Tiểu luận về thiết kế trạm xử lý nước thải đô thị cho thành phố Hội An

Tiểu luận thuyết minh về thiết kế trạm xử lý nước thải đô thị cho thành phố Hội An với công suất 24000 m3/ngđ, đảm bảo hiệu quả và bền vững.

• Tác giả: Nguyễn Văn Ánh
• Người hướng dẫn: PGS.TS Trần Thanh Sơn
• Trường học: Trường Đại Học Kiến Trúc Hà Nội
• Chuyên ngành: Xử Lý Nước Thải
• Đề tài: Thiết Kế Trạm Xử Lý Nước Thải Đô Thị Cho Hội An Với Công Suất 24000 M3/Ngđ
• Loại tài liệu: Đồ Án Môn Học
• Năm xuất bản: 2021
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• 1. CHƯƠNG 1: THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH XỬ LÝ NƯỚC THẢI
• 1.1. Tính toán các thông số cơ bản
• 1.2. Các số liệu cơ bản
• 1.3. Xác định nồng độ chất bẩn của nước thải
• 1.4. Xác định mức độ cần thiết làm sạch của nước thải
• 1.5. Đề xuất, lựa chọn công nghệ xử lý nước thải
• 1.5.1. Các phương pháp xử lý
• 1.5.2. Các thông số cần thiết
• 1.6. Ta chọn sơ đồ dây chuyền công nghệ như sau
• 1.7. So sánh 2 phương án
• 2. CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH TRẠM XỬ LÝ THEO PHƯƠNG ÁN CHỌN
• 2.1. Tính toán dây chuyền xử lý
• 2.1.1. Ngăn tiếp nhận nước thải
• 2.1.2. Tính toán mương dẫn nước thải tới song chắn rác

Tóm tắt

I. Thiết kế công trình xử lý nước thải

Thiết kế trạm xử lý nước thải cho thành phố Hội An với công suất 24000 m3/ngđ là một nhiệm vụ quan trọng nhằm đảm bảo vệ sinh môi trường và sức khỏe cộng đồng. Đầu tiên, việc xác định các thông số cơ bản là cần thiết. Lưu lượng nước thải sinh hoạt được ước tính là 24000 m3/ngđ, trong khi lưu lượng nước thải công nghiệp là 4000 m3/ngđ. Các tiêu chuẩn thải nước và nồng độ chất bẩn cũng cần được xác định rõ ràng để đảm bảo rằng nước thải sau khi xử lý đạt tiêu chuẩn cho phép trước khi xả ra môi trường. Đặc biệt, việc lựa chọn công nghệ xử lý nước thải là một yếu tố quyết định đến hiệu quả của hệ thống xử lý nước thải. Các phương pháp xử lý như cơ học, hóa học, và sinh học đều có những ưu nhược điểm riêng, và cần được xem xét kỹ lưỡng để lựa chọn phương án tối ưu nhất cho Hội An.

1.1. Tính toán các thông số cơ bản

Các thông số cơ bản như lưu lượng nước thải, nồng độ chất bẩn, và mức độ cần thiết làm sạch của nước thải cần được tính toán chính xác. Lưu lượng nước thải sinh hoạt được xác định là 24000 m3/ngđ, trong khi lưu lượng nước thải công nghiệp là 4000 m3/ngđ. Nồng độ chất lơ lửng và BOD cũng cần được xác định để đảm bảo rằng nước thải sau khi xử lý đạt tiêu chuẩn cho phép. Việc xác định mức độ cần thiết làm sạch nước thải là rất quan trọng, đặc biệt khi nước thải sẽ được xả vào sông. Các yếu tố như hàm lượng chất lơ lửng, BOD, và nồng độ oxy hòa tan cần được xem xét để đảm bảo rằng nước thải không gây ô nhiễm cho nguồn nước tiếp nhận.

1.2. Đề xuất lựa chọn công nghệ xử lý nước thải

Việc lựa chọn công nghệ xử lý nước thải là một trong những quyết định quan trọng nhất trong thiết kế trạm xử lý nước thải. Các phương pháp xử lý như cơ học, hóa học, và sinh học đều có những ưu nhược điểm riêng. Phương pháp xử lý sinh học hoàn toàn được đề xuất do khả năng xử lý cao và hiệu quả trong việc giảm thiểu ô nhiễm. Tuy nhiên, điều kiện khí hậu và địa chất của Hội An cũng cần được xem xét để đảm bảo rằng công nghệ được lựa chọn phù hợp với thực tế địa phương. Các thông số cần thiết như hiệu suất xử lý theo BOD và SS cũng cần được tính toán để đảm bảo rằng nước thải sau khi xử lý đạt tiêu chuẩn cho phép.

II. Tính toán các công trình trạm xử lý

Tính toán các công trình trong trạm xử lý nước thải là bước tiếp theo quan trọng. Ngăn tiếp nhận nước thải được thiết kế để đảm bảo rằng nước thải có thể tự chảy qua các công trình khác của trạm xử lý. Kích thước của ngăn tiếp nhận phụ thuộc vào công suất của trạm và lưu lượng nước thải. Việc tính toán mương dẫn nước thải tới song chắn rác cũng cần được thực hiện để đảm bảo rằng nước thải được dẫn đi một cách hiệu quả. Các thông số thủy lực của mương cần được tính toán để đảm bảo rằng vận tốc dòng chảy đủ lớn nhằm tránh lắng cặn tại các vị trí mở rộng.

2.1. Ngăn tiếp nhận nước thải

Ngăn tiếp nhận nước thải là nơi đầu tiên nước thải được dẫn vào trước khi xử lý. Kích thước của ngăn tiếp nhận cần được tính toán dựa trên lưu lượng nước thải tối đa. Việc bố trí ngăn tiếp nhận ở vị trí cao nhất giúp nước có thể tự chảy qua các công trình khác mà không cần bơm. Kích thước ngăn tiếp nhận được xác định là 2800 mm x 2500 mm x 2000 mm, đảm bảo khả năng tiếp nhận nước thải hiệu quả. Điều này không chỉ giúp tiết kiệm năng lượng mà còn giảm thiểu chi phí vận hành cho hệ thống xử lý nước thải.

2.2. Tính toán mương dẫn nước thải

Mương dẫn nước thải cần được thiết kế với tiết diện ngang hình chữ nhật để đảm bảo dòng chảy ổn định. Kích thước mương được xác định là 1000 mm x 900 mm, với các thông số thủy lực được tính toán để đảm bảo rằng vận tốc dòng chảy luôn lớn hơn 0,4 m/s nhằm tránh lắng cặn. Việc tính toán độ dốc và vận tốc dòng chảy là rất quan trọng để đảm bảo rằng nước thải được dẫn đi một cách hiệu quả và không gây ô nhiễm cho môi trường xung quanh. Các thông số này cần được theo dõi và điều chỉnh thường xuyên để đảm bảo hiệu quả hoạt động của trạm xử lý nước thải.

Nội dung chính

Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Đồ án môn học "Thiết kế trạm xử lý nước thải cho thành phố Hội An. Công suất $Q = 24.000 \text{ m}^3/\text{ngđ}$" do sinh viên Nguyễn Văn Ánh thực hiện dưới sự hướng dẫn của PGS.TS Trần Thanh Sơn (Bộ môn Thoát nước, Khoa Đô thị, Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội, năm 2021). Văn bản tập trung giải quyết bài toán xử lý nước thải sinh hoạt kết hợp nước thải công nghiệp phát sinh từ đô thị Hội An trước khi xả thải ra nguồn tiếp nhận là sông.

Vấn đề thực tiễn được tác giả đặt ra xuất phát từ đặc điểm tự nhiên và kinh tế - xã hội của thành phố Hội An: đây là đô thị có mật độ dân cư tập trung, đồng thời chịu tác động khí hậu đặc thù của miền Trung với mùa hè khô nóng do ảnh hưởng của gió mùa Tây Nam. Nước thải đô thị mang tải lượng ô nhiễm hữu cơ và chất lơ lửng cao, nếu không được thu gom và xử lý đạt chuẩn xả thải sẽ gây ô nhiễm nghiêm trọng môi trường nước mặt của nguồn tiếp nhận.

Nhiệm vụ và mục tiêu nghiên cứu cụ thể được xác định theo các bước tính toán trong văn bản:

1. Xác định các thông số lưu lượng tính toán ($Q_{SH} = 24.000 \text{ m}^3/\text{ngđ}$, $Q_{CN} = 4.000 \text{ m}^3/\text{ngđ}$), các hệ số không điều hòa ($K_{c.max} = 1,57$, $K_{c.min} = 0,6$) và nồng độ các chất bẩn chính ($SS$, $BOD_{20}$).
2. Tính toán quy đổi dân số tương đương và xác định mức độ cần thiết làm sạch nước thải dựa trên khả năng xáo trộn, pha loãng và tự làm sạch của sông tiếp nhận.
3. Đề xuất, phân tích và so sánh lựa chọn dây chuyền công nghệ xử lý nước thải tối ưu về mặt kỹ thuật và điều kiện địa phương.
4. Tính toán kích thước hình học, các thông số thủy lực, thiết bị công nghệ cho từng công trình đơn vị trong dây chuyền xử lý nước và xử lý bùn cặn.

Đối tượng nghiên cứu là hệ thống công trình xử lý nước thải đô thị công suất $24.000 \text{ m}^3/\text{ngđ}$ cùng các thành phần ô nhiễm trong hỗn hợp nước thải sinh hoạt và công nghiệp. Phạm vi không gian nghiên cứu đặt tại thành phố Hội An, tỉnh Quảng Nam; nguồn tiếp nhận là đoạn sông có khoảng cách dòng chảy từ cống xả đến điểm kiểm soát tính toán $L = 1.400 \text{ m}$ (khoảng cách đường thẳng $L_0 = 1.200 \text{ m}$). Phạm vi thời gian và tài liệu viện dẫn căn cứ theo các quy chuẩn, tiêu chuẩn thiết kế hiện hành tại thời điểm thực hiện (năm 2021).

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Văn bản triển khai thiết kế dựa trên hệ thống cơ sở lý thuyết chuyên ngành kỹ thuật cấp thoát nước và công nghệ môi trường, viện dẫn các tiêu chuẩn, giáo trình kỹ thuật sau:

• Tiêu chuẩn thiết kế: TCXDVN 7957:2008 / TCVN 7957:2008 ("Thoát nước - Mạng lưới và công trình bên ngoài - Tiêu chuẩn thiết kế").
• Tài liệu chuyên khảo: "Giáo trình xử lý nước thải đô thị" (PGS.TS Trần Đức Hạ), "Giáo trình Thoát nước tập 2 - Xử lý nước thải" (GS.TS Hoàng Văn Huệ, PGS.TS Trần Đức Hạ), "Bảng tính toán thuỷ lực cống và mương thoát nước" (GS. Trần Hữu Uyển), "Xử lý nước thải - Tính toán thiết kế công trình" (Trường Đại học Xây dựng, 1973).

Các phương pháp và công thức tính toán thực tế được tác giả áp dụng gồm:

• Phương pháp tính toán lưu lượng và hệ số không điều hòa: Xác định lưu lượng trung bình giờ ($Q_{h.TB} = 1.000 \text{ m}^3/\text{h}$), giây ($Q_{s.TB} = 277,8 \text{ l/s}$), lưu lượng lớn nhất ($Q_{h.max} = 1.570 \text{ m}^3/\text{h}$, $Q_{s.max} = 436,1 \text{ l/s}$) và lưu lượng nhỏ nhất.
• Phương pháp cân bằng nồng độ chất bẩn hỗn hợp: Tính toán nồng độ chất lơ lửng ($SS_{hh} = 370,83 \text{ mg/l}$) và nhu cầu oxy sinh hóa ($BOD_{20.hh} = 245,83 \text{ mg/l}$) từ tải lượng của dòng thải sinh hoạt ($a_{SS} = 65 \text{ g/ng-ngđ}$, tiêu chuẩn thoát nước $q_0 = 200 \text{ l/người-ngđ}$) và dòng thải công nghiệp ($SS_{cn} = 600 \text{ mg/l}$, $BOD_{cn} = 600 \text{ mg/l}$).
• Phương pháp quy đổi dân số tương đương: Xác định dân số thực $N_{thực} = 216.250$ người; dân số tương đương theo chất lơ lửng $N_{tđ(SS)} = 36.923$ người ($\Sigma N_{tt} = 253.173$ người); dân số tương đương theo $BOD_{20}$ là $N_{tđ(BOD)} = 68.571$ người ($\Sigma N_{tt} = 284.821$ người).
• Mô hình thủy lực pha loãng và tự làm sạch nguồn tiếp nhận: Áp dụng công thức A. Rodzille để tính toán hệ số xáo trộn $\alpha$ dựa trên các tham số dòng chảy sông (vận tốc trung bình sông $v_{TB} = 0,5 \text{ m/s}$, chiều sâu nước sông $H = 3 \text{ m}$, hệ số dòng chảy rối $E = 0,0075$, độ khúc khuỷu $\phi = 1,2$, vị trí cống xả xa bờ $\xi = 1,5$, lưu lượng nước nguồn $Q = 14,6 \text{ m}^3/\text{s}$, lưu lượng xả $q = 0,32 \text{ m}^3/\text{s}$). Kết quả xác định hệ số xáo trộn đạt $0,82$ và bội số pha loãng $n = 16,51$ lần.
• Phương pháp tính toán mức độ cần thiết làm sạch: Xác định theo tiêu chuẩn nguồn nước loại II (nồng độ tăng cho phép $p = 2 \text{ mg/l}$, nồng độ nền trong sông $b_s = 10 \text{ mg/l}$, $BOD$ sông giới hạn $L_{cp} = 4 \text{ mg/l}$, hằng số tốc độ tiêu thụ oxy $k_1 = k_2 = 0,1 \text{ ngày}^{-1}$ ở $20^\circ\text{C}$). Hiệu suất xử lý yêu cầu đạt $82,5%$ đối với $SS$ và $93,17%$ (hoặc $92,37%$) đối với $BOD_{20}$.
• Phương pháp so sánh - đánh giá kỹ thuật: Lựa chọn công nghệ xử lý sinh học nhân tạo thông qua bảng phân tích ưu, nhược điểm giữa phương án bể Aeroten và bể Biophin cao tải.
• Phương pháp tính toán công trình thủy lực, hình học: Áp dụng các phương trình cơ học chất lỏng, định luật lắng tĩnh, tải trọng thủy lực bề mặt, cân bằng vật chất và động học bùn hoạt tính để xác định kích thước bể, đường ống và thiết bị phụ trợ.

Thiết kế và tính toán công nghệ trạm xử lý

Dây chuyền công nghệ trạm xử lý nước thải thành phố Hội An được lựa chọn theo nguyên lý xử lý sinh học hiếu khí hoàn toàn bằng bùn hoạt tính trong điều kiện nhân tạo. Sơ đồ dòng công nghệ gồm hai chu trình song song: xử lý nước thải và xử lý bùn cặn.

Chu trình xử lý nước thải: Nước thải dẫn qua đường ống áp lực vào Ngăn tiếp nhận $\rightarrow$ Mương dẫn $\rightarrow$ Song chắn rác cơ giới $\rightarrow$ Bể lắng cát ngang $\rightarrow$ Bể làm thoáng sơ bộ $\rightarrow$ Bể lắng ly tâm đợt 1 $\rightarrow$ Bể Aeroten (kết hợp ngăn tái sinh bùn) $\rightarrow$ Bể lắng ly tâm đợt 2 $\rightarrow$ Máng trộn vách ngăn đục lỗ (châm hóa chất khử trùng Clo) $\rightarrow$ Bể tiếp xúc ly tâm $\rightarrow$ Mương dẫn và trạm bơm xả ra sông tiếp nhận.

Chu trình xử lý bùn: Cặn lắng từ bể lắng đợt 1 và bùn hoạt tính dư từ bể lắng đợt 2 được bơm về Bể nén bùn đứng; sau khi giảm độ ẩm, bùn cùng rác nghiền từ song chắn rác được chuyển sang bể Mêtan để ổn định cặn; cát từ bể lắng cát được chuyển về Sân phơi cát.

Tên công trình đơn vị	Số lượng	Kích thước cơ bản	Thông số thủy lực / Công nghệ
Ngăn tiếp nhận	1 ngăn	$A = 2,8\text{ m}$; $B = 2,5\text{ m}$; $H = 2,0\text{ m}$	Tiếp nhận 2 ống áp lực $D = 600\text{ mm}$
Mương dẫn	1 tuyến	$b \times h_1 = 1.000 \times 900\text{ mm}$	Độ dốc $i = 0,001$; $v = 0,87 - 1,05\text{ m/s}$
Song chắn rác	2 bộ (1 làm việc, 1 dự phòng)	Chiều rộng $B_s = 2,0\text{ m}$; dài $l_{XD} = 3,55\text{ m}$	Khe hở $b = 16\text{ mm}$; nghiêng $60^\circ$; cào rác cơ giới
Bể lắng cát ngang	3 ngăn (2 làm việc, 1 dự phòng)	$L = 11,3\text{ m}$; $B = 2,1\text{ m}$; $H_{XD} = 1,11\text{ m}$	Thời gian lắng $t = 51,36\text{ s}$; xả cát thủy lực
Sân phơi cát	1 sân	Diện tích $F = 516\text{ m}^2$	Chiều cao lớp cát $4\text{ m/năm}$; ống thu $D = 100\text{ mm}$
Bể làm thoáng sơ bộ	2 đơn nguyên	$B \times L \times H = 12 \times 12 \times 4\text{ m}$	Thời gian sục $20\text{ phút}$; khí cấp $0,5\text{ m}^3/\text{m}^3$ nước thải
Bể lắng ly tâm đợt 1	4 bể	Đường kính $D = 22\text{ m}$; $H_{XD} = 4,0\text{ m}$	Ống trung tâm dẫn vào $D = 550\text{ mm}$; hiệu suất lắng $75%$
Bể Aeroten	8 đơn nguyên (4 hành lang/đơn nguyên)	$B = 12\text{ m}$; $L = 34,7\text{ m}$; $H_{XD} = 4,4\text{ m}$	Tuần hoàn bùn $58,9%$; 4.475 tấm xốp phân phối khí
Bể lắng ly tâm đợt 2	4 bể	Đường kính $D = 27\text{ m}$; $H_{XD} = 4,5\text{ m}$	Thời gian lắng $t = 2,1\text{ h}$; xả bùn áp lực thủy tĩnh $1,5\text{ m}$
Máng trộn Clo	1 máng (2 vách ngăn đục lỗ)	$B = 4\text{ m}$; $L = 18\text{ m}$; $H_{XD} = 1,8\text{ m}$	120 lỗ ($d = 100\text{ mm}$); thời gian hòa trộn $85\text{ s}$
Bể tiếp xúc ly tâm	2 bể	Đường kính $D = 16\text{ m}$; $H_{XD} = 4,0\text{ m}$	Thời gian tiếp xúc trong bể $25,83\text{ phút}$ ($4,17\text{ phút}$ ở mương)
Bể nén bùn đứng	4 bể	Đường kính $D = 9\text{ m}$; $H = 7,6\text{ m}$	Thời gian nén $10\text{ h}$; giảm độ ẩm từ $99%$ xuống $97%$

Nội dung chính theo từng chương

CHƯƠNG 1: THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH XỬ LÝ NƯỚC THẢI

Chương 1 thiết lập toàn bộ cơ sở dữ liệu tính toán và luận chứng giải pháp công nghệ:

• Tính toán các thông số cơ bản: Xác lập công suất thiết kế sinh hoạt $24.000 \text{ m}^3/\text{ngđ}$, công nghiệp $4.000 \text{ m}^3/\text{ngđ}$, tổng hợp thành phần nước thải hỗn hợp có nồng độ $SS_{hh} = 370,83 \text{ mg/l}$ và $BOD_{20.hh} = 245,83 \text{ mg/l}$. Tác giả tính toán lưu lượng theo giờ và theo giây ở các chế độ trung bình, lớn nhất và nhỏ nhất dựa theo tiêu chuẩn TCXDVN 7957:2008.
• Xác định mức độ cần thiết làm sạch của nước thải: Phân tích thủy lực pha loãng sông nguồn theo phương pháp Rodzille với các thông số trắc địa - thủy văn cụ thể ($L = 1.400 \text{ m}$, vận tốc $0,5 \text{ m/s}$, lưu lượng sông $14,6 \text{ m}^3/\text{s}$). Kết quả yêu cầu nước thải sau xử lý phải giảm nồng độ $SS$ xuống dưới $43,025 \text{ mg/l}$ (hiệu suất làm sạch $D = 82,5%$) và $BOD_{20}$ xuống dưới $16,8 \text{ mg/l}$ (hiệu suất làm sạch $E_0 = 93,17%$).
• Đề xuất và lựa chọn công nghệ xử lý: Khảo sát 4 nhóm phương pháp (cơ học, hóa học, hóa lý và sinh học). Tác giả loại bỏ phương pháp xử lý sinh học trong điều kiện tự nhiên vì điều kiện thời tiết mùa hè Hội An khô nóng do gió Tây Nam gây bất lợi cho vi sinh vật và đòi hỏi quỹ đất quá lớn. Đối với xử lý sinh học nhân tạo, tác giả so sánh hai phương án: Bể Aeroten và Bể Biophin cao tải.

Tiêu chí so sánh	Phương án 1: Bể Aeroten	Phương án 2: Bể Biophin cao tải
Mặt bằng và diện tích	Chiếm ít diện tích xây dựng, ít ảnh hưởng môi trường không khí.	Diện tích yêu cầu lớn hơn, cấu tạo công trình phân tán.
Hiệu quả và chế độ thủy lực	Vận hành ổn định, thời gian lưu nước $< 12\text{ h}$, oxy hóa trực tiếp.	Dễ tắc nghẽn khe rỗng vật liệu lọc khi tải trọng thủy lực dao động.
Yêu cầu cấp khí và năng lượng	Tiêu tốn điện năng cấp khí liên tục cho hệ thống thổi khí nén.	Phải dùng máy bơm công suất lớn tưới phản lực bề mặt gây tốn kém.
Vật liệu và thi công	Kết cấu bê tông cốt thép định hình phổ biến.	Đòi hỏi khối lượng vật liệu lọc lớn, địa phương không có sẵn phải nhập.
Mức độ thích ứng thời tiết	Hoạt động tốt trong điều kiện khí hậu nhiệt đới nóng ẩm.	Không tối ưu với khí hậu mùa hè khô nóng tại khu vực Hội An.

Từ phân tích trên, tác giả lựa chọn Phương án 1 (Bể Aeroten kết hợp ngăn tái sinh bùn).

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH TRẠM XỬ LÝ THEO PHƯƠNG ÁN CHỌN

Chương 2 trình bày chi tiết các bước tính toán hình học, thủy lực và công nghệ cho từng hạng mục công trình:

• Ngăn tiếp nhận và mương dẫn: Ngăn tiếp nhận bê tông cốt thép có kích thước $2,8 \times 2,5 \times 2,0 \text{ m}$, tiếp nhận 2 ống áp lực $D = 600 \text{ mm}$. Mương dẫn hở kích thước $1.000 \times 900 \text{ mm}$, độ dốc $i = 0,001$, vận tốc dòng chảy đạt $0,87 - 1,05 \text{ m/s}$, đảm bảo không lắng đọng cặn hữu cơ.
• Song chắn rác: Gồm 2 bộ (1 làm việc, 1 dự phòng), đặt nghiêng $60^\circ$, kích thước khe hở $16 \text{ mm}$, bề dày thanh $10 \text{ mm}$, cào rác cơ giới. Tổn thất áp lực qua song chắn $h_s = 0,13 \text{ m}$. Lượng rác thu gom tính toán là $6,65 \text{ tấn/ngày}$ (khối lượng riêng $750 \text{ kg/m}^3$), được nghiền nhỏ bằng máy nghiền cấp nước tỷ lệ $10 \text{ m}^3/\text{tấn}$ rồi chuyển về bể Mêtan.
• Bể lắng cát ngang và sân phơi cát: Bể lắng cát gồm 3 ngăn (2 công tác, 1 dự phòng), kích thước mỗi ngăn $L = 11,3 \text{ m}$, $B = 2,1 \text{ m}$, chiều cao công tác $0,7 \text{ m}$. Thời gian lưu nước $51,36 \text{ s}$ ($> 30 \text{ s}$), vận tốc dòng chảy $0,22 \text{ m/s}$ ($> 0,15 \text{ m/s}$). Cát được xả định kỳ bằng thiết bị nâng thủy lực với tỷ lệ nước tiêu tốn gấp 20 lần thể tích cát ($114 \text{ m}^3/\text{ngày}$). Sân phơi cát có diện tích $516 \text{ m}^2$, trang bị hệ thống ống thu nước lọc $D = 100 \text{ mm}$, độ dốc $0,003$ dẫn tuần hoàn về bể lắng.
• Bể làm thoáng sơ bộ và bể lắng ly tâm đợt 1: Do hàm lượng $SS$ ban đầu cao ($444 \text{ mg/l}$), bể làm thoáng sơ bộ (2 đơn nguyên $12 \times 12 \times 4 \text{ m}$, thời gian thổi khí $20 \text{ phút}$, cường độ $6 \text{ m}^3/\text{m}^2\text{.h}$) được đặt trước bể lắng đợt 1 để tăng hiệu suất lắng lên $75%$ (giảm nồng độ $SS$ xuống $111 \text{ mg/l} < 150 \text{ mg/l}$) và giảm $15% BOD$. Bể lắng ly tâm đợt 1 gồm 4 bể, đường kính mỗi bể $D = 22 \text{ m}$, chiều cao xây dựng $4,0 \text{ m}$, ống trung tâm $D = 550 \text{ mm}$.
• Bể Aeroten và hệ thống cấp khí: Thiết kế 8 đơn nguyên bể Aeroten 4 hành lang ($B = 12 \text{ m}$, $L = 34,7 \text{ m}$, $H_{XD} = 4,4 \text{ m}$). Hệ thống dành 1 hành lang cho quá trình oxy hóa hiếu khí và 3 hành lang làm nhiệm vụ tái sinh bùn hoạt tính (thể tích ngăn oxy hóa $5.484,12 \text{ m}^3$, thể tích ngăn tái sinh $7.855 \text{ m}^3$, tương ứng tỷ lệ tuần hoàn bùn $58,9%$). Nồng độ bùn hoạt tính trong bể Aeroten duy trì $a = 3 \text{ g/l}$, chỉ số bùn $SVI = 100 \text{ cm}^3/\text{g}$, liều lượng bùn trong ngăn tái sinh $a_r = 6,49 \text{ g/l}$. Hệ thống cấp khí gồm $4.475$ tấm xốp thấm khí ($0,3 \times 0,3 \times 0,04 \text{ m}$), cấp lưu lượng khí nén $26.849 \text{ m}^3/\text{h}$ từ máy thổi khí.
• Bể lắng ly tâm đợt 2: Gồm 4 bể, đường kính mỗi bể $D = 27 \text{ m}$, chiều sâu công tác vùng lắng $3,0 \text{ m}$, chiều cao xây dựng $4,5 \text{ m}$. Thời gian lắng đạt $2,1 \text{ h}$ (vận tốc chảy bề mặt $< 5 \text{ mm/s}$). Cặn bùn hoạt tính lắng xuống được xả bằng áp lực thủy tĩnh $1,5 \text{ m}$ qua đường ống $D = 300 \text{ mm}$.
• Hệ thống khử trùng: Sử dụng máng trộn vách ngăn đục lỗ gồm 2 vách, tiết diện máng $B \times L = 4 \times 18 \text{ m}$, đục 120 lỗ đường kính $100 \text{ mm}$ (vận tốc qua lỗ $1 \text{ m/s}$), thời gian hòa trộn Clo đạt $85 \text{ s}$. Bể tiếp xúc ly tâm gồm 2 bể ($D = 16 \text{ m}$, $H_{XD} = 4 \text{ m}$), đảm bảo tổng thời gian tiếp xúc giữa Clo và nước thải là $30 \text{ phút}$ ($25,83 \text{ phút}$ trong bể và $4,17 \text{ phút}$ trên mương dẫn dài $200 \text{ m}$).
• Khối công trình xử lý bùn: Bể nén bùn đứng gồm 4 bể ($D = 9 \text{ m}$, $H = 7,6 \text{ m}$), nén bùn hoạt tính dư trong thời gian $10 \text{ h}$ để giảm độ ẩm từ $99%$ xuống $97%$. Bùn sau nén cùng cặn tươi từ bể lắng 1 (độ ẩm $95%$) và rác nghiền được tính toán lưu lượng để chuyển tiếp sang bể Mêtan.

Kết quả và đóng góp

Đồ án đạt được các kết quả kỹ thuật định lượng và đóng góp chuyên môn cụ thể sau:

• Xây dựng hoàn chỉnh chuỗi thông số kỹ thuật cho trạm xử lý nước thải công suất $24.000 \text{ m}^3/\text{ngđ}$, đảm bảo chất lượng nước đầu ra sau xử lý đạt yêu cầu xả vào nguồn loại II theo TCVN 7957:2008 (hàm lượng $SS \le 43,025 \text{ mg/l}$, $BOD_{20} \le 16,8 \text{ mg/l}$).
• Đưa ra giải pháp kỹ thuật bổ sung công trình làm thoáng sơ bộ trước bể lắng ly tâm đợt 1. Giải pháp này giúp keo tụ các hạt lơ lửng mịn, nâng hiệu suất khử $SS$ của bể lắng đợt 1 từ $60%$ lên $75%$, đảm bảo đưa nồng độ cặn lơ lửng vào bể sinh học xuống mức $111 \text{ mg/l}$ (thỏa mãn điều kiện quy chuẩn $< 150 \text{ mg/l}$).
• Thiết lập giải pháp công nghệ Aeroten có ngăn tái sinh bùn với tỷ lệ tuần hoàn bùn cao ($58,9%$). Cấu trúc 4 hành lang (1 hành lang oxy hóa, 3 hành lang tái sinh) cho phép xử lý hiệu quả nước thải có nồng độ chất hữu cơ cao ($BOD_{20} > 150 \text{ mg/l}$) mà không làm quá tải sinh khối vi sinh vật.
• Tự động hóa và cơ giới hóa các khâu trung gian: ứng dụng cào rác cơ giới kết hợp máy nghiền rác dẫn về bể Mêtan, xả cát bằng thiết bị nâng thủy lực, xả bùn lắng đợt 2 bằng cột áp lực thủy tĩnh $1,5 \text{ m}$, giảm thiểu can thiệp thủ công trong vận hành.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế của tài liệu:

• Văn bản mới dừng lại ở việc tính toán công nghệ và thủy lực cho các công trình đơn vị chính; các nội dung được liệt kê trong mục lục như trạm khử trùng chi tiết (thiết bị châm Clo, kho Clo), tính toán dự phòng sân phơi bùn, thiết bị đo lưu lượng, quy hoạch mặt bằng tổng thể trạm xử lý và trắc dọc cao trình thủy lực chưa được trình bày đầy đủ dữ liệu trong phần nội dung văn bản.
• Có sự sai khác số liệu cục bộ giữa các phần tính toán: lưu lượng thiết kế ban đầu xác định là $Q = 24.000 \text{ m}^3/\text{ngđ}$, nhưng ở các công thức tính toán kiểm tra thủy lực mương dẫn, bể lắng ly tâm và bùn bể Mêtan ở chương 2 xuất hiện các giá trị lưu lượng tính toán khác ($Q_{max} = 3.237 \text{ m}^3/\text{h}$, $Q = 52.000 \text{ m}^3/\text{ngđ}$), phản ánh việc tác giả ghép nối số liệu tính toán mẫu mà chưa đồng nhất triệt để toàn bộ thuyết minh.

Hướng nghiên cứu và hoàn thiện tiếp:

• Hoàn thiện tính toán chi tiết bể phân hủy kỵ khí Mêtan và dây chuyền làm khô bùn cơ học (máy ép bùn hoặc sân phơi bùn dự phòng).
• Thiết lập trắc dọc thủy lực toàn trạm để kiểm tra tổn thất áp lực dòng chảy tự chảy giữa các bể, từ đó chuẩn hóa cao trình đặt bể và công suất trạm bơm nước thải đầu vào.
• Thiết kế mặt bằng tổng thể, phân khu chức năng (khu xử lý nước, khu xử lý bùn, vùng cách ly vệ sinh) phù hợp với quy hoạch đô thị thực tế của thành phố Hội An.

Giá trị tham khảo

Đồ án là tài liệu tham khảo chuyên môn phù hợp cho:

• Sinh viên các ngành Kỹ thuật Hạ tầng Đô thị, Kỹ thuật Môi trường, Cấp thoát nước (thuộc các trường đại học khối xây dựng, kiến trúc, kỹ thuật) làm đồ án môn học hoặc đồ án tốt nghiệp chuyên ngành xử lý nước thải đô thị.
• Kỹ sư thiết kế công trình hạ tầng kỹ thuật cần tra cứu quy trình tính toán mẫu cho các công trình đơn vị xử lý nước thải theo hệ thống tiêu chuẩn TCXDVN 7957:2008.

Các phần nội dung có giá trị tham khảo cao nhất gồm:

• Thuật toán và công thức tính toán xáo trộn pha loãng nguồn tiếp nhận theo công thức Rodzille.
• Phương pháp tính toán chi tiết bể Aeroten có ngăn phục hồi/tái sinh bùn, bao gồm tính toán tải trọng chất không tro của bùn, thời gian oxy hóa, lưu lượng khí nén và số lượng tấm xốp phân phối khí.
• Bảng tra cứu thông số hình học và chế độ thủy lực của bể lắng ly tâm đợt 1, đợt 2 và máng trộn vách ngăn đục lỗ.

Câu hỏi thường gặp

Tại sao đồ án không lựa chọn phương pháp xử lý sinh học trong điều kiện tự nhiên cho thành phố Hội An?

Tác giả không chọn phương pháp sinh học tự nhiên (hồ sinh học, cánh đồng tưới/lọc) do hai nguyên nhân chính được phân tích trong văn bản: thứ nhất, khí hậu Hội An chịu ảnh hưởng của mùa hè khô nóng với gió Tây Nam thổi mạnh gây khó khăn cho sự phát triển và duy trì sinh khối vi sinh vật; thứ hai, xử lý tự nhiên có tốc độ oxy hóa chậm, đòi hỏi diện tích mặt bằng rất lớn, không khả thi với quỹ đất đô thị du lịch của Hội An.

Mục đích của việc bố trí Bể làm thoáng sơ bộ trước Bể lắng ly tâm đợt 1 là gì?

Hàm lượng chất lơ lửng trong hỗn hợp nước thải đầu vào đạt mức $444 \text{ mg/l}$. Nếu chỉ lắng cơ học thông thường ở bể lắng đợt 1 với hiệu suất $60%$, nồng độ $SS$ sau lắng vẫn còn $177,6 \text{ mg/l}$, vượt quá giới hạn cho phép dẫn vào bể Aeroten ($150 \text{ mg/l}$). Bể làm thoáng sơ bộ giúp sục khí tăng cường quá trình keo tụ các hạt cặn nhỏ lơ lửng, nâng hiệu suất lắng của bể đợt 1 lên $75%$, đưa hàm lượng $SS$ giảm xuống còn $111 \text{ mg/l}$, thỏa mãn điều kiện công nghệ.

Bể Aeroten được phân chia cấu tạo và chế độ làm việc như thế nào?

Bể Aeroten được thiết kế gồm 8 đơn nguyên độc lập. Mỗi đơn nguyên có kết cấu 4 hành lang song song ($B = 12 \text{ m}$, $L = 34,7 \text{ m}$, $H = 4,4 \text{ m}$). Trong đó, 1 hành lang thực hiện chức năng oxy hóa chất bẩn hữu cơ và 3 hành lang làm nhiệm vụ tái sinh bùn hoạt tính tuần hoàn. Tỷ lệ thể tích bùn tái sinh chiếm $58,9%$ tổng thể tích hệ thống ($W_{ts} = 7.855 \text{ m}^3$ trên tổng $W = 13.340 \text{ m}^3$), đáp ứng nồng độ bùn tái sinh $a_r = 6,49 \text{ g/l}$.

Hệ thống cấp khí cho bể Aeroten sử dụng thiết bị gì và số lượng bao nhiêu?

Hệ thống cấp khí sử dụng không khí nén từ máy thổi khí với lưu lượng tổng cộng $26.849 \text{ m}^3/\text{h}$. Không khí được phân phối qua các tấm xốp thấm khí tạo bọt mịn kích thước $0,3 \times 0,3 \times 0,04 \text{ m}$, lưu lượng riêng mỗi tấm là $100 \text{ l/phút}$. Toàn bộ trạm sử dụng $4.475$ tấm xốp, phân bố trung bình 187 tấm trên mỗi hành lang của bể Aeroten.

Bùn cặn từ các công trình được thu gom và định hướng xử lý ra sao?

Cát vô cơ từ bể lắng cát ngang được bơm thủy lực ra sân phơi cát riêng biệt (diện tích $516 \text{ m}^2$). Bùn hoạt tính lắng ở bể lắng đợt 2 (độ ẩm $99%$) một phần được tuần hoàn lại bể Aeroten, phần bùn dư được bơm về 4 bể nén bùn đứng ($D = 9 \text{ m}$) để nén giảm độ ẩm xuống $97%$. Sau đó, lượng bùn dư đã nén kết hợp với cặn tươi từ đáy bể lắng đợt 1 (độ ẩm $95%$) và rác nghiền từ song chắn rác được đưa vào bể Mêtan để tiến hành phân hủy yếm khí.

Kết luận

Thuyết minh đồ án của sinh viên Nguyễn Văn Ánh đã hoàn thành việc thiết kế kỹ thuật trạm xử lý nước thải công suất $24.000 \text{ m}^3/\text{ngđ}$ cho thành phố Hội An dựa trên dây chuyền công nghệ sinh học hiếu khí bùn hoạt tính (Aeroten kết hợp ngăn tái sinh bùn). Đồ án thể hiện đầy đủ các bước tính toán từ đặc tính nguồn thải, khả năng tự làm sạch của sông tiếp nhận đến kích thước hình học chi tiết của các công trình xử lý nước và bùn theo tiêu chuẩn TCXDVN 7957:2008. Dù còn một số sai khác cục bộ về lưu lượng kiểm tra ở một số mục phụ trợ và chưa hoàn thiện trắc dọc cao trình toàn trạm, tài liệu vẫn cung cấp khung dữ liệu kỹ thuật và phương pháp luận thiết kế rõ ràng cho chuyên ngành kỹ thuật cấp thoát nước đô thị.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1: THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH XỬ LÝ NƯỚC THẢI 1. Tính toán các thông số cơ bản BẢNG SỐ LIỆU THIẾT KẾ STT THÔNG SỐ KÝ HIỆU GIÁ TRỊ ĐƠN VỊ 1 Lưu lượng nước thải sinh hoạt QSH 24000 (m3/ngđ) 2 Lưu lượng nước thải công QCN 4000 (m3/ngđ) nghiệp 3 Tiêu chuẩn thải nước a 200 (l/người.ngđ) 4 Hàm lượng chất lơ lửng SS 600 (mg/l) 5 Hàm lượng chất hữu cơ BOD20 600 (mg/l) 6 Lưu lượng nước thải sinh hoạt QSHh.TB 1000 (m3/h) giờ trung bình 7 Lưu lượng nước thải sinh hoạt QSHs.TB 277,8 (l/s) giây trung bình 8 Lưu lượng nước thải sinh hoạt QSHh.max 1570 (m3/h) giờ lớn nhất 9 Lưu lượng nước thải sinh hoạt QSHs.max 277,8 (l/s) giây lớn nhất 10 Lưu lượng nước thải sinh hoạt QSHh.min 600 (m3/h) giờ nhỏ nhất 11 Lưu lượng nước thải sinh hoạt QSHs.min 166,7 (l/s) giây nhỏ nhất GVHD:PGS.TS TRẦN THANH SƠN SV THỰC HIỆN: NGUYỄN VĂN ÁNH Tieu luan Page 6 of 64 1. Các số liệu cơ bản: - Tiêu chuẩn thải nước : a = 200 (l/người.ngđ) + Lưu lượng nước thải sinh hoạt : Q sh = 24000 (m3/ngđ) - Lưu lượng nước thải sinh hoạt giờ trung bình : Qngd 24000 Qh.TB = = 24 = 1000 (m3/h) 24 - Lưu lượng nước thải sinh hoạt giây trung bình : TB Q 1000 Qs.TB = h = 3,6 = 277,8 (l/s) 3,6 Với Qs.TB = 277,8 (l/s) tra bảng 2 mục 4.2 TCXDVN 7957:2008 ta xác định được Kcmax=1,57 ; Kcmin = 0,6 - Lưu lượng nước thải sinh hoạt giờ lớn nhất: Qh.max = 1000 x 1,57 = 1570 (m3/h) - Lưu lượng nước thải sinh hoạt giây lớn nhất: max max Qh 1570 Q s = = =436,1(l/ s) 3,6 3,6 GVHD:PGS.TS TRẦN THANH SƠN SV THỰC HIỆN: NGUYỄN VĂN ÁNH Tieu luan Page 7 of 64 - Lưu lượng nước thải sinh hoạt giờ nhỏ nhất: Qhmin = Qh. Xác định nồng độ chất bẩn của nước thải : Nồng độ chất bẩn của nước thải khu công nghiệp: Nước thải từ xí nghiệp công nghiệp được xử lý sơ bộ trước khi thải ra hệ thống thải nước của thành phố, thành phần tính chất nước thải của các xí nghiệp: Hàm lượng chất lơ lửng: SS =600 (mg/l) Nhu cầu ôxi sinh hóa: BOD =600 (mg/l) Nhu cầu ôxi hóa học: COD =….

(mg/l) Hàm lượng chất lơ lửng Hàm lượng chất lơ lửng trong nước thải sinh hoạt được tính: aSS ×1000 SSsh = q0 65× 1000 = 200 = 325 (mg/l) Trong đó: GVHD:PGS.TS TRẦN THANH SƠN SV THỰC HIỆN: NGUYỄN VĂN ÁNH Tieu luan Page 8 of 64 + ass : Lượng chất lơ lửng của người dân thải trong một ngày đêm Theo bảng 25 TCVN 7957:2008 ta có ass = 65 g/ng - ngđ. + q0: Tiêu chuẩn thải nước của khu vực, q0 = 200 l/người - ngđ. Hàm lượng chất lơ lửng trong nước thải công nghiệp : SScn = 600 (mg/l) Hàm lượng chất lơ lửng trong hỗn hợp nước thải sinh hoạt và nước thải sản xuất S S s h × q s h+ S S cn × qcn SShh = q s h +q cn = (325 x 20000 + 600 x 4000) / (20000 + 4000) = 370,83 (mg/l) Hàm lượng BOD20 của nước thải * Hàm lượng BOD20 của nước thải sinh hoạt được tính: a BOD ×1000 Lsh = q0 35× 1000 = 200 = 175 (mg/l) + aBOD : hàm lượng BOD20 tiêu chuẩn tính theo đầu người Theo bảng 25 TCVN 7957:2008 ta có BOD5 = 35 g/người - ngđ. BOD 5 35 aBOD = = 0,684 = 23 (g/người.ngđ) 0,684 + q0 : tiêu chuẩn thải nước tính theo đầu người, q0 = 200 l/người - ngđ.

Hàm lượng BOD5 trong nước thải công nghiệp: 100 (g/người.ngđ) Hàm lượng BOD20 trong nước thải công nghiệp: Lcn = 100:0,684 = 146 (g/người.ngđ) Hàm lượng BOD20 trong hỗn hợp nước thải được tính: Ls h × q s h+ Lcn × q cn L HH = mg/l q s h +q cn GVHD:PGS.TS TRẦN THANH SƠN SV THỰC HIỆN: NGUYỄN VĂN ÁNH Tieu luan Page 9 of 64 175× 20000+600 × 4000 = 20000+4000 = 245,83 (mg/l) Dân số tính toán được tính theo công thức: Ntt = Nthực + Ntđ ( người) Trong đó: Nthực - Dân số thực của thành phố: 216250 người Ntđ - Dân số tương đương, là dân số được quy đổi của thành phố Dân số tương đương tính theo chất lơ lửng được tính theo công thức: C × qcn Ntđ = cn 65 600× 4000 = 65 = 36923 ( người) Dân số tương đương theo BOD20 được tính theo công thức: BOD 20 ×Q cn Ntđ = 95 600× 4000 = 35 = 68571 người Vậy dân số tính toán của toàn thành phố: Theo chất lơ lửng: Ntt = 216250 + 36923 = 253173 người. Tính toán theo BOD20: Ntt = 216250 + 68571 = 284821 người. Xác định mức độ cần thiết làm sạch của nước thải : Để lựa chọn phương án xử lý thích hợp và đảm bảo nước thải khi xả ra nguồn đạt các yêu cầu vệ sinh ta cần tiến hành xác định mức độ cần thiết làm sạch. Nước thải sau khi xử lý được xả vào sông nên ta cần xét tới khả năng tự làm sạch của sông.

Thường được xác định theo : GVHD:PGS.TS TRẦN THANH SƠN SV THỰC HIỆN: NGUYỄN VĂN ÁNH Tieu luan Page 10 of 64 - Hàm lượng chất lơ lửng - Hàm lượng BOD20 - Hàm lượng oxy hoà tan - Nồng độ cho phép của chất độc hại xả vào nguồn Mức độ xáo trộn và pha loãng Để tính toán lưu lượng nước sông tham gia vào quá trình pha loãng ta xác định hệ số xáo trộn a.Rodzille thì hệ số xáo trộn a được tính theo công thức: 3 1−e−α √ L a = 1+ Q e−α √ L 3 q Trong đó: + aa : Hệ số tính toán đến các yếu tố thuỷ lực trong quá trình xáo trộn được tính toán theo công thức: α =ϕ. √ 3 E q L + ϕ : Hệ số tính toán đến độ khúc khuỷ của sông: ϕ= Lo L: Khoảng cách từ cống xả đến điểm tính toán theo lạch sông. L = 1400 (m) L0: Khoảng cách từ cống xả đến điểm tính toán theo đường thẳng. 1400  = 1200 =1,2 +ξ : Hệ số phụ thuộc vào vị trí cống xả; ξ =1,5 (với vị trí cống xả đặt ở xa bờ).

+E: Hệ số dòng chảy rối.Ta coi như suốt dọc đường từ cống xả đến điểm tính toán, sông có chiều sâu và vận tốc thay đổi không đáng kể. Do vậy E được tính theo công thức: GVHD:PGS.TS TRẦN THANH SƠN SV THỰC HIỆN: NGUYỄN VĂN ÁNH Tieu luan Page 11 of 64 v TB. H TB E= 200 0,5 ×3 = 200 =0,0075 q: Lưu lượng trung bình giây của nước thải q = 0,32 (m3/s) VTB: Vận tốc trung bình của sông (v = 0,5 m/s) H: Chiều sâu trung bình của nước trong nguồn (H = 3 m) Từ đó ta có: α =ϕ .34 3 3 1−e−α √ L 1−e−0,27 √1400 a = 1+ Q e−α √ L = 1+ 14,6 e−0,27 √ 1400 = 0,82 3 3 q 0,34 Số lần pha loãng nước thải với nước sông được tính: aQ +q 0,34 ×14,6+ 0,32 n= q = 0,32 = 16,51 (lần) Q: Lưu lượng nhỏ nhất của nước nguồn: 14,6 (m3/s) Mức độ cần thiết làm sạch theo chất lơ lửng Hàm lượng chất lơ lửng cho phép của nước thải khi xả vào nguồn được tính: Q m = p(a q +1)+b s m = 2 ( 0,340,32 ×14.TS TRẦN THANH SƠN SV THỰC HIỆN: NGUYỄN VĂN ÁNH Tieu luan Page 12 of 64 p = 2 mg/l: hàm lượng chất lơ lửng tăng cho phép trong nước nguồn - đối với nguồn nước sông thuộc nguồn loại II (Theo bảng A.1_Phụ Lục A TCVN 7957- 2008 đối với nguồn loại II thì p = 2 mg/l). bs = 10 mg/l: Hàm lượng chất lơ lửng trong nước sông trước khi xả nước thải vào.

Mức độ cần thiết làm sạch theo chất lơ lửng được tính theo công thức: C HH −m D= C 100% HH 245,83−43,025 = 245,83 100% = 82,5% Mức độ cần thiết làm sạch theo BOD của hỗn hợp nước thải và nước nguồn - Theo Bảng A.1 TCXDVN 7957-2008 thì nước thải sau khi hoà trộn với nước sông, BOD của sông không được vượt quá 4 mg/l ⇒ Lcp =4 mg/l - BOD của nước thải cần đạt sau khi xử lý (LT) được tính theo: γ ×Q Lcp ( Lcp−Lng x 1 0−k xt )+ ' LT = 2 1 0−k t ' −k xt qx 1 0 1 1 0,2 ×10 ⇒ LT = −0,1× 0,05 ( 4−2 x 10−0,1 ×0,05 ) + −0,14 × 0,05 = 16,8 (mg/l) 0,32 x 10 10 + LT : BOD của nước thải cho phép xả vào nguồn, mg/l. + Lcp: BOD tới hạn (BODcho phép) sau khi trộn vào nguồn , Lcp = 4 mg/l. + Lng: BOD trong nước nguồn tại điểm trước khi xả nước thải,Lng = 2 mg/l. + γ : hệ số sáo trộn, γ = 0,2 + Q: lưu lượng nước thải nhỏ nhất đảm bảo tần xuất 93%, Q = 10 m3/s.

+ Q: Lưu lượng trung bình giây của nước thải, q = 0,32 (m3/s). + k1, k2 : hằng số tốc độ tiêu thụ ôxy của nước thải và nước nguồn ở 200C thì k1(200C) = k2(200C) = 0,1 ngày-1 GVHD:PGS.TS TRẦN THANH SƠN SV THỰC HIỆN: NGUYỄN VĂN ÁNH Tieu luan Page 13 of 64 + t: thời gian dòng chảy từ vị trí xả đến điểm tính toán tính theo ngày đêm. L t = ¿ V tb ×24000 ¿ 1400 = 0,5 ×24000 = 0,12 (ngđ) Mức độ cần thiết làm sạch theo BOD được tính theo công thức: LHH −LT 245,83−16,8 E0 = L HH 100% = 245,83 100% = 93,17 % 1. Đề xuất, lựa chọn công nghệ xử lý nước thải : 1.1 các phương pháp xử lý : a.

Phương pháp xử lý cơ học - Mục đích: Nhằm tách các chất không hòa tan và một phần các chất ở dạng keo ra khỏi nước thải. Hiệu quả:Loại bỏ 60% SS và giảm 20% BOD mà theo tính toán mức độ xử lý phải Loại bỏ 82,5% SS và giảm 93,17% BOD nên ta không xử dụng phương pháp xử lí cơ học trong trường hợp này b. Phương pháp xử lý hóa học - Mục đích: Để làm sạch nước thải có thể dùng các chất oxy hóa như Clo ở dạng khí và hóa lỏng, dioxyt clo, clorat canxi, hypoclorit canxi và natri, pemanganat kali, bicromat kali, oxy không khí, ozon. Trong quá trình oxy hóa, các chất độc hại trong nước thải được chuyển thành các chất ít độc hơn và tách ra khỏi nước thải.

Quá trình này tiêu tốn một lượng lớn tác nhân hóa học, do đó quá trình oxy hóa học chỉ được dùng trong những trường hợp khi các tạp chất gây nhiễm bẩn trong nước thải không thể tách bằng những phương pháp khác. Trong trường hợp này phương pháp hó học có thể cân nhắc sử dụng nếu không có phương pháp xử lý khác GVHD:PGS.TS TRẦN THANH SƠN SV THỰC HIỆN: NGUYỄN VĂN ÁNH Tieu luan Page 14 of 64 c.