Mở đầu - Chương II : Tổng quan các phương pháp xử lý nước thải - Chương III : Giới thiệu tổng quan về Thị trấn Gia Ray huyện Xuân Lộc,tỉnh Đồng Nai - Chương IV : Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt - Chương V : Khái toán kinh tế và lựa chọn phương án thiết kế - Chương VI : Tính toán cao trình trạm xử lý nước thải sinh hoạt - Chương VII : Kết luận và kiến nghị. SVTH : Lê Thanh Tân – MSSV : 09B1080061 Trang : 3 Đồ án tốt nghiệp : Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt thị trấn Gia Ray-huyện Xuân Lộc-tỉnh Đồng Nai, Công suất : 3.000 m3/ngđ Chương II : Tổng quan các phương pháp xử lý nước thải CHƯƠNG II : TỔNG QUAN CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI II. Các phương pháp xử lý nước thải Các phương pháp xử lý nước thải được phân loại như sau : - Theo đặc tính của quy trình xử lý, được chia ra : Xử lý nước thải bằng phương pháp cơ học, Xử lý nước thải bằng phương pháp hóa lý, Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học. - Theo công đoạn xử lý được chia ra : Tiền xử lý Xử lý sơ bộ Xử lý bậc 2 Tiệt trùng Xử lý cặn Xử lý bậc 3 II.
Xử lý nước thải bằng phương pháp cơ học Xử lý cơ học gồm những quá trình mà khi nước thải đi qua quá trình đó thì tính chất hóa học, sinh học của nước thải không thay đổi. Quá trình xử lý cơ học loại bỏ các tạp chất không hòa tan có trong nước thải nhằm nâng cao chất lượng và hiệu quả xử lý của các bước tiếp theo. Quá trình xử lý cơ học là giai đoạn xử lý sơ bộ trước khi tiến hành các quá trình xử lý tiếp theo. Để tách các hạt lơ lửng ra khỏi nước thải, thường người ta sử dụng các quá trình thuỷ cơ.
Việc lựa chọn phương pháp xử lý tuỳ thuộc vào kích thước hạt, tính chất hóa lý, nồng độ hạt lơ lửng, lưu lượng nước thải và mức độ làm sạch cần thiết. Phương pháp xử lý cơ học có thể loại bỏ được đến 60% các tạp chất không hoà tan có trong nước thải và giảm BOD đến 30%. Để tăng hiệu suất của các công trình xử lý cơ học có thể dùng biện pháp làm thoáng sơ bộ… Hiệu quả xử lý có thể lên tới 75% chất lơ lửng và 40 ÷ 50% BOD [4]. SVTH : Lê Thanh Tân – MSSV : 09B1080061 Trang : 4 Đồ án tốt nghiệp : Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt thị trấn Gia Ray-huyện Xuân Lộc-tỉnh Đồng Nai, Công suất : 3.000 m3/ngđ Chương II : Tổng quan các phương pháp xử lý nước thải II.
Lọc qua song chắn hoặc lưới chắn Đây là bước xử lý sơ bộ, mục đích của quá trình là khử tất cả các tạp vật có thể gây ra sự cố trong quá trình vận hành hệ thống xử lý nước thải. Song chắn rác: Nhằm giữ lại các vật thô ở phía trước. Song chắn được chia làm hai loại di động hoặc cố định, thường được đặt nghiêng một góc 60o – 75o theo hướng dòng chảy, được làm bằng sắt tròn hoặc vuông và cũng có thể là vừa tròn vừa vuông, thanh nọ cách thanh kia một khoảng bằng 60 – 100 mm để chắn vật thô và 10 – 25mm để chắn vật nhỏ hơn [6, tr. Vận tốc dòng chảy qua song chắn khoảng 0,8 – 1m/s.
Trước song chắn rác còn có khi lắp thêm máy nghiền rác để nghiền nhỏ các tạp chất [11, tr. Lưới lọc: Sau song chắn rác, để có thể loại bỏ các tạp chất rắn có kích thước cỡ nhỏ và mịn hơn ta có thể đặt thêm lưới lọc. Lưới có kích thước lỗ từ 0,5 – 1mm. Lưới lọc được thiết kế với nhiều hình dạng khác nhau [2].
Lắng cát Bể lắng cát thường được thiết kế để tắch các tạp chất rắn vô cơ không tan có kích thước từ 0,2 – 2 mm ra khỏi nước thải [2]. Dựa vào nguyên lý trọng lực, dòng nước thải được cho chảy vào bể lắng theo nhiều cách khác nhau: theo tiếp tuyến, theo dòng ngang, theo dòng từ trên xuống và tỏa ra xung quanh… Nước qua bể lắng, dưới tác dụng của trọng lực, cát nặng sẽ lắng xuống dưới và kéo theo một phần chất đông tụ. Theo nguyên lý làm việc, người ta chia bể lắng cát thành hai loại: bể lắng cát ngang và bể lắng cát đứng. Các loại bể lắng Quá trình lắng chịu ảnh hưởng của các yếu tố chính sau: lưu lượng nước thải, thời gian lắng, khối lượng riêng và tải lượng tính theo chất rắn lơ lửng, tải lượng thuỷ SVTH : Lê Thanh Tân – MSSV : 09B1080061 Trang : 5 Đồ án tốt nghiệp : Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt thị trấn Gia Ray-huyện Xuân Lộc-tỉnh Đồng Nai, Công suất : 3.000 m3/ngđ Chương II : Tổng quan các phương pháp xử lý nước thải lực, sự keo tụ các hạt rắn, vận tốc dòng chảy trong bể, sự nén bùn đặc, nhiệt độ của nước thải và kích thước bể lắng.
Bể lắng ngang Bể lắng ngang có dạng hình chữ nhật. Thông thường bể lắng ngang được sử dụng trong các trạm xử lý có công suất 3.000 m3/ngày đêm đối với trường hợp xử lý nước có dùng phèn và áp dụng công suất bất kỳ cho các trạm xử lý nước không dùng phèn [2]. Trong bể lắng ngang, người ta chia dòng chảy và quá trình lắng thành bốn vùng: Vùng nước thải vào, vùng tách, vùng xả nước ra và vùng bùn. Bể lắng ngang thường có chiều sâu H từ 1,5 ÷ 4 m, chiều dài bằng 8 ÷ 12 lần chiều cao H, chiều rộng kênh từ 3 ÷ 6 m.
Vận tốc dòng chảy trong bể lắng ngang thường chọn không lớn hơn 0,01 m/s, thời gian lưu 1 ÷ 3 giờ. Bể lắng đứng Trong bể lắng đứng nước chuyển động từ dưới lên trên, còn các hạt cặn rơi ngược chiều với chiều chuyển động của dòng nước. Khi xử lý nước không dùng chất keo tụ, các hạt cặn có tốc độ rơi lớn hơn tốc độ dâng của dòng nước sẽ lắng xuống đáy bể lắng. Còn khi dùng chất keo tụ, thì còn có thêm một số các hạt cặn có tốc độ rơi nhỏ hơn tốc độ chuyển động của dòng nước cũng được lắng theo.
Hiệu quả lắng trong bể lắng đứng phụ thuộc vào chất keo tụ, sự phân bố đều của dòng nước và chiều cao vùng lắng. Bể lắng đứng thường có dạng hình vuông hoặc hình tròn và được sử dụng cho các trạm xử lý có công suất đến 3. Nước thải đưa vào tâm bể với tốc độ không quá 30 mm/s, thời gian lưu nước trong bể từ 45 ÷ 120 phút [1]. Bể lắng ly tâm Đường kính bể từ 16 ÷ 60m.
chiều sâu phần nước chảy 1,5 ÷ 5m, còn tỷ lệ đường kính và chiều sâu bể từ 6 ÷ 30. Đáy bể có độ dốc i ≥ 0,02 về tâm. Nước thải được dẫn từ tâm ra thành bể và được thu vào máng rồi dẫn ra ngoài. Cặn lắng xuống đáy được tập trung lại và đưa ra ngoài.
Thời gian lưu nước thường 85 ÷ 90 phút. SVTH : Lê Thanh Tân – MSSV : 09B1080061 Trang : 6 Đồ án tốt nghiệp : Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt thị trấn Gia Ray-huyện Xuân Lộc-tỉnh Đồng Nai, Công suất : 3.000 m3/ngđ Chương II : Tổng quan các phương pháp xử lý nước thải Bể lắng này được ứng dụng cho các trạm xử lý có lưu lượng từ 20.000 m3/ngày đêm trở lên, dàn quay với tốc độ dòng 2 ÷ 3 vòng/1giờ. Tách các tạp chất nổi Dầu, mỡ trong một số nước thải sản xuất, sẽ tạo thành một lớp màng mỏng phủ lên diện tích mặt nước khá lớn, gây khó khăn cho quá trình hấp thụ oxy không khí vào nước, làm cho quá trình tự làm sạch của nguồn nước bị cản trở, và ảnh hưởng tới quá trình sống của sinh vật. Vì vậy, phải xử lý các chất này trước khi xả vào nguồn tiếp nhận.
Lọc cơ học Quá trình lọc cơ học được sử dụng trong xử lý nước thải để tách các tạp chất phân tán nhỏ khỏi nước mà bể lắng không lắng được. Trong các bể lọc cơ học thường dùng vật liệu lọc dạng tấm và dạng hạt. Vật liệu lọc dạng tấm có thể làm bằng tấm thép không gỉ, nhôm, niken, đồng thau… và cả các loại vải khác nhau. Tấm lọc cần có trợ lực nhỏ, đủ bền và dẻo cơ học, không bị trương nở và bị phá huỷ ở điều kiện lọc.
Vật liệu lọc dạng hạt là cát thạch anh, than antraxit, than cốc, sỏi, đá, thậm chí cả than nâu, than bùn hay than gỗ. Xử lý nước thải bằng phương pháp hóa lý Những phương pháp hóa lý thường được sử dụng trong xử lý nước thải là: keo tụ, hấp phụ, trích ly, bay hơi, tuyển nổi… Xử lý hóa lý có thể là giai đoạn xử lý độc lập hoặc xử lý cùng với các phương pháp cơ học, hóa học, sinh học khác trong công nghệ xử lý nước thải hoàn chỉnh [8]. Phương pháp đông tụ và keo tụ Để tách các chất gây nhiễm bẩn ở dạng hạt keo và hòa tan một cách hiệu quả bằng cách lắng, cần tăng kích thước của chúng nhờ sự tác động tương hổ giữa các hạt phân tán, liên kết thành một tập hợp các hạt, nhằm làm tăng tốc độ lắng của chúng. Việc khử các hạt keo rắn bằng lắng trọng lực đòi hỏi trước hết cặn trung hòa điện tích của chúng, thứ đến là liên kết chúng với nhau.
Quá trình trung hòa điện tích thường được gọi là quá trình đông tụ còn quá trình tạo thành các bông lớn hơn từ SVTH : Lê Thanh Tân – MSSV : 09B1080061 Trang : 7 Đồ án tốt nghiệp : Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt thị trấn Gia Ray-huyện Xuân Lộc-tỉnh Đồng Nai, Công suất : 3.000 m3/ngđ Chương II : Tổng quan các phương pháp xử lý nước thải các hạt nhỏ gọi là quá trình keo tụ [8]. Phương pháp đông tụ Việc lựa chọn chất đông tụ phụ thuộc vào thành phần, tính chất hóa lý, giá thành, nồng độ tạp chất trong nước, pH và thành phần muối trong nước. Trong thực tế chất đông tụ được sử dụng rộng rải nhất là Al2(SO4)3 và các muối sắt Fe2(SO4)3. Phương pháp keo tụ Keo tụ là quá trình kết hợp các hạt lơ lửng khi cho các chất cao phân tử vào nước.