Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Trong tiến trình công nghiệp hóa và đô thị hóa tại tỉnh Bình Dương, việc gia tăng quy mô các khu công nghiệp kéo theo sự hình thành và mở rộng nhanh chóng của các khu dân cư tập trung. Đi kèm với sự phát triển này là áp lực lớn đối với môi trường nước do khối lượng nước thải sinh hoạt phát sinh ngày càng nhiều. Nhằm đáp ứng nhu cầu nhà ở cho người dân và kiểm soát ô nhiễm nguồn nước, dự án Khu nhà ở Trung Quân được xây dựng tại thị trấn Lai Uyên, huyện Bàu Bàng, tỉnh Bình Dương do Công ty TNHH MTV Bất động sản Trung Quân làm chủ đầu tư. Để giải quyết triệt để lượng nước thải sinh hoạt phát sinh từ các hoạt động vệ sinh, tắm giặt, nấu nướng của cư dân và tránh gây suy thoái môi trường nước ngầm, nước mặt trong khu vực, đề tài khóa luận tốt nghiệp kỹ sư ngành Kỹ thuật Môi trường đã thực hiện: "Thiết kế hệ thống xử lý nước thải khu nhà ở Trung Quân, thị trấn Lai Uyên, huyện Bàu Bàng, tỉnh Bình Dương - Công suất 340 m³/ngày.đêm".

Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu

Mục tiêu chính của đề tài là tính toán, thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt đạt công suất 340 m³/ngày.đêm cho Khu nhà ở Trung Quân, đảm bảo chất lượng nước sau xử lý đạt Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải sinh hoạt QCVN 14:2008/BTNMT (Cột A). Nước thải sau xử lý được đấu nối với hệ thống thoát nước mưa trên đường DX 614.539 và dẫn về suối Bến Ván (cách ranh dự án khoảng 2.230 m về phía Tây Bắc).

Các nội dung và nhiệm vụ cụ thể được văn bản xác định bao gồm:

  1. Tìm hiểu tổng quan về dự án Khu nhà ở Trung Quân (vị trí địa lý, quy mô dân số, cơ cấu sử dụng đất, điều kiện tự nhiên, địa chất, thủy văn).
  2. Xác định nguồn gốc, tính chất nước thải sinh hoạt và tổng quan các dây chuyền công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt, đô thị đang áp dụng hiện nay.
  3. Phân tích các thông số nước thải đầu vào, yêu cầu kỹ thuật, môi trường và kinh tế; từ đó đề xuất 2 phương án công nghệ xử lý khả thi.
  4. Tính toán thiết kế chi tiết các công trình đơn vị trong hệ thống xử lý nước thải cho cả 2 phương án.
  5. Lập dự toán kinh tế (chi phí xây dựng, máy móc thiết bị, điện năng, hóa chất, nhân công) và so sánh, lựa chọn phương án tối ưu.
  6. Thiết lập hồ sơ bản vẽ thiết kế kỹ thuật hoàn chỉnh (bản vẽ quy trình công nghệ, phối cảnh, tổng mặt bằng, mặt cắt và chi tiết các bể xử lý).

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

  • Đối tượng nghiên cứu: Nước thải sinh hoạt phát sinh từ các phân khu nhà ở liên kế, công trình giáo dục và khu dịch vụ công cộng thuộc Khu nhà ở Trung Quân.
  • Phạm vi không gian: Khu đất thực hiện dự án có tổng diện tích 80.803,3 m² (diện tích đất hữu dụng 80.105,4 m²; đất hành lang an toàn đường bộ 697,9 m²), tọa lạc tại 18 thửa đất liên tiếp (từ thửa 1975 đến 1992, tờ bản đồ số 40) thuộc thị trấn Lai Uyên, huyện Bàu Bàng, tỉnh Bình Dương. Quy mô dân số thiết kế gồm 509 căn nhà ở liên kế với 1.650 người và 01 trường học phục vụ 298 học sinh.
  • Phạm vi công trình: Trạm xử lý nước thải được bố trí trên khu đất kỹ thuật với diện tích xây dựng hệ thống xử lý là 175 m², diện tích công trình phụ trợ là 96,9 m² (tổng diện tích đất khu xử lý nước thải theo quy hoạch là 271,9 m²). Công suất xử lý 340 m³/ngày.đêm.
  • Phạm vi thời gian: Đề tài được triển khai thực hiện từ tháng 03/2023 đến tháng 08/2023.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khung lý thuyết và tiêu chuẩn áp dụng

Khóa luận xây dựng hệ thống tính toán dựa trên các quy chuẩn kỹ thuật quốc gia, tiêu chuẩn xây dựng và lý thuyết công nghệ xử lý nước thải:

  • Quy chuẩn, tiêu chuẩn: QCVN 14:2008/BTNMT (Cột A) quy định giá trị giới hạn các thông số ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt khi thải vào nguồn tiếp nhận; các tiêu chuẩn xây dựng (TCXD), tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN) về cấp thoát nước và kết cấu bê tông cốt thép (BTCT).
  • Cơ sở lý thuyết xử lý cơ học: Nguyên lý thu gom và tách rác thô, rác mịn bằng rổ/song chắn rác; tách dầu mỡ nổi bằng bể tách mỡ đa ngăn; điều hòa lưu lượng và nồng độ chất ô nhiễm, chống phân hủy kỵ khí yếm khí bằng hệ thống sục khí phân phối đáy bể điều hòa.
  • Cơ sở lý thuyết xử lý sinh học:
    • Quá trình thiếu khí (Anoxic): Chuyển hóa nitrate ($NO_3^-$) và nitrite ($NO_2^-$) thành khí nitơ phân tử ($N_2$) thoát ra môi trường (Denitrification) thông qua hoạt động của vi sinh vật thiếu khí khi có dòng tuần hoàn từ bể hiếu khí.
    • Quá trình hiếu khí lơ lửng (Aerotank): Quá trình oxy hóa sinh hóa các hợp chất hữu cơ carbon ($BOD_5$, $COD$) và quá trình nitrat hóa amoni ($NH_4^+$ thành $NO_3^-$) nhờ bùn hoạt tính hiếu khí lơ lửng và oxy hòa tan cấp từ máy thổi khí.
    • Quá trình màng sinh học bám dính lưu động (MBBR - Moving Bed Biofilm Reactor): Sử dụng các giá thể vi sinh chuyển động lơ lửng trong bể hiếu khí nhờ xáo trộn bọt khí, kết hợp đồng thời màng sinh học và bùn lơ lửng giúp nâng cao mật độ vi sinh vật trên một đơn vị thể tích, diễn ra đồng thời quá trình oxy hóa carbon và nitrat hóa/khử nitrat.
    • Quá trình tách bùn và lọc sâu: Lắng bùn sinh học bằng trọng lực tại bể lắng thứ cấp, khử trùng nước thải bằng hóa chất Chlorine dạng bột hoặc Hypoclorit canxi $Ca(ClO)_2$ để phá hủy tế bào vi khuẩn gây bệnh, và lọc áp lực qua lớp vật liệu lọc cát/sỏi để triệt tiêu cặn lơ lửng còn sót lại.

Phương pháp nghiên cứu

  • Phương pháp nghiên cứu tài liệu: Thu thập, phân tích tài liệu lý thuyết chuyên ngành kỹ thuật môi trường; khai thác các văn bản pháp luật, tiêu chuẩn thiết kế; trích xuất dữ liệu hiện trạng khu vực từ Báo cáo đánh giá tác động môi trường (ĐTM) của dự án Khu nhà ở Trung Quân.
  • Phương pháp chuyên gia và trao đổi ý kiến: Trao đổi định kỳ với cán bộ hướng dẫn khoa học để thẩm định lựa chọn dây chuyền công nghệ, kiểm tra tính chuẩn xác của các thông số thủy lực và kết cấu công trình đơn vị.
  • Phương pháp tính toán kỹ thuật và đồ họa: Áp dụng các công thức tính toán thủy lực, cân bằng vật chất và thông số động học vi sinh để xác định kích thước bể; sử dụng phần mềm AutoCAD và Revit để thể hiện các bản vẽ mặt bằng, mặt cắt, sơ đồ công nghệ và phối cảnh 3D; ứng dụng bộ công cụ tin học văn phòng để lập bảng dự toán chi phí.

Nguồn dữ liệu

  • Báo cáo ĐTM Dự án Khu nhà ở Trung Quân do Công ty TNHH MTV Bất động sản Trung Quân cung cấp.
  • Niên giám thống kê tỉnh Bình Dương năm 2017 về các thông số khí tượng (nhiệt độ trung bình 27,8°C; độ ẩm trung bình 89%; lượng mưa trung bình 2.454,2 mm/năm).
  • Đề án "Điều tra hiện trạng, quy hoạch khai thác và xây dựng cơ sở dữ liệu phục vụ quản lý tài nguyên nước dưới đất tỉnh Bình Dương" của Liên đoàn Quy hoạch và Điều tra tài nguyên nước Miền Nam.
  • Đề án "Điều tra, khảo sát, đánh giá hiện trạng nguồn nước mặt, đề xuất giải pháp quản lý tài nguyên nước trên địa bàn tỉnh Bình Dương" năm 2013 của Viện Khoa học Thủy lợi Miền Nam (về số liệu dòng chảy sông Thị Tính tại trạm Cầu Ông Cộ).
  • Số liệu khảo sát thực tế từ hai công trình đang vận hành: Trạm XLNT Chung cư Bcons Suối Tiên (325 m³/ngày) và Tòa nhà Sofic Tower (470 m³/ngày).

Thiết kế và triển khai hệ thống kỹ thuật

Khóa luận xây dựng thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt công suất 340 m³/ngày.đêm với 2 phương án công nghệ chi tiết nhằm so sánh kỹ thuật và kinh tế trước khi triển khai bản vẽ.

So sánh dây chuyền công nghệ 2 phương án

Hạng mục Phương án 1 (Công nghệ truyền thống kết hợp) Phương án 2 (Công nghệ màng sinh học MBBR)
Quy trình công nghệ Nước thải $\rightarrow$ Rổ chắn rác $\rightarrow$ Bể thu gom $\rightarrow$ Bể tách mỡ $\rightarrow$ Bể điều hòa $\rightarrow$ Bể Anoxic $\rightarrow$ Bể Aerotank $\rightarrow$ Bể lắng sinh học $\rightarrow$ Bể trung gian $\rightarrow$ Bồn lọc áp lực $\rightarrow$ Bể khử trùng $\rightarrow$ Nguồn tiếp nhận Nước thải $\rightarrow$ Rổ chắn rác $\rightarrow$ Bể thu gom $\rightarrow$ Bể tách mỡ $\rightarrow$ Bể điều hòa $\rightarrow$ Bể MBBR $\rightarrow$ Bể lắng sinh học $\rightarrow$ Bể trung gian $\rightarrow$ Bồn lọc áp lực $\rightarrow$ Bể khử trùng $\rightarrow$ Nguồn tiếp nhận
Cơ chế xử lý sinh học Xử lý thiếu khí (Anoxic) kết hợp bùn hoạt tính hiếu khí lơ lửng (Aerotank) và hệ thống bơm bùn/nước tuần hoàn Xử lý màng sinh học biofilm trên giá thể lơ lửng di động (MBBR), giá thể chiếm 25-50% thể tích bể
Tuần hoàn bùn Bắt buộc tuần hoàn bùn và nước từ Aerotank/Lắng về Anoxic để khử Nitơ Không cần hệ thống tuần hoàn bùn phức tạp
Xử lý bùn thải Bể chứa bùn $\rightarrow$ hút bỏ định kỳ bằng xe bồn Bể chứa bùn $\rightarrow$ hút bỏ định kỳ bằng xe bồn
Khử trùng & Lọc tinh Châm hóa chất Chlorine bằng bơm định lượng $\rightarrow$ lọc cát qua bồn lọc áp lực Châm hóa chất Chlorine bằng bơm định lượng $\rightarrow$ lọc cát qua bồn lọc áp lực
Chất lượng đầu ra Đạt Cột A, QCVN 14:2008/BTNMT Đạt Cột A, QCVN 14:2008/BTNMT

Danh mục công trình đơn vị được tính toán thiết kế

  1. Hố thu gom & Rổ chắn rác: Thu gom toàn bộ dòng thải tự chảy từ mạng lưới thoát nước, giữ lại các tạp chất cơ học thô, rác có kích thước lớn.
  2. Bể tách mỡ: Thiết kế nhiều ngăn để loại bỏ mỡ động thực vật và váng dầu phát sinh từ nhà bếp/căn tin trước khi vào khối xử lý sinh học.
  3. Bể điều hòa: Bố trí hệ thống đĩa phân phối khí dưới đáy bể cấp khí từ máy thổi khí nhằm xáo trộn liên tục, ngăn ngừa hiện tượng phân hủy yếm khí sinh mùi và ổn định lưu lượng, nồng độ chất bẩn.
  4. Bể Anoxic (ở Phương án 1): Bố trí động cơ khuấy trộn chìm tạo điều kiện thiếu khí để khử Nitrate hóa.
  5. Bể Aerotank (ở Phương án 1) / Bể MBBR (ở Phương án 2): Cung cấp oxy hòa tan qua hệ thống đĩa thổi khí để vi sinh vật hiếu khí chuyển hóa chất hữu cơ carbon và oxy hóa amoni; ở MBBR có bổ sung giá thể vi sinh di động tỷ trọng nhẹ hơn nước.
  6. Bể lắng sinh học (Bể lắng đợt 2): Ống lắng trung tâm phân phối dòng chảy, bùn lắng xuống đáy dưới tác dụng trọng lực; thu nước trong qua máng tràn răng cưa.
  7. Bể trung gian & Bồn lọc áp lực: Bể trung gian chứa nước sau lắng để cấp cho bơm tăng áp đẩy qua bồn lọc áp lực chứa vật liệu cát/sỏi nhằm loại bỏ triệt để chất rắn lơ lửng còn sót lại.
  8. Bể khử trùng: Tiếp xúc với dung dịch hóa chất Chlorine trong thời gian quy định (15-45 phút) để tiêu diệt vi khuẩn gây bệnh và Coliform.
  9. Bể chứa bùn: Chứa bùn dư sinh ra từ bể lắng sinh học, lưu trữ và cô đặc bùn trước khi thu gom định kỳ.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Mở đầu

Chương 1 trình bày tính cấp thiết của đề tài trong bối cảnh phát triển công nghiệp và đô thị hóa tại Bình Dương. Tác giả nêu rõ mục tiêu thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt công suất 340 m³/ngày.đêm cho Khu nhà ở Trung Quân nhằm đảm bảo nước thải đầu ra đạt QCVN 14:2008/BTNMT (Cột A) trước khi xả ra suối Bến Ván. Chương này cũng phân định rõ đối tượng, phạm vi mặt bằng xây dựng (175 m² trạm XLNT và 96,9 m² công trình phụ trợ), phương pháp luận thực hiện và ý nghĩa thực tiễn của công trình đối với sức khỏe cộng đồng và bảo vệ nguồn nước ngầm.

Chương 2: Tổng quan

Chương 2 cung cấp dữ liệu toàn diện về dự án và cơ sở khoa học của công nghệ xử lý:

  • Tổng quan Khu nhà ở Trung Quân: Dự án có tổng diện tích 80.803,3 m²; trong đó đất ở chiếm 42.363,6 m² (52,88%) với 509 căn hộ liên kế chia thành 12 block (LK1 đến LK12) cho 1.650 cư dân; đất trường học 4.467,1 m² (298 học sinh); đất cây xanh 2.635,4 m²; đất giao thông 27.246,3 m²; đất kỹ thuật 3.393,0 m² (trạm XLNT 271,9 m²); đất hành lang an toàn đường bộ 697,9 m².
  • Điều kiện tự nhiên: Địa hình bằng phẳng (cao độ 45,46 - 45,84 m, độ dốc 0,01%); địa chất gồm 4 lớp đất (sét pha dẻo mềm, sét pha dẻo cứng, cát chặt vừa, sét nửa cứng) với cường độ chịu lực trung bình 1,8 kg/cm²; địa chất thủy văn có 5 tầng chứa nước lỗ hổng; khí hậu nhiệt đới gió mùa với nhiệt độ trung bình 27,8°C; nguồn tiếp nhận là suối Bến Ván (dài 10,7 km, rộng 3,4 - 7,5 m, lưu lượng 6,3 m³/s) chảy ra sông Thị Tính.
  • Lý thuyết nước thải và các công nghệ xử lý: Phân loại nước thải đen, nước thải xám; tác hại của các chỉ tiêu $BOD_5$, $COD$, $SS$, Nitơ, Photpho, Coliform; nguyên lý các công trình xử lý cơ học (song chắn rác, lắng cát, tách dầu mỡ, điều hòa), hóa lý (keo tụ tạo bông, tuyển nổi, trao đổi ion, khử trùng), sinh học tự nhiên (hồ sinh học, cánh đồng tưới) và nhân tạo (Aerotank, Biofilter, SBR, MBR, MBBR, UASB, Bể tự hoại), xử lý bùn cặn (máy ép băng tải, lọc chân không, ly tâm, lọc ép, sân phơi bùn).
  • Khảo sát công trình thực tế:
    1. Chung cư Bcons Suối Tiên (325 m³/ngày): Công nghệ Anoxic kết hợp Aerotank và bồn lọc áp lực, khử trùng Chlorine. Chất lượng đầu vào: $BOD_5$ 210 mg/L, $COD$ 400 mg/L, $TSS$ 100 mg/L, $NH_4^+$ 30 mg/L, $P_{tổng}$ 10 mg/L, Tổng Coliform $4 \times 10^6$ MPN/100ml.
    2. Tòa nhà Sofic Tower (470 m³/ngày): Công nghệ Anoxic kết hợp MBBR và bể lắng sinh học, khử trùng Chlorine. Chất lượng đầu vào: $BOD_5$ 250 mg/L, $COD$ 480 mg/L, $TSS$ 150 mg/L, $NH_4^+$ 60 mg/L, $P_{tổng}$ 12 mg/L, Tổng Coliform $4 \times 10^6$ MPN/100ml.

Chương 3: Đề xuất và tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải

Chương 3 là phần trọng tâm về kỹ thuật của khóa luận:

  • Xác định lưu lượng nước cấp và hệ số không điều hòa chung cho toàn khu nhà ở.
  • Phân tích nồng độ các chất ô nhiễm đầu vào và xác định hiệu suất yêu cầu đối với các chỉ tiêu ô nhiễm chính ($BOD_5$, $COD$, $TSS$, $NH_4^+$, $P_{tổng}$, Coliform).
  • Đề xuất chi tiết 2 dây chuyền công nghệ (Phương án 1: Anoxic + Aerotank + Lọc áp lực; Phương án 2: MBBR + Lọc áp lực).
  • Tính toán chi tiết các thông số hình học, thủy lực, lượng khí cấp, lượng bùn sinh ra và thiết bị cơ điện cho từng công trình đơn vị: Hố thu gom, Bể tách dầu mỡ, Bể điều hòa, Bể Anoxic, Bể Aerotank, Bể MBBR, Bể lắng sinh học, Bể trung gian, Bồn lọc áp lực, Bể khử trùng, Bể chứa bùn.

Chương 4: Tính toán kinh tế

Chương 4 lập bảng dự toán chi tiết các khoản mục chi phí cho cả hai phương án công nghệ:

  • Dự toán chi phí Phương án 1: Chi phí xây dựng cơ bản, chi phí máy móc thiết bị, chi phí phụ kiện và đường ống công nghệ, chi phí hóa chất vận hành, chi phí nhân công vận hành và chi phí điện năng tiêu thụ.
  • Dự toán chi phí Phương án 2: Chi phí xây dựng cơ bản, chi phí máy móc và vật liệu đệm giá thể vi sinh MBBR, chi phí thiết bị, phụ kiện, hóa chất, nhân công và điện năng.
  • Phân tích và lựa chọn: Tổng hợp bảng so sánh kinh tế - kỹ thuật giữa 2 phương án (diện tích xây dựng, độ ổn định vận hành, chi phí đầu tư ban đầu và giá thành xử lý trên mỗi mét khối nước thải) để lựa chọn phương án tối ưu triển khai thiết kế bản vẽ thi công.

Chương 5: Kết luận và kiến nghị

Tổng kết các kết quả tính toán thiết kế đã đạt được, khẳng định tính khả thi của hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt công suất 340 m³/ngày.đêm; đưa ra các kiến nghị kỹ thuật về công tác quản lý, bảo dưỡng máy móc thiết bị và kiểm soát chất lượng nước định kỳ khi trạm đi vào vận hành.

Các phụ lục tính toán và bản vẽ kỹ thuật

  • Phụ lục 1 - Tính toán thiết kế các công trình đơn vị: Trình bày chi tiết toàn bộ các bước tính toán công nghệ, xác định tải trọng, kích thước, thiết bị đĩa phân phối khí, đường ống công nghệ, máy bơm cho từng bể của Phương án 1 và Phương án 2.
  • Phụ lục 2 - Dự toán kinh tế hệ thống xử lý nước thải: Bảng thống kê chi tiết đơn giá xây dựng, bảng giá thiết bị, công suất tiêu thụ điện và chi phí hóa chất cho 2 phương án.
  • Phụ lục 3 - Triển khai bản vẽ kỹ thuật: Hệ thống các bản vẽ kỹ thuật gồm: Bản vẽ quy trình công nghệ, Bản vẽ phối cảnh hệ thống xử lý, Bản vẽ tổng mặt bằng và mặt cắt trạm xử lý, Bản vẽ chi tiết các công trình đơn vị.

Kết quả và đóng góp

Kết quả kỹ thuật

  • Khóa luận đã thiết lập hoàn chỉnh phương án thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt công suất 340 m³/ngày.đêm cho Khu nhà ở Trung Quân, đảm bảo toàn bộ nước thải đạt tiêu chuẩn QCVN 14:2008/BTNMT Cột A trước khi xả vào nguồn tiếp nhận suối Bến Ván.
  • Hoàn thành hệ thống bảng tính toán thủy lực, kích thước hình học, tải trọng xử lý sinh học và danh mục thiết bị cơ điện cho toàn bộ các hạng mục công trình đơn vị của 2 phương án công nghệ.
  • Lập dự toán tài chính chi tiết bao gồm chi phí xây dựng cơ bản, thiết bị máy móc, điện năng tiêu thụ, hóa chất và nhân công vận hành cho cả hai phương án, đưa ra cơ sở số liệu cụ thể để chủ đầu tư ra quyết định triển khai.
  • Hoàn thành bộ hồ sơ bản vẽ kỹ thuật từ sơ đồ nguyên lý công nghệ, phối cảnh 3D tổng thể đến mặt bằng, mặt cắt và chi tiết kết cấu bể bằng phần mềm chuyên dụng (AutoCAD, Revit).

Đóng góp của đề tài

  • Đề xuất giải pháp kỹ thuật khả thi, phù hợp với đặc thù điều kiện địa hình bằng phẳng (độ dốc 0,01%) và địa chất công trình có cường độ chịu lực 1,8 kg/cm² tại thị trấn Lai Uyên, huyện Bàu Bàng.
  • So sánh định lượng và làm rõ ưu - nhược điểm giữa công nghệ bùn hoạt tính truyền thống (Anoxic + Aerotank) và công nghệ màng sinh học giá thể di động (MBBR) đối với xử lý nước thải khu dân cư quy mô 1.650 người và trường học 298 học sinh.
  • Cung cấp mô hình tham khảo về việc phân tách dòng thải riêng biệt (dòng đen qua tự hoại, dòng xám qua tách mỡ trước khi vào trạm tập trung), giúp tối ưu hóa dung tích xây dựng và nâng cao độ bền hoạt tính sinh học.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế: Các thông số thành phần và nồng độ chất ô nhiễm đầu vào của nước thải sinh hoạt được xác định dựa trên số liệu tham khảo từ báo cáo ĐTM và các công trình tương tự (như Bcons Suối Tiên, Sofic Tower), chưa có số liệu đo đạc thực nghiệm trực tiếp tại dự án do khu dân cư đang trong giai đoạn chuẩn bị xây dựng; phạm vi nghiên cứu dừng lại ở mức độ thiết kế kỹ thuật và dự toán lý thuyết, chưa bao gồm giai đoạn thi công thực tế và quan trắc chất lượng nước vận hành thử nghiệm.
  • Hướng phát triển tiếp theo: Tiến hành lấy mẫu và phân tích thực nghiệm chất lượng nước thải thực tế sau khi cư dân về sinh sống đạt tỷ lệ lấp đầy để hiệu chỉnh thời gian lưu nước và chế độ cấp khí; nghiên cứu tự động hóa việc châm hóa chất Chlorine và điều khiển máy thổi khí theo nồng độ DO, ORP thực tế nhằm tiết kiệm điện năng và chi phí vận hành.

Giá trị tham khảo

Tài liệu khóa luận có giá trị tham khảo thiết thực cho:

  • Sinh viên ngành Kỹ thuật Môi trường, Công nghệ Môi trường, Kỹ thuật Hạ tầng Đô thị làm đồ án tốt nghiệp hoặc các học phần thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt/đô thị.
  • Kỹ sư môi trường và đơn vị tư vấn thiết kế hạ tầng kỹ thuật tham khảo quy trình tính toán công nghệ, dự toán chi phí và cách bố trí tổng mặt bằng trạm xử lý nước thải công suất 300 - 500 m³/ngày.đêm cho các khu đô thị mới, khu dân cư liên kế và tòa nhà chung cư.
  • Các chương đáng tham khảo nhất bao gồm: Chương 3 và Phụ lục 1 (hệ thống công thức, bảng tính kích thước bể và thông số đĩa thổi khí, bồn lọc áp lực), Phụ lục 2 (cơ cấu lập dự toán chi phí hệ thống) và Phụ lục 3 (hồ sơ bản vẽ kỹ thuật chi tiết).

Câu hỏi thường gặp

1. Nguồn tiếp nhận nước thải sau xử lý của dự án Khu nhà ở Trung Quân là nguồn nào và khoảng cách bao xa?

Nước thải sau xử lý đạt QCVN 14:2008/BTNMT Cột A được đấu nối với hệ thống thoát nước mưa trên đường DX 614.539 và dẫn về suối Bến Ván, nằm cách ranh giới dự án khoảng 2.230 m về phía Tây Bắc. Từ suối Bến Ván, dòng nước sẽ tiếp tục chảy ra suối Bằng Lăng và đổ vào sông Thị Tính.

2. Quy mô dân số và cơ cấu phân bổ đất đai tại Khu nhà ở Trung Quân được thiết kế ra sao?

Dự án có tổng diện tích quy hoạch 80.803,3 m² (diện tích đất hữu dụng 80.105,4 m²). Quy mô dân số gồm 509 căn nhà liên kế (từ LK1 đến LK12) với 1.650 người và 01 trường học phục vụ 298 học sinh (diện tích 4.467,1 m²). Diện tích đất cây xanh là 2.635,4 m², đất giao thông 27.246,3 m², đất kỹ thuật 3.393,0 m² (trong đó trạm xử lý nước thải chiếm 271,9 m²), và đất hành lang an toàn đường bộ là 697,9 m².

3. Tác giả đã đề xuất những phương án công nghệ nào để xử lý nước thải của khu dân cư?

Tác giả đề xuất 2 phương án công nghệ:

  • Phương án 1: Nước thải $\rightarrow$ Rổ chắn rác $\rightarrow$ Bể thu gom $\rightarrow$ Bể tách mỡ $\rightarrow$ Bể điều hòa $\rightarrow$ Bể Anoxic $\rightarrow$ Bể Aerotank $\rightarrow$ Bể lắng sinh học $\rightarrow$ Bể trung gian $\rightarrow$ Bồn lọc áp lực $\rightarrow$ Bể khử trùng $\rightarrow$ Nguồn tiếp nhận.
  • Phương án 2: Nước thải $\rightarrow$ Rổ chắn rác $\rightarrow$ Bể thu gom $\rightarrow$ Bể tách mỡ $\rightarrow$ Bể điều hòa $\rightarrow$ Bể MBBR $\rightarrow$ Bể lắng sinh học $\rightarrow$ Bể trung gian $\rightarrow$ Bồn lọc áp lực $\rightarrow$ Bể khử trùng $\rightarrow$ Nguồn tiếp nhận.

4. Hai công trình xử lý nước thải sinh hoạt thực tế nào được tác giả khảo sát để làm cơ sở đối chứng?

Tác giả đã khảo sát 2 công trình thực tế đang vận hành gồm:

  1. Hệ thống xử lý nước thải Chung cư Bcons Suối Tiên (công suất 325 m³/ngày), áp dụng công nghệ thiếu khí Anoxic kết hợp bùn hoạt tính Aerotank.
  2. Hệ thống xử lý nước thải Tòa nhà Sofic Tower (công suất 470 m³/ngày), áp dụng công nghệ thiếu khí Anoxic kết hợp màng sinh học MBBR.

5. Điều kiện địa chất tại khu vực xây dựng trạm xử lý có đặc điểm gì?

Địa chất khu đất dự án gồm 4 tầng đất chính: Lớp 1 (sét pha dẻo mềm), Lớp 2 (sét pha dẻo cứng đến nửa cứng), Lớp 3 (cát chặt vừa) và Lớp 4 (sét nửa cứng). Cường độ chịu lực trung bình của nền đất đạt 1,8 kg/cm², đất có độ chặt cao, thuận lợi cho công tác thi công xây dựng cụm bể xử lý bằng bê tông cốt thép và giúp giảm chi phí gia cố nền móng.

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Lê Sĩ Quốc đã giải quyết hoàn chỉnh bài toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt công suất 340 m³/ngày.đêm cho Khu nhà ở Trung Quân tại huyện Bàu Bàng, tỉnh Bình Dương. Bằng việc phân tích chi tiết điều kiện tự nhiên, khảo sát các công trình thực tế và xây dựng hệ thống tính toán kỹ thuật - kinh tế cho 2 phương án công nghệ (Aerotank truyền thống và màng sinh học MBBR), đề tài đã đưa ra giải pháp xử lý đạt chuẩn QCVN 14:2008/BTNMT Cột A. Bộ hồ sơ tính toán và bản vẽ kỹ thuật trong khóa luận là tài liệu tham khảo có giá trị học thuật và thực tiễn cao cho việc thiết kế các trạm xử lý nước thải khu dân cư tập trung.