LỜI CẢM ƠN
Trong những năm tháng ngồi trên ghế nhà trường Đại học Kỹ thuật - Công
nghệ Thành phố Hồ Chí Minh em đã được trang bò một hành trang bước vào đời
q báu, một kiến thức tổng hợp chuyên ngành mà em thích và đã học trong suốt
4 năm qua. Giờ nay sau 4 năm học tập cũng là lúc em tổng hợp được những gì
mình có thể viết nên cuốn đồ án tốt nghiệp này.
Để em có được như ngày hôm nay, em không thể nào quên công ơn của các
Thầy Cô trong trường, đặc biệt là các Thầy Cô trong khoa Môi Trường Và Công
Nghệ Sinh Học đã tận tình giúp đỡ và dìu dắt em nên người. Bên cạnh đó, em
cũng cảm ơn gia đình đã tạo điều kiện giúp đỡ, động viên em trong những năm
tháng qua. Công ơn ấy sẽ mãi đi sâu vào trong tâm trí em.
Trong thời gian thực hiện đồ án em cũng nhận được rất nhiều sự quan tâm
và giúp đỡ của quý Thầy Cô. Không có gì hơn em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc
đến q Thầy Cô, đặc biệt là Thầy Nguyễn Xuân Trường và đã tận tình hướng
dẫn em trong thời gian qua.
Em xin chân thành cảm ơn
SVTH: NGUYỄN THỊ ĐẸP
Thành phố HCM, 12/2007
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN 1
CHƯƠNG I MỞ ĐẦU 1
I.1 SỰ CẦN THIẾT CỦA LUẬN VĂN 1
I.2 NỘI DUNG LUẬN VĂN 1
I.3 GIỚI HẠN CỦA LUẬN VĂN 2
I.4 PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN 2
IV.1 NGUYÊN TẮC XỬ LÝ NƯỚC THẢI 38
IV.2 CÁC THÔNG SỐ PHỤC VỤ TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ TẬP TRUNG . 38
IV.3 LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ 39
IV.4 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ 41
IV.4.1 Qui trình công nghệ xử lý nước thải tập trung khu căn hộ 41
IV.4.2 Thuyết minh quy trình công nghệ 42
IV.4.3 Tính toán các công trình đơn vò 44
IV.4.3.1 Song chắn rác tinh 44
IV.4.3.2 Hố thu 44
IV.4.3.3 Bể điều hòa 45
IV.4.3.4 Bể lắng I 50
IV.4.3.5 Bể aerotank 56
IV.4.3.6 Bể lắng đợt II 69
IV.4.3.7 Bể chứa bùn 74
IV.4.3.8 Bể khử trùng 76
CHƯƠNG V KHAI TOÁN CÔNG TRÌNH XỬ LÝ NƯỚC THẢI 78
V.1 VỐN ĐẦU TƯ CHO TỪNG HẠN MỤC CÔNG TRÌNH 78
V.1.1 Phần xây dựng 78
V.1.2 Phần thiết bò 79
V.2 CHI PHÍ QUẢN LÝ VÀ VẬN HÀNH 79
V.2.1 Chi phí công nhân 79
V.2.2 Chi phí điện năng 80
V.2.3 Chi phí hóa chất 80
V.3 TỔNG CHI PHÍ QUẢN LÝ HÀNG NĂM 81
V.4 TỔNG CHI PHÍ ĐẦU TƯ 81
CHƯƠNG VI KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ 82
VI.1 KẾT LUẬN 82
VI.2 KIẾN NGHỊ 82
MLSS: Mixed Liquor Suspends Soid - Chất rắn lơ lửng trong bùn lỏng, mg/l
MLVSS: Mixed liquor Volatile Suspends Soid - Chất rắn lơ lửng bay hơi trong
bùn lỏng, mg/l
SVI: Sludge Volume Index - Chỉ số thể tích bùn mg/l
DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng1: Cơ cấu và mục đích sử dụng đất trong khu căn hộ
Bảng 2: Gía trò đặc trưng các thông số động học K, K
s
, Y, K
d
trong quá trình xử lý
nước thải
Bảng 3:Các thông số thiết kế song chắn rác
Bảng 4: Thông số thiết kế hố thu
Bảng 5: Thông số thiết kế bể đều hòa
Bảng 6: Thông số thiết kế bể lắng I
Bảng 7: Thông số thiết kế bể Aerotank
Bảng 8: Thông số thiết kế bể lắng II
tại 53 Nguyễn Sơn, phường Phú Thạnh, Quận Tân Phú, Tp.HCM theo
Quyết đònh phê duyệt quy hoạch chi tiết số 4253/QĐ-CT ngày 03/11/2003 của
UBND Tp.HCM. Theo quy hoạch khu căn hộ được phép xả thải nước thải từ khu
căn hộ phải ít gây ô nhiễm.
Khu căn hộ cao tầng Phú Thạnh – CIENCO 5 đang trong giai đoạn triển khai
xây dựng cơ sở hạ tầng, trong đó Khu căn hộ phải xây dựng một hệ thống xử lý
nước thải tập trung với công suất 750 m
3
/ngày.đêm. Hệ thống xử lý nước thải này
có nhiệm vụ tiếp nhận nước thải từ các bể tự hoại trong khu căn hộ cao tầng để
xử lý đạt mức I, TCVN 6772:2000 trước khi thải ra cống rãnh, cống thoát nước
chung của đô thò.
Thông qua nghiên cứu đánh giá tác động môi trường của khu căn hộ cao
tầng Phú Thạnh – CIENCO 5, em đề xuất phương án thiết kế hệ thống xử lý nước
thải cho khu căn hộ này theo công nghệ xử lý sinh học cổ điển. Kết quả tính toán
được thể hiện thông qua luận văn tốt nghiệp đại học của em.
I.2 Nội dung luận văn
Luận văn được chia làm 6 chương
Chương I: Mở đầu
Nêu lên sự cần thiết, nội dung, giới hạn và phương pháp thực hiện luận văn.
Chương II: Giới thiệu sơ lược về khu căn hộ cao tầng Phú Thạnh – CIENCO 5.
Chương III: Tổng quan phương pháp xử lý nước thải sinh hoạt.
Chương IV: Tính toán thiết kế các công trình đơn vò.
Chương V: Khai toán công trình xử lý nước thải.
Chương VI: Kết luận và kiến nghò.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS.NGUYỄN XUÂN TRƯỜNG
SVTH: NGUYỄN THỊ ĐẸP 2
I.3 Giới hạn của luận văn
Nước thải sinh hoạt từ các căn hộ của Khu căn hộ cao tầng Phú Thạnh –
CIENCO 5 có mức ô nhiễm thấp.
2
. Vò trí giới hạn tương đối của khu đất như sau:
– Phía Đông Bắc giáp đường Nguyễn Sơn lộ giới 24 m;
– Phía Tây Nam giáp đường Thoại Ngọc Hầu lộ giới 60 m;
– Phía Tây Bắc giáp khu nhà ở liên kế đã xây dựng;
– Phía Đông Nam giáp khu nhà ở liên kế đã xây dựng;
+ Cách siêu thò Maximax Cộng Hòa 2km;
+ Cách tòa nhà Etown 1.5km;
+ Cách Công Viên Văn Hóa Đầm Sen 2km;
+ Cách trung tâm hành chính Quận Tân Phú 500m;
+ Cách sân bay Tân Sơn Nhất 5km;
Thuận lợi
– Giao thông thuận lợi do khu vực dự án có1 mặt giáp với đường Nguyễn Sơn
(lộ giới 24m) và1 mặt giáp đường Thoại Ngọc Hầu (lộ giới 60m) rất thuận
lợi cho việc bố trí phân luồng giao thông cho dự án, tránh được tình trạng ùn
tắc giao thông vào các giờ cao điểm như các dự án khác.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS.NGUYỄN XUÂN TRƯỜNG
SVTH: NGUYỄN THỊ ĐẸP 4
– Chất lượng nước ngầm ổn đònh, mạng lưới điện có sẵn đảm bảo cung cấp
đầy đủ cho dự án trong giai đoạn thi công xây dựng.
Khó khăn
Chủ đầu tư phải đầu tư kinh phí lớn để xây dựng hệ thống thoát nước và xử
lý nước thải đạt tiêu chuẩn.
II.2 Đòa hình
Theo bản đồ đòa hình hiện trạng tỷ lệ 1/500, Khu căn hộ Phú Thạnh có đòa
hình tương đối bằng phẳng, cao độ hiện hữu +5.0m so với mực nước biển (lấy
theo cao độ Hòn Dấu Hải Phòng), độ cao phù hợp với quy hoạch cao độ đường
Nguyễn Sơn, dao động từ 4,6m ÷ 5,2m. Giải pháp cao độ mặt bằng toàn khu sẽ có
độ dốc từ đường Thoại Ngọc Hầu về đường Nguyễn Sơn, thuận lợi cho việc tiêu
hệ thống hạ tầng và tiện ích công cộng trên khu đất 13.521m
2
. Khu đất được chia
thành các đơn vò thuậän tiện cho sinh hoạt cộng đồng, bố trí các công trình dòch vụ
công cộng với bán kính hợp ly ù.
Qui hoạch sử dụng đất Khu căn hộ cao tầng Phú Thạnh – CIENCO 5 được
tóm tắt trong bảng 1
Bảng1: Cơ cấu và mục đích sử dụng đất trong khu căn hộ
STT
Loại đất
Diện tích
(m
2
)
Tỷ lệ
(%)
1
Diện tích xây dựng khối căn hộ cao tầng
5.400
40%
2
Diện tích đất cây xanh, sân bãi
4.181
31%
3
Diện tích đất giao thông
3.440
25,4%
4
Diện tích trạm xử lý nước thải tập trung
Vậy công suất thiết kế căn hộ khối B là : (34 x 13) + (34 x 1) = 476 căn
hộ/khối B
II.4.3 Hệ thống đường giao thông
Khu căn hộ cao tầng Phú Thạnh được bố trí theo hướng Tây Bắc – Đông
Nam đã tạo ra mối giao lưu thuận lợi với các quận khác như Quận Bình Tân,
Quận Tân Bình, Quận 11, Quận 6.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS.NGUYỄN XUÂN TRƯỜNG
SVTH: NGUYỄN THỊ ĐẸP 7
Khu dự án một mặt giáp với đường Nguyễn Sơn và mặt kia giáp đường
Thoại Ngọc Hầu – là các trục đường liên thông giữa Quận Tân Phú với các quận
khác, thuận lợi cho việc giao thông đi lại cũng như vận chuyển vật liệu xây dựng
cho công trình.
Hệ thống đường giao thông nội bộ được trải nhựa Bê tông nóng đảm bảo cho
công tác PCCC.
Trong khuôn viên khu căn hộ có 2 trục đường nội bộ chạy dọc suốt trước và
sau khu căn hộ, trục đường phía trước phục vụ cho khách đi vào trung tâm thương
mại, trục đường phía sau dành riêng phục vụ cho khối căn hộ. Toàn bộ hệ thống
đường này đều được thiết kế với kết cấu mặt đường nhựa theo tiêu chuẩn kết cấu
đường ô tô trong đô thò.
II.4.4 Cấp điện
Điện chủ yếu được cung cấp để phục vụ cho nhu cầu sinh hoạt của khu căn
hộ, khu thương mại, các công trình công cộng, chiếu sáng lối đi và sân bãi. Khu
căn hộ được cấp điện từ 2 trạm biến thế đặt bên ngoài khối nhà chính.
II.4.5 Quy hoạch cấp nước
(1). Nguồn cấp nước
Nguồn nước cấp cho khu căn hộ được lấy từ nhà máy nước Thủ Đức và Bình
An qua hệ thống cấp nước của Thành phố ( 2.000, 600 mm hiện có và 600,
800, 1.000, 15mm dự kiến), sau đó được dẫn vào đường nội bộ cấp vô 2 bể
ngầm (350m
3
phòng luân phiên) để bơm nước từ bể nước ngầm 350 m
3
lên hồ nước trên mái.
Bơm nước được sử dụng là bơm NB40 – 250/257.
Q 1bơm = 57m
3
/h ; H = 90m ; N = 30 KW
Ống cấp nước từ bể nước trên mái xuống các tầng là ống PVC 114, 90, 60,
49, 42, 34, 27, 21.
(3) Lưu lượng cấp nước sinh hoạt
Tính toán nhu cầu cấp nước cho toàn bộ khu căn hộ như sau:
Tiêu chuẩn cấp nước:
- Khu dân cư : 250 lít/người/ngày (2.983 người)
- Khu dòch vụ : 30lít/ người/ngày (1.000 người)
- Nhà trẻ: 70 lít/ người/ngày (150 cháu)
(4) Hệ thống cấp nước chữa cháy:
– Tiêu chuẩn cấp nước:
+ Cứu hỏa trong nhà:
Q
PCCC
(1) = 2,5 l/s x 2 đám cháy x 2 nguyên đơn = 10 l/s = 36m
3
/h
+ Cứu hỏa ngoài nhà :
Q
PCCC
(2) = 10 l/s
– Lưu lượng cấp nước cứu hỏa trong nhà :
Q
PCCC
vò trí thấp hơn đầu kim 6m, 2 đường thoát sét riêng biệt cho một kim thu sét.
II.4.6 Hệ thống thoát nước
(1) Hệ thống thoát nước mưa
- Hướng thoát: Nước mưa của khu quy hoạch được thu gom cào các hố ga để tách
cặn lắng, rồi theo tuyến cống nước mưa chung của khu vực quy hoạch (D500) thải
vào hệ thống cống thoát nước chung của khu đô thò.
- Hệ thống cống thoát nước mưa được thiết kế tách biệt hoàn toàn với nước thải.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS.NGUYỄN XUÂN TRƯỜNG
SVTH: NGUYỄN THỊ ĐẸP 10
(2) Hệ thống thoát nước thải
(a). Lưu lượng tính toán
Theo tính toán, lượng nước thải của toàn bộ khu căn hộ bao gồm: lượng
nước thải sinh hoạt + lượng nước thải từ hoạt động dòch vụ, nhà hàng + nước thải
rửa ngược của hệ thống hồ bơi = 80% lượng nước cấp cho toàn khu.
(b). Mạng lưới thoát nước
Ban đầu, nước thải sinh hoạt từ các căn hộ được thải ra 5 cụm hầm tự hoại
đặt ngầm dưới sân ngoài của 5 đơn nguyên. Sau đó, nước thải được dẫn vào các hố
ga của hệ thống cống thoát nước thải đến trạm xử lý nước thải tập trung của Khu
căn hộ để xử lý đạt tiêu chuẩn môi trường trước khi thải ra ngoài mơi trường.
II.5 Hiện trạng thoát nước thải của khu căn hộ
Hiện tại, khu căn hộ đang trong quá trình triển khai xây dựng cơ sở hạ tầng
nên chưa có hệ thống thoát nước chung. Nước mưa và nước thải trong khu vực chủ
yếu là tự thấm và thoát nước tự chảy theo độ dốc tự nhiên.
Với hàm lượng chất lơ lửng là một chỉ tiêu cơ bản để đáng giá chất lượng
nước thải. Căn cứ vào chỉ tiêu này ta có thể tiến hành thiết kế các loại bể lắng và
xác đònh số lượng cặn lắng.
Hàm lượng BOD là chỉ tiêu dùng để tính toán công trình xử lý sinh học.
Với nguồn nước khác nhau, đôi khi cùng một nguồn nước nhưng ở những thời
điểm khác nhau thì chỉ tiêu BOD có giá trò khác nhau.
III.3 Các phương pháp xử lý nước thải
Các loại nước thải sinh hoạt đều chứa các tạp chất gây nhiễm bẩn có tính
chất rất khác nhau: từ các chất rắn không tan, đến các loại chất khó tan và những
hợp chất tan trong nước. Xử lý nước thải sinh hoạt là loại bỏ tất cả các tạp chất
trong nước thải làm cho nước thải trước khi thải ra ngoài đạt được tiêu chuẩn cho
phép. Đạt được tiêu chuẩn cho phép chúng ta thường dựa vào thành phần tính
chất của nước thải để lựa chọn phương pháp xử lý thích hợp. Sau đây là các
phương pháp xử lý nước thải:
III.3.1 Phương pháp xử lý cơ học
Quá trình xử lý cơ học thường được áp dụng ở giai đoạn đầu của quá trình
xử lý nước thải hay còn gọi là quá trình xử lý sơ bộ, quá trình này dùng để loại bỏ
các tạp chất vô cơ và hữu cơ trong nước thải. Giai đoạn xử lý này bao gồm các
quá trình mà khi nước thải đi qua quá trình đó sẽ không thay đổi tính chất hoá học
và sinh học của nó. Nó là một bước đệm nhằm nâng cao chất lượng và hiệu quả
cho các bước xử lý tiếp theo của hệ thống xử lý nước thải.
Có nhiệm vụ loại ra khỏi nước thải tất cả các vật thể gây tắc nghẽn đường
ống làm hư hại máy bơm và làm giảm hiệu quả xử lý.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS.NGUYỄN XUÂN TRƯỜNG
SVTH: NGUYỄN THỊ ĐẸP 13
Xử lý nước thải bằng phương pháp cơ học có nhiều phương pháp khác
nhau. Tuy nhiên, tuỳ theo thành phần và tính chất nước thải xử lý mà các công
trình sau đây có thể áp dụng:
Song chắn rác
rác cơ giới sử dụng trong trường hợp lượng rác w > 0,1m
3
/ngày.đêm, rác
chuyển tới máy nghiền bằng băng chuyền (thường đặt tại nhà song chắn
rác).
Song chắn rác thường đặt nghiêng so với mặt nằm ngang một góc 45 – 90
0
(thường chọn 60
0
) để tiện lợi khi cọ rửa, theo mặt bằng cũng có thể đặt vuông góc
hoặc tạo thành góc so với hướng nước chảy.
III.3.1.2 Bể lắng cát
Bể lắng cát thường dùng để tách các tạp chất rắn vô cơ không tan ra khỏi
nước thải đó chính là cát, nhằm đảm bảo cho các thiết bò cơ khí như máy bơm
không bò cát, sỏi bào mòn chóng hỏng, tránh tắc nghẽn các đường ống dẫn và gây
ảnh hưởng xấu đến hiệu suất làm việc của các quá trình xử lý tiếp theo.
Nước qua bể lắng dưới tác dụng của trọng lực, cát nặng sẽ lắng xuống đáy
và kéo theo một phần chất đông tụ.
Do đó, xây dựng bể lắng cát cho các công trình xử lý nước thải khi lưu lượng
lớn hơn 100 m
3
/ngày,đêm là cần thiết.
Theo nguyên lý làm việc, ta chia bể lắng cát thành hai loại:
- Bể lắng cát ngang
- Bể lắng cát đứng
1. Bể lắng cát ngang
Bể lắng cát ngang nước chảy thẳng thường có hố thu cát ở đầu bể. Cát được
cào về hố thu bằng cào sắt và lấy ra bằng bơm phun tia, máy bơm cát hoặc các
phương tiện gàu xúc…. Các hạt cát và những hạt nhỏ không hòa tan trong nước
SVTH: NGUYỄN THỊ ĐẸP 16
3. Bể lắng cát đứng
Hiện tại bể lắng cát đứng xây dựng theo nguyên tắc nước chảy từ dưới lên
trên dọc theo thân bể.
III.3.1.3 Bể lắng
Bể lắng có nhiệm vụ loại bỏ các tạp chất lơ lửng còn lại trong nước thải
Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lắng:
- Lưu lượng nước thải;
- Thời gian lắng;
- Khối lượng riêng và tải trọng tính theo chất rắn lơ lửng, tải trọng
thuỷ lực;
- Sự keo tụ các chất rắn;
- Vận tốc dòng chảy trong bể;
- Sự nén bùn đặc;
- Nhiệt độ nước thải;
- Kích thước bể lắng.
Phân loại bể lắng
Căn cứ theo chiều của dòng chảy, các bể lắng được phân thành:
- Bể lắng ngang;
- Bể lắng đứng;
- Bể lắng Radian;
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS.NGUYỄN XUÂN TRƯỜNG
SVTH: NGUYỄN THỊ ĐẸP 17
sang ngang rồi dâng lên theo thân bể. Nước thải đã lắng trong tràn qua máng thu
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS.NGUYỄN XUÂN TRƯỜNG
SVTH: NGUYỄN THỊ ĐẸP 18
đặt xung quanh đi ra ngoài. Trong quá trình nước thải dâng lên theo thân bể thì
cặn lắng xuống hố thu.
Để cặn lắng tự chảy đến hố thu thì góc tạo bởi tường đáy bể và mặt nằm
ngang không làm nhỏ hơn 45
0
.
Các thông số tính bể lắng đứng
- Chọn thời gian lưu nước trong bể lắng đứng t = 1,5 giờ [Theo tài liệu
XLNT của PGS.PTS Hoàng Huệ, NXBXD Hà Nội, 1996]
- Khoảng cách từ miệng loe ống trung tâm đến tấm chắn là 0,25 – 0,5
(m), chọn 0,4 (m). ) [Theo tài liệu XLNT của PGS.PTS Hoàng Huệ,
NXBXD Hà Nội, 1996]
Công thức tính bể lắng đứng
a. Diện tích ống trung tâm xác đònh theo công thức:
V
Q
F
h
tb
1
Trong đó:
- F
1
: Diện tích ống trung tâm (m)
- Q