Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Quá trình đô thị hóa và tốc độ tăng trưởng kinh tế nhanh chóng tại Thành phố Hồ Chí Minh đã kéo theo sự gia tăng dân số cơ học và nhu cầu bức thiết về nhà ở. Khu vực Quận 9 (nay thuộc Thành phố Thủ Đức) là địa bàn có tốc độ phát triển các dự án khu dân cư, chung cư cao tầng diễn ra mạnh mẽ. Nhằm đáp ứng nhu cầu an cư của người dân, Công ty Cổ phần Thương mại Dịch vụ Kinh doanh Nhà Tân Phú đã triển khai đầu tư xây dựng dự án Khu nhà ở Ricca Phú Hữu tại Phường Phú Hữu, Quận 9.

Bên cạnh việc hoàn thiện hạ tầng kỹ thuật và công trình dân dụng, hoạt động sinh hoạt hằng ngày của cộng đồng cư dân khi dự án đi vào vận hành sẽ phát sinh một khối lượng nước thải đáng kể. Nước thải sinh hoạt nếu không qua hệ thống xử lý đạt chuẩn sẽ gây ô nhiễm nghiêm trọng đối với hệ sinh thái nguồn tiếp nhận (nước mặt, nước ngầm), đất và không khí xung quanh, làm suy giảm chất lượng môi trường sống của khu vực. Xuất phát từ yêu cầu tuân thủ quy chuẩn bảo vệ môi trường của Nhà nước và bảo đảm sự phát triển bền vững cho dự án, đồ án tốt nghiệp "Thiết kế hệ thống xử lý nước thải Khu nhà ở Ricca Phú Hữu, công suất 580 m³/ngày đêm" đã được thực hiện.

Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài được xác định cụ thể trong văn bản:

  1. Đưa ra phương án công nghệ xử lý nước thải hợp lý, hiệu quả, phù hợp với điều kiện mặt bằng và định hướng phát triển trong tương lai của tòa nhà.
  2. Tính toán thiết kế công trình với mức chi phí đầu tư và vận hành tối ưu, bảo đảm chất lượng nước thải sau xử lý đạt Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải sinh hoạt QCVN 14:2008/BTNMT, Cột B.
  3. Đề xuất phương án công nghệ, tính toán thủy lực và kích thước hình học chi tiết của các công trình đơn vị trong dây chuyền xử lý.
  4. Lập dự toán chi phí đầu tư xây dựng và chi phí vận hành cho hệ thống.
  5. Thể hiện hồ sơ thiết kế kỹ thuật qua 05 bản vẽ chuyên ngành: Bản vẽ sơ đồ công nghệ; Bản vẽ mặt bằng tổng thể của dự án; Bản vẽ mặt bằng bố trí đường ống công nghệ; Bản vẽ mặt cắt công nghệ; Bản vẽ chi tiết lắp đặt.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Thành phần, tính chất và lưu lượng nước thải sinh hoạt phát sinh từ các hoạt động của cư dân, khối thương mại dịch vụ và nhà trẻ tại Khu nhà ở Ricca Phú Hữu khi đưa vào khai thác.
  • Phạm vi nghiên cứu: Giới hạn trong tính toán và thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt với công suất 580 m³/ngày.đêm cho dự án Khu nhà ở Ricca Phú Hữu, Phường Phú Hữu, Quận 9, Thành phố Hồ Chí Minh; đề tài không đi sâu vào giải quyết các loại chất thải rắn và khí thải.
  • Thời gian thực hiện: Từ tháng 09/2023 đến tháng 03/2024.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Cơ sở lý thuyết của đồ án dựa trên các nguyên lý xử lý nước thải sinh hoạt bằng phương pháp cơ học và phương pháp sinh học:

  • Phương pháp cơ học: Ứng dụng quá trình tách rác qua song chắn, tuyển nổi/lắng trọng lực để tách dầu mỡ nhẹ hơn nước, ổn định lưu lượng và nồng độ chất bẩn tại bể điều hòa, và lắng bùn trọng lực trong bể lắng đứng.
  • Phương pháp sinh học: Dựa vào hoạt động chuyển hóa vật chất của quần thể vi sinh vật dị dưỡng hiếu khí, thiếu khí và kỵ khí để oxy hóa, khoáng hóa các chất hữu cơ hòa tan (đo lường qua BOD₅, COD). Đối với quá trình khử dinh dưỡng, cơ sở lý thuyết bao gồm quá trình Nitrat hóa chuyển hóa amoni ($NH_4^+$) thành nitrat ($NO_3^-$) bởi nhóm vi khuẩn tự dưỡng (Nitrosomonas, Nitrobacter) và quá trình khử Nitrat thành khí nitơ giải phóng vào khí quyển bởi nhóm vi khuẩn Denitrificans trong điều kiện thiếu oxy; kết hợp cơ chế tích lũy photpho tăng cường của vi khuẩn Acinetobacter.

Các văn bản pháp luật, tiêu chuẩn thiết kế và tài liệu tham khảo chính được tác giả sử dụng:

  • Tiêu chuẩn thiết kế TCXDVN 51:2008 của Bộ Xây dựng: Thoát nước – Mạng lưới và công trình bên ngoài.
  • Tiêu chuẩn thiết kế TCXDVN 33:2006 của Bộ Xây dựng: Cấp nước – Mạng lưới đường ống và công trình.
  • Tiêu chuẩn TCVN 4513:1988: Cấp nước bên trong – Tiêu chuẩn thiết kế.
  • Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia QCVN 14:2008/BTNMT của Bộ Tài nguyên và Môi trường: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải sinh hoạt.
  • Quy chuẩn xây dựng Việt Nam QCVN 01:2008/BXD.
  • Tài liệu chuyên môn: Giáo trình Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp (NXB Đại học Quốc gia TP.HCM) và tài liệu quốc tế Wastewater Engineering: Treatment and Resource Recovery của Metcalf & Eddy (2014).

Các phương pháp nghiên cứu thực tế được triển khai:

  • Phương pháp khảo sát thực tế: Thu thập các số liệu về quy mô dự án (549 căn hộ), diện tích các phân khu chức năng, số lượng cư dân (2.196 người) và nhân viên phục vụ để xác định nhu cầu cấp nước và dự báo quy mô xả thải.
  • Phương pháp so sánh: Đánh giá ưu điểm, nhược điểm của các giải pháp công nghệ xử lý sinh học hiện hành (công nghệ Aerotank truyền thống, công nghệ màng MBR, bể phản ứng theo mẻ SBR và công nghệ giá thể lơ lửng MBBR) nhằm lựa chọn sơ đồ phù hợp với điều kiện giới hạn diện tích xây dựng của khu chung cư.
  • Phương pháp nghiên cứu tài liệu: Khai thác số liệu về đặc trưng nước thải sinh hoạt và các mô hình xử lý tương tự từ Báo cáo đánh giá tác động môi trường (ĐTM) của dự án Ricca Phú Hữu, dự án Khu nhà ở Tâm Lực (Thành phố Thủ Đức, công suất 2.100 m³/ngày) và dự án Khu chung cư nhà ở xã hội Hoa Phượng (công suất 490 m³/ngày).
  • Phương pháp tính toán và thể hiện đồ họa: Ứng dụng phần mềm văn phòng để biên soạn báo cáo, xử lý bảng tính thủy lực, tính chọn thiết bị cơ điện trên MS Excel, và thể hiện hồ sơ kỹ thuật trên phần mềm AutoCAD.

Nguồn dữ liệu:

  • Dữ liệu thứ cấp: Báo cáo ĐTM dự án Khu nhà ở Ricca Phú Hữu (chủ đầu tư cung cấp); hồ sơ kỹ thuật hai trạm xử lý nước thải sinh hoạt điển hình tại Thành phố Hồ Chí Minh.
  • Tiêu chuẩn định mức kinh tế - kỹ thuật theo các quy định hiện hành của ngành Xây dựng và Môi trường.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Mở đầu

Chương 1 trình bày tổng quan về tính cấp thiết của đề tài trong bối cảnh phát triển đô thị tại Thành phố Hồ Chí Minh và khu vực Quận 9. Tác giả xác định rõ mục tiêu phải xử lý dòng thải sinh hoạt của khu chung cư đạt QCVN 14:2008/BTNMT Cột B, hệ thống các nhiệm vụ kỹ thuật bao gồm tính toán thủy lực, thiết kế công nghệ, lập dự toán chi phí và xây dựng 05 bản vẽ kỹ thuật. Chương này cũng phân định rõ phương pháp tiếp cận và giới hạn phạm vi nghiên cứu ở công suất thiết kế 580 m³/ngày.đêm cho dòng nước thải lỏng phát sinh từ dự án trong giai đoạn từ tháng 09/2023 đến tháng 03/2024.

Chương 2: Tổng quan

Chương 2 cung cấp số liệu hiện trạng dự án Khu nhà ở Ricca Phú Hữu, phân tích lý thuyết nước thải sinh hoạt và đánh giá các công nghệ thực tế.

  • Khu đất dự án có diện tích 12.657,3 m² tại Phường Phú Hữu, Quận 9; tọa độ điểm ranh mốc 1 theo hệ VN2000 là X = 1193083.64; tiếp giáp đường quy hoạch D7, rạch và khu dân cư hiện hữu. Quy mô gồm 01 khối chung cư 18 tầng nổi và 01 tầng hầm với 549 căn hộ.
Phân loại đất Diện tích (m²) Tỷ lệ (%)
Đất nhóm nhà ở 7.635,52 60,33
- Đất xây dựng nhà ở cao tầng 3.054,21 40,00
- Đất sân vườn - cây xanh 2.670,10 35,00
- Đất sân đường, sân chơi, bãi đỗ xe nội bộ 1.911,21 25,00
Đất ngoài nhóm nhà ở 5.021,78 39,67
- Đất hành lang cách ly cống 459,43 3,63
- Đất hạ tầng kỹ thuật 152,57 1,20
- Đất giao thông ngoài nhóm nhà ở 4.409,78 34,84
Tổng cộng 12.657,30 100,00
  • Tính toán nhu cầu dùng nước theo các quy chuẩn (QCVN 01:2008/BXD, TCVN 4513:1988, TCXDVN 33:2006/BXD): Nhu cầu cấp nước sinh hoạt cho 2.196 cư dân (tiêu chuẩn 200 L/người.ngày) là 439,2 m³/ngày; khối thương mại dịch vụ 30,5 m³/ngày; nhà trẻ 6,4 m³/ngày; nhân viên quản lý 0,9 m³/ngày. Tổng lưu lượng nước cấp hoạt động là 477,0 m³/ngày.
  • Phân tích cơ chế và công nghệ xử lý: Khảo sát các hạng mục song chắn rác, bể tách dầu mỡ, bể điều hòa, bể lắng, các quá trình sinh học hiếu khí (Aerotank, MBR, SBR, MBBR), kỵ khí (bể tự hoại), kỹ thuật khử trùng (hóa chất Clo, NaClO, Ozone, đèn UV) và các phương pháp xử lý bùn cặn.
  • Phân tích kinh nghiệm từ hai trạm xử lý tương tự: Trạm xử lý nước thải Khu nhà ở Tâm Lực (công suất 2.100 m³/ngày, dùng MBBR kết hợp Aerotank, nước thải có Coliform ban đầu 13 × 10⁶ MPN/100mL, hiệu quả cao nhưng tốn diện tích và dễ nghẽn lưới chắn giá thể) và Trạm xử lý chung cư nhà ở xã hội Hoa Phượng (công suất 490 m³/ngày, dùng Anoxic kết hợp Aerotank truyền thống, dễ vận hành nhưng tiêu tốn nhiều năng lượng và chi phí thiết bị cao).

Chương 3: Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt

Chương 3 là phần trọng tâm của đồ án, bao gồm tính toán lưu lượng, nồng độ ô nhiễm, đề xuất và tính toán chi tiết hai phương án công nghệ.

  • Xác định lưu lượng thiết kế: Căn cứ tổng lượng nước cấp 477 m³/ngày và hệ số không điều hòa $K_d = 1,15 - 1,3$ theo TCXDVN 51:2008, tác giả xác định công suất trạm là 580 m³/ngày.đêm ($Q_{tb} = 24,17\text{ m}^3/\text{h}$; $Q_{tb} = 6,71\text{ L/s}$; lưu lượng lớn nhất giây $Q_{max} = 15,43\text{ L/s}$ với hệ số $K_{max} = 2,3$; lưu lượng lớn nhất giờ $Q_{max} = 55,55\text{ m}^3/\text{h}$).
Thông số ô nhiễm Đơn vị Nước thải đầu vào QCVN 14:2008/BTNMT (Cột B)
pH - 7,1 5 - 9
TSS mg/L 220 100
$\text{BOD}_5$ mg/L 300 50
COD mg/L 421 -
Amoni (tính theo N) mg/L 40 10
Phospho tổng (tính theo P) mg/L 24 10
Dầu mỡ động thực vật mg/L 25 20
Coliform MPN/100mL 8.100 5.000
  • Đề xuất hai phương án công nghệ:
    • Phương án 1: Nước thải $\rightarrow$ Tách rác $\rightarrow$ Hố thu $\rightarrow$ Bể tách dầu $\rightarrow$ Bể điều hòa $\rightarrow$ Bể Anoxic $\rightarrow$ Bể Aerotank $\rightarrow$ Bể lắng $\rightarrow$ Bể khử trùng $\rightarrow$ Nguồn tiếp nhận. Bùn lắng được tuần hoàn về bể Anoxic, bùn dư xả về bể chứa bùn.
    • Phương án 2: Nước thải $\rightarrow$ Tách rác $\rightarrow$ Hố thu $\rightarrow$ Bể tách dầu $\rightarrow$ Bể điều hòa $\rightarrow$ Bể MBBR $\rightarrow$ Bể lắng $\rightarrow$ Bể khử trùng $\rightarrow$ Nguồn tiếp nhận. Bùn lắng được tuần hoàn về bể MBBR, bùn dư xả về bể chứa bùn.
  • Lựa chọn phương án: Qua tính toán kỹ thuật và so sánh dự toán, tác giả lựa chọn Phương án 2 (công nghệ MBBR) nhờ khả năng tiết kiệm diện tích xây dựng ngầm, phù hợp với quỹ đất hạn chế của dự án (đất hạ tầng kỹ thuật chỉ chiếm 152,57 m²), đồng thời bảo đảm hiệu suất xử lý đạt chuẩn.

Chương 4: Kết luận và kiến nghị

Chương 4 đúc kết việc hoàn thành toàn bộ mục tiêu đề tài: Lựa chọn thành công công nghệ xử lý sinh học dính bám MBBR cho Khu nhà ở Ricca Phú Hữu, công suất 580 m³/ngày.đêm, bảo đảm nước sau xử lý đạt QCVN 14:2008/BTNMT Cột B. Tác giả kiến nghị đơn vị vận hành tuân thủ quy trình kiểm tra cơ điện định kỳ, giám sát nồng độ hóa chất khử trùng và hút bùn thải theo đúng quy phạm.

Thiết kế và triển khai hệ thống kỹ thuật

Hệ thống xử lý nước thải được thiết kế chi tiết theo Phương án 2 (công nghệ MBBR), sử dụng kết cấu bê tông cốt thép chống thấm bằng phụ gia Sika. Chi tiết thông số hình học và thiết bị cơ điện chính đã tính toán được tổng hợp như sau:

Hạng mục công trình Thông số hình học và thể tích Thiết bị và vật liệu chính
Hố thu gom (TK-01) - Số lượng: 01 đơn nguyên
- $HRT = 0,5\text{ h}$
- Kích thước: $L \times W \times H = 3,55\text{ m} \times 2,0\text{ m} \times 4,5\text{ m}$
- $V_{hi} = 27,8\text{ m}^3$; $V_{xd} = 31,5\text{ m}^3$		 - Kết cấu: BTCT, sơn chống thấm Sika
- Ống dẫn nước thải: D114 mm
- Bơm chìm: 02 bơm Zenit (Ý), model DRG 300/2/65/A0ET5 ($2,2\text{ kW}$, lưu lượng $14 - 86\text{ m}^3/\text{h}$, cột áp $3,3 - 15,8\text{ m}$, điện áp $380\text{ V}$)
Bể tách dầu (TK-02) - Số lượng: 01 đơn nguyên chia 3 ngăn
- $HRT = 1,25\text{ h}$
- Ngăn 1: $2,35 \times 1,8 \times 4,5\text{ m}$ ($V_{hi} = 16,67\text{ m}^3$; $V_{xd} = 19,35\text{ m}^3$)
- Ngăn 2: $2,35 \times 1,3 \times 4,5\text{ m}$ ($V_{hi} = 8,33\text{ m}^3$; $V_{xd} = 13,75\text{ m}^3$)
- Ngăn 3: $2,35 \times 1,3 \times 4,5\text{ m}$ ($V_{hi} = 8,33\text{ m}^3$; $V_{xd} = 13,75\text{ m}^3$)		 - Kết cấu: BTCT, sơn chống thấm Sika
- Ống dẫn chuyển nước sang bể tiếp theo: D168 mm
- Thu gom mỡ và váng nổi định kỳ bằng xe hút chuyên dụng
Bể điều hòa (TK-03) - Số lượng: 01 đơn nguyên
- $HRT = 7,11\text{ h}$
- Kích thước: $L \times W \times H = 8,6\text{ m} \times 5,0\text{ m} \times 4,5\text{ m}$
- $V_{hi} = 172\text{ m}^3$; $V_{xd} = 193,5\text{ m}^3$		 - Kết cấu: BTCT, sơn chống thấm Sika
- 25 đĩa thổi khí SSI AFD 270 (Mỹ), đường kính $270\text{ mm}$, lưu lượng $0 - 12\text{ m}^3/\text{h}$
- 02 bơm chìm điều hòa Zenit (Ý), model DRG 250/2/65/B0AT5 ($1,8\text{ kW}$, lưu lượng $14 - 27\text{ m}^3/\text{h}$, cột áp $4,3 - 13,5\text{ m}$)
Bể MBBR (TK-04) - Bể sinh học hiếu khí có giá thể vi sinh di động lơ lửng - Giá thể vi sinh lưu động trong bể nhờ hệ thống sục khí khuấy đảo liên tục
- Cấu trúc màng vi sinh 3 lớp: Hiếu khí bề mặt, thiếu khí trung gian và kỵ khí trong cùng
Bể lắng (TK-05) - Lắng bùn sinh học thứ cấp theo phương pháp trọng lực - Ống phân phối dòng trung tâm, hệ thống bơm bùn tuần hoàn về bể MBBR và xả bùn dư
Bể khử trùng (TK-06) - Tiếp xúc hóa chất khử trùng - Bơm định lượng châm dung dịch Natri hypoclorit ($\text{NaClO}$)
Bể chứa bùn (TK-07) - Lưu trữ và phân hủy bùn dư - Bùn thải được lưu trữ, tách nước hồi lưu về hệ thống và định kỳ được xe chuyên dụng hút đem đi xử lý

Hiệu suất xử lý dự kiến của Phương án 2 qua từng công đoạn:

Thông số Đầu vào thô Sau Hố thu + Tách dầu (Hiệu suất) Sau Bể điều hòa (Hiệu suất) Sau MBBR + Lắng (Hiệu suất) Sau Khử trùng (Hiệu suất) Đầu ra chuẩn Cột B
Dầu mỡ (mg/L) 25 7,5 (70%) 7,5 (0%) 7,5 (0%) 7,5 (0%) 20
$\text{BOD}_5$ (mg/L) 300 294 (2%) 279,3 (5%) 83,8 (70%) 83,8 (0%) 50
TSS (mg/L) 220 211,2 (4%) 211,2 (0%) 84,4 (60%) 84,4 (0%) 100
Tổng P (mg/L) 24 24 (0%) 24 (0%) 6,0 (75%) 6,0 (0%) 10
Amoni (mg/L) 40 40 (0%) 40 (0%) 6,0 (85%) 6,0 (0%) 10
Coliform (MPN/100mL) 8.100 8.100 (0%) 8.100 (0%) 8.100 (0%) 405 (95%) 5.000

Kết quả và đóng góp

Kết quả kỹ thuật đạt được:

  • Đã tính toán và định cỡ hoàn chỉnh hệ thống xử lý công suất 580 m³/ngày.đêm với quy chuẩn xả thải đầu ra đạt QCVN 14:2008/BTNMT Cột B: Các chỉ tiêu ô nhiễm sau xử lý như Amoni đạt 6,0 mg/L (ngưỡng quy định 10 mg/L), Tổng P đạt 6,0 mg/L (ngưỡng 10 mg/L), TSS đạt 84,4 mg/L (ngưỡng 100 mg/L), Dầu mỡ đạt 7,5 mg/L (ngưỡng 20 mg/L) và Tổng Coliform đạt 405 MPN/100mL (ngưỡng 5.000 MPN/100mL).
  • Lựa chọn giải pháp kỹ thuật tích hợp: Đưa giá thể lơ lửng vào bể MBBR nhằm duy trì mật độ sinh khối cao mà không cần bổ sung bể Anoxic riêng biệt; bể tách dầu 3 ngăn giúp loại bỏ 70% dầu mỡ hữu cơ ngay tại khâu tiền xử lý; hóa chất khử trùng $\text{NaClO}$ được định lượng chính xác bảo đảm tiêu diệt 95% vi sinh vật gây hại.

Giải pháp và đóng góp thực tiễn của đồ án:

  • Giải quyết trực tiếp bài toán quy hoạch kỹ thuật cho dự án Khu nhà ở Ricca Phú Hữu, nơi diện tích dành cho đất hạ tầng kỹ thuật rất giới hạn (152,57 m² trên tổng số 12.657,3 m²). Việc áp dụng MBBR giúp tiết kiệm đáng kể diện tích xây dựng so với công nghệ bùn hoạt tính truyền thống Aerotank kết hợp bể Anoxic.
  • Hồ sơ tính toán cung cấp đầy đủ thông số kỹ thuật, chủng loại thiết bị thương mại thực tế (bơm Zenit từ Ý, đĩa phân phối khí SSI từ Mỹ) và hệ thống 05 bản vẽ kỹ thuật chi tiết, có thể sử dụng trực tiếp làm tài liệu tham khảo cho công tác lập báo cáo kinh tế kỹ thuật và thi công xây lắp trạm xử lý.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế của đề tài:

  • Đồ án chỉ tập trung vào xử lý nước thải sinh hoạt ở dạng lỏng; các thành phần phát thải đi kèm như bùn cặn hữu cơ, khí mùi phát sinh từ quá trình sục khí và phân hủy sinh học chưa được thiết kế hệ thống xử lý mùi triệt để bằng tháp hấp phụ hay lọc sinh học chuyên biệt.
  • Số liệu tính toán chất lượng nước thải đầu vào được kế thừa từ Báo cáo đánh giá tác động môi trường của dự án, chưa có điều kiện khảo sát thực tế biến động nồng độ ô nhiễm theo từng mùa hoạt động của cư dân chung cư.

Hướng mở rộng và phát triển tiếp:

  • Nghiên cứu bổ sung hệ thống thu gom và xử lý khí mùi phát sinh từ các cụm bể kín (bể tách dầu, bể điều hòa, bể tự hoại) nhằm tránh ảnh hưởng tiêu cực đến cư dân các tầng thấp của khối chung cư.
  • Nghiên cứu giải pháp tinh chế nước thải sau lắng bằng công nghệ lọc cát hoặc màng vi lọc để tái sử dụng nước sau xử lý cho mục đích tưới cây công viên (2.670,10 m²) và rửa đường nội bộ, góp phần tiết kiệm tài nguyên nước sạch cho tòa nhà.

Giá trị tham khảo

Đồ án có giá trị tham khảo học thuật và ứng dụng thực tiễn cao đối với các nhóm đối tượng:

  • Sinh viên và học viên chuyên ngành Kỹ thuật Môi trường, Quản lý Môi trường, Kỹ thuật Cấp thoát nước: Đồ án là tài liệu tham khảo hoàn chỉnh về trình tự tính toán thủy lực cho trạm xử lý nước thải sinh hoạt công suất vừa và nhỏ (dưới 1.000 m³/ngày.đêm).
  • Kỹ sư thiết kế công trình bảo vệ môi trường: Tham khảo phương pháp chuyển đổi nhu cầu sử dụng nước từ tiêu chuẩn xây dựng (TCVN 4513:1988, TCXDVN 33:2006, QCVN 01:2008/BXD) sang công suất trạm xử lý nước thải có xét hệ số không điều hòa theo TCXDVN 51:2008.
  • Đơn vị tư vấn và ban quản lý tòa nhà: Tham khảo bảng dự toán kinh tế, chủng loại thiết bị cơ điện (bơm chìm, đĩa phân phối khí) và các thông số vận hành thực tế của công nghệ màng sinh học chuyển động MBBR ứng dụng trong khu chung cư cao tầng.

Câu hỏi thường gặp

1. Cơ sở xác định công suất thiết kế trạm xử lý nước thải là 580 m³/ngày.đêm bắt nguồn từ đâu?
Công suất được tính toán dựa trên tổng nhu cầu cấp nước của dự án là 477,0 m³/ngày (bao gồm 2.196 cư dân với định mức 200 L/người.ngày; 6.108,42 m² sàn thương mại với định mức 5 L/m²; 55 trẻ mầm non với 100 L/trẻ; nhân viên nhà trẻ và ban quản lý với 45 L/người.ngày). Kết hợp với hệ số không điều hòa $K_d$ trong khoảng 1,15 – 1,3 theo Điều 3.2 TCXDVN 51:2008, tác giả đã chọn công suất thiết kế là 580 m³/ngày.đêm ($Q_{tb} = 24,17\text{ m}^3/\text{h}$).

2. Vì sao đồ án lại lựa chọn công nghệ MBBR thay vì công nghệ Aerotank truyền thống?
Dự án Khu nhà ở Ricca Phú Hữu có diện tích đất dành cho hạ tầng kỹ thuật hạn chế (chỉ 152,57 m²). Bể MBBR sử dụng các giá thể vi sinh di động lơ lửng giúp mật độ sinh khối tập trung cao hơn gấp nhiều lần so với bùn hoạt tính lơ lửng thông thường. Do vi sinh vật trên giá thể phân tầng thành 3 lớp (hiếu khí ngoài cùng, thiếu khí ở giữa và kỵ khí trong cùng), bể MBBR có thể đồng thời xử lý hữu cơ ($\text{BOD}_5$), Nitrat hóa và khử Nitrat mà không cần xây dựng cụm bể Anoxic độc lập, giúp tiết kiệm diện tích mặt bằng xây lắp và giảm thiểu khối tích công trình ngầm.

3. Bể điều hòa của trạm được thiết kế với thông số kỹ thuật và thiết bị như thế nào?
Bể điều hòa (TK-03) có kích thước xây dựng dài 8,6 m, rộng 5,0 m, chiều cao 4,5 m; thể tích hữu ích 172 m³ và thể tích xây dựng 193,5 m³; thời gian lưu nước $HRT = 7,11\text{ giờ}$. Bể được trang bị 25 đĩa phân phối khí SSI AFD 270 (Mỹ) đường kính 270 mm để chống lắng cặn và cấp khí xáo trộn; nước thải được chuyển sang cụm sinh học bằng 02 bơm chìm Zenit DRG 250 (Ý) công suất 1,8 kW, lưu lượng $14 - 27\text{ m}^3/\text{h}$.

4. Dầu mỡ từ hoạt động ăn uống của cư dân được xử lý qua công trình đơn vị nào?
Dầu mỡ được tách qua Bể tách dầu 3 ngăn (TK-02) hoạt động theo nguyên lý tuyển nổi trọng lực trước khi vào bể điều hòa. Công trình có thời gian lưu nước 1,25 giờ, gồm 01 ngăn đầu ($2,35 \times 1,8 \times 4,5\text{ m}$, $V_{hi} = 16,67\text{ m}^3$) và 02 ngăn kế tiếp ($2,35 \times 1,3 \times 4,5\text{ m}$, $V_{hi} = 8,33\text{ m}^3/\text{ngăn}$), đạt hiệu suất tách dầu mỡ 70%, giảm hàm lượng dầu mỡ từ 25 mg/L xuống còn 7,5 mg/L nhằm bảo vệ lớp màng vi sinh của các công trình phía sau.

5. Chất lượng nước sau xử lý của hệ thống đáp ứng tiêu chuẩn môi trường nào?
Nước thải sau quá trình khử trùng bằng hóa chất $\text{NaClO}$ tại bể khử trùng đáp ứng Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải sinh hoạt QCVN 14:2008/BTNMT Cột B. Cụ thể, các chỉ số nồng độ kiểm soát gồm: pH từ 6,5 - 8,5; TSS đạt 84,4 mg/L (ngưỡng $\le 100\text{ mg/L}$); Amoni đạt 6,0 mg/L (ngưỡng $\le 10\text{ mg/L}$); Tổng P đạt 6,0 mg/L (ngưỡng $\le 10\text{ mg/L}$); Dầu mỡ đạt 7,5 mg/L (ngưỡng $\le 20\text{ mg/L}$) và Coliform đạt 405 MPN/100mL (ngưỡng $\le 5.000\text{ MPN/100mL}$).

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp của tác giả Ngô Quang Tâm đã giải quyết thành công bài toán kỹ thuật thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt công suất 580 m³/ngày.đêm cho Khu nhà ở Ricca Phú Hữu, Phường Phú Hữu, Quận 9. Bằng việc phân tích kỹ lưỡng các tiêu chuẩn hiện hành và so sánh các phương án kỹ thuật, tác giả đã lựa chọn dây chuyền công nghệ MBBR với cấu tạo nhỏ gọn, hiệu quả xử lý cao, phù hợp với điều kiện hạn chế diện tích của khối nhà cao tầng. Nước thải sau xử lý qua hệ thống bảo đảm đáp ứng đầy đủ các thông số xả thải theo quy chuẩn QCVN 14:2008/BTNMT Cột B trước khi thoát ra nguồn tiếp nhận. Hồ sơ thiết kế được trình bày hệ thống từ tính toán thủy lực, chọn lựa thiết bị cơ điện đến các bản vẽ kỹ thuật, có tính ứng dụng thực tiễn cao cho công tác thi công và vận hành trạm xử lý tại công trình.