bị máy móc trong trạm xử lí nhằm tăng tuổi thọ cho thiết bị và khả năng hoạt động của thiết bị.
Cần đào tạo đội ngũ cán bộ kỹ thuật và quản lý môi trường có trình độ và ý thức trách nhiệm để quản lý, giám sát và xử lý chất thải nói chung và nước thải nói riêng tại Tp.Cao Lãnh thuộc T.Đồng Tháp.
PHỤ LỤC
Các số liệu đầu vào
Lưu lượng thiết kế: Q