Đồ án Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải bệnh viện Nguyễn Trãi

Aeroten à Khử trùng. Ngoài ra, người ta bổ sung thêm vào nước thải BIOWC 96 và DW 97 để đẩy nhanh quá trình thủy phân các tạp chất hữu cơ và tăng cường mật độ vi sinh vật có ích cho việc phân hủy chất thải. Chế phẩm BIOWC 96 và DW 97 là tổ hợp vi sinh và enzime được sản xuất tại Việt Nam, có tác dụng phân hủy nhanh các chất thải hữu cơ có trong nước thải. Mặt khác, BIOWC 96 và DW 97 còn có tác dụng diệt trứng giun sán và phần lớn các vi khuẩn gây hại có trong nước thải. Các thiết bị chính trong dây chuyền xử lý nước thải bệnh viện : Song chắn rác : Đây là thiết bị đầu tiên trong dây chuyền. Song chắn rác được đặt ngay sau hố thu nước thải nhằm loại bỏ các vật thể có kích thước lớn. Bể điều hòa : Cân bằng lưu lượng và nồng dộ nước thải nhằm đảm bào hiệu suất cho các công đoạn xử lý tiếp theo. Bể lắng sơ cấp kết hợp bể keo tụ : Bể này là sự kết hợp giữa bể keo tụ và bể lắng đứng. Sử dụng bể này cho phép tăng hiệu suất lắng lên 30% so với bể lắng đơn thông thường. Thiết bị xử lý sinh học : Phương pháp xử lý hiếu khí bằng vi sinh vật là thích hợp để giảm hàm lượng các chất hữu cơ có trong nước thải. Trong đó, bể lọc sinh học cao tải là thiết bị được lựa chọn vì nó phù hợp với mặt bằng nhỏ hẹp của các bệnh viện. Bể lắng thứ cấp : Đặt ngay sau thiết bị lọc sinh học, có tác dụng tách các màng vi sinh vật lơ lửng được tạo ra trong quá trình xử lý các chất hữu cơ. Bể khử trùng : Thiết bị cuối cùng trong hệ thống xử lý, được đặt trước cống xả nhằm tiêu diệt các vi sinh vật gây bệnh có trong nước thải, trước khi nước thải được xả vào hệ thống thoát nước chung của thành phố. Hóa chất sử dụng để khử trùng là Clo. 3.3 HIỆN TRẠNG NƯỚC THẢI BỆNH VIỆN TRÊN ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Chất thải của các bệnh viện, cơ sở dịch vụ y tế là nguồn gây dịch bệnh nguy hiểm, do đó, phải xây dựng hệ thống xử lý nước thải, rác thải theo đúng qui định của ngành y tế, cũng như cấm đổ nước thải, rác thải chưa qua xử lý vào hệ thống thoát nước chung của đô thị, sông, suối, ao, hồ và các bãi chứa rác công cộng. Hiện nay, nhiều bệnh viện đã khẩn trương xây dựng hệ thống xử lý ô nhiễm, nhằm giải quyết tình trạng ô nhiễm cục bộ và các khu vực lân cận. Theo số liệu báo cáo gần đây của các bệnh viện, cho thấy các bệnh viện đã và đang đầu tư xây dựng hệ thống xử lý nước thải và chuẩn bị đưa vào sử dụng. Nhiều bệnh viện đã xây dựng dự án khả thi để xử lý ô nhiễm môi trường với các đề xuất, biện pháp, công nghệ xử lý chất thải rắn cũng như xử lý nước thải phù hợp, trong đó một số dự án đã được cơ quan có thẩm quyền phê duyệt. Tuy nhiên, trên thực tế, theo kết quả thanh tra của Sở Tài nguyên môi trường thì kết quả rất đáng lo ngại. Từ tháng 8/2005, Sở Tài nguyên môi trường đã tiến hành một đợt tổng kiểm tra về hệ thống xử lý nước thải tại các bệnh viện và Trung tâm y tế trên toàn thành phố. Kết quả cho thấy, mỗi ngày có 17.276 m3 nước thải được thải ra từ 109 bệnh viện và Trung tâm y tế. Nguồn nước thải chủ yếu từ các khâu giải phẫu, xét nghiệm, khám chữa bệnh, giặt giũ, vệ sinh của nhân viên y tế, bệnh nhân và thân nhân. Kết quả phân tích nước thải cho thấy loại nước thải này ô nhiễm nặng về măït hữu cơ và vi sinh, hầu hết các chỉ số ô nhiễm đều vượt tiêu chuẩn cho phép, trong đó : Nhu cầu oxy sinh hóa (BOD5 ) : 350 – 400 mg/l (tiêu chuẩn là 50 mg/l) Chất rắn lơ lửng (SS) : 250 – 300 mg/l (tiêu chuẩn là 100 mg/l) Hàm lượng vi sinh cao gấp 100 đến 1000 lần tiêu chuẩn cho phép. Đáng chú ý nhất là trong số 17.276 m3 nước thải hàng ngày thì chỉ có 12.925 m3 nước thải (chiếm 75%) được xử lý, tuy nhiên, trong 75% này chỉ có 18% (3120 m3 nước thải) được xử lý đạt tiêu chuẩn môi trường. Có nhiều nguyên nhân khiến cho tình hình xử lý nước thải kém hiệu quả : Nhiều dự án xử lý ô nhiễm tuy đã được xây dựng và phê duyệt theo đúng qui định nhưng chưa được xem xét, bố trí vốn thực hiện. Các bệnh viện chưa có nguồn kinh phí nhất định đề đầu tư, vận hành, quản lý, giám sát các hệ thống xử lý chất thải. Các bệnh viện chưa được qui hoạch, phát triển đồng bộ, do đó, vẫn chưa xây dựng được phương án khả thi tối ưu cho việc quản lý nước thải. Hệ thống ống dẫn nước thải ở các bệnh viện hầu như đã xuống cấp trầm trọng. Việc vận hành và bảo trì hệ thống xử lý nước thải chưa được quan tâm và đầu tư kinh phí đúng mức. Do đó, nhiều hệ thống xử lý bị xuống cấp hoặc hư hỏng phải tạm ngưng hoạt động. Để đáp ứng nhu cầu trong việc khám chữa bệnh ngày một tăng nhanh, một số bệnh viện và trung tâm y tế đã nâng công suất phục vụ lên đáng kể, vượt quá công suất thiết kế của hệ thống xử lý, làm ảnh hưởng đến chất lượng nước thải sau xử lý. Ngoài ra, một số bệnh viện có hệ thống xử lý nước thải nhưng trong quá trình vận hành lại không đảm bảo yêu cầu kỹ thuật hoặc không tận dụng được hết công suất của hệ thống. CHƯƠNG 4 : TỔNG QUAN VỀ BỆNH VIỆN NGUYỄN TRÃI 4.1 VỊ TRÍ Bệnh viện tọa lạc tại Quận 5 – một quận trung tâm của Thành phố. Địa chỉ : 314 Nguyễn Trãi – P.8 – Q.5 – Tp. Hồ Chí Minh. Với vị trí này, bệnh viện cũng có những thuận lợi và khó khăn như sau : 4.1.1 Thuận lợi Quận 5 là quận có nhiều bệnh viện nhất trên toàn Thành phố. Có đến 10 bệnh viện trên địa bàn Quận, bao gồm : BV Chợ Rẫy, BV Hùng Vương, BV Nguyễn Tri Phương, BV Nguyễn Trãi, Quân Y viện 7A, Trong đó, các bệnh viện như Chợ Rẫy, Nguyễn Tri Phương là các bệnh viện chuyên tiếp nhận bệnh nhân từ các bệnh viện tuyến dưới chuyển lên, do đó các bệnh viện này phải chịu một áp lực bệnh nhân rất lớn. Trong khi đó, bệnh viện Nguyễn Trãi chỉ chủ yếu tiếp nhận các bệnh nhân đến điều trị nội trú, do đó bệnh viện không phải chịu áp lực bệnh nhân lớn như các bệnh viện khác trên địa bàn. 4.1.2 Khó khăn Bệnh viện nằm ngay trong khu vực đông dân cư. Do vậy, chất lượng môi trường của bệnh viện sẽ ảnh hưởng rất lớn đối với sức khỏe của người dân. Mặc dù không là một bệnh viện tuyến đầu, nhưng lượng bệnh nhân mà bệnh viện đón nhận cũng không phải ít. Các bệnh nhân đến đây chủ yếu để khám và điều trị nội trú. Vì vậy, lượng nước thải hàng ngày thải ra qua các hoạt động khám chữa bệnh, phẫu thuật, vệ sinh dụng cụ y tế là không nhỏ. Vì vậy, nếu không có một hệ thống xử lý nước thải hoàn chỉnh thì lượng nước thải này sẽ rất dễ ảnh hưởng đến môi trường xung quanh, và tác động xấu đến sức khỏe của người dân ở khu vực lân cận cũng như chính sức khỏe của bệnh nhân. 4.2 QUI MÔ BỆNH VIỆN Trước năm 1975, bệnh viện có tên là bệnh viện Phúc Kiến, do một lương y người Hoa thành lập. Sau năm 1975, bệnh viện được chuyển giao cho chính quyền mới quản lý. Hiện nay, bệnh viện Nguyễn Trãi đang hoạt động dưới sự quản lý, chỉ đạo, hướng dẫn và kiểm tra của Sở Y Tế Tp.Hồ Chí Minh về chuyên môn nói riêng, và sự quản lý, chỉ đạo của UBND Tp.Hồ Chí Minh nói chung. Nhiệm vụ chủ yếu của bệnh viện là khám chữa bệnh nội, ngoại trú, cấp cứu, phòng chống dịch bệnh, Bệnh viện đã được trang bị nhiều thiết bị y tế hiện đại giúp cho công tác chẩn đoán và điều trị như : Máy siêu âm màu, máy điện tim, máy X-quang, Cơ cấu tổ chức bao gồm : Ban giám đốc : 1 giám đốc lãnh đạo và điều hành toàn bộ hoạt động của bệnh viện. 2 phó giám đốc giúp việc cho giám đốc. Các khoa, phòng : Khoa Nội tổng hợp Khoa Ngoại Khoa y học cổ truyền Khoa Thần kinh Khoa Lão Khoa Tim mạch Khoa Chống nhiễm khuẩn Khoa Hồi sức – cấp cứu Khoa xét nghiệm Phòng tổ chức Phòng Kế hoạch – Tổng hợp Phòng Hành chánh quản trị Với 550 giường bệnh nội trú và hơn 700 cán bộ công nhân viên, bao gồm : Thạc sĩ, Chuyên khoa cấp 1, Bác sĩ, Dược sĩ, và một số Đại học khác 4.3 HIỆN TRẠNG NƯỚC THẢI TẠI BỆNH VIỆN NGUYỄN TRÃI 4.3.1 Thành phần và tính chất nước thải Bảng 4.1 : Thành phần và tính chất nước thải bệnh viện Nguyễn Trãi STT Chỉ tiêu ô nhiễm đặc trưng Đơn vị đo Nồng độ 1 pH - 6.84 2 Căn lơ lửng (SS) mg/l 148 3 Nhu cầu oxi sinh hóa (BOD5) mg/l 126 4 Nhu cầu oxi hóa học (COD) mg/l 178 5 Tổng Nitơ (tính theo N) mg/l 34 6 Tổng Photpho (tính theo P) mg/l 3.2 7 Tổng Coliform MPN/100ml 6.5 x 104 8 E.Coli MPN/100ml 2.6 x 104 (Nguồn : Bệnh viện Nguyễn Trãi) Bảng 4.2 : Tiêu chuẩn nước thải (TCVN 5945 – 1995) STT Thông số Đơn vị Giá trị giới hạn A B C 1 pH - 6-9 5,5 - 9 5-9 2 Căn lơ lửng (SS) mg/l 50 100 200 3 Nhu cầu oxi sinh hóa (BOD5) mg/l 20 50 100 4 Nhu cầu oxi hóa học (COD) mg/l 50 100 400 5 Tổng Nitơ (tính theo N) mg/l 30 60 60 6 Tổng Photpho (tính theo P) mg/l 4.0 6.0 8.0 7 Tổng Coliform MPN/100ml 5000 10000 (Trích : Tiêu chuẩn nước thải, TCVN 5945 - 1995) So sánh thành phần và tính chất nước thải bệnh viện Nguyễn Trãi với TCVN (5945 - 1995) có thể thấy rằng nước thải bệnh viện Nguyễn Trãi đã vượt quá tiêu chuẩn cho phép (loại B) khi thải vào cống chung của thành phố. 4.3.2 Biện pháp xử lý hiện nay Năm 1998, bệnh viện Nguyễn Trãi được Sở Y tế Tp. Hồ Chí Minh đầu tư xây dựng hệ thống xử lý nước thải với công suất 400 m3/ngày đêm, với quy trình xử lý như sau : Nước thải theo mương dẫn đến hố ga có đặt song chắn rác để loại bỏ các tạp chất thô có trong nước thải như bông băng, giấy, các mẫu bệnh phẩm còn sót lại, Rác được giữ lại ở song chắn rác sau đó được vớt ra ngoài bằng phương pháp thủ công. Rác được tập trung vào giỏ rồi rắc vôi lên ngay khi lấy, sau đó sẽ được Công ty vệ sinh môi trường thu gom. Nước thải sau khi qua song chắn rác được dẫn đến bể điều hòa. Bể điều hòa được xây chìm. Bể được cung cấp khí nhằm phân hủy một phần các chất thải dễ phân hủy có trong nước. Sau đó, nước thải được bơm tới bể oxi hóa. pH trong bể oxi hóa được kiểm soát bằng hệ thống kiểm soát pH tự động. Dòng nước thải từ thiết bị oxi hóa được dẫn chảy ngang qua hệ thống ống có đầu dò pH. Khi đã chảy qua đầu dò xong, nước được trả về bể điều hòa (lượng nước qua đầu dò rất ít, chảy tự do và liên tục trong một ống f 8cm). Tùy theo chỉ số pH đo được mà có bổ sung thêm NaOH hay không. NaOH được bổ sung vào nước bằng một bơm định lượng để duy trì pH trong bể oxi hóa từ 7 – 8,5. Tiếp theo, nước thải được dẫn đến bể lắng 1 nhằm giảm lượng chất rắn lơ lửng và chất hữu cơ. Từ bể lắng 1, nước thải được dẫn sang bể keo tụ. Tại đây, nước được khuấy trộn với chất keo tụ là phèn nhôm Al2(SO4)3.18H2O. Sau khi ra khỏi bể keo tụ, nước thải được dẫn đến bể lắng 2. Sau đó, nước thải được bơm đến bể trộn thủy lực nhằm giảm lượng chất rắn lơ lửng trước khi đưa đến bể khử trùng. Tại bể khử trùng, nước thải được khử trùng bằng Clorua vôi để tiêu diệt các vi trùng gây bệnh có trong nước. Sau khi được khử trùng, nước thải được đưa vào cống thoát nước chung của thành phố. Cứ mỗi 2 giờ thì bơm xả cặn cho bể lắng 1 và bể lắng 2. Khoảng 24 giờ thì xả cặn 1 lần trong bể keo tụ. Mỗi lần bơm xả cặn kéo dài 5 phút cho các thiết bị có hệ thống lắng cặn. Bùn lắng được bơm về bể làm khô bằng cát. Bể này có tác dụng lọc nước cặn bùn lắng ở các thiết bị lắng. Các cặn bùn được giữ lại trên lớp cát có trải lưới, nước sau khi lọc sẽ được tháo hồi lưu về bể điều hòa. Sau thời gian phơi, bùn đã khô (dễ xúc, dễ đựng, dễ vận chuyển) và không còn mùi hôi, có thể xúc làm phân bón cây hay đổ bỏ theo rác sinh hoạt. Hình 4.1: Mặt bằng hệ thống xử lý nước thải bệnh viện Nguyễn Trãi (Nguồn : Khảo sát tại bệnh viện Nguyễn Trãi) CHÚ THÍCH A : Bể điều hòa B : Bể làm khô bằng cát C : Hố ga có đặt SCR D : Nhà điều hành I : Bể oxi hóa II : Bể lắng 1 III : Bể keo tụ IV : Bể lắng 2 V : Bể trộn thủy lực VI : Bể khử trùng CHƯƠNG 5 : TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI BỆNH VIỆN NGUYỄN TRÃI 5.1 LỰA CHỌN VÀ THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 5.1.1 Lựa chọn quy trình Quy trình công nghệ của một hệ thống xử lý nước thải được lựa chọn sao cho phù hợp với một trong những tiêu chí sau : Lưu lượng, thành phần và tính chất nước thải. Tiêu chuẩn xả thải ra ngoài. Đặc điểm của nguồn tiếp nhận nguồn nước thải. Điều kiện tự nhiên, khí hậu, khí tượng, địa chất thủy văn hay điều kiện xã hội tại khu vực đặt trạm xử lý. Tính khả thi của công trình khi xây dựng cũng như khi hoạt động. Quy mô và xu hướng phát triển. Khả năng đáp ứng thiết bị cho hệ thống xử lý. Tình hình thực tế và khả năng tài chính (chi phí đầu tư, chi phí hóa chất, chi phí xây dựng, quản lý vận hành và bảo trì,). 5.1.2 Các phương án xử lý 5.1.2.1 Phương án 1 Nước thải được tập trung về hố ga có đặt song chắn rác để ngăn các loại rác có kích thước lớn. Sau đó, nước thải tiếp tục dẫn đến bể điều hòa. Bể điều hòa được lắp đặt hệ thống phân phối khí giảm bớt một phần nồng độ các chất ô nhiễm, đồng thời tránh hiện tượng phân hủy yếm khí gây mùi hôi. Hơn nữa, bể điều hòa có tác dụng điều chỉnh lưu lượng, tạo chế độ làm việc ổn định cho các công trình xử lý tiếp theo. Từ bể điều hòa, nước thải được bơm trực tiếp đến bể Aeroten phần lớn các chất hữu cơ bị phân hủy nhờ các vi sinh vật hiếu khí có trong bùn hoạt tính. Sau đó, nước thải được bơm đến bể lắng để lắng bùn sinh ra từ quá trình phân hủy sinh học. Phần bùn lắng trong bể theo định kỳ, một phần sẽ bơm hoàn lưu về bể Aeroten để đảm bảo mật độ vi sinh vật trong bể, phần còn lại sẽ được bơm đến bể ổn định bùn. Chú thích : Đường nước Đường bùn cặn Đường hóa chất Đường khí Hình 5.1 : Sơ đồ công nghệ phương án 1 Song chắn rác Bể điều hòa Bể Aeroten Bể lắng Bể khử trùng Bể chứa bùn Nước thải Cống thoát nước Khí Clo Tuần hoàn Cuối cùng, nước thải chảy sang bể khử trùng để tiêu diệt những vi khuẩn gây bệnh còn sót lại trong nước thải trước khi thải vào cống chung của thành phố. 5.1.2.2 Phương án 2 Cặn Song chắn rác Bể điều hòa Bể lọc sinh học Bể lắng Bể khử trùng Bể chứa bùn Nước thải Cống thoát nước Khí Clo Chú thích : Đường nước Đường bùn cặn Đường hóa chất Đường khí Nước thải tự chảy qua song chắn rác đến bể điều hòa. Từ bể điều hòa, nước được bơm đến bể lọc sinh học. Bên trong bể có chứa các vật liệu lọc, vật liệu lọc là sỏi có đường kính 25 – 30 mm, nước sẽ được phun xuống bề mặt bể lọc qua hệ thống phân phối. Trong bể nước thải được trộn thêm oxi để oxi hóa các hợp chất hữu cơ. Các chất hữu cơ sẽ bị oxi hóa dưới tác dụng của các men vi sinh hiếu khí bám trên bề mặt giá thể được đặt sẳn bên trong bể. Tiếp theo, nước thải được dẫn đến bể lắng để lắng các chất lơ lửng còn lại trong nước. Sau cùng, nước thải tự chảy qua bể khử trùng rồi thoát ra ngoài. Hình 5.2 : Sơ đồ công nghệ phương án 2 5.2 TÍNH TOÁN LƯU LƯỢNG 5.2.1 Tính toán lưu lượng trung bình Bảng 5.1 : Xác định công suất trạm xử lý STT Qui mô bệnh viện Tiêu chuẩn dùng nước (l/giường/ngày) Lưu lượng nước thải (m3/ngày) 1 Dưới 100 giường 700 70 2 100 – 300 giường 700 100 – 200 3 300 – 500 giường 600 200 – 300 4 500 – 700 giường 600 300 – 450 5 Trên 700 giường 600 Trên 500 (Nguồn : Xử lý nước thải – Trần Đức Hạ – NXB Xây dựng) Bệnh nhân : (600 l/giường/ngày – bảng 5) 550 giường : 600 * 550 = 330.000 (l/ngày) Thân nhân + nhân viên y tế : (120 l/người/ngày) 550 thân nhân : 120 * 550 = 66.000 (l/ngày) 750 nhân viên : 120 * 750 = 90.000 (l/ngày) Nước giặt từ khu thanh trùng : 30.000 (l/ngày) Nước thải từ khu căn tin : 10.000 (l/ngày) Cộng : 526.000 (l/ngày) = 526 (m3/ngàyđêm) Ä Lưu lượng trung bình ngày : Qtb.ng = 526 (m3/ngđ) Ä Lưu lượng trung bình giờ : Qtb.h = 526 : 24 = 22 (m3/h) Ä Lưu lượng trung bình giây : Qtb.s = 22 : 3600 = 0,006 (m3/s) = 6 (l/s) 5.2.2 Tính toán lưu lượng lớn nhất Bảng 5.2 : Hệ số không điều hòa chung Qtb.s (l/s) 5 15 30 50 100 200 300 500 800 1250 Kch 3,0 2,5 2,0 1,8 1,6 1,4 1,35 1,25 1,2 1,15 (Nguồn : Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp – Lâm Minh Triết) Tra bảng 5.3 với lưu lượng trung bình giây là 6 (l/s), ta được Kch = 2,875. Ä Lưu lượng lớn nhất giờ : Qmax.h = Qtb.h * Kch = 22 * 2,875 = 63,25 (m3/h) Ä Lưu lượng lớn nhất giây : Qmax.s = 63,25 : 3600 = 0,017 (m3/s) 5.3 TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH CHÍNH 5.3.1 Song chắn rác 5.3.1.1 Chức năng Song chắn rác được dùng để giữ rác và các tạp chất rắn có kích thước lớn trong nước thải. Các tạp chất này nếu không được loại bỏ sẽ gây tắc nghẽn đường ống, hư hỏng bơm, làm ảnh hưởng đến các công trình xử lý phía sau. Rác tại song chắn được vớt ra ngoài bằng phương pháp thủ công, sau đó công ty vệ sinh môi trường sẽ đến thu gom. 5.3.1.2 Cấu tạo Song chắn rác được làm bằng kim loại. Lưới chắn rác đặt cố định với góc nghiêng 600 để thuận tiện cho việc vớt rác cũng như giảm được tổn thất áp lực qua song chắn. Chọn : bề rộng song chắn rác BS = 0,5 m (500 mm) thanh SCR có tiết diện hình chữ nhật, kích thước 8 mm * 10 mm bề rộng của 1 khe hở : b = 0,016 m (16 mm) Giả sử SCR có n thanh à Số khe hở là m khe (m = n + 1), ta có mối liên hệ giữa bề rộng song chắn rác và số khe hở như sau : BS = d * n + b * (n + 1) Û 500 = 8 * n + 16 * (n + 1) Û n = 20,1 à Chọn n = 20 thanh à m = 21 khe Số khe hở của SCR được tính bằng công thức : m = * kz (Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp – Lâm Minh Triết) Þ h = = = 0,076 (m) Trong đó : h : độ sâu nước ở chân song chắn Qmax.s : lưu lượng lớn nhất giây kz : hệ số tính đến sự thu hẹp dòng chảy à chọn kz = 1,05 m : số khe hở của SCR b : chiều rộng của 1 khe hở v : tốc độ nước chảy qua SCR, chọn v = 0,7 (m/s) (Xử lý nước thải – Hoàng Huệ – NXB Xây dựng) Chiều rộng mương dẫn trước SCR : Ta có : Qmax.s = v * h * Bk Þ Bk = = = 0,32 (m) Chiều dài đoạn mở trước song chắn : Chọn j = 20o l1 = = = 0,25(m) Chiều dài đoạn mở sau song chắn : l2 = 0,5 * l1 = 0,5 * 0,25 = 0,125 (m) Chiều dài xây dựng của phần mương lắp đặt song chắn : L = l1 + l2 + ls = 0,25 + 0,125 + 1,3 = 1,625 (m) Với : ls : chiều dài phần mương đặt SCR, chọn ls = 1,3 (m) Tổn thất qua song chắn : hc = = = 0,062 (m) Trong đó : v : vận tốc nước chảy trước song chắn k : hệ số sự tăng tổn thất áp lực do rác mắc vào SCR (k = 2I3) à chọn k = 3 x : hệ số sức cản cục bộ của song chắn, tính bằng : x = = = 0,825 Với : a : góc nghiêng của SCR so với hướng dòng chảy (a = 60o) b : hệ số phụ thuộc tiết diện ngang của thanh song chắn, tiết diện hình chữ nhật (loại 1) à b = 2,42 d : bề rộng của thanh chắn (d = 0,008 m) b : bề rộng của 1 khe hở (b = 0,016 m) Chiều sâu xây dựng : Hình 5.3 : Kích thước song chắn rác H = h + hc + 0,3 = 0,076 + 0,062 + 0,3 = 0,44 ≈ 0,45 (m) Hàm lượng chất bẩn trong nước thải sau khi ra khỏi song chắn rác : Hàm lượng chất lơ lửng sau khi qua song chắn rác giảm 4% : S’ = S * (100% – 4%) = 148 * (100% – 4%) = 142,08 (mg/l) BOD giảm 4% : B’ = B * (100% – 4%) = 126 * (100% – 4%) = 120,96 (mg/l) Bảng 5.3 : Các thông số thiết kế song chắn rác STT Tên thông số Ký hiệu Kích thước 1 Kích thước thanh chắn Bề dày - 10 mm Bề rộng d 8 mm 2 Khoảng cách giữa các thanh b 16 mm 3 Số thanh chắn n 20 thanh 4 Góc nghiêng của song chắn a 60o 5 Vận tốc dòng chảy v 0,7 m/s 6 Kích thước song chắn rác Dài L 1,625 m Rộng BS 0,5 m Sâu H 0,45m 7 Bề rộng mương dẫn BK 0,32 m 5.3.2 Bể điều hòa 5.3.2.1 Chức năng Sự dao động về lưu lượng và tính chất nước thải sẽ gây ảnh hưởng xấu đến các hiệu quả xử lý của các công trình phía sau, đặc biệt là công trình xử lý sinh học. Đối với các công trình xử lý sinh học, chế độ làm việc của hệ thống sẽ không ổn định nếu lưu lượng và chất lượng nước thường xuyên bị thay đổi. Hơn nữa, hàm lượng chất bẩn trong nước thải lúc tăng, lúc giảm sẽ làm giảm hiệu suất xử lý của hệ thống. Đối với các công trình xử lý hóa học, khi lưu lượng và tính chất nước thải thay đổi thì phải tăng hoặc giảm nồng độ, liều lượng hóa chất châm vào. Điều này rất khó thực hiện khi điều kiện tự động hóa chưa cho phép. Do đó, để toàn bộ hệ thống xử lý hoạt động tốt và ổn định, đạt hiệu suất tối đa thì cần phải xây dựng bể điều hòa. Bể này có chức năng điều chỉnh lưu lượng nước thải ổn định trước khi đưa đến công trình xử lý sinh học, hóa học. 5.3.2.2 Cấu tạo Bể điều hòa có dạng hình vuông hoặc hình chữ nhật. Trong bể điều hòa lắp đặt một hệ thống sục khí dạng ống dẫn khoan lỗ cung cấp oxi nhằm tránh cho nước thải không bị phân hủy yếm khí gây mùi hôi, đồng thời việc sục khí này cũng làm giảm một phần các chất ô nhiễm có trong nước thải. Kích thước bể : + Thể tích bể điều hòa : W = Qmax.h * t = 63,25 * 2 = 126,5 (m3) ≈ 127 (m3) Với : t là thời gian lưu nuớc thải trong bể , chọn t = 2 (h). + Chọn chiều cao của bể là h = 3,5 m + Diện tích bể : F = = = 36,28 (m2) Þ Kích thước bể điều hòa : B * L = 7,3 * 5 + Chọn chiều cao bảo vệ là 0,5 m Þ Chiều cao tổng cộng : H = h + 0,5 = 3,5 + 0,5 = 4 (m) Þ Thể tích xây dựng bể điều hòa là : B * L * H = 5 * 7,3 * 4 = 146 (m3) Hình5.4 :Kích thước bể điều hòa Lưu lượng khí cần cấp cho bể điều hòa : Ta cần cung cấp oxi cho bể điều hòa để nước thải không phân hủy trong điều kiện yếm khí, gây mùi hôi. Để cung cấp khí cho bể điều hòa, ta dùng hệ thống sục khí, lượng không khí cần cung cấp cho bể điều hòa là từ 0,01 đến 0,015 m3/1 m3 dung tích bể/1 phút (Tính toán thiết kế các công trình Xử lý nước thải – Trịnh Xuân Lai). Þ Lượng không khí cần cấp cho bể điều hòa : Qkk = 0,015 * 127 = 1,91 (m3/ m3 nước thải/phút) = 114,6 (m3/h) = 0,032 (m3/s) Bố trí hệ thống sục khí : Khí được phân phối trực tiếp vào nước bằng hệ thống ống dẫn khoan lỗ, với đường kính lỗ 5 mm. + Diện tích bề mặt của 1 lỗ : f = = 1,9 * 10-5 (m2) + Cường độ khí của 1 lỗ : q = f * v = 1,9. 10-5 * 10 = 1,9 * 10-4 (m3/s) Với : v là vận tốc khí ra khỏi lỗ (v = 5 – 10 m/s) à Chọn v = 10 m/s (Tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải – Trịnh Xuân Lai) + Để cấp đủ lượng khí cần thiết cho bể điều hòa thì cần có : N = = 168,4 ≈ 169 (lỗ) Thiết kế 1 ống dẫn khí chính đặt dọc theo chiều rộng bể, 3 ống nhánh khoan lỗ đặt vuông góc và chạy dọc theo chiều dài bể, mỗi ống khoan lỗ dài 7,2 m. + Số lỗ trên 1 ống nhánh : 169 / 3 = 56 (lỗ) + Khoảng cách giữa 2 lỗ : = 120 (mm) Vận tốc khí tron