Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu
Trong quá trình đô thị hóa và phát triển các khu đô thị phức hợp đa chức năng, công tác thu gom và xử lý nước thải sinh hoạt trước khi xả ra nguồn tiếp nhận là yêu cầu kỹ thuật và pháp lý bắt buộc nhằm bảo vệ chất lượng môi trường nước. Đề tài khóa luận tốt nghiệp kỹ sư ngành Kỹ thuật Môi trường của tác giả Trần Vân Anh tập trung vào việc nghiên cứu, lựa chọn công nghệ và thiết kế chi tiết trạm xử lý nước thải cho phân khu Lô II4B.1 thuộc dự án Khu phức hợp căn hộ kết hợp thương mại dịch vụ, văn phòng và nhà ở xã hội tại thành phố Thủ Đức, Thành phố Hồ Chí Minh.
Lý do chọn đề tài và bối cảnh thực tiễn
Khu phức hợp do Công ty Cổ phần Đầu tư Thương mại Dịch vụ An Khang Land làm chủ đầu tư, tọa lạc tại số 11 đường Đào Trinh Nhất, khu phố 1, phường Linh Tây, thành phố Thủ Đức. Toàn bộ khu quy hoạch gồm các lô đất chức năng riêng biệt (lô II4B-1/2, II4A, V-1). Nước thải sinh hoạt phát sinh từ các khối nhà chung cư cao tầng, khu thương mại dịch vụ, văn phòng và nhà trẻ chứa hàm lượng lớn chất rắn lơ lửng, chất hữu cơ hòa tan ($BOD_5$, $COD$), hợp chất dinh dưỡng (Nitơ, Photpho), dầu mỡ và vi sinh vật gây bệnh. Nếu không được xử lý sơ bộ và xử lý triệt để, nguồn thải này sẽ gây suy giảm nghiêm trọng chất lượng nguồn tiếp nhận, làm tăng nguy cơ phú dưỡng hóa và lan truyền mầm bệnh. Do đó, việc thiết kế một trạm xử lý nước thải riêng biệt, tối ưu về mặt kỹ thuật và kinh tế cho lô đất II4B.1 với công suất $1600\text{ m}^3/\text{ngày.đêm}$ là nhiệm vụ cấp thiết.
Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu
Mục tiêu tổng quát của đề tài là tính toán thiết kế hoàn chỉnh hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt cho Lô II4B.1 đạt công suất $1600\text{ m}^3/\text{ngày.đêm}$, đảm bảo chất lượng nước đầu ra đáp ứng Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải sinh hoạt QCVN 14:2008/BTNMT (cột B).
Để đạt được mục tiêu trên, khóa luận thực hiện các nhiệm vụ nghiên cứu cụ thể sau:
- Thu thập thông tin tổng quan về hiện trạng quy hoạch, quy mô dân số, khối lượng và điều kiện tự nhiên của dự án.
- Tính toán nhu cầu dùng nước, xác định lưu lượng thoát nước và dự báo các chỉ tiêu ô nhiễm đặc trưng của dòng nước thải sinh hoạt.
- Tổng quan các quy trình công nghệ xử lý nước thải đô thị điển hình và khảo sát các mô hình xử lý thực tế tương đồng.
- Đề xuất 02 phương án công nghệ xử lý nước thải khả thi và thực hiện tính toán chi tiết kích thước các công trình đơn vị cho từng phương án.
- Lập dự toán kinh tế (chi phí đầu tư xây dựng, thiết bị và chi phí vận hành thường niên), so sánh phân tích kỹ thuật - kinh tế để lựa chọn phương án tối ưu.
- Thiết lập hồ sơ bản vẽ thiết kế công nghệ và chi tiết các hạng mục của trạm xử lý được chọn.
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- Đối tượng nghiên cứu: Toàn bộ dòng nước thải sinh hoạt phát sinh từ Lô II4B.1, bao gồm nước thải đen từ nhà vệ sinh (đã qua bể tự hoại sơ bộ) và nước thải xám từ các hoạt động nhà bếp, chậu rửa, tắm giặt, thương mại dịch vụ và nhà trẻ.
- Phạm vi không gian: Mặt bằng quy hoạch Lô II4B.1 thuộc dự án tại phường Linh Tây, thành phố Thủ Đức, Thành phố Hồ Chí Minh.
- Phạm vi thời gian: Đề tài được triển khai và hoàn thành từ tháng 08/2023 đến tháng 09/2023.
- Phạm vi tiêu chuẩn chất lượng: Nước thải sau xử lý phải đạt QCVN 14:2008/BTNMT cột B trước khi xả vào hệ thống thoát nước chung của đô thị.
Cơ sở thiết kế và phương pháp tính toán
Khung pháp lý và tiêu chuẩn áp dụng
Quá trình tính toán nhu cầu sử dụng nước, lưu lượng nước thải và thiết kế kỹ thuật các công trình xử lý dựa trên hệ thống văn bản quy chuẩn, tiêu chuẩn kỹ thuật sau:
- QCVN 14:2008/BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải sinh hoạt (áp dụng ngưỡng xả thải Cột B).
- TCVN 4513:1988: Cấp nước bên trong - Tiêu chuẩn thiết kế (xác định định mức cấp nước căn hộ $200\text{ L/người.ngày}$, nhà trẻ $75\text{ L/trẻ.ngày}$, nhân viên quản lý $25\text{ L/ca}$).
- QCXDVN 01:2008: Quy chuẩn xây dựng Việt Nam về quy hoạch xây dựng (định mức nước dịch vụ thương mại $5\text{ L/m}^2\text{ sàn}$).
- QCVN 07-4:2016/BXD: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia các công trình hạ tầng kỹ thuật đô thị - Công trình giao thông.
- TCXDVN 51:2008: Thoát nước - Mạng lưới bên ngoài và công trình (tính toán tải lượng ô nhiễm bình quân đầu người).
- Giáo trình và tài liệu chuyên ngành: "Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp" (Lâm Minh Triết, 2006, 2008) và tài liệu đánh giá nhanh môi trường WHO (1992).
Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp thu thập và thống kê số liệu: Tập hợp hồ sơ quy hoạch kiến trúc của dự án, các dữ liệu về điều kiện địa hình, địa chất công trình, khí hậu thủy văn khu vực Linh Trung - Linh Tây, kết hợp tra cứu các tiêu chuẩn thiết kế cấp thoát nước hiện hành.
- Phương pháp tính toán chuyên ngành: Sử dụng các phương trình thủy lực, động học phản ứng sinh hóa để tính toán thể tích, kích thước hình học, nhu cầu cấp khí oxy, lượng bùn phát sinh và diện tích các công trình đơn vị xử lý.
- Phương pháp phân tích và so sánh: Đánh giá ưu nhược điểm kỹ thuật (hiệu suất xử lý $BOD_5$, $COD$, $SS$, $N$, $P$, độ ổn định vận hành, khả năng chịu tải) và lập bài toán so sánh chi phí vốn đầu tư ($CAPEX$), chi phí vận hành ($OPEX$) cho 02 dây chuyền công nghệ.
- Phương pháp phần mềm ứng dụng: Sử dụng Microsoft Excel để xử lý số liệu bảng biểu và mô hình tính toán kinh tế; ứng dụng Revit để thiết lập hồ sơ bản vẽ kỹ thuật các hạng mục công trình.
Thiết kế kỹ thuật và thông số công nghệ
Lưu lượng và thông số ô nhiễm đầu vào
Căn cứ trên quy mô kiến trúc Lô II4B.1 (1.421 căn hộ với 5.684 dân cư; $31.605,75\text{ m}^2$ sàn thương mại; nhà trẻ 213 trẻ và 30 nhân viên; 20 nhân viên quản lý tòa nhà và 48 thùng rác $660\text{ L}$), tổng lưu lượng nước cấp tính toán là $1316,1\text{ m}^3/\text{ngày}$. Lưu lượng nước thải tính bằng $100%$ lưu lượng cấp nước ($1316,1\text{ m}^3/\text{ngày}$). Với hệ số không điều hòa $K = 1,2$, công suất tính toán trạm xử lý đạt $1579,3\text{ m}^3/\text{ngày.đêm}$. Khóa luận lựa chọn công suất thiết kế trọn gói là $1600\text{ m}^3/\text{ngày.đêm}$ ($Q_{tb} = 66,7\text{ m}^3/\text{h} = 18,5\text{ L/s}$; với hệ số $K_{max} = 1,93$, lưu lượng giờ lớn nhất $Q_{h_max} = 128,7\text{ m}^3/\text{h}$).
| STT |
Chỉ tiêu ô nhiễm |
Đơn vị |
Nồng độ đầu vào |
QCVN 14:2008 (Cột B) |
Hiệu suất xử lý yêu cầu (%) |
| 1 |
Chất rắn lơ lửng ($SS$) |
mg/L |
240 |
100 |
58,3% |
| 2 |
$COD$ |
mg/L |
335 |
- |
- |
| 3 |
$BOD_5$ |
mg/L |
240 |
50 |
79,2% |
| 4 |
Amoni ($N\text{-}NH_4^+$) |
mg/L |
30 |
10 |
66,7% |
| 5 |
Nitơ tổng ($TN$) |
mg/L |
45 |
- |
- |
| 6 |
Photpho tổng ($TP$) |
mg/L |
12 |
10 |
16,7% |
| 7 |
Dầu mỡ động thực vật |
mg/L |
100 |
20 |
80,0% |
| 8 |
Tổng Coliforms |
MPN/100mL |
$10^6$ |
5.000 |
99,5% |
Đề xuất và so sánh hai phương án công nghệ
Khóa luận xây dựng và tính toán 02 dây chuyền công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt bậc 2:
-
Phương án 1 (Công nghệ MBBR):
- Dây chuyền: Nước thải đen (đã qua bể tự hoại) + Nước thải xám $\rightarrow$ Song chắn rác (trong hố thu gom) $\rightarrow$ Bể tách dầu mỡ $\rightarrow$ Bể điều hòa $\rightarrow$ Bể đệm sinh học hiếu khí di động (MBBR) $\rightarrow$ Bể lắng sinh học (bể lắng đứng) $\rightarrow$ Bể khử trùng (bằng dung dịch Chlorine) $\rightarrow$ Nguồn tiếp nhận.
- Xử lý bùn: Bùn lắng từ bể lắng sinh học được định kỳ xả về Bể chứa bùn để thu gom, nén và đưa xe hút chuyên dụng vận chuyển đi xử lý.
-
Phương án 2 (Công nghệ MBR):
- Dây chuyền: Nước thải đen (đã qua bể tự hoại) + Nước thải xám $\rightarrow$ Song chắn rác (hố thu) $\rightarrow$ Bể tách dầu mỡ $\rightarrow$ Bể điều hòa $\rightarrow$ Bể thiếu khí (Anoxic) $\rightarrow$ Bể hiếu khí (Aerotank) $\rightarrow$ Bể phản ứng màng sinh học (MBR) $\rightarrow$ Bể chứa nước sau MBR $\rightarrow$ Nguồn tiếp nhận.
- Cơ chế màng: Kỹ thuật vi lọc/siêu lọc với kích thước lỗ màng $0,01 - 0,2\ \mu\text{m}$ giữ lại toàn bộ sinh khối bùn và vi sinh vật, không cần xây dựng bể lắng sinh học và bể khử trùng hóa chất.
Cơ sở phản ứng sinh hóa trong xử lý hiếu khí
Khóa luận trình bày hệ thống phương trình chuyển hóa sinh hóa của bùn hoạt tính và màng vi sinh:
- Oxy hóa chất hữu cơ:
$$C_xH_yO_z + O_2 \xrightarrow{\text{Enzyme}} CO_2 + H_2O + \Delta H$$
- Tổng hợp sinh khối tế bào mới:
$$C_xH_yO_z + NH_3 + O_2 \xrightarrow{\text{Enzyme}} C_5H_7NO_2 \text{ (Tế bào vi khuẩn)} + CO_2 + H_2O - \Delta H$$
- Quá trình tự oxy hóa (phân hủy nội bào):
$$C_5H_7NO_2 + 5O_2 \xrightarrow{\text{Enzyme}} 5CO_2 + 2H_2O + NH_3 + \Delta H$$
Nội dung chính theo từng chương
Chương 1: Mở đầu
Chương 1 xác định tính cấp thiết của việc xây dựng hệ thống xử lý nước thải độc lập cho các phân khu thuộc cụm phức hợp căn hộ, văn phòng và nhà ở xã hội. Đặt ra mục tiêu thiết kế công trình công suất $1600\text{ m}^3/\text{ngày.đêm}$ đạt chuẩn QCVN 14:2008/BTNMT cột B. Xác định 6 nội dung công việc chính, các phương pháp nghiên cứu áp dụng (thống kê, tính toán, so sánh, sử dụng phần mềm Revit/Excel) cùng đối tượng và phạm vi thực hiện tại Lô II4B.1. Nêu rõ ý nghĩa môi trường, ý nghĩa kinh tế và giá trị thực tiễn áp dụng cho các dự án bất động sản có tính chất dòng thải tương đương.
Chương 2: Tổng quan
Chương này cung cấp hệ thống thông tin chi tiết về dự án và cơ sở lý thuyết xử lý nước thải:
- Thông tin quy hoạch: Dự án có tổng diện tích quy hoạch đất hỗn hợp, gồm Phân khu 1 Lô II.4B diện tích $28.063,8\text{ m}^2$ (Khu A căn hộ kết hợp thương mại 40 tầng, dân số 4.264 người; Khu B nhà ở xã hội 40 tầng, dân số 956 người; Khu C cây xanh), Phân khu 2 Lô V.1 diện tích $9.300\text{ m}^2$ (cao 16 tầng, dân số 800 người), Phân khu 3 Lô II.4A diện tích $2.291,1\text{ m}^2$ (cao 40 tầng, dân số 605 người). Tổng quy mô dân số toàn dự án là 6.625 người. Địa hình dốc thoải $1% - 3%$, nền đất trầm tích bazan, khí hậu nhiệt đới gió mùa cận xích đạo với nhiệt độ trung bình năm $27^\circ\text{C}$, độ ẩm trung bình $78,9%$.
- Đặc trưng dòng thải: Phân tích nguồn gốc nước thải đen và nước thải xám. Nêu rõ tỷ lệ chất hữu cơ chiếm $50% - 60%$ (chủ yếu là protein $40% - 60%$, hydrocacbon $25% - 50%$, chất béo, ure) và chất vô cơ chiếm $40% - 42%$.
- Tổng quan các công đoạn xử lý: Khảo sát chi tiết cấu tạo, nguyên lý vận hành của các công trình xử lý cơ học (song chắn rác, bể lắng cát, bể tách dầu mỡ, bể điều hòa, bể lắng ngang, bể lắng đứng, bể lắng ly tâm, bể lọc chậm, lọc nhanh), công trình sinh học (bể Anoxic khử nitrat, bể Aerotank, bể MBBR, bể phản ứng từng mẻ SBR, bể lọc màng MBR), công đoạn khử trùng (Clo, tia tử ngoại UV, Ozon, Iod) và các phương pháp xử lý bùn (máy ép băng tải, lọc chân không, quay ly tâm, lọc ép).
- Khảo sát mô hình thực tế: Đánh giá dây chuyền công nghệ của hệ thống xử lý nước thải tòa nhà Sài Gòn Royal (công nghệ sinh học thiếu khí - hiếu khí kết hợp khử trùng Chlorine) và Nhà máy xử lý nước thải Dĩ An - Bình Dương (công nghệ mẻ sinh học ASBR kết hợp khử trùng UV).
Chương 3: Tính toán công suất và đề xuất công nghệ xử lý
- Tính toán lưu lượng: Xác lập bảng phân bổ lưu lượng chi tiết cho từng hạng mục công trình của Lô II4B.1 (căn hộ, thương mại, nhà trẻ, nhân viên, vệ sinh rác), xác định công suất trạm $1600\text{ m}^3/\text{ngày.đêm}$.
- Tính toán mức độ cần thiết xử lý: Đối chiếu dữ liệu đầu vào với QCVN 14:2008 cột B để xác định mức độ xử lý chất rắn lơ lửng $SS$ cần đạt $58,3%$, $BOD_5$ cần đạt $79,2%$, dầu mỡ cần đạt $80,0%$, $N\text{-}NH_4^+$ cần đạt $66,7%$, Coliforms cần đạt $99,5%$.
- Mô tả chi tiết 02 phương án: Trình bày cấu tạo công nghệ, thông số thiết kế cho Phương án 1 (MBBR kết hợp lắng sinh học và khử trùng Clo) và Phương án 2 (Anoxic - Aerotank kết hợp cụm màng MBR).
- Tính toán kích thước công trình đơn vị: Trình bày nguyên lý và kích thước tính toán sơ bộ của hố thu gom, bể tách dầu mỡ, bể điều hòa, bể MBBR, bể lắng đứng, bể khử trùng, bể chứa bùn (cho Phương án 1) và bể Anoxic, bể MBR, bể chứa nước sau màng (cho Phương án 2).
Chương 4: Tính toán kinh tế
Chương 4 thực hiện hạch toán chi phí chi tiết giữa 2 phương án công nghệ:
- Phương án 1 (MBBR): Tổng hợp chi phí xây dựng cơ bản ($T_1$), chi phí máy móc thiết bị ($T_2$), chi phí phụ kiện và quản lý gián tiếp ($T_3$), chi phí nhân công vận hành ($A_1$), chi phí điện năng tiêu thụ ($A_2$), chi phí hóa chất khử trùng và khấu hao. Kết quả tính ra giá thành xử lý cho $1\text{ m}^3$ nước thải là 5.705 VNĐ.
- Phương án 2 (MBR): Tổng hợp chi phí xây lắp ($T'_1$), thiết bị màng lọc và máy bơm ($T'_2$), phụ kiện ($T'_3$), nhân công ($A'_1$), điện năng ($A'_2$), hóa chất rửa màng định kỳ và khấu hao thay màng. Kết quả tính ra giá thành xử lý cho $1\text{ m}^3$ nước thải là 7.953 VNĐ.
- Phân tích lựa chọn: Lựa chọn Phương án 1 làm phương án tối ưu để triển khai hồ sơ thiết kế thi công do tối ưu chi phí đầu tư ban đầu, chi phí xử lý trên mỗi đơn vị thể tích thấp hơn $28,3%$, quy trình vận hành ít phức tạp và không đòi hỏi chi phí thay thế màng định kỳ đắt đỏ.
Chương 5: Kết luận và kiến nghị
Tổng kết toàn bộ các kết quả đạt được về tính toán kỹ thuật, chỉ tiêu kinh tế và đề xuất kiến nghị về công tác quản lý vận hành, bảo trì thiết bị và kiểm soát chất lượng nước thải định kỳ khi trạm xử lý đi vào hoạt động thực tế.
Kết quả và đóng góp
Kết quả tính toán kỹ thuật và kinh tế
Khóa luận đã hoàn thành các chỉ tiêu định lượng cụ thể:
- Xác lập công suất thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt Lô II4B.1 là $1600\text{ m}^3/\text{ngày.đêm}$ ($Q_{tb} = 66,7\text{ m}^3/\text{h}$, $Q_{h_max} = 128,7\text{ m}^3/\text{h}$).
- Tính toán chi tiết hiệu quả xử lý của hệ sinh thái đệm di động MBBR: mật độ vi sinh bám dính cao giúp hiệu suất xử lý $BOD_5$ đạt $85%$, $N\text{-}NH_4^+$ đạt $95%$, tổng photpho đạt $70%$, đảm bảo nước đầu ra đạt QCVN 14:2008/BTNMT cột B.
- So sánh định lượng chi phí vận hành giữa hai phương án công nghệ:
| Hạng mục so sánh |
Phương án 1 (Công nghệ MBBR) |
Phương án 2 (Công nghệ MBR) |
| Quy trình công nghệ chính |
Hố thu - Tách dầu - Điều hòa - MBBR - Lắng đứng - Khử trùng Clo |
Hố thu - Tách dầu - Điều hòa - Anoxic - Aerotank - Bể màng MBR |
| Nhu cầu xây bể lắng & khử trùng |
Có bể lắng sinh học và bể khử trùng hóa chất |
Không cần bể lắng và bể khử trùng riêng |
| Thể tích công trình sinh học |
Giảm đáng kể nhờ giá thể lơ lửng mật độ cao |
Rất gọn, mật độ bùn sinh học ($MLSS$) rất cao |
| Yêu cầu kỹ thuật vận hành |
Đơn giản, không đòi hỏi trình độ kỹ thuật cao |
Phức tạp, phải súc rửa màng bằng hóa chất và khí định kỳ |
| Giá thành xử lý trên $1\text{ m}^3$ nước thải |
5.705 VNĐ/m³ |
7.953 VNĐ/m³ |
| Đánh giá lựa chọn |
Được chọn để thiết kế chi tiết |
Không chọn do chi phí đầu tư và vận hành cao |
Giải pháp và kiến nghị của tác giả
- Ứng dụng công nghệ MBBR với giá thể dính bám chuyển động giúp tiết kiệm diện tích xây dựng trạm ngầm/bán ngầm trong khu phức hợp cao tầng, giảm lượng bùn thải phát sinh và hạn chế hiện tượng nghẹt bùn so với Aerotank truyền thống.
- Thiết lập hệ thống tách dầu mỡ sơ bộ 2 ngăn ngay sau hố thu gom để ngăn chặn triệt để nguy cơ dầu mỡ gây bít tắc giá thể vi sinh và đường ống dẫn.
- Bố trí hệ thống phân phối khí sục liên tục nhằm duy trì nồng độ oxy hòa tan ($DO > 2\text{ mg/L}$) trong bể MBBR để các hạt giá thể chuyển động đều khắp thể tích bể.
Đóng góp của đề tài
- Cung cấp phương pháp luận và số liệu tính toán chi tiết về nhu cầu dùng nước và thoát nước đặc thù cho mô hình khu phức hợp cao tầng kết hợp đa dạng loại hình (căn hộ ở, nhà ở xã hội, sàn thương mại, nhà trẻ).
- Cung cấp mô hình so sánh định lượng trực tiếp về mặt kỹ thuật và giá thành đơn vị giữa hai công nghệ xử lý sinh học tiên tiến (MBBR và MBR) cho nước thải sinh hoạt quy mô trung bình ($1600\text{ m}^3/\text{ngày.đêm}$).
Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp
- Hạn chế:
- Do dự án đang trong giai đoạn chuẩn bị đầu tư xây dựng, các thông số nồng độ chất ô nhiễm đầu vào ($BOD_5$, $COD$, $SS$, $N$, $P$, dầu mỡ, Coliforms) được giả định và ngoại suy dựa trên tài liệu lý thuyết giáo trình và tiêu chuẩn thiết kế, chưa có số liệu trắc quan đo đạc thực tế từ dòng thải thực tế của dự án.
- Khóa luận mới dừng lại ở việc tính toán thiết kế kỹ thuật, lập dự toán kinh tế lý thuyết và bản vẽ công nghệ, chưa có điều kiện kiểm nghiệm thực nghiệm trên mô hình pilot tại hiện trường.
- Hướng phát triển:
- Cần tiến hành lấy mẫu phân tích thực tế chất lượng nước thải sinh hoạt khi dự án đi vào vận hành từng giai đoạn để hiệu chỉnh chế độ cấp khí, lưu lượng tuần hoàn bùn và liều lượng hóa chất khử trùng phù hợp.
- Nghiên cứu khả năng khử trùng bậc cao hoặc bổ sung công đoạn lọc tinh để tái sử dụng nước sau xử lý cho mục đích tưới cây cảnh quan, rửa đường nội bộ trong khu phức hợp nhằm tiết kiệm tài nguyên nước.
Giá trị tham khảo
Tài liệu khóa luận có giá trị tham khảo chuyên môn đối với:
- Sinh viên và học viên ngành Kỹ thuật Môi trường, Công nghệ Môi trường, Cấp thoát nước: Tham khảo phương pháp tính toán chi tiết từng công trình đơn vị trong trạm xử lý nước thải sinh hoạt (hố thu gom, song chắn rác, bể tách dầu mỡ, bể điều hòa, bể MBBR, bể lắng đứng, bể khử trùng, bể chứa bùn) và biểu mẫu dự toán chi phí kinh tế ($CAPEX$/$OPEX$).
- Kỹ sư thiết kế công trình xử lý nước thải: Tham khảo các bảng thông số kỹ thuật đặc trưng của giá thể MBBR, cường độ thổi khí, vận tốc lắng, chỉ tiêu tính toán phụ tải cấp nước và thoát nước cho các tổ hợp công trình đa chức năng (chung cư cao tầng kết hợp trung tâm thương mại và trường mầm non).
- Phần nội dung đáng chú ý nhất: Bảng tính toán phân bổ lưu lượng chi tiết theo từng đối tượng sử dụng nước (Bảng 3.1) và các bảng tính toán chi tiết công trình đơn vị tại Phụ lục 1, Phụ lục 2.
Câu hỏi thường gặp
1. Trạm xử lý nước thải Lô II4B.1 được thiết kế với công suất bao nhiêu và tiếp nhận nguồn thải từ đâu?
Trạm xử lý được thiết kế với công suất $1600\text{ m}^3/\text{ngày.đêm}$ ($Q_{tb} = 66,7\text{ m}^3/\text{h}$, $Q_{h_max} = 128,7\text{ m}^3/\text{h}$). Trạm tiếp nhận toàn bộ nước thải sinh hoạt của Lô II4B.1 gồm 1.421 căn hộ chung cư (5.684 dân), $31.605,75\text{ m}^2$ sàn thương mại dịch vụ, nhà trẻ (213 trẻ, 30 giáo viên/nhân viên), 20 nhân viên quản lý tòa nhà và nước vệ sinh từ 48 thùng rác $660\text{ L}$.
2. Tiêu chuẩn chất lượng nước đầu ra của trạm xử lý được quy định theo văn bản nào?
Chất lượng nước thải sau xử lý của hệ thống phải đạt Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải sinh hoạt QCVN 14:2008/BTNMT cột B trước khi xả ra nguồn tiếp nhận đô thị (với các chỉ tiêu khống chế: $BOD_5 \le 50\text{ mg/L}$, $SS \le 100\text{ mg/L}$, $N\text{-}NH_4^+ \le 10\text{ mg/L}$, Tổng Photpho $\le 10\text{ mg/L}$, Dầu mỡ $\le 20\text{ mg/L}$, Tổng Coliforms $\le 5.000\text{ MPN/100mL}$).
3. Hai phương án công nghệ xử lý nước thải được tác giả đưa ra so sánh là gì?
Tác giả đề xuất 02 phương án:
- Phương án 1: Xử lý sinh học bằng công nghệ đệm di động MBBR kết hợp bể lắng sinh học dạng đứng và khử trùng bằng hóa chất Clo.
- Phương án 2: Xử lý sinh học bằng hệ thống thiếu khí - hiếu khí (Anoxic - Aerotank) kết hợp lọc tách sinh khối trực tiếp bằng cụm màng sinh học MBR.
4. Tại sao Phương án 1 (công nghệ MBBR) được lựa chọn thay vì Phương án 2 (công nghệ MBR)?
Phương án 1 được lựa chọn vì đảm bảo hiệu quả xử lý đạt QCVN 14:2008 cột B nhưng có giá thành xử lý cho $1\text{ m}^3$ nước thải thấp hơn đáng kể ($5.705\text{ VNĐ/m}^3$ so với $7.953\text{ VNĐ/m}^3$ của MBR). Đồng thời, công nghệ MBBR có chi phí đầu tư thiết bị ban đầu thấp hơn, quy trình vận hành đơn giản, ít nguy cơ tắc nghẽn và không tốn kém chi phí hóa chất súc rửa màng và thay thế màng lọc định kỳ.
5. Nồng độ ô nhiễm đầu vào của các chất hữu cơ và chất rắn lơ lửng được tính toán là bao nhiêu?
Theo tính chất nước thải đầu vào được xác định trong khóa luận: Nồng độ chất rắn lơ lửng $SS = 240\text{ mg/L}$ (mức độ xử lý cần thiết $58,3%$), $BOD_5 = 240\text{ mg/L}$ (mức độ xử lý cần thiết $79,2%$), $COD = 335\text{ mg/L}$, Amoni $N\text{-}NH_4^+ = 30\text{ mg/L}$ (mức độ xử lý cần thiết $66,7%$), Dầu mỡ $= 100\text{ mg/L}$ (mức độ xử lý cần thiết $80,0%$) và Tổng Coliforms $= 10^6\text{ MPN/100mL}$ (mức độ xử lý cần thiết $99,5%$).
Kết luận
Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Trần Vân Anh đã giải quyết hoàn chỉnh bài toán thiết kế kỹ thuật trạm xử lý nước thải sinh hoạt công suất $1600\text{ m}^3/\text{ngày.đêm}$ cho Lô II4B.1 thuộc khu phức hợp tại thành phố Thủ Đức. Thông qua quá trình tính toán lưu lượng, tải lượng ô nhiễm và phân tích kỹ thuật - kinh tế giữa 02 dây chuyền công nghệ MBBR và MBR, tác giả đã chứng minh tính tối ưu của phương án MBBR với giá thành xử lý $5.705\text{ VNĐ/m}^3$. Công trình sau thiết kế đảm bảo chất lượng nước thải đầu ra đạt QCVN 14:2008/BTNMT cột B, cung cấp đầy đủ căn cứ kỹ thuật và hồ sơ bản vẽ phục vụ cho công tác triển khai xây dựng thực tế.
