Luận văn Tính tóan thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt đoạn lưu vực giữa quận 2 và quận Thủ Đức

m 1952 đến 2001). Dữ liệu này được lấy từ đường cong DDF (Lượng mưa – thời gian – tần số xuất hiện). Dữ liệu mưa này phải có độ tin cậy để dùng cho việc phân tích và thiết kế sau này. Bảng 3. 2 Kết quả phân tích tần số xuất hiện mưa hằng năm tại trạm đo mưa Tân Sơn Nhất Chu kì (năm) Khoảng thời gian (phút) 15 30 45 60 90 120 180 Ngày Cường độ mưa (mm) 2 30.5 50.2 62.6 67.7 72.8 77.9 80.6 89.1 3 32.6 53.4 66.3 73.0 79.7 86.4 90.2 100.9 5 35.0 57.0 70.5 79.0 87.5 96.0 101.0 114.0 10 38.0 61.5 75.8 86.5 97.3 108.0 114.5 130.5 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XLNT SINH HOẠT ĐOẠN LƯU VỰC GIỮA QUẬN 2 VÀ QUẬN THỦ ĐỨC SVTH: LÊ NGUYỄN HỒNG NGHĨA 24 20 40.9 65.8 80.8 93.7 106.6 119.5 127.5 146.3 25 41.8 67.2 82.4 96.0 109.6 123.2 131.6 151.4 50 44.6 71.4 87.3 103.0 118.7 134.4 144.2 166.8 100 47.4 75.6 92.2 110.0 127.8 145.6 156.8 182.2 R2 97% 96% 95% 96% 95% 98% 97% 98% (Nguồn: CTy thoát nước Đô Thị TpHCM-Grenex) Giá trị về lượng mưa – khoảng thời gian – tần số xuất hiện trạm Tân Sơn Nhất (Ghi chú: giá trị ước đoán sử dụng công thức i = a / (Dn + c) Khoảng thời gian (phút) Chu kì (năm) 2 3 5 10 20 25 50 100 Lượng mưa (mm) 15 31.6 33.1 34.9 37.3 39.7 40.5 42.9 45.4 30 48.3 51.6 55.3 60.0 64.5 66.0 70.4 74.9 45 58.5 63.2 68.4 74.9 81.2 83.2 89.3 95.3 60 65.3 71.0 77.4 85.4 93.0 95.4 102.8 110.2 90 73.5 80.9 88.9 99.0 108.6 111.6 120.9 130.1 120 78.3 86.6 95.8 107.3 118.2 121.7 132.3 142.8 180 83.3 92.9 103.5 116.7 129.2 133.2 145.4 157.5 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XLNT SINH HOẠT ĐOẠN LƯU VỰC GIỮA QUẬN 2 VÀ QUẬN THỦ ĐỨC SVTH: LÊ NGUYỄN HỒNG NGHĨA 25 Ngày 89.0 100.8 114.0 130.5 146.3 151.3 166.8 182.2 a 7297 8285 9386 10773 12105 12528 13833 15128 n 1.04 1.04 1.04 1.04 1.04 1.04 1.04 1.04 c 41.1 45.9 50.5 55.5 59.5 60.6 63.8 66.6 R2 98.7% 99.4% 99.7% 99.9% 99.9% 99.9% 99.9% 99.8% (Nguồn: Cty Thoát nước Đô Thị TpHCM-Grenex) Biểu thức logarite i = a / (Dn + c) biểu diễn 1 đường thẳng và dữ liệu log có thể được tính toán từ biểu thức trên. (Ví dụ: giá trị a, n, c của chu kì 2 năm trong khoảng thời gian 15 phút sẽ là 7.297, 1.04, 31.6) Mô phỏng trận mưa và thiết kế trận mưa Theo dõi trên đường cong DDF, giá trị lượng mưa được sử dụng để thiết kế trận mưa. Giá trị này rất cần thiết để mô phỏng ra những trận mưa giả định để phản ánh sự phân bố mưa trong suốt trận mưa. Nhân tố thay đổi lượng mưa theo khu vực (ARF) Nhân tố ARF được áp dụng để thiết kế trận mưa theo điểm. Yếu tố này miêu tả thực trạng lượng mưa không đồng nhất trên một khu vực và nó bị giới hạn đối với một số trận mưa nhiệt đới ngắn ở TPHCM. Thiết kế trận mưa Thiết kế trận mưa dựa trên cơ sở: - Mối quan hệ của đường cong DDF nhận được từ BBV dựa trên hồ sơ lượng mưa của trạm đo mưa Tân Sơn Nhất trong 50 năm. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XLNT SINH HOẠT ĐOẠN LƯU VỰC GIỮA QUẬN 2 VÀ QUẬN THỦ ĐỨC SVTH: LÊ NGUYỄN HỒNG NGHĨA 26 - Mô phỏng với cường độ mưa tối đa trong suốt khoảng thời gian 15 phút của trận mưa (nghiên cứu của PCI và CDM). - Yếu tố biến đổi khác xem như là hằng số. Ước đoán mực nước theo dòng chảy và những thông số chảy tràn Sự thay đổi mực nước phụ thuộc vào sự biến thiên của con triều, yếu tố chảy tràn ở địa phương, và những vùng ngập từ sông Sài Gòn. Việc kết hợp các trị số cực đại từ từng yếu tố trên sẽ cho ra các kết quả ứng với các cao độ thiết kế. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XLNT SINH HOẠT ĐOẠN LƯU VỰC GIỮA QUẬN 2 VÀ QUẬN THỦ ĐỨC SVTH: LÊ NGUYỄN HỒNG NGHĨA 27 Hình 3. 2 Biểu đồ lượng mưa cực đại hàng năm tại trạm đo mưa Tân Sơn Nhất 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 0 1 2 3 4 5 Return period as Gumbel variate ( -ln(-ln(1 - 1/T)) ) R a i n ( m m ) 15 min 30 min 45 min 60 min 90 min 120 min 180 min Daily TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XLNT SINH HOẠT ĐOẠN LƯU VỰC GIỮA QUẬN 2 VÀ QUẬN THỦ ĐỨC SVTH: LÊ NGUYỄN HỒNG NGHĨA 28 0.0 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0 120.0 140.0 160.0 180.0 200.0 1 1.5 2 2.5 3 3.5 log10 (Duration) (minutes) R a i n f a l l ( m m ) 2- year 3- year 5- year 10- year 20- year 25- year 50- year 100- year (Nguồn: Cty thoát nước đô thị TpHCM-Grexex) Hình 3. 3 Đường cong DDF của trạm Tân Sơn Nhất TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XLNT SINH HOẠT ĐOẠN LƯU VỰC GIỮA QUẬN 2 VÀ QUẬN THỦ ĐỨC SVTH: LÊ NGUYỄN HỒNG NGHĨA 29 3.1.2. Đặc điểm địa chất Tham khảo kết cấu nền hiện tại trong phạm vi gần vị trí đặt nhà máy XLNT tập trung, có 6 lớp đất cấu tạo bởi trầm tích sông trẻ chưa qua thời kỳ cố kết tự nhiên. Việc khảo sát tiến hành tại 3 vị trí thăm dò. Kết quả như sau:  Lớp 1a: Đất đổ nhân tạo và bồi lắng tự nhiên, thành phần: cát gạch đá lẫn bùn rác. Phân bố ngay trên mặt, chiều dày 0,2m – 0,8m.  Lớp 1: cát hạt thô lẫn thạch anh, màu xám đen đôi chỗ lẫn ít bùn chỉ phát hiện tại hố khoan CN2  Lớp 1b: bùn lẫn cát mịn trạng thái chảy. CHỉ gặp tại vị trí hố khoan CN3, độ sâu phân bố từ 0,6m – 1,5m.  Lớp 2: Bùn sét xám tro, đen lẫn bùn thực vật, trạng thái chảy. Phân bố ở độ sâu 2,0m – 7,5m. Chiều dày lớp 5,5m.  Lớp 2a: thấu kính cát pha màu xám tro. Chỉ gặp tại vị trí hố khoan CN1. Phân bố ở độ sâu 6,8m – 8,0m. Chiều dày lớp 1,2m.  Lớp 3: Sét lẫn bụi – cát màu xám tro, nâu vàng, nâu đỏ xám xanh, trạng thái dẻo cứng đến nửa cứng. Độ sâu từ 7,0m đến 8,0m – 10,0m. Độ sâu trung bình 2,5m. 3.2. ĐIỀU KIỆN KINH TẾ XÃ HỘI Quận Thủ Đức, TP HCM có nhiều trục giao thông chính của thành phố như đường bộ, đường thủy, đường sắt và tiếp giáp với các KCN Bình Dương, Đồng Nai nên có nhiều yếu tố thuận lợi cơ bản cho việc phát triển kinh tế - xã hội. Gần một thập kỷ (9 năm) qua, với những tiềm năng sẵn có về vị trí, đất đai lao động kết hợp với những chính sách phù hợp của Đảng và Nhà nước, Đảng bộ quận Thủ Đức đề ra các giải pháp để phát triển các loại hình kinh tế hợp tác, đẩy mạnh kêu TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XLNT SINH HOẠT ĐOẠN LƯU VỰC GIỮA QUẬN 2 VÀ QUẬN THỦ ĐỨC SVTH: LÊ NGUYỄN HỒNG NGHĨA 30 gọi đầu tư các thành phần kinh tế, phát huy thế mạnh sẵn có để phát triển các làng nghề truyền thống như hoa kiểng, dệt sợi, se chỉ. Những thuận lợi trên cộng những nỗ lực của chính quyền và nhân dân, Thủ Đức ngày nay đã trở thành một quận đô thị có bước phát triển tương đối vững vàng. Về kinh tế: Đảng bộ quận Thủ đức đã xác định hướng chuyển dịch cơ cấu kinh tế về công nghiệp - Tiểu thủ công nghiệp, thương mại, dịch vụ và chuyển đổi cơ cấu vật nuôi cây trồng trong sản xuất nông nghiệp. Kết quả hàng trăm doanh nghiệp tham gia đầu tư trên địa bàn. Các khu chế xuất và khu công nghiệp Linh Trung I, II, Bình Chiểu, các hộ tiểu thủ công nghiệp cũng đã từng bước phát triển trong cơ chế thị trường. Năm 1997, giá trị sản xuất, công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp quận Thủ Đức đạt 218 tỷ đồng; năm 2005 giá trị đạt 1.778 tỷ đồng (tăng gấp 8 lần) với mức tăng trưởng bình quân trên 16%. Ngành dịch vụ thương mại đạt 2.763 tỷ đồng, tăng 3,8 lần so với năm 1997. Thủ Đức là nơi sản xuất cây mai ghép và lan cắt cành cùng 2 loại vật nuôi có giá trị kinh tế cao là cá giống và bò sữa. Về nông nghiệp duy trì hàng năm ở mức 38 - 40 tỷ đồng/năm, đem lại giá trị kinh tế cao mà còn phù hợp với quá trình đô thị hóa trên quận nhà. Những thành tựu về kinh tế đã mang về cho ngân sách quận nhà 291 tỷ đồng (năm 2005) tăng gần 5 lần so với năm 1997. 9 năm qua, Thủ Đức đã thay đổi rõ nét và hiện đại hơn, do cơ sở hạ tầng đã ngày càng hoàn chỉnh. Tổng vốn đầu tư cơ sở hạ tầng trên địa bàn đạt gần 2.000 tỷ đồng. Hàng trăm công trình đã đưa vào sử dụng; có các công trình giá trị lớn như các Trường mầm non Vành Khuyên, Trường PTTH Tam Phú, Từ Đức, Linh Trung,.. Trung TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XLNT SINH HOẠT ĐOẠN LƯU VỰC GIỮA QUẬN 2 VÀ QUẬN THỦ ĐỨC SVTH: LÊ NGUYỄN HỒNG NGHĨA 31 tâm y tế quận, trụ sở làm việc của cơ quan, đơn vị thuộc quận, đường vành đai Khu chế xuất Linh Trung I, Chợ nông sản thực phẩm Thủ Đức… Với phương châm "Nhà nước và nhân dân cùng làm", quận đã triển khai chương trình "bêtông hóa" nhân dân đóng góp 50%, quận hỗ trợ 50%. Từ sự hợp tác này đã thực hiện trên 260 công trình đường liên tổ dân phố, liên khu phố; đã tạo chuyển biến lớn trong quá trình đô thị hoá, làm thay đổâi rõ bộ mặt nông thôn trên điạ bàn. Về Văn hoá - xã hội: Quận Thủ Đức được thành phố công nhận hoàn thành phổ cập giáo dục trung học cơ sở. Các phong trào vận động quần chúng xây dựng đời sống mới ở khu dân cư, chương trình vì người nghèo, đền ơn đáp nghĩa đã ngày càng đi vào chiều sâu. Các hoạt động lễ hội quận, phường tổ chức đa dạng và phong phú hơn. Giải quyết việc làm 79.113 lao động và trợ vốn cho trên 14.940 lượt hộ nghèo. Tạo mọi điều kiện cho nhà đầu tư và nhân dân, UBND quận đã triển khai thực hiện đồng bộ cơ chế "một cửa, một dấu" theo quy định của UBND TP HCM từ năm 2000 đến nay, đã từng bước đưa tin học hóa vào phục vụ công tác quản lý nhà nước. Ngoài ra, từ năm 2000 đến nay, quận luôn được trao cờ đơn vị xuất sắc, dẫn đầu cụm và bằng khen của TP HCM. Bên cạnh đó, nhiều cá nhân và tập thể tại được công nhận chiến sĩ thi đua toàn quốc, nhận được cờ thi đua của chính phủ và bằng khen của Thủ tướng, Huân chương Lao động hạng 2, hạng 3. Từ năm 2005, quận tập trung một số nhiệm vụ trọng tâm để thu hút đầu tư cũng như cải cách hành chính trên lĩnh vực quy hoạch, thủ tục nhà đất, tổ chức hội nghị kêu gọi đầu tư, tập trung xây dựng KCN địa phương để tái bố trí cho các DN ô nhiễm di dời; xây dựng các khu chung cư tái định cư nhằm phục vụ triển khai nhanh các dự án TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XLNT SINH HOẠT ĐOẠN LƯU VỰC GIỮA QUẬN 2 VÀ QUẬN THỦ ĐỨC SVTH: LÊ NGUYỄN HỒNG NGHĨA 32 trên điạ bàn và điều quan trọng là sẽ thúc đẩy bộ máy nhà nước vận hành hiệu quả. Đây sẽ là cơ sở có ý nghĩa quyết định cho Thủ Đức phát triển trong những năm tới. 3.2.1 Tình hình phát triển kinh tế - Lợi nhuận từ công nghiệp – thủ công nghiệp: chiếm 1.387 tỉ VND - Công nghiệp chính: dệt, gỗ, thuộc da, cơ khí … - Thương mại dịch vụ: chiếm 3.156 tỉ VND - Tổng số lượng cơ sở sản xuất ở quận Thủ Đức là 231 - Tổng số lượng hộ gia đình sử dụng nước cấp la 51.503/64.078 - Khối lượng rác thải trung bình: 222 tấn/ngày 3.2.2 Dân số Dâân số khu vực dự án được trình bày ở bảng 3.5 Bảng 3.5: Dân Số khu dự án tính từ năm 2000-2008 2000 2002 2004 2006 2008 Linh Đông 22,407 22,545 24,950 26,179 27,487 Hiệp Bình chánh 29,835 36,743 43,078 46,182 48,491 Hiệp Bình Phước 20,397 25,399 30,024 31,587 33,186 Tam Phú 16,140 16,220 17,855 18,659 19,591 Linh Chiểu 16,915 18,945 21,481 22,950 24,097 Trường Thọ 20,846 22,840 25,546 26,879 28,222 Linh Tây 15,385 16,655 18,361 19,129 20,085 Bình Phú 12,751 13,020 14,350 15,056 15,808 Tam Bình 13,303 16,139 18,681 19,580 20,559 167,979 188,506 214,326 226,201 237,506 (Nguồn: CTy Thoát nước đô thị TpHCM-Grenex) TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XLNT SINH HOẠT ĐOẠN LƯU VỰC GIỮA QUẬN 2 VÀ QUẬN THỦ ĐỨC SVTH: LÊ NGUYỄN HỒNG NGHĨA 33 Theo dự đoán dân số trong khu vực vào năm 2020 là 500.000 người. Với số dân ngày càng đơng như vậy sẽ góp phần làm gia tăng lượng nước thải vào môi trường trong tương lai. Theo tính toán sơ bộ, lượng nước thải sinh hoạt thải ra môi trường được thống kê ở bảng 3.6 Bảng 3.6 :Tổng lượng nước thải đến năm 2020 1997 2008 ………… 2020 Dân số 171,165 237,506 ………… 500,000 Số lượng nước thải phát sinh trong ngày(L/người/ng) 140 253 ………… 253 Tổng lượng nước thải trong ngày( m3/ngày) 23,963 74,303 ………… 126,500 (Nguồn: CTy Thoát Nước Đô Thị TpHCM-Grenex) 3.3. HIỆN TRẠNG HẠ TẦNG THOÁT NƯỚC VÀ XỬ LÝ NƯỚC THẢI CỦA KHU VỰC 3.3.1 Tổng quan Khu vực dự án nằm ở bờ phía Tây của sông Sài Gòn. Khu vực phía Bắc của quận Thủ Đức có nhiều đồi với cao độ mặt đất từ 2 đến 30 m trên cao độ mặt nước biển. Khu vực dự án nằm trong khu vực thoát nước Đông Bắc thành phố. Việc phát triển tại những vùng đất cao trong khu vực tại những lưu vực nằm về phía ngược dòng sông thì sẽ gây ra những tác động thủy lực (gia tăng điểm chảy tràn) cho những khu vực trũng. Hai lưu vực với tổng diện tích là 12.85 km² tại vùng đất trũng (cao độ từ 0.5 đến 1.0m) về phía bờ trái dọc theo sông Sài Gòn. Hai tuyến rạch chính là rạch Ông Dầu và rạch Gò Dưa. Khu vực thoát nước số 5 về phía Bắc được bao bọc bởi những vùng đất cao và thấp ở khu vực quận Thủ Đức và quận 2 với diện tích là 34.38 km². Những con kênh TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XLNT SINH HOẠT ĐOẠN LƯU VỰC GIỮA QUẬN 2 VÀ QUẬN THỦ ĐỨC SVTH: LÊ NGUYỄN HỒNG NGHĨA 34 chính (Rạch Nhum – Rạch Cầu – Rạch Gò Công) thu nước mưa và thoát nước ra sông Tắc. Chỉ có những lưu vực hạ lưu sẽ bị ngập bởi triều của sông Đồng Nai. 3.3.2 Hiện trạng thoát nước của khu vực Hệ thống cống thoát nước hiện hữu của lưu vực SN-I chưa hoàn chỉnh. Một số tuyến cống chính như tại Quốc lộ 13, Kha Vạn Cân, Tô Ngọc Vân hiện chỉ có hệ thống cống chung thoát nước mưa và thoát nước thải nhưng cũng chưa hoàn thiện. Tuyến đường Kha Vạn Cân hầu như chưa có hệ thống cống thoát nước. Phần lớn nước thải sinh hoạt và từ các cơ sở sản xuất xả thẳng ra các con rạch, con sông nhỏ nằm trong lưu vực. Do lưu vực có địa hình thấp, trong mùa triều cường, tuyến đường Kha Vạn Cân, một phần Quốc lộ 13 thường xuyên ngập do triều. Các tuyến đường nội vi trung tâm Quận Thủ Đức, bao gồm các phường Linh Chiểu, Bình Thọ, Tam Phú, đã có lắp đặt hệ thống cống chung dọc theo các tuyến đường lớn, nhỏ. Các phường vùng ven còn lại như Trường Thọ, Hiệp Bình Phước, Hiệp Bình Chánh, Tam Bình…, do mật độ dân cư thưa thớt, chủ yếu là các Doanh nghiệp sản xuất, các kho bãi container … nên chưa chú trọng đến việc xây dựng lắp đặt hệ thống thu gom nước thải. 3.3.3 Hiện trạng xử lý nước thải của khu vực Nước thải từ các hộ gia đình có 2 thành phần (loại): thành phần (i) nước thải từ khu vực nhà bếp, nhà tắm; và thành phần (ii) nước thải từ nhà vệ sinh. Thực trạng thoát nước ở Việt Nam là nước thải được thoát trực tiếp từ bếp và nhà tắm tới tuyến cống cấp 4 (Tuyến cống cấp 4 là 1 phần trong mạng lưới thoát nước dạng kết hợp) được đặt dọc theo hầu hết tuyến đường và các con hẻm. Đầu tiên nước thải từ nhà vệ sinh được thu vào bể tự hoại bể tự hoại (thường được đặt phía dưới của ngôi nhà). Nước sau khi qua bể tự hoại sẽ được thải ra tuyến cống cấp 4. Tuy nhiên, một vài hộ TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XLNT SINH HOẠT ĐOẠN LƯU VỰC GIỮA QUẬN 2 VÀ QUẬN THỦ ĐỨC SVTH: LÊ NGUYỄN HỒNG NGHĨA 35 dân không sử dụng bể tự hoại nên nước thải thô sẽ được thải trực tiếp ra hệ thống cấp 4 một cách bất hợp pháp. Sự tồn tại của của việc xử lý tại chỗ nước thải sinh hoạt và những điều kiện vệ sinh trong khu vực dự án thì chỉ được sử dụng cho việc xử lý nước thải từ nhà vệ sinh. Còn những loại nước thải sinh hoạt khác (từ nhà bếp, nhà tắm…) thì được thải vào hệ thống thoát nước công cộng. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XLNT SINH HOẠT ĐOẠN LƯU VỰC GIỮA QUẬN 2 VÀ QUẬN THỦ ĐỨC SVTH: LÊ NGUYỄN HỒNG NGHĨA 36 CHƯƠNG 4: CÁC THÔNG SỐ TÍNH TOÁN 4.1 XÁC ĐỊNH LƯU LƯỢNG Tính toán lượng nước thải khu dân cư 500.000 người (dự kiến đến năm 2025). Lượng nước thải phát sinh cho mỗi người 253 L/người/ngày Lưu lượng nước thải cần xử lý: Theo ước tính tổng lượng nước thải sinh hoạt phát sinh trong khu vực là 126.500 m3/ngày đêm. Chọn hệ số an tồn la 1,1 thì lưu lượng thiết kế hệ thống xử lý là 126.500 x 1,1 = 139.000 m3/ngày đêm. Lưu lượng thải trung bình tính theo giờ 5800m3/h Lưu lượng thải lớn nhất: = Q x k = 5800 x 1.2 = 6960m3/h Trong đó: k là hệ số không điều hoà chung Bảng 4.1: Hệ số không điều hoà chung Qtb 5 15 30 50 100 200 300 500 800 k 3 2,5 2 1,8 1,6 1,4 1,35 1,25 1,2 Trích dẫn: Lâm Minh Triết - Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp, tính toán thiết kế công trình – NXB Đại học quốc gia TpHCM Lưu lượng thiết kế Q = 7000 m3/h TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XLNT SINH HOẠT ĐOẠN LƯU VỰC GIỮA QUẬN 2 VÀ QUẬN THỦ ĐỨC SVTH: LÊ NGUYỄN HỒNG NGHĨA 37 4.2. NỒNG ĐỘ CÁC CHẤT TRONG NƯỚC THẢI Bảng 4.2: Các thông số của nước thải sinh hoạt QCVN 14 : 2008 BTNMT (loại B) Nồng độ ô nhiễm ( mg/l) Thông số 5 – 9 6 – 9 pH 50 150 BOD5 100 200 SS 20 60 Dầu mỡ 5 x 103 109 con/100ml Tổng Coliform (Nguồn: Công ty cấp thoát nước đô thị Tp.HCM – 2009) Theo số liệu cho thấy nước thải sinh hoạt thường bị nhiễm bẩn bởi chất hữu cơ và chất rắn lơ lửng lớn. Hàm lượng SS vượt gấp 5 lần so với tiêu chuẩn, hàm lượng dầu mỡ vượt gấp 3 lần tiêu chuẩn. Để xây dựng một hệ thống xử lý hoàn chỉnh, nhằm xử lý triệt để các thành phần ô nhiễm trong nước thải và tránh sự phát sinh mùi hôi thối do nước thải trực tiếp ra môi trường tự nhiên ảnh hưởng đến sức khỏe con người và hệ sinh thái, công nghệ hợp lý áp dụng là sử dụng quá trình sinh học hiếu khí. Dây chuyền công nghệ được tính toán, lựa chọn dựa trên số liệu lưu lượng và thành phần của nước thải đầu vào trạm xử lý. 4.3 XÁC ĐỊNH MỨC ĐỘ CẦN THIẾT XỬ LÝ Để lựa chọn phương pháp và công nghệ xử lý thích hợp cần đảm bảo các yêu cầu cơ bản: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XLNT SINH HOẠT ĐOẠN LƯU VỰC GIỮA QUẬN 2 VÀ QUẬN THỦ ĐỨC SVTH: LÊ NGUYỄN HỒNG NGHĨA 38 • Hàm lượng chất lơ lửng (SS) không vượt quá 50 mg/l • Nhu cầu ôxy sinh hoá (BOD5) không vượt quá 30 mg/l Đây là 2 chỉ tiêu cơ bản để tính toán thiết kế công nghệ xử lý nước thải. Mức độ cần thiết xử lý nước thải theo chất rắn lơ lửng %75%100 200 50200 =× − =SSD Mức độ cần thiết xử lý nước thải theo BOD5 %80%100 150 30150 5 =× − =BODD Yêu cầu chất lượng nước thải sau khi xử lý đạt tiêu chuẩn cho phép đối với nước thải sinh hoạt theo tiêu chuẩn Việt Nam (Qui chuẩn 14 : 2008 BTNMT – loại A). TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XLNT SINH HOẠT ĐOẠN LƯU VỰC GIỮA QUẬN 2 VÀ QUẬN THỦ ĐỨC SVTH: LÊ NGUYỄN HỒNG NGHĨA 39 CHƯƠNG 5: SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ 5.1 NHIỆM VỤ THIẾT KẾ Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho lưu vực quận 2 và quận Thủ Dức có 500.000 người. Theo ước tính tổng lượng nước thải sinh hoạt phát sinh trong khu vực là 126.500 m 3/ngày đêm. Chọn hệ số an tồn la 1,1 thì lưu lượng thiết kế hệ thống xử lý là 126.500 x 1,1 = 139.000 m3/ngày đêm. Thiết kế sơ đồ công nghệ phù hợp với thực tế đạt kinh tế và hiệu quả nhất. Xây dựng các hạng mục công trình trên một khuông viên có sẵn. Tính toán các thiết bị, các công trình chính, công trình phụ trợ, tính toán giá thành xử lý 1m3 nước thải, kế hoạch khả thi hay không. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XLNT SINH HOẠT ĐOẠN LƯU VỰC GIỮA QUẬN 2 VÀ QUẬN THỦ ĐỨC SVTH: LÊ NGUYỄN HỒNG NGHĨA 40 5.2. SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ 5.2.1. Phương án 1 5.2.1.1. Sơ đồ công nghệ Nước thải sinh hoạt Song chắn rác Bể điều hoà Bể lắng 2 vỏ Bể lọc sinh học nhỏ giọt Bể lắng Bể tiếp xúc Bể Mêtan Nguồn tiếp nhận Vận chuyển Chôn lấp Bùn xả Bùn xả Nước tuần hoàn Rác thô Clo Bể lắng cát Máy thổi khí Trạm bơm TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XLNT SINH HOẠT ĐOẠN LƯU VỰC GIỮA QUẬN 2 VÀ QUẬN THỦ ĐỨC SVTH: LÊ NGUYỄN HỒNG NGHĨA 41 5.2.1.2. Thuyết minh sơ đồ công nghệ Nước thải sinh hoạt theo đường ống thoát nước chảy vào hố thu có đặt lưới chắn rác. Tại đây nước thải được bơm tới bể lắng cát, những cặn lơ lửng có kích thước lớn lắng xuống đáy và được tháo ra ngoài theo chu kỳ. Nước thải tiếp tục đi tới bể điều hoà lưu lượng có sục khí, nước thải lưu lại khoảng 4-6 giờ rồi được bơm tới bể lắng 2 vỏ. Tại đây nước thải tiếp tục được tách cặn lơ lửng trước khi đưa tới bể lọc sinh học nhỏ giọt, đây là công đoạn xử lý chính của dây chuyển nhằm giảm lượng BOD xuống. Sau đó, nước thải đi qua bể lắng sinh học rồi được khử trùng tại bể tiếp xúc. Tới đây nước thải đã được xử lý đạt chất lượng nước đầu ra theo QCVN 14:2008 BTNMT. Bùn từ bể lắng 2 vỏ và bể lắng sinh học sẽ được bơm tới bể Mêtan để phân huỷ. 5.2.1.3. Ưu nhược điểm của phương án 1  Ưu điểm • Nước ra khỏi bể lọc sinh học ít bùn cặn hơn nước ra từ bể aeroten. • Lượng khí đốt sinh ra từ bể metan có thể sử dụng để phục vụ cho nồi hơi để chạy một số động cơ và phục vụ nhu cầu sinh hoạt.  Nhược điểm • Công nghệ xử lý ít phổ biến. • Khó quản lý và vận hành. • Tốn nhiều tiền đầu tư. • Tốn tiền thay đổi vật liệu lọc. • Phải chọn được loại vật liệu lọc thích hợp, đáp ứng các yêu cầu sau: • Diện tích riêng lớn, thay đổi từ 80 – 220 m2/m3 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XLNT SINH HOẠT ĐOẠN LƯU VỰC GIỮA QUẬN 2 VÀ QUẬN THỦ ĐỨC SVTH: LÊ NGUYỄN HỒNG NGHĨA 42 • Nhẹ, có thể sử dụng ở độ cao lớn (từ 4 – 10m). • Có độ bền cơ học đủ lớn • Ổn định hóa học 5.2.2 Phương án 2 5.2.2.1 Sơ đồ công nghệ Bể điều hoà Bể lắng đứng Mương ôxy hoá Bể lắng Hồ sinh vật Nguồn tiếp nhận Vận chuyển Bể Mêtan Nước tuần Bùn xả Bùn Nước thải sinh hoạt Lưới chắn rác Rác thô Máy thổi khí Bùn tuần hoàn TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XLNT SINH HOẠT ĐOẠN LƯU VỰC GIỮA QUẬN 2 VÀ QUẬN THỦ ĐỨC SVTH: LÊ NGUYỄN HỒNG NGHĨA 43 5.2.2.2 Thuyết minh sơ đồ công nghệ Nước thải sinh hoạt qua lưới chắn rác tới bể điều hoà lưu lượng được sục khí tại đây lưu lượng và nồng độ ô nhiễm được ổn định, và để hạn chế môi trường kị khí xảy ra . Sau đó nước thải được bơm tới bể lắng 1 để tách các cặn lơ lửng trong nước, hàm lượng SS giảm 10 – 15 %. Sau đó nước thải đi qua mương oxy hoá, tại đây xảy ra quá trình khử BOD. Nước thải tiếp tục đi tới bể lắng để tiếp tục loại bỏ cặn lơ lửng rồi được đưa ra hồ sinh học và được lưu lại một thời gian dài. Tại hồ sinh học xảy ra quá trình tuỳ nghi vừa kị khí vừa hiếu khí, nước thải được khử BOD thêm lần nữa để đạt tiêu chuẩn đầu ra. 5.2.2.3 Ưu nhược điểm phương án 2  Ưu điểm • Vận hành đơn giản • Ít tốn tiền đầu tư  Nhược điểm • Thời gian xử lý lâu • Tốn nhiều diện tích xây dựng do có mương oxy hoá 5.2.3 Phương án 3 5.2.3.1 Sơ đồ công nghệ TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XLNT SINH HOẠT ĐOẠN LƯU VỰC GIỮA QUẬN 2 VÀ QUẬN THỦ ĐỨC SVTH: LÊ NGUYỄN HỒNG NGHĨA 44 Nguồn tiếp nhận Song chắn rác Bể điều hoà lưu lượng Máy thổi khí Bể Aerotank Bể lắng II Bể tiếp xúc