Khóa luận Thiết kế hệ thống xử lý nước thải bệnh viện nhân dân 115 công suất 180m3/ngày đêm

BOD5 = 192 Bể điều hòa BOD5 = 0 COD = 333,12 COD = 0 SS = 190 SS = 0 BOD5 = 192 Bể USBF BOD5 = 85 COD = 333,12 COD = 80 SS = 190 SS = 80 BOD5 = 28,8 Bể tiếp xúc BOD5 = 0 COD = 66,6 COD = 0 SS = 38 SS = 0 TCVN 6772 – 2000 Mức II BOD5 = 28,8 Nguồn tiếp nhận BOD5 = 30 COD = 66,6 COD = 80 SS = 38 SS = 50 4.3.2. Phương án 2 Sơ đồ khối Nước thải từ hố ga Rổ chắn rác Nguồn tiếp nhậnTCVN 6772:2000 Bể tiếp xúc Bể điều hòa Bể SBR Bể chứa bùn Máy nén bùn Bãi chôn lấp Clo Máy thổi khí Hình 4.2. Sơ đồ khối công nghệ XLNT bệnh viện Nhân Dân 115 phương án 2 Thuyết minh công nghệ: Nước thải sau khi vào bể điều hòa được bơm vào bể SBR để xử lý sinh học theo từng mẻ. Mục đích: Trong bể SBR xảy ra quá trình oxy hóa các chất hữu cơ hòa tan và dạng keo trong nước thải dưới sự tham gia của vi sinh vật hiếu khí. Trong bể có hệ thống xục khí trên khắp diện tích bể nhằm cung cấp oxy, tạo điều kiện thuận lợi cho vi sinh vật sống, phát triển và phân giải chất ô nhiễm. Quá trình xử lý sinh học từng mẻ nhằm kết hợp cả quá trình xử lý sinh học bằng bùn hoạt tính và lắng. Bảng 4.6: Dự toán hiệu suất các công trình xử lý phương án 2 Hàm lượng CÔNG TRÌNH Hiệu suất xử lí Đặc tính mg/l Đặc tính % BOD5 = 200 Rổ chắn rác BOD5 = 4 COD = 347 COD = 4 SS = 200 SS = 5 BOD5 = 192 Bể điều hòa BOD5 = 0 COD = 333,12 COD = 0 SS = 190 SS = 0 BOD5 = 192 Bể SBR BOD5 = 85 COD = 333,12 COD = 80 SS = 190 SS = 80 BOD5 = 28,8 Bể tiếp xúc BOD5 = 0 COD = 66,6 COD = 0 SS = 38 SS = 0 TCVN 6772 – 2000 Mức II BOD5 = 28,8 Nguồn tiếp nhận BOD5 = 30 COD = 66,6 COD = 80 SS = 38 SS = 50 4.4. Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải (Xem chi tiết phụ lục 2) 4.4.1. Phương án 1 4.4.1.1. Rổ chắn rác Rổ chắn rác bằng inox có đường kính các mắt Þ2. Kích thước rổ: L x B x H = 400 x 400 x 600 (mm) 4.4.1.2. Bể điều hòa Hình 4.3. Bể điều hòa Thông số thiết kế Số lượng: 1 bể Thể tích bể điều hòa là V = 48,75 m3 Kích thước bể: L x b x B x H = 6,1 x 7,7 x 8,4 x 3 m Ống cấp khí chính D = 40mm, v = 7m/s Ống phân phối khí nhánh d = 20mm, v = 9m/s, số lượng: 7 ống Thông số vận hành Thời gian lưu của bể: 6,5h Lương khí cần thiết 0,5m3/ph Thời gian bơm nước thải: 24/24 Thời gian cấp khí: 24/24 Thiết bị 2 bơm chìm nước thải hoạt động thay phiên nhau, bơm có đặc tính như sau: Model 50B2.4; Qb = 7,5 m3/h - H = 6m; cánh bơm Channel Impeller; Vật liệu: thân gang, cánh gang; điện áp: 3 pha/380V/50Hz/0,4kW; Hãng sản xuất: TSURUMI-JAPAN 4.4.1.3. Bể USBF Hình 4.4. Bể USBF Thống số thiết kế Số lượng: 1 bể Kích thước bể: L x b x B x H = 8,4 x 2,8 x 5,6 x 4 m Thể tích toàn bể USBF: 125 m3 Thể tích ngăn thiếu khí: 23,75 m3 Thể tích của ngăn hiếu khí: Vhk = V x 0,6 = 125 x 0,6 = 75 m3 Thể tích của ngăn USBF: VUSBF = V x 0,21 = 125 x 0,21 = 26,25 m3 Đáy ngăn hiếu khí: 6150 m Đáy ngăn thiếu khí: 2250m Ống cấp khí chính D = 80mm, v = 10 m/s Ống phân phối khí d = 40mm, v = 6,6 m/s Đĩa phân phối khí Dđĩa= 350mm, số lượng 25 đĩa, lưu lượng mỗi đĩa qđĩa= 7 m3/h. Thống số Thời gian lưu toàn bể USBF: 16,67h Lưu lượng khí cần thiết: 3m3/ph Lưu lượng bùn cân xử lý mỗi ngày: Qbùn = 0,32 m3/ngày * Kiểm tra tỷ số F/M và tải trọng thể tích của ngăn hiếu khí Tỷ số F/M: F/M = 0.288 ngày-1 Tải trọng thể tích của ngăn hiếu khí:kgBOD5/m3ngày * Kiểm tra các thông số thiết kế phần lắng USBF Thể tích phần lắng: m3 Thời gian lưu nước: t = 2,94h Thiết bị Với lưu lượng khí ở bể điều hòa là 0,5 m3/ph và lượng khí ở bể USBF là 3m3/ph, ta chọn 2 máy thổi khí có đặc tính như sau để thay phiên cung cấp khí cho 2 bể Q= 4m3/ph–H=5m, 1500rpm; điện áp: 3P–380v–50hz–7,5kW; động cơ: Siemens – Czech, hãng sản xuất: TSURUMI-JAPAN, đường kính ống dẫn khí chung 100 4.4.1.4. Bể tiếp xúc Hình 4.5. Bể tiếp xúc Thông số thiết kế Số lượng: 1 bể Kích thước: L x B x H = 5,55 x 1,5 x 1,5 Số ngăn: 3 ngăn Thông số vận hành Thời gian lưu ở bể tiếp xúc: 1h Lượng Clorua vôi: 0,356kg/h 9kg/ngày Thiết bị Thùng hòa tan: 1 bể, thể tích 500l Thùng hòa trộn: 1 bể, thể tích 200l 4.4.1.5. Bể chứa bùn Hình 4.6. Bể chứa bùn Thông số thiết kế Kích thước bể: L x b x B x H = 2 x 2,8 x 3 x 2 Thiết bị Chọn 2 bơm bùn 1 bơm bùn chìm từ USBF về bể chứa bùn có đặc tính như sau Model: 50U2.4 Q= 2,5m3/h - H = 10m Điện áp:3pha/380V/50Hz/0.4kW Hãng sx:TSURUMI-JAPAN 1 bơm bùn chìm từ bể chứa bùn đến máy ép bùn Model: 40U2.25 Q= 2,5m3/h - H = 6m Điện áp:3pha/380V/50Hz/0.25kW Hãng sx:TSURUMI-JAPAN 4.4.1.6. Máy ép bùn Ta sử dụng máy ép bùn dây đai Khối lượng bùn cần ép sau 1 tuần: 18kg Nồng độ bùn ban đầu: 2% Nồng độ của bùn sau ép: 18% Số giờ hoạt động của thiết bị: 1tuần cho máy hoạt động 1 giờ Khối lượng bùn sau khi ép: 3,24 kg Lượng polyme cần thiết: 0,09g Chọn máy ép bùn có đặc tính như sau: Model:NBD-E50 Lưu lượng: 2 ~ 4 m³/hr (S.S 2.5 ~ 1.5%) Bùn sau khi ép: 30 kg. DS /hr (ss 2.5%) Tốc độ băng tải có thể điều chỉnh từ: 2- 8(m/min) Kích thước băng tải: 500mm Xuất xứ: CHI SHUN - TAIWAN 4.4.2. Phương án 2 4.4.2.1. Bể điều hòa Thông số thiết kế Số lượng: 1 bể Thể tích bể điều hòa là V = 71,5 m3 Kích thước bể: L x b x B x Hct = 6 x 7,7 x 8,3 x 3,5 m Ống cấp khí chính D = 40mm, v = 7m/s Ống phân phối khí nhánh d = 20mm, v = 9m/s, số lượng: 7 ống Thông số vận hành Thời gian lưu của bể: 9,5h Lương khí cần thiết 0,5m3/ph Thời gian bơm nước thải: 24/24 Thời gian cấp khí: 24/24 Thiết bị Chọn 2 bơm chìm hoạt động thay phiên nhau có đặc tính như sau Model: 80B21.5 Q = 45m3/h - H = 6m Điện áp 3pha/380v/50hz/1,5kW Hãng sản xuất: TSURUMI - JAPAN Chọn 2 máy thổi khí hoạt động luân phiên có đặc tính như sau Model: RSR-50K Q = 1m3/ph - H = 4m, 1240rpm Điện áp: 3pha-380v-50hz-3,7kW Hãng sản xuất: TSURUMI-JAPAN 4.4.2.2. Bể SBR Thông số thiết kế Số lượng bể: 2 bể Thể tích mỗi ngăn SBR 75m3 Kích thước 2 bể: Bể 1. L x b x B x H = 4,5 x 3 x 4,4 x 5 Bể 2. L x b x B x H = 3,6 x 4,5 x 5,7 x 5 Ống cấp khí chính: D = 80mm, vận tốc v = 8,6m/s Ống phân phối khí nhánh: d = 40mm, vận tốc v = 7,9 m/s Đĩa phân phối khí Dđĩa = 350mm, số lượng đĩa: 33 đĩa, lưu lượng mỗi đĩa 5m3/h. Thông số vận hành Thời gian hoạt động mỗi mẻ như sau: Thời gian tích nước vào bể 1h; thời gian kỵ khí là 3; làm thoáng 4h; thời gian lắng tĩnh 3h; thời gian xả nước 1h. Vậy tổng thời gian cho một chu kì hoạt động của bể SBR là t = 12h. Tỷ lệ F/M = 0,1 gr BOD5/l gr bùn hoạt tính lơ lửng MLVSS (QP: từ 0,04-0,1) Lưu lượng khí cần thiết cấp cho mỗi mẻ 2,7 m3/ph Thiết bị Chọn mỗi bể 2 máy thổi khí hoạt động thay phiên nhau, mỗi máy có đặc tính: Máy thổi khí Q = 2,7 m3/phút, H = 5m, 1250rpm Model: RSR-80K Điện áp: 3pha-380v-50hz-5,5kW Hãng sản xuất: TSURUMI – JAPAN 4.4.2.3. Bể tiếp xúc Thông số thiết kế Số lượng: 1 bể Kích thước: L * B * H = 5 * 2,9 * 4 Số ngăn: 3 ngăn Thông số vận hành Thời gian lưu ở bể tiếp xúc: 30 phút Lượng Clorua vôi: 2,136kg/h 9kg/ngày Thiết bị Thùng hòa tan: 1 bể, thể tích 500l Thùng hòa trộn: 1 bể, thể tích 200l 4.4.2.4. Bể chứa bùn Thông số thiết kế Kích thước bể: L x b x B x H = 2,5 x 3 x 3,3 x 4(m) Thiết bị Chọn 2 bơm bùn 1 bơm bùn chìm từ SBR về bể chứa bùn có đặc tính như sau Model: 80U2.75 Q = 8,5m3/h - H = 10m Điện áp: 3pha/380v/50hz/0,75kW Hãng sản xuất: TSURUMI - JAPAN 1 bơm bùn chìm từ bể chứa bùn đến máy ép bùn Model: 80U2.75 Q = 17m3/h - H = 7,5m Điện áp: 3pha/380v/50hz/0,75kW Hãng sản xuất: TSURUMI - JAPAN 4.4.2.5. Máy ép bùn Ta sử dụng máy ép bùn dạng băng tải, 1 tuần máy hoạt động 3h Khối lượng bùn cần ép: 145,24 kg Nồng độ bùn ban đầu: 2% Nồng độ của bùn sau ép: 18% Khối lượng bùng sau khi ép: 26 kg Lượng polyme cần thiết: 0,78 g Máy ép bùn dạng băng tải 4 m3/h Model:NBD-E50 Lưu lượng: 3 ~ 7 m³/hr (S.S 2.5 ~ 1.5%) Bùn sau khi ép: 30 kg. DS /hr (ss 2.5%) Tốc độ băng tải có thể điều chỉnh từ: 2- 8(m/min) Kích thước băng tải: 750mm Xuất xứ: CHI SHUN - TAIWAN 4.5. Dự toán chi phí (Xem chi tiết phụ lục 3) 4.5.1. Dự toán chi phí cho phương án 1 Chi phí đầu tư ban đầu: 1.073.443.000 VND Chi phí quản lý vận hành: 616.000 VND/ngày Khấu hao tài sản và lãi suất: 165.000 VND/ngày Giá thành cho 1m3 nước thải: 4.300VND 4.5.2. Dự toán chi phí cho phương án 2 Chi phí đầu tư ban đầu: 1.222.567.000 VND/ngày Chi phí quản lý vận hành: 619.000 VND/ngày Khấu hao tài sản và lãi suất: 188.000 VND/ngày Giá thành cho 1m3 nước thải: 4.480VND 4.6 So sánh lựa chọn phương án Việc lựa chọn phương án tối ưu cần căn cứ về mặt kinh tế, về mặt kỹ thuật, tính khả thi thi công và đơn giản trong quá trình vận hành. « Về mặt kinh tế Giá thành 1m3 nước đã xử lý theo phương án 1 là 4.300VNĐ. Giá thành 1m3 nước đã xử lý theo phương án 2 là 4.480VNĐ. Giá thành xử lý 1m3 nước của phương án 1 thấp hơn phương án 2. « Về mặt kỹ thuật Cả hai phương án đều cho kết quả xử lý nước thải đạt theo tiêu chuẩn TCVN 6772:2000, Mức II. Tuy nhiên, theo mô hình đã nghiên cứu về công nghệ USBF phương án 1 có thể cho hiệu quả xử lý cao hơn bảng dự tính hiệu suất. Bảng 4.7: Sự vượt chuẩn về chất lượng nước thải đã xử lý qua hai phương án Chỉ tiêu TCVN 6772-2000 Mức II (mg/L) Hàm lượng (mg/L) Vượt chuẩn (%) COD BOD SS 80 30 50 66,6 28,8 38 13,4 1,2 12 « Về mặt thi công Trong thực tế, triển khai thi công phương án 1 dễ thực hiện hơn so với phương án 2. Nguyên nhân là xung quanh mặt bằng của HTXLNT có tường ngăn cách với khu dân cư do vậy khi thi công bể ngầm rất khó khăn. Bể SBR ở phương án 2 cần chiều cao hơn nên phương án thi công khó khăn hơn. « Về mặt vận hành Cả hai phương án vận hành như nhau. Kết luận: Dựa vào những căn cứ đã nêu trên, so sánh về các khía cạnh lựa chọn phương án 1, với ưu điểm ít gặp khó khăn khi triển khai thi công so với phương án 2, mức chi phí đầu tư ban đầu thấp hơn Chương 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1. Kết luận Tính đến năm 2009, chủ trương của nhà nước ta là tất cả các bệnh viện kể cả bệnh viện tư nhân đều phải xây dựng hệ thống xử lý nước thải. Mặc dù bệnh viện Nhân Dân 115 đã xây dựng HTXLNT mới với công suất 500 m3/ngày.đêm nhưng chưa đáp nhu cầu thải nước của bệnh viện. Như vậy việc đầu tư xây dựng lại trạm XLNT khu I là vấn đề cần thiết, nếu được xây dựng sẽ đáp ứng được các nhu cầu trên. Qua quá trình tìm hiểu, tính toán và thiết kế về công nghệ về xử lý nước thải bệnh viện xin rút ra 1 số kết luận như sau: Đa số các hệ thống xử lý nước thải bệnh viện đều được xây dựng trên 1 diện tích giới hạn. Nên ta chỉ có thể áp dụng được những công trình nhân tạo phù hợp với điều kiện sẵn có đảm bảo mỹ quan cho bệnh viện. Hầu hết các bệnh viện đều tận dụng bề mặt của bể xây ngầm để dùng cho nhiều mục đích khác: làm đường đi, xây nhà điều hành, để máy ép bùn. Công nghệ xử lý nước thải chủ yếu của các bệnh viện công nghệ xử lý sinh học hiếu khí. Từ những vấn đề trên, đề xuất 2 phương án XLNT cho BV Nhân Dân 115 với: Phương án 1: Dòng nước thải đàu vào qua rổ chắn rác vào bể điều hòa, sau đó 3 bể USBF – công nghệ kết hợp 3 module trong cùng một bể và qua bể khử trùng. Nước thải sau xử lý tự chảy ra hệ thống thoát nước chung của bệnh viện rồi ra hệ thống thoát nước chung của thành phố Phương án 2: Tương tự phương án 1 nhưng sử dụng bể SBR – xử lý sinh học từng mẻ thay cho USBF. So sánh lựa chọn phương án 1 với lý do Đảm bảo hiệu quả xử lý đạt tiêu chuẩn TCVN 6772:2000 Tính khả thi cao hơn Giá thành xử lý 1m3 nước thải rẽ hơn 4300/m3, phương án 2: 4480/m3 5.2. Kiến nghị Về công tác quản lý: Công nhân vận hành phải được đào tạo kiến thức về nước thải, việc đào tạo và tập huấn cho nhân viên vận hành hệ thống xử lý và thu gom nước thải phải được thực hiện thường xuyên và hiệu quả. Đào tạo không chỉ để giải thích cách vận hành thông thường mà còn phải bao gồm các bất thường có thể xảy ra. Ban giám đốc và các phòng chức năng của bệnh viện thường xuyên kiểm tra, giám sát thực tế việc vận hành quy trình xử lý nước thải. Khi thực hiện dự án cần lưu ý: Nên kết hợp kỹ sư điện và kỹ sư xây dựng để triển khai bổ sung phần kết cấu xây dựng và hệ thống điện cho hệ thống. Vì hệ thống xây dựng trong 1 diện tích nhỏ, xung quanh đã có tường rào xây dựng, công trình xây dựng một phần ngầm nên phải đảm bảo các nguyên tắc trong thi công để đảm bảo an toàn cho xây dựng. Chủ đầu tư phải bố trí mặt bằng theo bản vẽ công nghệ để đảm bảo hệ thống có không giàn vận hành và sữa chữa. Để hệ thống vận hành tốt cần chú ý: Công nhân vận hành phải ghi nhật ký vận hành để nắm bắt những thay đổi (lưu lượng, thành phần, tính chất), có phương án giải quyết sự cố, hiệu quả, kịp thời. Bảo đảm công tác vận hành theo đúng hướng dẫn kỹ thuật. Công nhân vận hành cần theo giỏi rổ chắn rác để lấy rác định kì bằng cần trục quay để cẩu rổ chắn rác lên bằng cần trục quay để cẩu rổ chắn rác lên. Đảm bảo khí được sục liên tục trong bể điều hòa và bể USBF. Bơm tuần hoàn bùn phải được vận hành liên tục để đảm bảo lượng vi sinh vật cho ngăn hiếu khí. Lượng bùn phải được theo dõi và xử lý định kì. Thường xuyên quan trắc chất lượng nước đầu ra để kiểm tra điều kiện xả vào nguồn tiếp nhận. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Lâm Minh triết, Nguyễn Thanh Hùng, Nguyễn Phước Dân, (2006). Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp. NXB Đại học Quốc gia TP.HCM. 2. Trịnh Xuân Lai, (1999). Tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải. NXB Xây Dựng. 3. Hoàng Huệ, Trần Đức Hạ, (2002). Thoát nước, Tập II. Xử lý nước thải. NXB Khoa học kỹ thuật. 5. Lương Đức Phẩm, (2002). Công nghệ xử lý nước thải bằng biện pháp sinh học. NXB Giáo Dục. 6. Hoàng Huệ, Phan Đình Bưởi, (1996). Mạng lưới thoát nước. NXB Xây Dựng. 7. Hoàng Huệ, (1996). Xử lý nước thải. NXB Xây Dựng. 8. Bộ Khoa học & Công nghệ, (2000). Chất lượng nước - Nước thải sinh hoạt - Giới hạn ô nhiễm cho phép (TCVN 6772:2000). 9. Bộ xây dựng (2003). Thoát nước mạng lưới bên ngoài và công trình (Tiêu chuẩn xây dựng 51 -84) 10. Trương Thanh Cảnh, Trần Công Tấn, Nguyễn Quỳnh Nga, Nguyễn Khoa Việt Trường, 2006. Đề tài “Nghiên cứu xử lý nước thải đô thị bằng ông nghệ sinh học kết hợp lọc dòng ngược USBF (The Upflow Sludge Blanket Filter)”. Trường đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM. PHỤ LỤC PHỤ LỤC 1: TCVN 6772 – 2000 CHẤT LƯỢNG NƯỚC – NƯỚC THẢI SINH HOẠT – GIỚI HẠN Ô NHIỄM CHO PHÉP Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn này áp dụng đối với nước thải của các loại cơ sở dịch vụ, cơ sở công cộng và chung cư nêu trong bảng 2 (sau đây gọi là nước thải sinh hoạt) khi thải vào các vùng nước quy định. Tiêu chuẩn này chỉ áp dụng cho nước thải sinh hoạt tại các khu vực chưa có hệ thống thu gom, nước thải tập trung. Tiêu chuẩn này không áp dụng cho nước thải công nghiệp như quy định trong TCVN 5945 – 1995. Giới hạn ô nhiễm cho phép Các thông số và nồng độ thành phần ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt khi thải ra các vùng nước quy định, không được vượt quá giới hạn trong bảng 1. Bảng phụ lục 1: Thông số ô nhiễm và giới hạn cho phép Thông số ô nhiễm Đơn vị Giới hạn cho phép Mức I Mức II Mức III Mức IV Mức V 1. pH 5 - 9 5 - 9 5 - 9 5 - 9 5 - 9 2. BOD mg/l 30 30 40 50 200 3. Chất rắn lơ lửng mg/l 50 50 60 100 100 4. Chất rắn có thể lắng được mg/l 0,5 0,5 0,5 0,5 KQĐ 5. Tổng chất rắn hòa tan mg/l 500 500 500 500 KQĐ 6. Sunfua (theo H2S) mg/l 1.0 1.0 3.0 4.0 KQĐ 7. Nitrat (NO3) mg/l 30 30 40 50 KQĐ 8. Dầu mỡ (thực phẩm) mg/l 20 20 20 20 100 9. Phosphat (PO43-) mg/l 6 6 10 10 KQĐ 10. Tổng colifoms PMN/ 100ml 1000 1000 5000 5000 10000 KQĐ không quy định Các mức giới hạn nêu trong bảng 1 được xác định theo các phương pháp phân tích quy định trong các tiêu chuẩn tương ứng hiện hành. Tuỳ theo loại hình, quy mô và diện tích sử dụng của cơ sở dịch vụ, công cộng và chung cư, mức giới hạn các thành phần ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt được áp dụng theo bảng 2. Bảng phụ lục 2: Giới hạn các thành phần ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt Loại hình cơ sở Dịch vụ/ Công cộng/ Chung cư Quy mô, diện tích sử dụng của cơ sở dịch vụ, công cộng, chung cư Mức áp dụng cho phép theo bảng 1 Ghi chú 1. Khách sạn Dưới 60 phòng Từ 60 đến 200 phòng Trên 200 phòng Mức III Mức II Mức I 2. Nhà trọ, nhà khách Từ 10 đến 50 phòng Trên 50 đến 250 phòng Trên 250 phòng Mức IV Mức III Mức II 3. Bệnh viện nhỏ, trạm xá Từ 10 đến 30 giường Trên 30 giường Mức II Mức I Phải khử trùng nước thải trước khi thải ra môi trường 4. Bệnh viện đa khoa Mức I Phải khử trùng nước thải. Nếu có các thành phần ô nhiễm ngoài những thông số nêu trong bảng 1 của tiêu chuẩn này, thì áp dụng giới hạn tương ứng đối với các thôgn số đó quy định trong TCVN 5945-1995 5. Trụ sở cơ quan nhà nước, doanh nghiệp, cơ quan nước ngoài, ngân hàng, văn phòng Trên 5000m2 đến 10000m2 Trên 10000m2 đến 50000m2 Trên 5000m2 Mức III Mức II Mức I Diện tích tính và khu vực làm việc 6. Trường học, viện nghiên cứu và các cơ sở tương tự Từ 5000m2 đến 25000m2 Trên 25000m2 Mức II Mức I Các viện nghiên cứu chuyên ngành liên quan đến nhiều hóa chất và sinh hộc nước thải có các thành phần ô nhiễm ngoài các thông số nêu trong bảng 1 của tiêu chuẩn này, thì áp dụng giới hạn tương ứng đối với các thông số đó quy định trong TCVN 5945 – 1995. 7. Cửa hàng bách hóa, siêu thị Từ 5000m2 đến 25000m2 Trên 25000m2 Mức II Mức I 8. Chợ thực phẩm tươi sống Từ 500m2 đến 1000m2 Trên 1000m2 đến 1500m2 Trên 1500m2 đến 25000m2 Trên 25000m2 Mức IV Mức III Mức II Mức I 9. Nhà hàng ăn uống, nhà ăn công cộng, cửa hàng thực phẩm Dưới 100m2 Từ 100m2 đến 250m2 Trên 250m2 đến 500m2 Trên 500m2 đến 2500m2 Trên 2500m2 Mức V Mức IV Mức III Mức II Mức I Diện tích tính là diện tích phòng ăn 10. Khu chung cư Dưới 100 căn hộ Từ 100 đến 500 căn hộ Trên 500 căn hộ Mức III Mức II Mức I PHỤ LỤC 2: TÍNH TOÁN CHI TIẾT CÁC CÔNG TRÌNH Tính toán phương án 1 Qmax = 10,53 m3/h = 2,925 l/s Qmin = 2,97 m3/h = 0,825 l/s QTB = 7,5 m3/h = 2,083 l/s A.1. Song chắn rác Chọn rổ chắn rác bằng Inox có kích thước các mắc 2 Kích thước rổ chắn rác L x B x H = 400 x 400 x 600 mm Rổ chắn rác được đặt trong bể điều hòa Hiệu suất xử lý qua rổ chắn rác Hàm lượng BOB5 giảm 4%, còn lại: BOD5 = BOD5vào (100 - 4)% = 200 x96/100 = 192 mg/l Hàm lượng COD5 giảm 4%, còn lại: COD = CODvào (100% - 4%) = 347 x 96/100 = 333,12 mg/l Hàm lượng SS giảm 5%, còn lại: SS = SSvào (100%-5%)=200 x95/100 = 190 mg/l A.2. Tính toán bể điều hòa Bể điều hòa có nhiệm vụ tích lũy và điều hòa nước thải cho công trình phía sau Dung tích bể điều hòa được tính toán và xây dựng theo bảng tích lũy sau: Bảng phụ lục 3: Bảng tích lũy nước thải theo các giờ trong ngày Các giờ trong ngày Hệ số K = 1,4 Lượng nước vào bể (Q vào) Lượng nước ra khỏi bể (Q bơm tb) Nước còn lại trong bể 0 - 1 1,65 2,97 7,5 -4,53 1 - 2 1,65 2,97 7,5 -9,06 2 - 3 1,65 2,97 7,5 -13,59 3 - 4 1,65 2,97 7,5 -18,12 4 - 5 1,65 2,97 7,5 -22,65 5 - 6 4,20 7,56 7,5 -22,59 6 - 7 5,80 10,44 7,5 -19,65 7 - 8 5,80 10,44 7,5 -16,71 8 - 9 5,85 10,53 7,5 -13,68 9 - 10 5,85 10,53 7,5 -10,65 10 - 11 5,85 10,53 7,5 -7,62 11 - 12 5,05 9,09 7,5 -6,03 12 - 13 4,20 7,56 7,5 -5,97 13 - 14 5,80 10,44 7,5 -3,03 14 - 15 5,80 10,44 7,5 -0,09 15 - 16 5,80 10,44 7,5 2,85 16 - 17 5,80 10,44 7,5 5,79 17 - 18 5,75 10,35 7,5 8,64 18 - 19 5,20 9,36 7,5 10,50 19 - 20 4,72 8,50 7,5 11,50 20 - 21 4,10 7,38 7,5 11,38 21 - 22 2,85 5,13 7,5 9,01 22 - 23 1,65 2,97 7,5 4,48 23 - 24 1,65 2,97 7,5 -0,05 100 180 180 Thể tích bể điều hòa cần thiết: Vđh = 11,5 + 22,65 = 34,15 m3 Chọn thời gian lưu trong bể điều hòa là t = 6,5h. Vậy thể tích bể điều hòa là V = Qtb * t = 48,75 m3 Chọn kích thước bể điều hòa: L x b x B x H = 6,1 x 7,7 x 8,4 x 1 Chiều cao xây dựng của bể điều hòa: Hxd = 1 + 1,5 + 0,5 = 3 m; với độ sâu chôn cốn thoát nước là 1,5m; chiều cao an toàn là 0,5m. Tính toán hệ thống sục khí trong bể điều hòa: Lượng không khí cần thiết: Lkhí = QgiờTB x a =7,5 x 3,74 = 28,05 (m3/h) = 0,5 m3/phút Trong đó: QgiờTB: Lưu lượng nước thải trung bình theo giờ a: Lưu lượng không khí cấp cho bể điều hòa a= 3,74 m3 nước thải (theo W.Wesley Eckenfelder, Industrial Water Pollution Control, 1989) Bảng phục lục 4: Tốc độ khí đặc trưng trong ống dẫn Đường kính, mm Vận tốc, m/s 25 – 75 (1 – 3”) 100 – 250 (4 -10”) 300 – 610 (12 – 24”) 760 – 1500 (30 - 60”) 6 – 9 9 – 15 14 – 20 19 - 33 Nguồn: Xử lý nước thải và công nghiệp - Tính toán thiết kế công trình, Lâm Minh Triết, NXB Đại Học Quốc Gia TP.HCM. Chọn vận tốc khí trong ống dẫn khí chính: 7 m3/s Đường kính ống dẫn khí chính: D = = 0,037 m Chọn đường kính ống chính là Dn = 40mm Chọn hệ thống cấp ống khí = PVC có đục lỗ, gồm 7 ống đặt dọc chiều dài bể, các ống đặt cách nhau 1,2 m, ống cách tường 0,7 m. Lưu lượng khí trong mỗi ống: qống = Lk /7 = 0,5/7 = 0,07 m3/phút Chọn vận tốc ống = 9 m/s → Đường kính ống: D = = 0,013 m Vậy chọn đường kính ống dẫn khí nhánh d = 20 mm Chọn dlỗ =2mm, vận tốc khí qua lỗ là : 15m/s (QP:5-20m/s) Lưu lượng khí qua lỗ Số lỗ trên một ống: Chọn bơm: Lưu lượng bơm: Q = 7,5 m3/h = 2,083 l/s Vận tốc nước trong ống: v = (m/s) Công suất: N = Trong đó: -: khối lượng riêng của nước - : hiệu suất của máy bơm (80%) - k : hệ số an toàn khi sử dụng trong thiết kế thực tế, chọn k = 2 Vậy chọn 2 bơm nhúng chìm hoạt động luân phiên nhau, có đặc tính Model 50B2.4; Qb = 7,5 m3/h - H = 6m; cánh bơm Channel Impeller; Vật liệu: thân gang, cánh gang; điện áp: 3 pha/380V/50Hz/0,4kW; Hãng sản xuất: TSURUMI-JAPAN Chọn máy thổi khí: Áp lực cần thiết của máy thổi khí: Hm = h + h1 + H Trong đó: h: tổn thất trên đường ống, h = 0,5m (bao gồm cả tổn thất dọc đường và tổn thất cục bộ) h1: Tổn thất qua lỗ phân phối khí: 0,5 m H: độ sâu ngập nước của hệ thống ống phân phối khí: 3 m Hm = 0,5 + 0,5 + 3 = 4 (m) Áp lực không khí sẽ là: P = Công suất máy thổi khí tính theo công thức sau: Trong đó: qkk: lưu lượng không khí, qkk = 0,008m3/s : hiệu suất máy thổi khí, = 0.7 – 0.9, chọn = 0.8 k : hệ số an toàn khi sử dụng trong thiết kế thực tế, chọn k = 2. A.3. Bể USBF Tính thể tích bể Hình phụ lục 1. Sơ đồ cấu tạo của mô hình Chú thích: Các chữ số chỉ kích thước (cm); (A) : Mương thu nước đầu vào; (B) :Ngăn thiếu khí; (C) : ngăn hiếu khí; (D) : Ngăn USBF; (E) : Các thanh sục khí; (G) : Ống thu bùn; I, II, III: Các điểm lấy mẫu ngăn thiếu khí, hiếu khí và sau quá trình xử lý; IV : vị trí tuần hoàn bùn. Từ mô hình nghiên cứu bể USBF của đề tài “Nghiên cứu xử lý nước thải đô thị bằng công nghệ sinh học kết hợp lọc dòng ngược USBF (The Upflow Sludge Blanket Filter)” của Trương Thanh Cảnh, Trần Công Tấn, Nguyễn Quỳnh Nga, Nguyễn Khoa Việt Trường Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM, như hình 4.1 suy ra được: Thể tích ngăn thiếu khí: Vtk = 19% Thể tích ngăn hiếu khí: Vhk = 60% Thể tích ngăn USBF: VUSBF = 21% Tỷ lệ đáy của ngăn hiếu khí : đáy của ngăn thiếu khí = 7 : 3 Chọn thời gian lưu nước thiết kế trong ngăn hiếu khí là h Thể tích ngăn hiếu khí: Suy ra, thể tích của toàn bể USBF: Diện tích toàn bể: Trong đó: Hct = Chiều cao công tác, Hct = 3,5m. Ta có: Chiều dài của toàn bể: L = 8,4 Chiều rộng của toàn bể: B = 5,6m, b = 2,9m Chiều cao của bể: H = Hct + h = 3,5 + 0,5 = 4m Trong đó: h = chiều cao bảo vệ, h = 0.5m Với tỷ lệ đáy của ngăn hiếu khí : đáy của ngăn thiếu khí = 7 : 3, ta có Đáy của ngăn hiếu khí = 0,7 * L = 6150 m Đáy của ngăn thiếu khí = 0,3 * L = 2250 m Thể tích công tác của toàn bể:V = Hct x L x (B + b)/2 = 3,5 x 8,4 x (5,6+2,9)/2 = 125 m3 Thể tích của ngăn thiếu khí: Vtk = V x 0,19 = 125 x 0,19 = 23,75 m3 Thể tích của ngăn hiếu khí: Vhk = V x 0,6 = 125 x 0,6 = 75 m3 Thể tích của ngăn USBF: VUSBF = V x 0,21 = 125 x 0,21 = 26,25 m3 Thời gian lưu nước trong toàn bể USBF là: Tính toán lượng bùn sinh ra và tuần hoàn * Tại ngăn hiếu khí: Lưu lượng trung bình của nước thải trong một ngày đêm: Q = 180 m3/ng.đ Hàm lượng BOD5 trong nước thải dẫn vào ngăn hiếu khí : La = 192 mg/L Hàm lượng BOD5 trong nước thải đầu ra của ngăn hiếu khí : Lt = 28,8 mg/L Hàm lượng chất lơ lửng trong nước thải dẫn vào ngăn hiếu khí : C = 190 mg/L Hàm lượng chất lơ lửng trong nước thải cần đạt sau xử lý: Cs = 38 mg/L, gồm có 65% là cặn có thể phân hủy sinh học; Nồng độ BOD5 hòa tan trong nước thải đầu ra tính theo công thức sau: BOD5 ở đầu ra = BOD5 hòa tan đi ra từ bể USBF + BOD5 chứa trong lượng cặn lơ lửng ở đầu ra Lượng cặn có thể phân hủy sinh học: 0.65 x 38 = 24,7 mg/l BODL của cặn lơ lửng của nước thải sau lắng II: 24,7 x (1.42 mg O2 tiêu thụ/mg tế bào) = 35 mg/L BOD5 của cặn lơ lửng của nước thải sau lắng: BOD5 = BODL x 0.68 = 35 x 0.68 = 23.8 mg/L BOD5 hòa tan của nước thải sau lắng: 28,8 = S + 23,8 Vậy S = 5 mg/L Hiệu quả xử lý BOD5 của ngăn hiếu khí: % Giả sử rằng chất lơ lửng trong nước thải đầu ra là chất rắn sinh học (bùn hoạt tính), trong đó có 80% là chất dễ bay hơi, 60% là chất có thể phân hủy sinh học. * Tính lượng bùn dư thải ra mỗi ngày Hệ số sản lượng quan sát