Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu
Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Phạm Văn Định, sinh viên ngành Kỹ thuật Môi trường (Trường Đại học Dân lập Hải Phòng, năm 2016), được thực hiện dưới sự hướng dẫn khoa học của ThS. Nguyễn Thị Mai Linh, tập trung giải quyết bài toán xử lý chất thải lỏng phát sinh từ các khu tập trung dân cư đô thị.
Bối cảnh thực tiễn được tác giả nêu rõ xuất phát từ quá trình bùng nổ dân số và tốc độ phát triển nhanh của hạ tầng đô thị, dịch vụ và khu dân cư. Cùng với sự phát triển đó, lượng nước thải sinh hoạt phát sinh ngày một lớn nhưng việc đầu tư cho các hệ thống thu gom và xử lý tập trung chưa đồng bộ. Thực tế phần lớn nước thải xả trực tiếp ra nguồn tiếp nhận tự nhiên (kênh rạch, ao hồ, sông ngòi) gây suy thoái hệ sinh thái thủy sinh, ô nhiễm môi trường nước, làm mất mỹ quan cảnh quan đô thị và đe dọa trực tiếp đến sức khỏe của cộng đồng dân cư. Do đó, việc xây dựng trạm xử lý nước thải sinh hoạt đạt quy chuẩn xả thải trước khi xả ra môi trường là yêu cầu cấp thiết.
Mục tiêu và các nhiệm vụ nghiên cứu cụ thể của đề tài bao gồm:
- Thu thập và tổng hợp các số liệu cơ sở về đặc tính, lưu lượng, thành phần ô nhiễm của nước thải sinh hoạt đô thị.
- Đề xuất các phương án công nghệ khả thi và lựa chọn dây chuyền công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt công suất $1000\text{ m}^3/\text{ngày đêm}$ đáp ứng tiêu chuẩn xả thải.
- Tính toán công nghệ và xác định thông số hình học, thủy lực chi tiết cho từng công trình đơn vị trong hệ thống xử lý.
- Lập dự toán sơ bộ chi phí đầu tư xây dựng công trình, mua sắm máy móc thiết bị và chi phí quản lý vận hành trạm xử lý.
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:
- Đối tượng nghiên cứu: Nước thải sinh hoạt từ các khu dân cư tập trung, chứa hàm lượng chất hữu cơ, chất rắn lơ lửng, chất dinh dưỡng (Nitơ, Photpho) và vi sinh vật gây bệnh.
- Phạm vi nghiên cứu: Thiết kế hệ thống xử lý với công suất thiết kế trung bình $1000\text{ m}^3/\text{ngày đêm}$. Nước thải sau xử lý được yêu cầu đáp ứng Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải sinh hoạt QCVN 14:2008/BTNMT (Cột B). Địa bàn nghiên cứu và hoàn thành khóa luận tại thành phố Hải Phòng trong thời gian từ ngày 27/04/2016 đến ngày 08/07/2016.
Cơ sở lý thuyết và phương pháp
Cơ sở lý luận của khóa luận được xây dựng dựa trên nguyên lý xử lý chất thải bằng các phương pháp cơ học, hóa lý và sinh học:
- Cơ chế cơ học và hóa lý: Lắng trọng lực, chặn rác qua song/lưới chắn, điều hòa lưu lượng nồng độ, quá trình keo tụ - tạo bông thông qua việc bổ sung chất đông tụ vô cơ (nhôm sunfat, sắt sunfat, sắt clorua, PAC) và polymer hữu cơ (PAM) nhằm phá vỡ độ bền của hạt keo và tạo bông cặn lắng được.
- Cơ chế xử lý sinh học hiếu khí: Sử dụng quần thể vi sinh vật hiếu khí lơ lửng (bùn hoạt tính) hoặc dính bám để oxy hóa các hợp chất hữu cơ chứa carbon thành $\text{CO}_2$ và $\text{H}_2\text{O}$, tổng hợp tế bào mới ($\text{C}_5\text{H}_7\text{NO}_2$) và phân hủy nội bào; nghiên cứu các dạng công trình như Aerotank, bể phản ứng hoạt động theo mẻ (SBR), bể lọc sinh học (Biofilter).
- Cơ chế phân hủy sinh học kỵ khí: Quá trình phân hủy chất hữu cơ qua 4 giai đoạn nối tiếp (thủy phân, acid hóa, acetate hóa và methane hóa) tạo khí biogas ($\text{CH}_4$, $\text{CO}_2$); các mô hình như bể bùn kỵ khí dòng chảy ngược (UASB) và bể lọc kỵ khí (Anaerobic Filter).
- Tiêu chuẩn và quy chuẩn kỹ thuật: Văn bản pháp lý cốt lõi được áp dụng là Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải sinh hoạt QCVN 14:2008/BTNMT; tiêu chuẩn tính toán thoát nước mạng lưới bên ngoài và công trình TCXD 51-1984 và TCXD 51-2008.
Phương pháp nghiên cứu và tính toán thực tế:
- Phương pháp phân tích - tổng hợp tài liệu chuyên ngành: Kế thừa các công thức tính toán thủy lực, thông số thiết kế từ các giáo trình kỹ thuật môi trường đã xuất bản (Lâm Minh Triết, Trịnh Xuân Lai, Trần Văn Nhân - Ngô Thị Nga).
- Phương pháp tính toán kỹ thuật kỹ thuật môi trường: Sử dụng các công thức kinh nghiệm và cân bằng vật chất để xác định hệ số không điều hòa, lưu lượng tính toán ($Q_{\text{tb}}$, $Q_{\text{max}}$), hiệu suất xử lý yêu cầu, kích thước hình học bể, thông số hệ thống phân phối khí, công suất máy thổi khí và bơm bùn.
- Nguồn dữ liệu: Dữ liệu đặc tính nước thải sinh hoạt khu dân cư, định mức tải trọng chất bẩn theo đầu người và các hệ số thực nghiệm thu thập từ tiêu chuẩn xây dựng và tài liệu quan trắc chuyên ngành.
Nội dung chính theo từng chương
Chương I: Tổng quan về nước thải sinh hoạt
Chương này hệ thống hóa các khái niệm, nguồn gốc phát sinh và đặc tính ô nhiễm của nước thải sinh hoạt. Theo QCVN 14:2008/BTNMT, nước thải sinh hoạt phát sinh từ các hoạt động sinh hoạt của khu dân cư, thương mại, công sở, trường học, với tiêu chuẩn cấp nước đô thị tại Việt Nam dao động từ 120 đến 180 L/người.ngày (nông thôn từ 50 đến 100 L/người.ngày), lượng nước thải chiếm khoảng 65% - 90% lượng nước cấp.
Về thành phần ô nhiễm, nước thải gồm chất bài tiết con người và nước thải tắm giặt, nấu nướng, tẩy rửa. Tác giả phân tích chi tiết các thông số vật lý (SS, màu, mùi do $\text{H}_2\text{S}$), thông số hóa học (pH, COD, $\text{BOD}_5$, DO, các dạng hợp chất Nitơ, Photpho) và vi sinh vật gây bệnh (vi khuẩn tả Vibrio comma, thương hàn Salmonella typhosa, virus, giun sán). Đánh giá thực trạng đến năm 2014, cả nước có 32 thành phố có dự án thoát nước với tỷ lệ đấu nối trên 90%, 27 nhà máy xử lý tập trung đạt công suất khoảng $770.000\text{ m}^3/\text{ngày đêm}$ (xử lý khoảng 25% lượng nước thải đô thị) và định hướng đạt 2,1 triệu $\text{m}^3/\text{ngày đêm}$ vào năm 2020.
| Chỉ tiêu ô nhiễm |
Đơn vị |
Mức độ nặng |
Mức độ trung bình |
Mức độ thấp |
| Tổng chất rắn (TS) |
mg/L |
1000 |
500 |
200 |
| Chất rắn hòa tan (TDS) |
mg/L |
700 |
350 |
120 |
| Chất rắn lơ lửng (TSS) |
mg/L |
300 |
150 |
80 |
| $\text{BOD}_5$ |
mg/L |
300 |
200 |
100 |
| COD |
mg/L |
1500 |
500 |
250 |
| Tổng Nitơ |
mg/L |
85 |
50 |
25 |
| Tổng Photpho |
mg/L |
8 |
- |
- |
(Nguồn: Giáo trình công nghệ xử lý nước thải, Trần Văn Nhân – Ngô Thị Nga, 2000, trích trong Chương I)
Chương II: Các phương pháp xử lý nước thải sinh hoạt
Chương II trình bày tổng quan lý thuyết về các công trình và thiết bị xử lý:
- Xử lý cơ học: Song chắn rác, lưới chắn rác (khe hở 0,5 - 1,0 mm), bể lắng cát (ngang, đứng, thổi khí với vận tốc $0,2 - 2\text{ mm}$), bể lắng trọng lực (ngang với $v \le 0,01\text{ m/s}$, đứng với $v = 0,5 - 0,6\text{ m/s}$), tuyển nổi và lọc hạt (cát thạch anh, sỏi, than cốc).
- Xử lý hóa lý: Phân tích cơ chế keo tụ - tạo bông thông qua hiện tượng khuếch tán Brown và chuyển động thủy động lực Orthocinetique, các tác nhân keo tụ phèn sắt, phèn nhôm và chất trợ keo tụ.
- Xử lý sinh học: Phân loại theo trạng thái tồn tại của vi sinh vật hiếu khí (bùn lơ lửng trong Aerotank, SBR; dính bám trong Biofilter) và kỵ khí (bể tiếp xúc kỵ khí, bể UASB, bể lọc kỵ khí). Đối với UASB, tác giả nêu rõ ba quá trình phân hủy - lắng bùn - tách khí tích hợp trong một công trình với bùn hạt mật độ cao, tiêu tốn ít năng lượng và có khả năng thu hồi khí methane.
Chương III: Đề xuất, lựa chọn phương án xử lý nước thải sinh hoạt với lưu lượng 1000m³/ngày đêm
Tác giả xác định các thông số tính toán cho trạm xử lý:
- Lưu lượng: $Q = 1000\text{ m}^3/\text{ngày đêm}$; $Q_{\text{h.tb}} = 41,6\text{ m}^3/\text{h}$; $Q_{\text{s.tb}} = 11,57\text{ L/s}$.
- Tra hệ số không điều hòa chung theo TCXD 51-2008: $K_{0\text{max}} = 2,0685$; $K_{0\text{min}} = 0,4759$; lưu lượng giờ lớn nhất $Q_{\text{h.max}} = 86,05\text{ m}^3/\text{h}$.
- Đánh giá tính chất nước thải: Tỉ lệ $\text{BOD}_5/\text{COD} = 250 / 400 = 0,625 > 0,5$, chứng minh nước thải có khả năng phân hủy sinh học thuận lợi, thích hợp cho quá trình xử lý sinh học hiếu khí kết hợp khử trùng.
| Thông số |
Nước thải thô (Khu dân cư) |
QCVN 14:2008/BTNMT (Cột B) |
Hiệu suất xử lý yêu cầu (%) |
| pH |
6,8 - 7,8 |
5 - 9 |
Đạt yêu cầu |
| SS (mg/L) |
220 |
100 |
54,55% |
| $\text{BOD}_5$ (mg/L) |
250 |
50 |
80,00% |
| COD (mg/L) |
400 |
100 |
75,00% |
| $\text{NH}_4^+$ tính theo N (mg/L) |
25 |
10 |
Đạt chuẩn sau xử lý |
| $\text{NO}_3^-$ tính theo N (mg/L) |
10 |
50 |
Đạt chuẩn |
| Tổng Photpho (mg/L) |
15 |
10 |
Đạt chuẩn sau xử lý |
Tác giả đề xuất và so sánh hai phương án công nghệ:
- Phương án 1: Song chắn rác $\to$ Bể thu gom $\to$ Bể điều hòa $\to$ Bể Aerotank $\to$ Bể lắng II $\to$ Bể khử trùng $\to$ Bồn lọc áp lực $\to$ Nguồn tiếp nhận. Bùn từ lắng II một phần tuần hoàn về Aerotank, bùn dư dẫn sang Bể nén bùn và Máy ép bùn.
- Phương án 2: Song chắn rác $\to$ Bể thu gom $\to$ Bể điều hòa $\to$ Bể phản ứng sinh học mẻ SBR $\to$ Bể khử trùng $\to$ Bồn lọc áp lực $\to$ Nguồn tiếp nhận.
So sánh cho thấy SBR tiết kiệm diện tích nhưng vận hành phức tạp, đòi hỏi hệ thống thiết bị đo kiểm và tự động hóa tinh vi, khó bảo dưỡng và dễ nghẹt dàn khí khi không hút bùn liên tục. Phương án 1 (Aerotank truyền thống) được lựa chọn do hiệu suất xử lý $\text{BOD}_5$ cao (90 - 95%), quy trình kỹ thuật phổ biến, dễ vận hành và có khả năng mở rộng công suất thuận tiện.
Chương IV: Tính toán – Thiết kế các công trình đơn vị
Chương này thực hiện tính toán kích thước và thông số kỹ thuật cho các hạng mục công trình của Phương án 1:
-
Song chắn rác (SCR):
- Mương dẫn xây bằng bê tông cốt thép, thanh chắn bằng Inox dày $S = 8\text{ mm}$, khe hở $b = 16\text{ mm}$, góc nghiêng $\alpha = 60^\circ$, vận tốc dòng chảy qua khe $v_k = 0,8\text{ m/s}$.
- Số thanh chắn $n = 11$ thanh, số khe hở 12 khe, bề rộng mương $B_k = 0,25\text{ m}$, chiều sâu mực nước $h_1 = 0,17\text{ m}$.
- Tổn thất áp lực qua song chắn $h_s = 0,081\text{ m}$ (8,1 cm), chiều cao xây dựng mương $H = 0,5\text{ m}$, chiều cao song chắn $H_{\text{sc}} = 0,57\text{ m}$, chiều dài mương dẫn $L = 1,5\text{ m}$.
-
Bể thu gom:
- Kết cấu bê tông cốt thép, thời gian lưu nước $t = 20\text{ phút}$.
- Thể tích bể $V_{\text{tn}} = 13,86\text{ m}^3$, chiều cao công tác $h_1 = 3\text{ m}$, chiều cao an toàn $h_{\text{bv}} = 0,5\text{ m}$, tổng chiều cao xây dựng $H = 3,5\text{ m}$.
- Kích thước mặt bằng: Chiều dài $L = 2,5\text{ m}$, chiều rộng $B = 1,6\text{ m}$. Nước thải được bơm sang bể điều hòa qua đường ống nhựa PVC đường kính 110 mm.
-
Bể điều hòa:
- Hệ số không điều hòa ngày $k = 1,2$, lưu lượng ngày lớn nhất $Q_{\text{max.ngày}} = 1200\text{ m}^3/\text{ngày}$.
- Thời gian lưu nước $t = 4\text{ giờ}$, dung tích thực $V_{\text{tk}} = 202,5\text{ m}^3$. Kích thước xây dựng: $L \times B \times H = 9\text{ m} \times 5\text{ m} \times 4,5\text{ m}$ (chiều cao nước $4\text{ m}$, chiều cao bảo vệ $0,5\text{ m}$).
- Hệ thống cấp khí: Cường độ khí $q = 0,015\text{ m}^3/\text{m}^3.\text{phút}$, tổng lưu lượng khí cấp $Q_{\text{kk}} = 182,25\text{ m}^3/\text{h}$. Sử dụng 1 ống dẫn khí chính bằng thép tráng kẽm $\Phi 90\text{ mm}$ và 4 ống nhánh PVC $\Phi 42\text{ mm}$. Mỗi ống nhánh lắp 6 đĩa phân phối khí dạng đục lỗ đường kính 270 mm (tổng cộng 24 đĩa).
- Máy thổi khí: Lắp đặt 2 máy thổi khí công suất $5\text{ Hp}$ hoạt động luân phiên (áp lực khí tính toán $1,47\text{ atm}$, công suất tính toán yêu cầu $2,52\text{ kW}$).
- Quá trình sục khí trong bể điều hòa giúp giảm 5% tải lượng SS, $\text{BOD}_5$, COD (nồng độ sau điều hòa: SS còn $209\text{ mg/L}$, $\text{BOD}_5$ còn $237,5\text{ mg/L}$, COD còn $380\text{ mg/L}$).
-
Các công trình đơn vị tiếp theo trong dây chuyền (theo danh mục thiết kế):
- Bể Aerotank khuấy trộn hoàn toàn: Xử lý hiếu khí phân hủy chất hữu cơ hòa tan.
- Bể lắng II (bể lắng đứng): Tách bông bùn hoạt tính, tuần hoàn bùn về Aerotank và chuyển bùn dư sang bể nén.
- Bể khử trùng: Tiếp xúc hóa chất Clo diệt vi sinh vật gây bệnh.
- Bồn lọc áp lực: Loại bỏ triệt để cặn lơ lửng và bông bùn sót trước khi xả ra môi trường tiếp nhận.
- Khu xử lý bùn: Gồm Bể nén bùn (cô đặc bùn từ 1% lên 2 - 2,5%) và Máy ép bùn tạo bánh bùn chôn lấp hoặc làm phân bón.
Chương V: Dự toán sơ bộ kinh phí đầu tư - vận hành cho công trình xử lý nước thải
Chương V lập dự toán kinh phí cho dự án theo các hạng mục cụ thể:
- Chi phí đầu tư xây dựng các công trình đơn vị (Bảng 5.1).
- Chi phí mua sắm lắp đặt trang thiết bị, máy bơm, máy nén khí, đường ống công nghệ (Bảng 5.2).
- Chi phí quản lý và vận hành trạm xử lý: Dự toán tiền lương nhân công vận hành (Bảng 5.3) và chi phí tiêu thụ điện năng của các thiết bị (Bảng 5.4).
Chương VI: Kết luận và kiến nghị
Tổng kết kết quả tính toán thiết kế của hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt công suất $1000\text{ m}^3/\text{ngày đêm}$, khẳng định tính phù hợp của công nghệ được chọn và đề xuất các kiến nghị trong quá trình thi công, vận hành thử nghiệm và quản lý trạm xử lý.
Kết quả và đóng góp
Khóa luận hoàn thành toàn bộ các yêu cầu tính toán thiết kế cho một trạm xử lý nước thải sinh hoạt công suất trung bình với các kết quả cụ thể:
- Xác lập bộ thông số thủy lực thiết kế chính xác dựa trên tiêu chuẩn xây dựng TCXD 51-2008, với lưu lượng ngày $1000\text{ m}^3/\text{ngày đêm}$, lưu lượng giờ trung bình $41,6\text{ m}^3/\text{h}$ và lưu lượng giờ lớn nhất $86,05\text{ m}^3/\text{h}$.
- Tính toán kích thước hình học chi tiết và chỉ định vật liệu cho các hạng mục đầu trạm:
- Song chắn rác: $B_k = 0,25\text{ m}$, 11 thanh Inox dày 8 mm, khoảng cách khe 16 mm, tổn thất áp lực qua song $8,1\text{ cm}$.
- Bể thu gom BTCT: $2,5\text{ m} \times 1,6\text{ m} \times 3,5\text{ m}$, thời gian lưu nước 20 phút.
- Bể điều hòa BTCT: $9\text{ m} \times 5\text{ m} \times 4,5\text{ m}$, thời gian lưu 4 giờ, cấp khí $182,25\text{ m}^3/\text{h}$ qua 24 đĩa phân phối khí và 2 máy thổi khí công suất 5 Hp.
- Đóng góp kỹ thuật: Đồ án cung cấp một tài liệu tính toán công nghệ hoàn chỉnh cho dây chuyền xử lý nước thải sinh hoạt bằng phương pháp Aerotank kết hợp lắng đứng, lọc áp lực và khử trùng bằng Clo. Quy trình tính toán minh chứng được khả năng đưa nước thải từ nồng độ ô nhiễm cao (SS $220\text{ mg/L}$, $\text{BOD}_5$ $250\text{ mg/L}$, COD $400\text{ mg/L}$) đạt giới hạn xả thải theo QCVN 14:2008/BTNMT Cột B (SS $\le 100\text{ mg/L}$, $\text{BOD}_5 \le 50\text{ mg/L}$, COD $\le 100\text{ mg/L}$), giải quyết bài toán môi trường bức thiết cho khu dân cư với chi phí hợp lý.
Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp
Hạn chế của đồ án:
- Phạm vi nghiên cứu chủ yếu dừng lại ở mức độ tính toán lý thuyết công nghệ và thiết kế các công trình đơn vị trên cơ sở dữ liệu mẫu của khu dân cư, chưa gắn liền với một vị trí địa lý hay địa chất công trình cụ thể ngoài thực địa.
- Dây chuyền công nghệ Aerotank truyền thống tập trung chủ yếu vào việc khử chất hữu cơ chứa carbon ($\text{BOD}_5$, COD) và chất rắn lơ lửng, chưa phân tích chuyên sâu các quá trình thiếu khí - hiếu khí (Anoxic - Oxic) để tăng cường hiệu quả khử Nitơ tổng và Photpho tổng khi các chất này biến động nồng độ cao.
Hướng phát triển:
- Triển khai áp dụng tính toán thiết kế cho một khu đô thị hoặc cụm dân cư cụ thể với đầy đủ dữ liệu khảo sát địa hình, địa chất thủy văn và nguồn tiếp nhận.
- Nghiên cứu tích hợp các ngăn thiếu khí (Anoxic) trước bể Aerotank nhằm tối ưu hóa quá trình khử Nitrat hóa, kết hợp hóa chất keo tụ khử triệt để Photpho.
- Thiết kế chi tiết hệ thống tự động hóa đo đạc online (chỉ số DO, pH, ORP) và điều khiển lập trình PLC/SCADA cho trạm xử lý nhằm giảm thiểu sự can thiệp của nhân công.
Giá trị tham khảo
Đồ án là nguồn tài liệu hữu ích cho:
- Sinh viên ngành Kỹ thuật Môi trường, Quản lý Môi trường và Cấp thoát nước dùng làm tài liệu tham khảo trực tiếp khi thực hiện đồ án môn học hoặc đồ án tốt nghiệp chuyên ngành xử lý nước thải.
- Kỹ sư thiết kế và cán bộ kỹ thuật môi trường tham khảo trong việc lựa chọn dây chuyền công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt quy mô vừa ($500 - 1500\text{ m}^3/\text{ngày đêm}$) cho khu dân cư, chung cư, trường học hoặc bệnh viện.
- Phần đáng tham khảo nhất trong khóa luận là phương pháp luận so sánh công nghệ (Aerotank và SBR), hệ thống bảng tính toán thủy lực song chắn rác, bể thu gom, bể điều hòa và quy trình tính toán hệ thống cấp khí, đĩa khí và chọn công suất máy thổi khí.
Câu hỏi thường gặp
1. Tỉ lệ $\text{BOD}_5/\text{COD}$ của nước thải sinh hoạt trong đồ án có giá trị bao nhiêu và có ý nghĩa gì trong việc lựa chọn công nghệ?
Nước thải sinh hoạt đầu vào có $\text{BOD}_5 = 250\text{ mg/L}$ và $\text{COD} = 400\text{ mg/L}$, cho tỉ lệ $\text{BOD}_5/\text{COD} = 250 / 400 = 0,625$. Tỉ lệ này lớn hơn 0,5, là bằng chứng kỹ thuật xác nhận các chất ô nhiễm trong nước thải có khả năng phân hủy sinh học rất cao, từ đó khẳng định việc lựa chọn công nghệ sinh học hiếu khí là hoàn toàn phù hợp và kinh tế.
2. Vì sao tác giả lựa chọn công nghệ bùn hoạt tính Aerotank thay vì công nghệ SBR?
Dù bể SBR có ưu điểm tích hợp các quá trình lắng, điều hòa và tiết kiệm diện tích xây dựng, nhưng nhược điểm lớn là hệ thống điều khiển tự động chu kỳ rất phức tạp, đòi hỏi thiết bị quan trắc tinh vi khó bảo dưỡng, nguy cơ nghẹt bùn dàn cấp khí và rủi ro trôi bùn khó lắng khi xả nước với lưu lượng tức thời lớn. Trong khi đó, Aerotank truyền thống có hiệu suất xử lý $\text{BOD}_5$ đạt $90 - 95%$, kỹ thuật phổ biến, dễ vận hành, ít gặp sự cố thiết bị và dễ dàng nâng công suất khi khu dân cư mở rộng.
3. Bể điều hòa của trạm xử lý được thiết kế với quy mô và hệ thống cấp khí như thế nào?
Bể điều hòa được thiết kế bằng bê tông cốt thép với kích thước $L \times B \times H = 9\text{ m} \times 5\text{ m} \times 4,5\text{ m}$ (chiều cao công tác $4\text{ m}$, chiều cao bảo vệ $0,5\text{ m}$), dung tích thực $202,5\text{ m}^3$, đảm bảo lưu nước $4\text{ giờ}$ ứng với lưu lượng ngày lớn nhất $1200\text{ m}^3/\text{ngày}$. Hệ thống sục khí cung cấp $182,25\text{ m}^3/\text{h}$ thông qua 1 ống chính kẽm $\Phi 90\text{ mm}$, 4 ống nhánh PVC $\Phi 42\text{ mm}$, 24 đĩa phân phối khí $\Phi 270\text{ mm}$ và 2 máy thổi khí công suất $5\text{ Hp}$ chạy luân phiên để chống lắng cặn và tránh phân hủy kỵ khí phát sinh mùi hôi.
4. Yêu cầu xả thải và hiệu suất xử lý tối thiểu đặt ra cho các chỉ tiêu ô nhiễm chính là bao nhiêu?
Nước thải đầu ra phải đạt QCVN 14:2008/BTNMT (Cột B). Hiệu suất xử lý yêu cầu đặt ra cho từng chỉ tiêu là:
- Chất rắn lơ lửng (SS): Giảm từ $220\text{ mg/L}$ xuống $\le 100\text{ mg/L}$ (hiệu suất đạt $54,55%$).
- Nhu cầu oxy sinh học ($\text{BOD}_5$): Giảm từ $250\text{ mg/L}$ xuống $\le 50\text{ mg/L}$ (hiệu suất đạt $80,00%$).
- Nhu cầu oxy hóa học (COD): Giảm từ $400\text{ mg/L}$ xuống $\le 100\text{ mg/L}$ (hiệu suất đạt $75,00%$).
5. Song chắn rác của trạm xử lý có các thông số kỹ thuật chế tạo nào?
Song chắn rác đặt trong mương dẫn bê tông cốt thép rộng $0,25\text{ m}$, dài $1,5\text{ m}$, chiều sâu xây dựng $0,5\text{ m}$. Song chắn gồm 11 thanh Inox dày $8\text{ mm}$, tạo thành 12 khe hở rộng $16\text{ mm}$, đặt nghiêng một góc $60^\circ$ so với phương ngang. Vận tốc dòng chảy qua khe là $0,8\text{ m/s}$, mực nước trong mương là $0,17\text{ m}$, chiều cao song chắn là $0,57\text{ m}$ và tổn thất áp lực tính toán qua song chắn rác là $8,1\text{ cm}$.
Kết luận
Khóa luận tốt nghiệp của sinh viên Phạm Văn Định đã hoàn thành nhiệm vụ tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt công suất $1000\text{ m}^3/\text{ngày đêm}$ đạt quy chuẩn QCVN 14:2008/BTNMT Cột B bằng công nghệ Aerotank truyền thống kết hợp lắng đứng, lọc áp lực và khử trùng bằng Clo. Các thông số thủy lực, kích thước hình học công trình và hệ thống thiết bị cấp khí, bơm dẫn được tính toán logic, bám sát các tiêu chuẩn xây dựng và quy chuẩn môi trường hiện hành tại Việt Nam. Công trình cung cấp giải pháp xử lý nước thải ổn định, dễ vận hành, mang lại giá trị tham khảo kỹ thuật tin cậy cho sinh viên và kỹ sư chuyên ngành Kỹ thuật Môi trường.