Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu
Quá trình công nghiệp hóa và đô thị hóa tại các thành phố lớn ở Việt Nam đang diễn ra nhanh chóng, kéo theo tình trạng gia tăng mật độ dân cư và áp lực lớn lên cơ sở hạ tầng kỹ thuật. Một trong những vấn đề môi trường cấp thiết là lượng lớn nước thải sinh hoạt chưa qua xử lý hoặc xử lý không đạt chuẩn bị xả thẳng ra môi trường tiếp nhận. Nước thải sinh hoạt đặc thù chứa hàm lượng chất hữu cơ cao, các hợp chất dinh dưỡng (Nitơ, Phốt pho), dầu mỡ và nhiều loại vi sinh vật gây bệnh, gây suy giảm chất lượng nguồn nước mặt và tiềm ẩn nguy cơ đối với sức khỏe cộng đồng.
Dự án Khu dân cư Sài Gòn Villas Hill tại số 99 Lê Văn Việt, phường Tăng Nhơn Phú A, Thành phố Thủ Đức, Thành phố Hồ Chí Minh có quy mô diện tích 19,7869 ha. Nhằm đảm bảo toàn bộ nước thải phát sinh từ các hoạt động sinh hoạt, thương mại, dịch vụ và giáo dục trong khu đô thị được thu gom và xử lý triệt để trước khi xả ra môi trường, việc đầu tư xây dựng trạm xử lý nước thải tập trung là bắt buộc. Đề tài khóa luận tập trung giải quyết bài toán tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho khu dân cư với mục tiêu nước sau xử lý đạt Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia QCVN 14:2008/BTNMT, Cột A.
Mục tiêu và các nhiệm vụ nghiên cứu cụ thể của đề tài bao gồm:
- Đánh giá thành phần, tính chất và xác định lưu lượng nước thải sinh hoạt phát sinh từ các khu chức năng của Khu dân cư Sài Gòn Villas Hill.
- Tổng quan các phương pháp và công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt đô thị hiện nay.
- Đề xuất hai phương án công nghệ xử lý khả thi, so sánh ưu nhược điểm và lựa chọn quy trình công nghệ tối ưu.
- Tính toán thiết kế chi tiết các công trình đơn vị trong dây chuyền công nghệ đã lựa chọn với công suất 450 m³/ngày đêm.
- Lập dự toán kinh tế (chi phí xây dựng, thiết bị, vận hành) cho các phương án và đề xuất quy trình vận hành, bảo dưỡng, xử lý sự cố.
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:
- Đối tượng nghiên cứu: Nước thải sinh hoạt và hệ thống công trình xử lý nước thải tập trung cho khu dân cư.
- Phạm vi không gian: Khu dân cư Sài Gòn Villas Hill, số 99 Lê Văn Việt, phường Tăng Nhơn Phú A, Thành phố Thủ Đức, Thành phố Hồ Chí Minh (diện tích 19,7869 ha; tiếp giáp đường Lê Văn Việt ở phía Bắc, đường Lã Xuân Oai ở phía Tây và Nam, đường 448 ở phía Đông). Nguồn tiếp nhận sau xử lý là hệ thống cống thoát nước chung trên đường 442 dẫn ra đường Lê Văn Việt.
- Phạm vi thời gian: Đề tài được thực hiện từ tháng 08/2023 đến tháng 02/2024, bảo vệ vào tháng 03/2024.
Cơ sở lý thuyết và phương pháp
Khung lý thuyết và tiêu chuẩn áp dụng
Nghiên cứu vận dụng lý thuyết các quá trình xử lý cơ học, hóa lý và sinh học trong kỹ thuật môi trường:
- Quá trình cơ học: Tách rác thô, lắng cát vô cơ, tách dầu mỡ nổi và điều hòa lưu lượng, nồng độ chất bẩn.
- Quá trình sinh học: Ứng dụng quá trình thiếu khí (Anoxic) để khử Nitrat hóa và loại bỏ Phốt pho sinh học kết hợp quá trình hiếu khí (Aerotank truyền thống hoặc MBBR dính bám trên giá thể di động) nhằm oxy hóa hợp chất hữu cơ (BOD, COD) nhờ hệ vi sinh vật hiếu khí.
- Quá trình khử trùng: Bổ sung hóa chất khử trùng (Chlorine) để tiêu diệt Coliform và vi khuẩn gây bệnh.
Hệ thống quy chuẩn, tiêu chuẩn kỹ thuật thiết kế được sử dụng bao gồm:
- TCVN 4513:1988: Cấp nước bên trong – Tiêu chuẩn thiết kế.
- TCXDVN 33:2006: Cấp nước, mạng lưới đường ống và công trình – Tiêu chuẩn thiết kế.
- TCXD 51:2008 / TCVN 7957:2008: Thoát nước – Mạng lưới bên ngoài và công trình – Tiêu chuẩn thiết kế.
- QCVN 01:2021/BXD: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về quy hoạch xây dựng.
- QCVN 14:2008/BTNMT (Cột A): Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải sinh hoạt.
Phương pháp nghiên cứu
Tác giả đã triển khai đồng bộ các phương pháp kỹ thuật chuyên ngành:
- Phương pháp thực tế: Thu thập số liệu điều tra quy hoạch, cơ cấu dân số, khí tượng thủy văn, điều kiện tự nhiên tại khu vực trạm Tân Sơn Hòa và phường Tăng Nhơn Phú A.
- Phương pháp tổng hợp tài liệu: Thu thập, phân loại và xử lý các số liệu lý thuyết và công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt đô thị từ các giáo trình chuyên ngành (Lâm Minh Triết, Nguyễn Văn Phước).
- Phương pháp kế thừa: Tham khảo các mô hình trạm xử lý nước thải sinh hoạt thực tế đã vận hành như hệ thống tại tòa nhà Sài Gòn Precision (120 m³/ngày), Công ty Furukawa (600 m³/ngày đêm) và hệ thống xử lý nước thải TP. Đà Lạt (7.400 m³/ngày đêm).
- Phương pháp tính toán kỹ thuật: Sử dụng các công thức giải tích chuyên ngành cấp thoát nước để tính toán cân bằng vật chất, kích thước hình học, thời gian lưu nước, nhu cầu cấp khí và thiết bị cơ điện cho từng công trình đơn vị.
- Phương pháp đồ họa: Sử dụng phần mềm AutoCAD để thể hiện mặt bằng tổng thể, sơ đồ dây chuyền công nghệ và bản vẽ chi tiết các hạng mục công trình.
Nguồn dữ liệu
Dữ liệu sử dụng trong đồ án trích xuất từ:
- Thuyết minh tổng hợp Đồ án quy hoạch chi tiết xây dựng đô thị tỷ lệ 1/500 Dự án Sài Gòn Villas Hill, diện tích 19,7869 ha.
- Số liệu khí tượng thủy văn Thành phố Hồ Chí Minh (nhiệt độ trung bình 28°C, lượng mưa trung bình năm 1.800 – 2.000 mm, số ngày mưa 159 ngày/năm).
- Nguồn cấp nước sạch từ Nhà máy nước Thủ Đức qua tuyến ống $\varnothing 250$ đường Lê Văn Việt và Lã Xuân Oai.
Thiết kế kỹ thuật và các phương án công nghệ
Lưu lượng và nồng độ ô nhiễm đầu vào
Lưu lượng nước cấp trung bình của toàn dự án được tính toán là 575,6 m³/ngày (với hệ số dùng nước không điều hòa ngày $K_{\text{ngày}} = 1,2$, lưu lượng lớn nhất là 690,6 m³/ngày). Căn cứ theo QCVN 01:2021/BXD, tỷ lệ thu gom nước thải được chọn bằng 100% lượng nước cấp nội bộ, tương đương 354,6 m³/ngày. Tính đến hệ số vượt tải 20%, lưu lượng tính toán đạt 426 m³/ngày đêm; công suất thiết kế trạm xử lý được chọn là $450\text{ m}^3/\text{ngày đêm}$.
Các thông số lưu lượng thiết kế chi tiết:
- Lưu lượng trung bình ngày: $Q_{\text{ngay}} = 450\text{ m}^3/\text{ngày}$.
- Lưu lượng trung bình giờ: $Q_{\text{tb,h}} = 18,75\text{ m}^3/\text{h}$.
- Lưu lượng trung bình giây: $Q_{\text{tb,s}} = 5,2\text{ l/s}$.
- Hệ số không điều hòa chung (theo TCXD 51:2008): $K_{o\max} = 2,484$; $K_{o\min} = 0,383$.
- Lưu lượng giờ lớn nhất: $Q_{\max,\text{h}} = 46,58\text{ m}^3/\text{h}$ ($0,013\text{ m}^3/\text{s}$).
| STT |
Chỉ tiêu ô nhiễm |
Đơn vị |
Giá trị đầu vào |
Yêu cầu xả thải (Cột A, QCVN 14:2008/BTNMT) |
| 1 |
pH |
- |
6 – 8 |
5 – 9 |
| 2 |
TSS |
mg/L |
157 |
50 |
| 3 |
COD |
mg/L |
305 |
- |
| 4 |
$\text{BOD}_5$ |
mg/L |
206 |
30 |
| 5 |
Dầu mỡ |
mg/L |
62 |
10 |
| 6 |
Tổng Nitơ (theo N) |
mg/L |
44 |
30 |
| 7 |
Tổng Phốt pho (theo P) |
mg/L |
8,3 |
6 |
| 8 |
Tổng Coliform |
MPN/100mL |
$2,8 \times 10^5$ |
3.000 |
So sánh hai phương án dây chuyền công nghệ
Tác giả đề xuất và so sánh hai phương án công nghệ xử lý sinh học:
- Phương án 1 (Công nghệ bùn hoạt tính kết hợp Anoxic - Aerotank):
Nước thải $\rightarrow$ Rổ chắn rác $\rightarrow$ Bể thu gom $\rightarrow$ Bể tách dầu mỡ $\rightarrow$ Bể điều hòa $\rightarrow$ Bể Anoxic $\rightarrow$ Bể Aerotank $\rightarrow$ Bể lắng II $\rightarrow$ Bể khử trùng (châm Chlorine) $\rightarrow$ Xả ra cống thoát nước đường 442. Bùn lắng từ bể lắng II được tuần hoàn một phần về bể Anoxic/Aerotank; bùn dư chuyển sang Bể nén bùn và đưa qua Máy ép bùn.
- Phương án 2 (Công nghệ màng sinh học di động MBBR):
Nước thải $\rightarrow$ Rổ chắn rác $\rightarrow$ Bể thu gom $\rightarrow$ Bể tách dầu mỡ $\rightarrow$ Bể điều hòa $\rightarrow$ Bể MBBR (bổ sung giá thể vi sinh di động) $\rightarrow$ Bể lắng II $\rightarrow$ Bể khử trùng $\rightarrow$ Xả ra nguồn tiếp nhận. Bùn dư được dẫn sang Bể nén bùn và Máy ép bùn.
| Tiêu chí so sánh |
Phương án 1 (Anoxic + Aerotank) |
Phương án 2 (Bể sinh học MBBR) |
| Hiệu quả xử lý BOD |
Đạt 85 – 90%, loại bỏ tốt chất hữu cơ |
Đạt trên 90%, hiệu suất ổn định |
| Xử lý Nitơ & Phốt pho |
Hiệu quả khử Nitrat cao nhờ ngăn Anoxic riêng biệt |
Xử lý đồng thời trong bể nhờ lớp màng vi sinh đa tầng |
| Diện tích xây dựng |
Cần diện tích mặt bằng lớn hơn |
Tiết kiệm 30 – 40% thể tích bể so với bùn hoạt tính lơ lửng |
| Mật độ vi sinh |
Giới hạn theo nồng độ bùn hoạt tính lơ lửng (MLSS) |
Mật độ vi sinh trên một đơn vị thể tích cao nhờ giá thể bám dính |
| Độ phức tạp vận hành |
Vận hành bùn tuần hoàn đòi hỏi kiểm soát chỉ số SVI |
Cần kiểm soát chất lượng giá thể; giá thể có nguy cơ vỡ sau thời gian dài |
| Chi phí xử lý ($1\text{ m}^3$) |
22.999 VNĐ/m³ |
21.882 VNĐ/m³ |
Thông số kỹ thuật một số công trình đơn vị (Phương án 1)
- Rổ chắn rác: Vật liệu Inox 304 (dày 2 mm), đường kính lỗ đột $D_l = 3\text{ mm}$, kích thước hình khối $L \times B \times H = 700 \times 700 \times 500\text{ mm}$, đặt tại miệng ống vào bể thu gom. Khối lượng rác phát sinh tính toán là $0,05\text{ m}^3/\text{ngày đêm}$.
- Bể thu gom: Thời gian lưu nước $t = 30\text{ phút}$. Thể tích cần thiết $V_{\text{ct}} = 23,3\text{ m}^3$. Kích thước mặt bằng $L \times B = 3,0\text{ m} \times 2,0\text{ m}$; chiều cao hữu ích $H_{\text{hi}} = 4,5\text{ m}$, chiều cao bảo vệ $H_{\text{bv}} = 0,5\text{ m}$, tổng chiều cao xây dựng $H_{\text{xd}} = 5,0\text{ m}$; thể tích hữu ích thực tế $V_{\text{hi}} = 27,0\text{ m}^3$. Bố trí 2 bơm chìm hoạt động luân phiên.
Nội dung chính theo từng chương
Chương 1: Mở đầu
Chương này trình bày tính cấp thiết của đề tài xuất phát từ sức ép môi trường của nước thải sinh hoạt đô thị và yêu cầu bảo vệ môi trường tại Khu dân cư Sài Gòn Villas Hill. Tác giả xác định rõ mục tiêu thiết kế trạm xử lý $450\text{ m}^3/\text{ngày đêm}$ đạt Cột A QCVN 14:2008/BTNMT; liệt kê 6 phương pháp thực hiện (thực tế, tổng hợp tài liệu, kế thừa, trao đổi chuyên gia, tính toán toán học, đồ họa AutoCAD) cùng ý nghĩa thực tiễn và khoa học của đồ án.
Chương 2: Tổng quan về khu dân cư Sài Gòn Villas Hill và nước thải phát sinh
Chương 2 tổng hợp thông tin dự án gồm các phân khu:
- Khu biệt thự (100 căn, 400 người, tiêu chuẩn 350 L/người.ngđ, nhu cầu $140\text{ m}^3/\text{ngđ}$).
- Khu nhà liên kế có sân vườn (40 căn, 160 người, tiêu chuẩn 300 L/người.ngđ, nhu cầu $48\text{ m}^3/\text{ngđ}$).
- Ký túc xá (100 phòng, 600 học sinh, tiêu chuẩn 100 L/người.ngđ, nhu cầu $60\text{ m}^3/\text{ngđ}$).
- Trường THCS (1.000 học sinh, 30 nhân viên, nhu cầu $15,45\text{ m}^3/\text{ngđ}$).
- Trường mầm non (500 học sinh, 20 nhân viên, nhu cầu $39\text{ m}^3/\text{ngđ}$).
- Khu dịch vụ đô thị DV1 – DV4 ($25.422,6\text{ m}^2$ sàn, tiêu chuẩn 2 L/m² sàn, nhu cầu $50,8\text{ m}^3/\text{ngđ}$).
- Phòng khám y tế nội khu (30 lượt khám, 10 nhân viên, nhu cầu $1,25\text{ m}^3/\text{ngđ}$).
Tác giả phân tích đặc tính nước thải sinh hoạt theo tải lượng ô nhiễm lý thuyết (SS: 70–145 g/người.ngày; $\text{BOD}_5$: 45–54 g/người.ngày; COD: 72–102 g/người.ngày; N-tổng: 6–12 g/người.ngày; P-tổng: 0,8–4 g/người.ngày); phân loại các công nghệ xử lý cơ học (song chắn rác, lắng cát, bể tách mỡ, bể điều hòa), hóa học/hóa lý (keo tụ, tuyển nổi, trung hòa, khử trùng), sinh học (hồ sinh học, lọc sinh học, Anoxic, Aerotank, UASB, SBR, MBR) và xử lý bùn cặn.
Chương 3: Đề xuất lựa chọn công nghệ xử lý nước thải và tính toán các công trình đơn vị
Chương 3 xác định lưu lượng tính toán ($Q_{\text{tb}} = 450\text{ m}^3/\text{ngày}$; $Q_{\max,\text{h}} = 46,58\text{ m}^3/\text{h}$); xây dựng bảng thông số ô nhiễm đầu vào và tiêu chuẩn đầu ra. Tác giả thiết lập sơ đồ dây chuyền cho Phương án 1 (Anoxic + Aerotank + Lắng II) và Phương án 2 (MBBR + Lắng II). Kết quả tính toán cân bằng hiệu suất cho thấy:
- Phương án 1: Hiệu suất xử lý TSS đạt $85,7%$, COD đạt $91,2%$, $\text{BOD}_5$ đạt $86,7%$, Tổng N đạt $75,0%$, Tổng P đạt $60,0%$, Coliform đạt $>99%$. Nồng độ đầu ra: $\text{TSS} = 22,37\text{ mg/L}$, $\text{COD} = 26,97\text{ mg/L}$, $\text{BOD}_5 = 27,45\text{ mg/L}$, Tổng $\text{N} = 11\text{ mg/L}$, Tổng $\text{P} = 3,32\text{ mg/L}$.
- Phương án 2: Hiệu suất xử lý TSS đạt $85,7%$, COD đạt $91,0%$, $\text{BOD}_5$ đạt $91,0%$, Tổng N đạt $75,0%$, Tổng P đạt $70,0%$. Nồng độ đầu ra: $\text{TSS} = 22,37\text{ mg/L}$, $\text{COD} = 27,45\text{ mg/L}$, $\text{BOD}_5 = 18,54\text{ mg/L}$, Tổng $\text{N} = 11\text{ mg/L}$, Tổng $\text{P} = 2,49\text{ mg/L}$.
Chương 4: Tính toán các công trình đơn vị
Tác giả thực hiện tính toán kích thước công nghệ, thông số thủy lực và lựa chọn thiết bị cho từng công trình trong hệ thống:
- Phương án 1: Rổ chắn rác ($700 \times 700 \times 500\text{ mm}$), Bể thu gom ($3 \times 2 \times 5\text{ m}$, $V_{\text{hi}} = 27\text{ m}^3$), Bể tách dầu mỡ, Bể điều hòa, Bể thiếu khí Anoxic, Bể hiếu khí Aerotank, Bể lắng sinh học đợt 2 (bể lắng ly tâm), Bể khử trùng tiếp xúc ziczac, Bể nén bùn trọng lực.
- Phương án 2: Tính toán bổ sung thông số giá thể lơ lửng, Bể MBBR, Bể lắng sinh học và Bể nén bùn.
Chương 5: Dự toán kinh tế - Vận hành - Bảo trì thiết bị
Chương 5 bóc tách chi tiết dự toán kinh tế bao gồm: chi phí xây dựng công trình, chi phí máy móc thiết bị cơ điện, chi phí phụ kiện - đường ống - gián tiếp, chi phí điện năng tiêu thụ, chi phí nhân công vận hành, chi phí hóa chất (NaOH, Chlorine, polymer), chi phí phân tích mẫu định kỳ và chi phí bảo dưỡng tủ điện, thiết bị.
- Tổng hợp giá thành xử lý trên $1\text{ m}^3$ nước thải: Phương án 1 là 22.999 VNĐ/m³; Phương án 2 là 21.882 VNĐ/m³.
- Chương này cũng xây dựng quy trình vận hành kỹ thuật hệ thống, hướng dẫn thao tác chạy máy, quy định an toàn lao động, bảng tổng hợp các sự cố thường gặp (bùn nổi, bọt trắng, mùi hôi, chết vi sinh) và quy trình bảo dưỡng định kỳ thiết bị.
Chương 6: Kết luận - Kiến nghị
Tóm tắt các kết quả đạt được của đồ án về mặt tính toán công nghệ và hiệu quả kinh tế; đưa ra các kiến nghị liên quan đến công tác quản lý vận hành, bảo vệ môi trường khi triển khai xây dựng thực tế.
Kết quả và đóng góp
Kết quả kỹ thuật và kinh tế chính
Đồ án đã hoàn thành trọn vẹn bộ hồ sơ thiết kế kỹ thuật cho trạm xử lý nước thải sinh hoạt tập trung công suất $450\text{ m}^3/\text{ngày đêm}$. Các kết quả định lượng cụ thể gồm:
| Hạng mục thông số |
Đơn vị |
Phương án 1 (Anoxic + Aerotank) |
Phương án 2 (MBBR) |
Tiêu chuẩn xả thải QCVN 14:2008 (Cột A) |
| Công suất thiết kế ($Q$) |
m³/ngđ |
450 |
450 |
- |
| Nồng độ TSS sau xử lý |
mg/L |
22,37 |
22,37 |
$\le 50$ |
| Nồng độ $\text{BOD}_5$ sau xử lý |
mg/L |
27,45 |
18,54 |
$\le 30$ |
| Nồng độ COD sau xử lý |
mg/L |
26,97 |
27,45 |
- |
| Tổng Nitơ sau xử lý |
mg/L |
11,00 |
11,00 |
$\le 30$ |
| Tổng Phốt pho sau xử lý |
mg/L |
3,32 |
2,49 |
$\le 6$ |
| Dầu mỡ khoáng/ĐTV |
mg/L |
6,20 |
6,20 |
$\le 10$ |
| Chi phí xử lý cho $1\text{ m}^3$ nước thải |
VNĐ/m³ |
22.999 |
21.882 |
- |
Giải pháp và đóng góp của tác giả
- Xây dựng bảng tính cân bằng nước chi tiết theo từng đối tượng sử dụng đất của quy hoạch 1/500, bảo đảm tính toán chính xác lưu lượng nước thải phát sinh thực tế ($354,6\text{ m}^3/\text{ngày}$) và dự phòng hệ số vượt tải $20%$ an toàn cho hệ thống.
- Cung cấp dữ liệu tính toán thiết kế chi tiết từng công trình đơn vị kèm theo thông số thiết bị cơ khí, máy thổi khí, máy bơm chìm và kích thước hình học chính xác.
- Thực hiện so sánh toàn diện về kinh tế - kỹ thuật giữa hai công nghệ xử lý sinh học phổ biến (Aerotank truyền thống kết hợp Anoxic và công nghệ MBBR), làm cơ sở khách quan cho chủ đầu tư lựa chọn phương án đầu tư tối ưu.
Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp
- Hạn chế: Toàn bộ thông số lưu lượng và nồng độ chất ô nhiễm đầu vào trong khóa luận được xác lập dựa trên tính toán lý thuyết từ định mức quy hoạch và giáo trình tham khảo, chưa có điều kiện lấy mẫu phân tích thực nghiệm từ nước thải phát sinh thực tế của dự án do khu dân cư đang trong giai đoạn triển khai xây dựng.
- Hướng nghiên cứu mở rộng: Sau khi dự án đi vào hoạt động và phát sinh dòng thải thực tế, cần tiến hành lấy mẫu quan trắc để hiệu chỉnh thời gian lưu nước, lưu lượng sục khí, tỷ lệ tuần hoàn bùn và định mức châm hóa chất khử trùng (Chlorine), chất nâng kiềm (NaOH) nhằm tối ưu hóa chi phí vận hành thực tế.
Giá trị tham khảo
- Đối tượng thụ hưởng: Tài liệu là nguồn tham khảo hữu ích cho sinh viên, học viên ngành Kỹ thuật Môi trường, Quản lý Môi trường, Kỹ thuật Hạ tầng Đô thị và Kỹ thuật Cấp thoát nước khi thực hiện đồ án môn học hoặc đồ án tốt nghiệp.
- Giá trị thực tiễn: Các kỹ sư thiết kế và đơn vị tư vấn môi trường có thể tham khảo trực tiếp các bước tính toán thủy lực công trình đơn vị (bể thu gom, bể tách dầu mỡ, bể Anoxic, bể Aerotank, bể MBBR, bể lắng ly tâm) và cấu trúc bảng dự toán chi phí vận hành cho các trạm xử lý nước thải khu dân cư quy mô từ $300 - 500\text{ m}^3/\text{ngày đêm}$.
Câu hỏi thường gặp
1. Công suất thiết kế 450 m³/ngày đêm của trạm xử lý được xác định dựa trên cơ sở nào?
Tổng lượng nước cấp sinh hoạt trung bình cho toàn bộ các hạng mục trong khu dân cư (khu biệt thự, nhà liên kế, ký túc xá, trường học, khu thương mại - dịch vụ) được tính toán là $575,6\text{ m}^3/\text{ngày}$. Lượng nước thải sinh hoạt phát sinh được tính bằng $100%$ lượng cấp nước sinh hoạt nội bộ, tương đương $354,6\text{ m}^3/\text{ngày}$ (không tính nước tưới cây, tưới đường). Tính thêm hệ số vượt tải an toàn $20%$, lưu lượng đạt $426\text{ m}^3/\text{ngày đêm}$, từ đó tác giả lựa chọn công suất thiết kế trạm là $450\text{ m}^3/\text{ngày đêm}$.
2. Chất lượng nước thải sau xử lý của hệ thống phải đáp ứng tiêu chuẩn môi trường nào?
Nước thải sau xử lý của hệ thống bắt buộc phải đạt Cột A theo Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải sinh hoạt QCVN 14:2008/BTNMT trước khi xả vào hệ thống thoát nước chung của khu vực trên đường 442 dẫn ra đường Lê Văn Việt. Các chỉ tiêu giới hạn gồm: $\text{pH: } 5 - 9$, $\text{TSS} \le 50\text{ mg/L}$, $\text{BOD}_5 \le 30\text{ mg/L}$, $\text{Dầu mỡ} \le 10\text{ mg/L}$, $\text{Tổng N} \le 30\text{ mg/L}$, $\text{Tổng P} \le 6\text{ mg/L}$, $\text{Coliform} \le 3.000\text{ MPN/100mL}$.
3. Quy trình công nghệ của hai phương án đề xuất khác nhau ở điểm nào?
Phương án 1 sử dụng cụm bể sinh học thiếu khí kết hợp hiếu khí bùn hoạt tính lơ lửng truyền thống (Bể Anoxic + Bể Aerotank), có hệ thống tuần hoàn bùn hoạt tính từ bể lắng II về bể sinh học. Phương án 2 thay thế toàn bộ cụm Anoxic và Aerotank bằng Bể MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor) ứng dụng giá thể vi sinh di động được xáo trộn liên tục nhờ hệ thống cấp khí, giúp tiết kiệm diện tích xây dựng.
4. Chi phí xử lý quy về 1 m³ nước thải giữa hai phương án có sự chênh lệch ra sao?
Theo tính toán dự toán kinh tế ở Chương 5 bao gồm khấu hao xây dựng, thiết bị, điện năng, nhân công, hóa chất và bảo dưỡng định kỳ: Phương án 1 có chi phí xử lý là 22.999 VNĐ/m³ nước thải; Phương án 2 có chi phí xử lý là 21.882 VNĐ/m³ nước thải.
5. Kích thước và thông số thiết kế hình học của bể thu gom nước thải được tính toán như thế nào?
Bể thu gom được thiết kế với thời gian lưu nước $t = 30\text{ phút}$ ứng với lưu lượng giờ lớn nhất $Q_{\max,\text{h}} = 46,58\text{ m}^3/\text{h}$, cho thể tích tính toán cần thiết $V_{\text{ct}} = 23,3\text{ m}^3$. Bể có kích thước mặt bằng dài $L = 3,0\text{ m}$, rộng $B = 2,0\text{ m}$, chiều cao hữu ích $H_{\text{hi}} = 4,5\text{ m}$, chiều cao bảo vệ $H_{\text{bv}} = 0,5\text{ m}$ (tổng chiều cao xây dựng $5,0\text{ m}$), cho thể tích hữu ích thực tế là $27,0\text{ m}^3$ và được trang bị 2 bơm chìm hoạt động luân phiên.
Kết luận
Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Lê Đông Sơ đã hoàn thành đầy đủ các nội dung tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải tập trung cho Khu dân cư Sài Gòn Villas Hill với công suất $450\text{ m}^3/\text{ngày đêm}$. Đề tài đã xây dựng cơ sở dữ liệu tính toán lưu lượng, tải lượng ô nhiễm bám sát quy hoạch $1/500$, so sánh khách quan hai phương án công nghệ bùn hoạt tính Anoxic - Aerotank và màng sinh học MBBR, đồng thời lập dự toán kinh tế chi tiết cho thấy cả hai phương án đều đảm bảo chất lượng nước đầu ra đạt Cột A QCVN 14:2008/BTNMT. Công trình có độ tin cậy kỹ thuật cao, cung cấp tài liệu tham khảo hoàn chỉnh phục vụ công tác đào tạo chuyên ngành Kỹ thuật Môi trường và ứng dụng vào thực tiễn thiết kế hạ tầng kỹ thuật đô thị.
