Đặt vấn đề Phát triển kinh tế đi đôi với bảo vệ môi trường là chủ đề nóng bỏng được sự quan tâm và ủng hộ của nhiều nước trên thế giới trong đó có Việt Nam. Môi trường và những vấn đề liên quan đến môi trường là đề tài được bàn luận một cách sâu sắc trong kế hoạch phát triển bền vững của bất kỳ quốc gia nào trên thế giới. Trái đất ngôi nhà chung của chúng ta đang bị đe dọa bởi sự suy thoái và cạn kiệt tài nguyên. Nguồn gốc của mọi sự biến đổi về môi trường trên thế giới ngày nay do hoạt động kinh tế- xã hội.
Các hoạt động này, một mặt cải thiện chất lượng cuộc sống con người và môi trường, mặt khác lại mang lại hàng loạt các vấn đề như: khan hiếm, cạn kiệt tài nguyên thiên nhiên, ô nhiễm và suy thoái chất lượng môi trường khắp nơi trên thế giới. Trong những năm gần đây, nền kinh tế của nước ta có những bước phát triển mạnh mẽ và vững chắc, đời sống của người dân ngày càng được nâng cao thì vấn đề môi trường và các điều kiện vệ sinh môi trường lại trở nên cấp thiết hơn bao giờ hết. Trong đó các vấn đề về nước được quan tâm nhiều hơn cả. Các biện pháp để bảo vệ môi trường sống, bảo vệ nguồn nước mặt, nước ngầm không bị ô nhiễm do các hoạt động sinh hoạt và sản xuất của con người đó là thu gom và xử lý nước thải.
Nước thải sau xử lý sẽ đáp ứng được các tiêu chuẩn vào môi trường cũng như khả năng tái sử dụng nước sau xử lý. Hiện nay, mỗi ngày lượng nước thải sinh ra ngày càng nhiều, việc thu gom và xử lý nước thải là yêu cầu không thể thiếu được của vấn đề vệ sinh môi trường, nước thải ra ở dạng ô nhiễm hữu cơ, vô cơ cần được thu gom và xử lý trước khi thải ra môi trường. Với mong muốn môi trường sống ngày càng được cải thiện, vấn đề quản lý nước thải sinh hoạt được dễ dàng hơn để phù hợp với sự phát triển tất yếu của xã hội và cải thiện nguồn tài nguyên nước đang bị thoái hóa và ô nhiễm nặng nề nên đề tài “Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho khu dân cư” là rất cần thiết nhằm góp phần cho việc quản lý nước thải khu dân cư ngày càng tốt hơn, hiệu quả hơn và môi trường ngày càng sạch đẹp hơn. Tính cấp thiết Với sự gia tăng dân số của Việt Nam nói chung và các khu dân cư nói riêng, xử lý nước thải đang là một đề tài nóng hiện nay.
Nước thải từ khu dân cư, khu nhà ở mang đặc tính chung của nước thải sinh hoạt: bị ô nhiễm bởi bã cặn hữu cơ (SS), chất hữu cơ hòa tan (BOD,COD), các chất dinh dưỡng (N,P), các chất dầu mỡ trong sinh hoạt , các vi trùng gây bệnh,… Từ hiện trạng nêu trên, yêu cầu cấp thiết cần đặt ra là xử lý triệt để các chất ô nhiễm để thải ra môi trường đạt tiêu chuẩn xả thải, không ảnh hưởng đến môi trường sống của người dân. 1 Do đó, đề tài “Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt” được đề ra nhằm đáp ứng nhu cầu trên. Mục tiêu đồ án Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho khu dân cư 50.000 người ở quận 2. Nội dung đồ án Tổng quan về nước thải, quận 2 và nước thải sinh hoạt quận 2.
Xây dựng phương án công nghệ xử lý nước thải cho khu dân cư 50.000 người ở quận 2. Tính toán các công trình đơn vị theo phương án đề xuất. Dự toán kinh tế hệ thống xử lý nước thải. Bố trí công trình và vẽ mặt bằng tổng thể trạm xử lý theo phương án đã chọn.
Vẽ sơ đồ mặt cắt công nghệ (theo nước, cao độ công trình). Vẽ chi tiết các công trình đơn vị hoàn chỉnh. Phương pháp thực hiện Phương pháp thu thập số liệu: Thu thập các tài liệu về khu dân cư, tìm hiểu thành phần, tính chất nguồn nước thô và các số liệu cần thiết khác. Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Tìm hiểu những công nghệ xử lý nước thải cho khu dân cư qua các tài liệu chuyên ngành và các công nghệ hiện đang áp dụng tại Việt Nam.
Phương pháp so sánh: So sánh ưu, nhược điểm của công nghệ xử lý hiện có và đề xuất công nghệ xử lý nước thải phù hợp. Phương pháp toán: Sử dụng công thức toán học để tính toán các công trình đơn vị trong hệ thống xử lý nước thải, dự toán chi phí xây dựng, vận hành trạm xử lý. Phương pháp đồ họa: Dùng phần mềm AutoCad để mô tả kiến trúc các công trình đơn vị trong hệ thống xử lý nước thải. Ý nghĩa thực tiễn và kinh tế xã hội của đồ án Về kinh tế: tiết kiệm tài chính cho ngân sách xã hội.
Về môi trường: góp phần cải thiện môi trường nước đô thị và đời sống của người dân (giảm mùi hôi, ít gây ô nhiễm không khí, giảm nạn ô nhiễm nước ngầm, nước mặt). 2 Về xã hội: bảo vệ sức khỏe cộng đồng, giảm thiểu các bệnh tật do ô nhiễm nguồn nước gây ra, nhằm tạo môi trường thuận lợi cho phát triển kinh tế - xã hội một cách bền vững). Góp phần nâng cao đời sống của người dân, xúc tiến phát triển kinh tế của vùng. Khi trạm xử lý hoàn thành và đi vào hoạt động sẽ là nơi để các doanh nghiệp, sinh viên tham quan, học tập.
Tổng quan về nước thải sinh hoạt 2. Định nghĩa Nước thải sinh hoạt là nước được thải bỏ sau khi sử dụng cho các mục đích sinh hoạt của cộng đồng: tắm, giặt giũ, tẩy rửa, vệ sinh cá nhân,… Chúng thường được thải ra từ các căn hộ, cơ quan, trường học, bệnh viện, chợ và các công trình công cộng khác. Lượng nước thải sinh họat của một khu dân cư phụ thuộc vào dân số, vào tiêu chuẩn cấp nước và đặc điểm của hệ thống thoát nước. Tiêu chuẩn cấp nước sinh hoạt cho một khu dân cư phụ thuộc vào khả năng cung cấp nước của các nhà máy nước hay các trạm cấp nước hiện có.
Các trung tâm đô thị thường có tiêu chuẩn cấp nước cao hơn so với các vùng ngoại thành và nông thôn. Nước thải sinh hoạt ở các trung tâm đô thị thường thoát bằng hệ thống thoát nước dẫn ra các sông rạch, còn các vùng ngoại thành và nông thôn do không có hệ thống thoát nước nên nước thải thường được tiêu thoát tự nhiên vào các ao hồ hoặc thoát bằng biện pháp tự thấm. Thành phần, tính chất nước thải sinh hoạt Thành phần và tính chất nước thải sinh hoạt phụ thuộc rất nhiều vào nguồn nước thải. Ngoài ra lượng nước thải ít hay nhiều còn phụ thuộc vào tập quán sinh hoạt.
Thành phần nước thải sinh hoạt gồm 2 loại: Nước thải nhiễm bẩn do chất bài tiết con người từ các phòng vệ sinh. Nước thải nhiễm bẩn do các chất thải sinh hoạt: cặn bã, dầu mỡ từ các nhà bếp, các chất tẩy rửa, chất hoạt động bề mặt từ các phóng tắm, nước rửa vệ sinh sàn nhà. Tính chất nước thải sinh hoạt: Nước thải sinh hoạt thông thường chiếm khoảng 80% lượng nước được cấp cho sinh hoạt. Nước thải sinh hoạt chứa nhiều chất hữu cơ dễ bị phân hủy sinh học, ngoài ra còn có cả các thành phần vô cơ, vi sinh vật và vi trùng gây bệnh rất nguy hiểm.
Nồng độ chất hữu cơ trong nước thải sinh hoạt dao động trong khoảng 150-450mg/l theo trọng lượng khô. Có khoảng 20-40% chất hữu cơ khó bị phân hủy sinh học. Ở những khu dân cư đông đúc, điều kiện vệ sinh thấp kém, 3 nước thải sinh hoạt không được xử lý thích đáng là một trong những nguồn gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng. Ngoài ra, nước thải sinh hoạt thường chứa các thành phần dinh dưỡng rất cao.
Nhiều trường hợp, lượng chất dinh dưỡng này vượt qua nhu cầu phát triển của vi sinh vật dung trong xử lý bằng phương pháp sinh học. Trong các công trình xử lý nước theo phương pháp sinh học, lượng dinh dưỡng cần thiết trung bình tính theo tỷ lệ BOD5 : N : P = 100 : 5 : 1. Các chất hữu cơ có trong nước thải không phải được chuyển hóa hết bởi vi sinh vật mà có khoảng 20-40% BOD không qua quá trình chuyển hóa bởi vi sinh vật, chúng chuyển ra chung với bùn lắng. Tải lượng ô nhiễm từ nước thải sinh hoạt Chỉ tiêu ô nhiễm Hệ số tải lượng (g/người.ngày) Chất rắn lơ lửng 70 – 145 Amoni (N-NH4) 2,4 – 4,8 BOD5 của nước 45 – 54 Nito tổng 6 – 12 Tổng Photpho 0,8 – 4,0 COD 72 – 102 Dầu mỡ 10 – 30 ( Nguồn: Rapid Environmental Assessment WHO – 1992) Bảng 2.
Thành phần trung bình của nước thải sinh hoạt STT Các chất có trong nước thải Mức độ ô nhiễm (mg/l) Nặng Trung bình Nhẹ 1 Tổng chất rắn 1000 500 200 2 Chất rắn hòa tan 700 350 120 3 Chất rắn không hòa tan 300 150 8 4 Tổng chất rắn lơ lửng 600 350 120 5 Chất rắn lắng 12 8 4 6 Oxy hòa tan 0 0 0 7 Nitơ tổng 85 50 25 8 Nitơ hữu cơ 35 20 10 9 N-NH3 50 30 15 10 N-NO2 0,1 0,05 0 11 N-NO3 0,4 0,2 0,1 12 Clorua 175 100 15 13 Độ kiềm (mg CaCO3) 200 100 50 14 Chất bo 40 20 0 15 Tổng Photpho - 8 - 4 2. Tổng quan về quận 2 Quận 2 (cũ) nay là một phần thành phố Thủ Đức. Vào ngày 1 tháng 1 năm 2021, Quận 2 lại sáp nhập với quận Thủ Đức và Quận 9 để thành lập thành phố Thủ Đức thuộc Thành phố Hồ Chí Minh. Quận 2 nằm ở phía đông Thành phố Hồ Chí Minh Quận 2 có nhiều lợi thế về vị trí để thành lập khu đô thị mới, là đầu mối giao thông đường bộ, đường sắt nội bộ, đường thủy nối liền Thành phố với các tỉnh Đồng Nai, Bình Dương, Bà Rịa – Vũng Tàu.
Vị trí địa lý và địa hình Quận 2 nằm ở phía Đông Bắc TP.HCM, tiếp giáp với: - Phía Đông: Quận 9. - Phía Tây: Ngăn cách với các Quận Bình Thạnh, Quận 1 và Quận 4 bởi sông Sài Gòn. - Phía Nam: Sông Sài Gòn, ngăn cách Quận 7, sông Nhà Bè, ngăn cách với huyện Nhơn Trạch, Đồng Nai. - Phía Bắc: Quận Thủ Đức.
- Địa hình: Quận 2 được hình thành bởi các trầm tích sông chiếm ưu thế, nhiều nơi thường bị ngập. Hành chính Bản đồ tổng quan quận 2(cũ) TpHCM Diện tích Quận 2: 50 km² Dân số Quận 2 năm 2019: 180.000 người Bảng 2.