Tính toán, thiết kế chi tiết hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt cho Trung tâm hoạt động thanh thiếu nhi tỉnh Bình Thuận
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.85 MB, 86 trang )
Đồ án tốt nghiệp
Tính tốn, thiết kế HTXLNT trung tâm hoạt động TTN Bình
Thuận
www.tailieumoitruong.org
LỜI MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề
Trong giai đoạn hiện nay, 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. 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 ngày càng được quan tâm.
Sự phát triển của dự án đầu tư xây dựng Trung tâm hoạt động thanh thiếu
nhi Bình Thuận sẽ đáp ứng được mục tiêu tổ chức các hoạt động học tập, vui
chơi giải trí, bồi dưỡng tài năng trẻ, góp phần phát triển cơng tác đồn, giao lưu
với thanh thiếu nhi trong cả nước....kéo theo các điều kiện văn hóa, tinh thần
cũng được cải thiện.
Bên cạnh đó, chúng ta phải có biện pháp xử lý nước thải sinh họat tại
trung tâm để không gây ảnh hưởng đến môi trường xung quanh. Do đó, việc thiết
kế hệ thống xử l ý nước thải tại trung tâm họat động thanh thiếu nhi Bình Thuận
là cần thiết nhằm đạt tới sự hài hòa lâu dài giữa nhu cầu phát triển kinh tế xã hội
và bảo vệ môi trường một cách thiết thực nhất.
2. Mục đích đề tài
Tính tốn, thiết kế chi tiết hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt cho Trung
tâm hoạt động thanh thiếu nhi tỉnh Bình Thuận, để nước thải sau khi qua hệ
thống xử lý đạt quy chuẩn QCVN 14:2008, cột A sẽ được sử dụng vào mục đích
tưới cho hệ thống cây xanh trong khu vực.
GVHD: TS.Võ Lê Phú
SVTH: Nguyễn Thị Nhã Phương
Trang 1
Đồ án tốt nghiệp
Tính tốn, thiết kế HTXLNT trung tâm hoạt động TTN Bình
Thuận
www.tailieumoitruong.org
3. Phạm vi đề tài
Đề tài giới hạn trong việc tính tốn, thiết kế hệ thống xử lý nước thải
sinh hoạt cho Trung tâm hoạt động thanh thiếu nhi tỉnh Bình Thuận.
4. Nội dung thực hiện
-
Tìm hiểu vị trí địa lý, tự nhiên, điều kiện kinh tế- xã hội và hiện
trạng môi trường tại huyện khu vực xây dựng hệ thống xử lý nước thải.
-
Xác định đặc tính nước thải: lưu lượng, thành phần, tính chất, nguồn
xả thải.
-
Đưa ra các phương án xử lý và chọn phương án xử lý hiệu quả nhất
để thiết kế hệ thống xử lý nước thải của khu dân cư.
-
Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt trên dây
chuyền cơng nghệ đã đề xuất chi tiết.
-
Dự tốn chi phí xây dựng, thiết bị, hóa chất, chi phí vận hành trạm
xử lý nước thải.
5. Phương pháp thực hiện
Phương pháp thu thập số liệu: Thu thập số liệu về dân số, điều kiện tự
nhiên làm cơ sở để đánh giá hiện trạng và tải lượng ô nhiễm do nước thải sinh
hoạt gây ra khi Dự án hoạt động.
Phương pháp so sánh: So sánh tiêu chuẩn nước thải đầu ra theo tiêu chuẩn
Việt Nam và Quy chuẩn Việt Nam 14 : 2008/BTNMT.
Phương pháp trao đổi ý kiến: Trong quá trình thực hiện đề tài đã tham
khảo ý kiến của giáo viên hướng dẫn về vấn đề có liên quan.
Phương pháp tính tốn: Sử dụng các cơng thức tốn học để tính tốn các
cơng trình đơn vị của hệ thống xử lý nước thải, chi phí xây dựng và vận hành hệ
thống.
GVHD: TS.Võ Lê Phú
SVTH: Nguyễn Thị Nhã Phương
Trang 2
Đồ án tốt nghiệp
Tính tốn, thiết kế HTXLNT trung tâm hoạt động TTN Bình
Thuận
www.tailieumoitruong.org
Phương pháp đồ họa: Dùng phần mềm Autocad để mơ tả các cơng trình
thành phần của hệ thống xử lý nước thải.
6. Kết quả dự kiến
Theo yêu cầu chất lượng nước trước khi thải ra môi trường phải đạt giá trị C cột A với hệ
số k=1 theo QCVN: 14/2008/BTNMT, với các thơng số chính như sau:
TT
Thơng số
Đơn vị
Giá trị
-
5-9
1
pH
2
BOD5(20oC)
mg/l
30
3
Tổng chất rắn lơ lửng (TSS)
mg/l
50
4
Tổng chất rắn hồ tan
mg/l
500
5
Sunfua (tính theo H2S)
mg/l
1
6
Amoni (tính theo N)
mg/l
5
7
Nitrat (NO3-) (tính theo N)
mg/l
30
8
Dầu mỡ, động thực vật
mg/l
10
9
Tổng các chất hoạt động bề mặt
mg/l
5
10
Photphat (PO43-) (tính theo P)
mg/l
6
11
Tổng Coliforms
MNP/100ml
3000
Nguồn: QCVN 14:2008
7. Kết cấu luận văn:
Luận văn gồm có 5 chương, được trình bày như sau :
-
Chương 1: Tổng quan về trung tâm hoạt động thanh thiếu nhi tỉnh
Bình Thuận.
-
Chương 2: Tổng quan về nước thải sinh hoạt và các phương pháp
xử lý nước thải sinh hoạt.
GVHD: TS.Võ Lê Phú
SVTH: Nguyễn Thị Nhã Phương
Trang 3
Đồ án tốt nghiệp
Tính tốn, thiết kế HTXLNT trung tâm hoạt động TTN Bình
Thuận
www.tailieumoitruong.org
-
Chương 3: Lựa chọn, đề xuất cơng nghệ xử lý nước thải phù hợp
với trung tâm hoạt động thanh thiếu nhi tỉnh Bình Thuận.
-
Chương 4: Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải.
-
Chương 5: Khái tốn kinh tế hệ thống xử lí nước thải.
GVHD: TS.Võ Lê Phú
SVTH: Nguyễn Thị Nhã Phương
Trang 4
Đồ án tốt nghiệp
Tính tốn, thiết kế HTXLNT trung tâm hoạt động TTN Bình
Thuận
www.tailieumoitruong.org
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ TRUNG TÂM
HOẠT ĐỘNG THANH THIẾU NHI TỈNH BÌNH THUẬN
1.1. Giới thiệu chung
Tổng diện tích đất dự án là 6,65ha, được bố trí đầu tư, xây dựng như sau :
Địa hình khu đất có 2 cốt cao độ chính, phần địa hình phía trên có tầm nhìn
hướng ra biển thống, rộng thuận tiện để xây dựng các cơng trình kiến trúc phục
vụ cho hoạt động trong nhà của trung tâm, phần địa hình phía dưới tận dụng
vườn ao hiện trạng thuận tiện bố trí các sân thể dục thể thao, khu cắm trại dã
ngoại, sinh hoạt ngoài trời, các sân bãi thể dục thể thao...
-
Đất dự án gồm 2 loại: loại do nhà nước quản lý không phải đền bù
2,25ha và loại đất nông nghiệp, lâm nghiệp, đất trồng của dân cần phải đền bù
4,4ha. Đất khơng phải đền bù có thể tiến hành đầu tư xây dựng các cơng trình
ngay, đất đền bù phải hiệp thương, thoả thuận với nhiều hộ dân cần có thời gian,
sẽ tiến hành trong thời gian sau
-
Nguồn vốn đầu tư cho giai đoạn 1 phù hợp với dự kiến đầu tư của
trung tâm đoàn và một phần ngân sách tỉnh. Giai đoạn 2 sẽ được đầu tư bằng
nguồn vốn của ngân sách tỉnh Bình Thuận như sau :
* Giai đoạn 1: 2,25ha đồi cát giáp với đất Ban Quản lý Khu du lịch. Giai
đoạn 1 xây dựng bãi đậu xe, khối hàng chánh bồi dưỡng năng khiếu, khối nhà
nghỉ tập thể, khối căntin 300 chỗ, sân tổ chức lễ hội – sinh hoạt tập thể, tập nghi
thức, khu vực cắm trại dã ngoại sinh hoạt nhóm, kè chắn cát.
* Giai đoạn 2: 4,4ha đất vườn xoài, đất ao. Giai đoạn 2 xây dựng khu sân
bãi TDTT ngoài trời, khu vui chơi thiếu nhi, ngoài ra để từng bước hồn thiện
mơ hình hoạt động của trung tâm, dự kiến sẽ xây dựng cụm nhà nghỉ dạng biệt
GVHD: TS.Võ Lê Phú
SVTH: Nguyễn Thị Nhã Phương
Trang 5
Đồ án tốt nghiệp
Tính tốn, thiết kế HTXLNT trung tâm hoạt động TTN Bình
Thuận
www.tailieumoitruong.org
thự, bungalow nhằm tạo nguồn thu hỗ trợ kinh phí hoạt động đa dạng của cơng
tác Đồn
1.2. Điều kiện tự nhiên:
1.2.1. Vị trí địa lý:
Trung tâm hoạt động thanh thiếu nhi tỉnh Bình Thuận xây dựng trong
khn viên khu đất 6,65ha, tại khu phố 5, phường Mũi Né, TP.Phan Thiết. Đây
là khu vực phát triển du lịch mạnh nhất của Tp.Phan Thiết, hiện đã có các khu
resot cao cấp vào loại bậc nhất của cả nước. Khu đất có tứ cận:
Đơng giáp: Biển Đơng
Tây giáp: đất ban quản lý Khu du lịchvà đường Dt 706
Nam giáp: chùa Suối Hồng và dự án Khu du lịch Suối Hồng
Bắc giáp: Đất dự án Khu du lịch Bảo Việt
1.2.2 Khí hậu:
Cơng trình xây dựng có khí hậu ven biển cực Nam Trung Bộ, có hai mùa
rõ rệt:
-
Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 9
-
Mùa khô từ tháng 10 đến tháng 4 năm sau
Mùa khơ tuy có nắng gắt nhưng dễ chịu do ảnh hưởng gần biển với gió
mát chủ đạo từ hướng Tây
Hướng gió chính là hướng Đơng Tây và ngược lại, quanh năm khơng có
bão lớn, biển lặng nhưng có gió xốy từng thời gian trong hai mùa
-
Nhiệt độ trung bình năm: 26.70C
-
Lượng mưa trung bình năm: 1120 mm
-
Độ ẩm trung bình năm: 81 %
Số giờ nắng mỗi năm từ 2500 – 3000 giờ
GVHD: TS.Võ Lê Phú
SVTH: Nguyễn Thị Nhã Phương
Trang 6
Đồ án tốt nghiệp
Tính tốn, thiết kế HTXLNT trung tâm hoạt động TTN Bình
Thuận
www.tailieumoitruong.org
1.2.3. Địa chất:
Khu vực xây dựng cơng trình có cấu trúc địa chấtchỉ có một lớp là cát nhỏ
mịn, có nguồn gốc trầm tích biển được tạo hậu sinh do gió, trong điều kiện nhiệt
đới nóng ẩm
Mực nước ngầm nằm rất sâu, theo điều tra thăm dò các khu vực lân cận
thấy lớp đất dày >30m đến độ sâu 30-35m thì có nước ngầm, >35m có tầng sét
cách nước.
- Dung trọng tự nhiên trung bình
: 1.85g/cm2
- Độ ẩm tự nhiên trung bình
: 1.60 g/cm2
- Góc ma sátt rong trung bình
: 30030
- Lực dính kết
: 0.038 kg/cm2
- Modun tổng biến dạng
: 84 kg/cm2
- Hệ số rỗng
: 0.68
Kết cấu địa chất ở trạng thái chặt vừa, sức chịu tải của đất nền vào
khoảng1.5- 2 kg/cm2. Tại khu vực lân cận có suối Hồng, nước ngầm chảy ra có
lưu lượng nhỏ nhưng gây xói lở rất lớn. Cần có biện pháp xây kè, mương thoát
nước cho nước mặt để chống xói lở, kết hợp với giải pháp trồng cây dương giữ
cát.
1.3. Điều kiện kinh tế – xã hội:
- 1999 Phan thiết được công nhận là thành phố và được chia thành 18 đơn
vị hành chính gồm 14 phường và 4 xã.
- Dân cư Phan Thiết chủ yếuu là người Việt, có một bộ phận người hoa
sinh sống trong trung tâm thành phố. Theo thống kê tỉnh Bình Thuận năm 2004
dân số của Phan Thiết là 205.333người. Mật độ dân số 997 người/km2.
GVHD: TS.Võ Lê Phú
SVTH: Nguyễn Thị Nhã Phương
Trang 7
Đồ án tốt nghiệp
Tính tốn, thiết kế HTXLNT trung tâm hoạt động TTN Bình
Thuận
www.tailieumoitruong.org
- Trong những năm đầu thế kỉ 21, nên kinh tế Tp.Phan Thiết tăng trưởng
với nhịp độ khá (tốc độ tăng trưởng bình quân mỗi năm là 14.04%). Cơ cấu kinh
tế chuyển dịch theo hướng công nghiệp, dịch vụ du lịch, ngư, nông lâm nghiệp,
tiềm năng kinh tế từng bước khai thác có hiệu quả, các thành phần kinh tế được
khuyến khích đầu tư phát triển sản xuất kinh doanh.
Khu công nghiệp phát triển nằm kế ngay trung tâm thành phố Phan Thiết,
trênn giao lộ quốc lộ 1A và quốc lộ 28, cách TPHCM 200km, cách Vũng Tàu
150km, và Đà Lạt 165km. Ngoài ra trong nội thành cịn có các cơ sở cơng
nghiệp thực phẩm, chế biến thuỷ hải sản, các sơ sở thủ công mỹ nghệ.
GVHD: TS.Võ Lê Phú
SVTH: Nguyễn Thị Nhã Phương
Trang 8
Đồ án tốt nghiệp
Tính tốn, thiết kế HTXLNT trung tâm hoạt động TTN Bình
Thuận
www.tailieumoitruong.org
Hình 1.1: Bản đồ Phan Thiết - Bình Thuận
GVHD: TS.Võ Lê Phú
SVTH: Nguyễn Thị Nhã Phương
Trang 9
Đồ án tốt nghiệp
Tính tốn, thiết kế HTXLNT trung tâm hoạt động TTN Bình
Thuận
www.tailieumoitruong.org
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI SINH HOẠT &
CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT
2.1 Tổng quan về nước thải sinh hoạt
2.1.1 Nguồn phát sinh, đặc tính nước thải sinh hoạt
Nguồn phát sinh nước thải sinh hoạt chủ yếu là từ quá trình sinh hoạt của dân cư
tại:
-
Khu căn hộ cao cấp;
-
Khu biệt thự;
-
Khu khách sạn;
-
Khu dân cư, thương mại;
-
Các cán bộ công nhân viên phục vụ;
-
Hoạt động chế biến thực phẩm của các nhà hàng, khách sạn, nhà
ăn…
Đặc tính chung của nước thải sinh hoạt thường bị ô nhiễm bởi các chất cặn bã
hữu cơ, các chất hữu cơ hồ tan (thơng qua các chỉ tiêu BOD 5/COD), các chất
dinh dưỡng (Nitơ, phospho), các vi trùng gây bệnh (E.Coli, coliform…);
Mức độ ô nhiễm của nước thải sinh hoạt phụ thuộc vào:
-
Lưu lượng nước thải
-
Tải trọng chất bẩn tính theo đầu người
Tải trọng chất bẩn tính theo đầu người phụ thuộc vào:
-
Mức sống, điều kiện sống và tập quán sống
-
Điều kiện khí hậu
Tải trọng chất bẩn theo đầu người được xác định ở Bảng 2.1.
GVHD: TS.Võ Lê Phú
SVTH: Nguyễn Thị Nhã Phương
Trang 10
Đồ án tốt nghiệp
Tính tốn, thiết kế HTXLNT trung tâm hoạt động TTN Bình
Thuận
www.tailieumoitruong.org
Bảng 2.1 Tải trọng chất bẩn theo đầu người.
Hệ số phát thải
Chỉ tiêu ô nhiễm
Các quốc gia gần gũi Theo tiêu chuẩn Việt
với Việt Nam
Nam
Chất rắn lơ lửng (SS)
70 - 145
50 - 55
BOD5 đã lắng
45 - 54
25 - 30
BOD20 đã lắng
-
30 - 35
COD
72 - 102
-
N-NH4+
2.4 - 4.8
7
Phospho tổng
0.8 - 4.0
1.7
Dầu mỡ
10 - 30
-
Nguồn: Lâm Minh Triết và Cộng sự, 2004.
2.1.2 Thành phần, tính chất nước thải sinh hoạt
Thành phần và tính chất của nước thải sinh hoạt phụ thuộc rất nhiều vào nguồn
nước thải. Ngoài ra lượng nước thải ít hay nhiều cịn 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 của các nhà hàng, khách sạn, các chất tẩy rửa, chất hoạt động
bề mặt từ các phòng tắm, nước rửa vệ sinh sàn nhà…
Đặc tính và thành phần tính chất của nước thải sinh hoạt từ các khu phát sinh
nước thải này đều giống nhau, chủ yếu là các chất hữu cơ, trong đó phần lớn các
loại carbonhydrate, protein, lipid là các chất dễ bị vi sinh vật phân hủy. Khi phân
GVHD: TS.Võ Lê Phú
SVTH: Nguyễn Thị Nhã Phương
Trang 11
Đồ án tốt nghiệp
Tính tốn, thiết kế HTXLNT trung tâm hoạt động TTN Bình
Thuận
www.tailieumoitruong.org
hủy thì vi sinh vật cần lấy oxi hịa tan trong nước để chuyển hóa các chat hữu cơ
trên thành CO2, N2, H2O, CH4,… Chỉ thị cho lượng chất hữu cơ có trong nước
thải có khả năng bị phân hủy hiếu khí bởi vi sinh vật chính là chỉ số BOD 5. Chỉ
số này biểu diễn lượng oxi cần thiết mà vi sinh vật phải tiêu thụ để phân hủy
lượng chất hữu cơ có trong nước thải. Như vậy chỉ số BOD 5 càng cao cho thấy
chất hữu cơ có trong nước thải càng lớn, oxi hịa tan trong nước thải ban đầu bị
tiêu thụ nhiều hơn, mức độ ơ nhiễm của nước thải cao hơn.
Nhìn chung thành phần nước thải sinh hoạt đều có tính chất tương đối ổn định và
được trình bày trong Bảng 3.2.
Bảng 2.2 Thành phần nước thải sinh hoạt chưa xử lý.
STT
Thành phần nước thải
Đơn vị
Nồng độ
1
pH
-
6,8 – 7,8
2
SS
mg/l
100 – 220
3
BOD
mg/l
110 – 250
4
COD
mg/l
250 – 500
5
N (NO3-)
mg/l
20 – 40
6
Photsphat (PO43-)
mg/l
10 – 20
7
Tổng Coliform
MPN/100ml
106 - 109
Nguồn: Trần Văn Nhân và Ngô Thị Nga, 2005
2.2 Các thông số ô nhiễm đạc trưng của nước thải
2.2.1 Thông số vật lý
Hàm lượng chất rắn lơ lửng
Các chất rắn lơ lửng trong nước Suspended Solids ( SS) có thể có bản chất
là:
GVHD: TS.Võ Lê Phú
SVTH: Nguyễn Thị Nhã Phương
Trang 12
Đồ án tốt nghiệp
Tính tốn, thiết kế HTXLNT trung tâm hoạt động TTN Bình
Thuận
www.tailieumoitruong.org
-
Các chất vơ cơ khơng tan ở dạng huyền phù (Phù sa, gỉ sét, bùn, hạt
sét);
-
Các chất hữu cơ không tan;
-
Các vi sinh vật (vi khuẩn, tảo, vi nấm, động vật nguyên sinh…).
Sự có mặt của các chất rắn lơ lửng cản trở hay tiêu tốn thêm nhiều hóa
chất trong q trình xử lý.
Mùi
Hợp chất gây mùi đặc trưng nhất là H 2S _ mùi trứng thối. Các hợp chất
khác, chẳng hạn như indol, skatol, cadaverin và cercaptan được tạo thành dưới
điều kiện yếm khí có thể gây ra những mùi khó chịu hơn cả H2S.
Độ màu
Màu của nước thải là do các chất thải sinh hoạt, công nghiệp, thuốc
nhuộm hoặc do các sản phẩm được tao ra từ các quá trình phân hủy các chất hữu
cơ. Đơn vị đo độ màu thông dụng là mgPt/L (thang đo Pt _Co).
Độ màu là một thông số thường mang tính chất cảm quan, có thể được sử
dụng để đánh giá trạng thái chung của nước thải.
2.2.2 Thơng số hóa học
Độ pH của nước
pH là chỉ số đặc trưng cho nồng độ ion H+ có trong dung dịch, thường được dùng
để biểu thị tính axit và tính kiềm của nước.
Độ pH của nước có liên quan dạng tồn tại của kim loại và khí hồ tan trong
nước. pH có ảnh hưởng đến hiệu quả tất cả quá trình xử lý nước. Độ pH có
ảnh hưởng đến các q trình trao chất diễn ra bên trong cơ thể sinh vật nước. Do
vậy rất có ý nghĩa về khía cạnh sinh thái mơi trường
Nhu cầu oxy hóa học (Chemical Oxygen Demand - COD)
GVHD: TS.Võ Lê Phú
SVTH: Nguyễn Thị Nhã Phương
Trang 13
Đồ án tốt nghiệp
Tính tốn, thiết kế HTXLNT trung tâm hoạt động TTN Bình
Thuận
www.tailieumoitruong.org
Theo định nghĩa, nhu cầu oxy hóa học là lượng oxy cần thiết để oxy hóa
các chất hữu cơ trong nước bằng phương pháp hóa học (sử dụng tác nhân oxy
hóa mạnh). Về bản chất, đây là thông số được sử dụng để xác định tổng hàm
lượng các chất hữu cơ có trong nước, bao gồm cả nguồn gốc sinh vật và phi sinh
vật.
Trong môi trường nước tự nhiên, ở điều kiện thuận lợi nhất cũng cần đến
20 ngày để q trình oxy hóa chất hữu cơ được hồn tất. Tuy nhiên, nếu tiến
hành oxy hóa chất hữu cơ bằng chất oxy hóa mạnh (mạnh hơn hẳn oxy) đồng
thời lại thực hiện phản ứng oxy hóa ở nhiệt độ cao thì q trình oxy hóa có thể
hồn tất trong thời gian rút ngắn hơn nhiều. Đây là ưu điểm nổi bật của thơng số
này nhằm có được số liệu tương đối về mức độ ô nhiễm hữu cơ trong thời gian
rất ngắn.
COD là một thông số quan trọng để đánh giá mức độ ô nhiễm chất hữu cơ
nói chung và cùng với thơng số BOD, giúp đánh giá phần ô nhiễm không phân
hủy sinh học của nước từ đó có thể lựa chọn phương pháp xử lý phù hợp.
Nhu cầu oxy sinh học (Biochemical Oxygen Demand - BOD)
Về định nghĩa, thông số BOD của nước là lượng oxy cần thiết để vi khuẩn
phân hủy chất hữu cơ trong điều kiện chuẩn: 20 oC, ủ mẫu 5 ngày đêm, trong
bóng tối, giàu oxy và vi khuẩn hiếu khí. Nói cách khác, BOD biểu thị lượng
giảm oxy hịa tan sau 5 ngày. Thông số BOD5 sẽ càng lớn nếu mẫu nước càng
chứa nhiều chất hữu cơ có thể dùng làm thức ăn cho vi khuẩn, hay là các chất
hữu cơ dễ bị phân hủy sinh học (Carbonhydrat, protein, lipid..)
BOD là một thông số quan trọng:
-
Là chỉ tiêu duy nhất để xác định lượng chất hữu cơ có khả năng
phân huỷ sinh học trong nước và nước thải;
GVHD: TS.Võ Lê Phú
SVTH: Nguyễn Thị Nhã Phương
Trang 14
Đồ án tốt nghiệp
Tính tốn, thiết kế HTXLNT trung tâm hoạt động TTN Bình
Thuận
www.tailieumoitruong.org
-
Là tiêu chuẩn kiểm sốt chất lượng các dịng thải chảy vào các thuỷ
vực thiên nhiên;
-
Là thơng số bắt buộc để tính tốn mức độ tự làm sạch của nguồn
nước phục vụ công tác quản lý môi trường.
Oxy hòa tan (Dissolved Oxygen - DO)
Tất cả các sinh vật sống đều phụ thuộc vào oxy dưới dạng này hay dạng
khác để duy trì các tiến trình trao đổi chất nhằm sinh ra năng lượng phục vụ cho
quá trình phát triển và sinh sản của mình. Oxy là yếu tố quan trọng đối với con
người cũng như các thủy sinh vật khác.
Oxy là chất khí hoạt động hóa học mạnh, tham gia mạnh mẽ vào các q
trình hóa sinh học trong nước:
-
Oxy hóa các chất khử vơ cơ: Fe2+, Mn2+, S2-, NH3..
-
Oxy hóa các chất hữu cơ trong nước, và kết quả của quá trình này là
nước nhiễm bẩn trở nên sạch hơn. Quá trình này được gọi là quá trình tự
làm sạch của nước tự nhiên, được thực hiện nhờ vai trò quan trọng của
một số vi sinh vật hiếu khí trong nước.
-
Oxy là chất oxy hóa quan trọng giúp các sinh vật nước tồn tại và
phát triển.
Các q trình trên đều tiêu thụ oxy hịa tan. Như đã đề cập, khả năng hòa
tan của Oxy vào nước tương đối thấp, do vậy cần phải hiểu rằng khả năng tự làm
sạch của các nguồn nước tự nhiên là rất có giới hạn. Cũng vì lý do trên, hàm
lượng oxy hịa tan là thơng số đặc trưng cho mức độ nhiễm bẩn chất hữu cơ của
nước mặt.
GVHD: TS.Võ Lê Phú
SVTH: Nguyễn Thị Nhã Phương
Trang 15
Đồ án tốt nghiệp
Tính tốn, thiết kế HTXLNT trung tâm hoạt động TTN Bình
Thuận
www.tailieumoitruong.org
Nitơ và các hợp chất chứa nitơ
Nitơ là nguyên tố quan trọng trong sự hình thành sự sống trên bề mặt Trái
Đất. Nitơ là thành phần cấu thành nên protein có trong tế bào chất cũng như các
acid amin trong nhân tế bào. Xác sinh vật và các bã thải trong quá trình sống của
chúng là những tàn tích hữu cơ chứa các protein liên tục được thải vào môi
trường với lượng rất lớn. Các protein này dần dần bị vi sinh vật dị dưỡng phân
hủy, khoáng hóa trở thành các hợp chất Nitơ vơ cơ như NH 4+, NO2-, NO3- và có
thể cuối cùng trả lại N2 cho khơng khí.
Như vậy, trong mơi trường đất và nước, luôn tồn tại các thành phần chứa
Nitơ: từ các protein có cấu trúc phức tạp đến các acid amin đơn giản, cũng như
các ion Nitơ vô cơ là sản phẩm q trình khống hóa các chất kể trên:
-
Các hợp chất hữu cơ thô đang phân hủy thường tồn tại ở dạng lơ
lửng trong nước, có thể hiện diện với nồng độ đáng kể trong các loại nước
thải và nước tự nhiên giàu protein.
-
Các hợp chất chứa Nitơ ở dạng hịa tan bao gồm cả Nitơ hữu cơ và
Nitơ vơ cơ (NH4+, NO2-, NO3-).
Thuật ngữ “Nitơ tổng” là tổng Nitơ tồn tại ở tất cả các dạng trên. Nitơ là
một chất dinh dưỡng đa lượng cần thiết đối với sự phát triển của sinh vật.
Phospho và các hợp chất chứa phospho
Nguồn gốc các hợp chất chứa Phospho có liên quan đến sự chuyển hóa các
chất thải của người và động vật và sau này là lượng khổng lồ phân lân sử dụng
trong nông nghiệp và các chất tẩy rửa tổng hợp có chứa phosphate sử dụng trong
sinh hoạt và một số ngành cơng nghiệp trơi theo dịng nước.
GVHD: TS.Võ Lê Phú
SVTH: Nguyễn Thị Nhã Phương
Trang 16
Đồ án tốt nghiệp
Tính tốn, thiết kế HTXLNT trung tâm hoạt động TTN Bình
Thuận
www.tailieumoitruong.org
Trong các loại nước thải, Phospho hiện diện chủ yếu dưới các dạng
phosphate. Các hợp chất Phosphat được chia thành Phosphat vô cơ và phosphat
hữu cơ.
Phospho là một chất dinh dưỡng đa lượng cần thiết đối với sự phát triển
của sinh vật. Việc xác định P tổng là một thơng số đóng vai trị quan trọng để
đảm bảo quá trình phát triển bình thường của các vi sinh vật trong các hệ thống
xử lý chất thải bằng phương pháp sinh học (tỉ lệ BOD:N:P = 100:5:1).
Phospho và các hợp chất chứa Phospho có liên quan chặt chẽ đen hiện
tượng phú dưỡng hóa nguồn nước, do sự có mặt quá nhiều các chất này kích
thích sự phát triển mạnh của tảo và vi khuẩn lam.
Chất hoạt động bề mặt
Các chất hoạt động bề mặt là những chất hữu cơ gồm 2 phần: kị nước và
ưa nước tạo nên sự phân tán của các chất đó trong dầu và trong nước. Nguồn tạo
ra các chất hoạt động bề mặt là do việc sử dụng các chất tẩy rửa trong sinh hoạt
và trong một số ngành công nghiệp.
2.2.3 Thông số vi sinh vật học
Nhiều vi sinh vật gây bệnh có mặt trong nước thải có thể truyền hoặc gây
bệnh cho người. Chúng vốn không bắt nguồn từ nước mà cần có vật chủ để sống
ký sinh, phát triển và sinh sản. Một số các sinh vật gây bệnh có thể sống một thời
gian khá dài trong nước và là nguy cơ truyền bệnh tiềm tàng, bao gồm vi khuẩn,
vi rút, giun sán.
Vi khuẩn: Các loại vi khuẩn gây bệnh có trong nước thường gây các bệnh
về đường ruột, như dịch tả (cholera) do vi khuẩn Vibrio comma, bệnh thương
hàn (typhoid) do vi khuẩn Salmonella typhosa...
GVHD: TS.Võ Lê Phú
SVTH: Nguyễn Thị Nhã Phương
Trang 17
Đồ án tốt nghiệp
Tính tốn, thiết kế HTXLNT trung tâm hoạt động TTN Bình
Thuận
www.tailieumoitruong.org
Vi rút: Vi rút có trong nước thải có thể gây các bệnh có liên quan đến sự
rối loạn hệ thần kinh trung ương, viêm tủy xám, viêm gan... Thơng thường sự
khử trùng bằng các q trình khác nhau trong các giai đoạn xử lý có thể diệt
được vi rút.
Giun sán (helminths): Giun sán là loại sinh vật ký sinh có vịng đời gắn
liền với hai hay nhiều động vật chủ, con người có thể là một trong số các vật chủ
này. Chất thải của người và động vật là nguồn đưa giun sán vào nước. Tuy
nhiên, các phương pháp xử lý nước hiện nay tiêu diệt giun sán rất hiệu quả.
Nguồn gốc của vi trùng gây bệnh trong nước là do nhiễm bẩn rác, phân
người và động vật. Trong người và động vật thường có vi khuẩn E.coli sinh sống
và phát triển. Đây là loại vi khuẩn vô hại thường được bài tiết qua phân ra mơi
trường. Sự có mặt của E.coli chứng tỏ nguồn nước bị nhiễm bẩn bởi phân rác và
khả năng lớn tồn tại các loại vi khuẩn gây bệnh khác, số lượng nhiều hay ít tuỳ
thuộc vào mức độ nhiễm bẩn. Khả năng tồn tại của vi khuẩn E.coli cao hơn các
vi khuẩn gây bệnh khác. Do đó nếu sau xử lý trong nước khơng cịn phát hiện
thấy vi khuẩn E.coli chứng tỏ các loại vi trùng gây bệnh khác đã bị tiêu diệt hết.
Mặt khác, việc xác định mức độ nhiễm bẩn vi trùng gây bệng của nước qua việc
xác địng số lượng số lượng E.coli đơn giản và nhanh chóng. Do đó vi khuẩn này
được chọn làm vi khuẩn đặc trưng trong việc xác định mức độ nhiễm bẩn vi
trùng gây bệnh của nguồn nước.
2.3
Các phương pháp xử lý nước thải
2.3.1 Phương pháp xử lý cơ học
Những phương pháp loại các chất rắn có kích thước và tỷ trọng lớn trong
nước thải được gọi chung là phương pháp cơ học.
GVHD: TS.Võ Lê Phú
SVTH: Nguyễn Thị Nhã Phương
Trang 18
Đồ án tốt nghiệp
Tính tốn, thiết kế HTXLNT trung tâm hoạt động TTN Bình
Thuận
www.tailieumoitruong.org
Để giữ các tạp chất khơng hồ tan lớn hoặc một phần chất bẩn lơ lửng: dùng
song chắn rác hoặc lưới lọc.
Để tách các chất lơ lửng có tỷ trọng lớn hơn hoặc bé hơn nước dùng bể lắng:
-
Các chất lơ lửng nguồn gốc khoáng (chủ yếu lá cát) được lắng ở bể
lắng cát.
-
Các hạt cặn đặc tính hữu cơ được tách ra ở bể lắng.
-
Các chất cặn nhẹ hơn nước: dầu, mỡ, nhựa,… được tách ở bể thu
dầu, mỡ, nhựa (dùng cho nước thải công nghiệp).
-
Để giải phóng chất thải khỏi các chất huyền phù, phân tán nhỏ…
dùng lưới lọc, vải lọc, hoặc lọc qua lớp vật liệu lọc.
Xử lý cơ học là khâu sơ bộ chuẩn bị cho xử lý sinh học tiếp theo. Xử lý
nước thải bằng phương pháp cơ học thường thực hiện trong các cơng trình và
thiết bị như song chắn rác, bể lắng cát, bể tách dầu mỡ … Đây là các thiết bị
cơng trình xử lý sơ bộ tại chỗ tách các chất phân tán thô nhằm đảm bảo cho hệ
thống thốt nước hoặc các cơng trình xử lý nước thải phía sau hoạt động ổn định.
Phương pháp xử lý cơ học tách khỏi nước thải sinh hoạt khoảng 60% tạp chất
không tan, tuy nhiên BOD trong nước thải giảm khơng đáng kể. Để tăng cường
q trình xử lý cơ học, người ta làm thoáng nước thải sơ bộ trước khi lắng nên
hiệu suất xử lý của các cơng trình cơ học có thể tăng đến 75% và BOD giảm đi
10 – 15%.
Một số cơng trình xử lý nước thải bằng phương pháp cơ học bao gồm:
2.3.1.1 Song chắn rác
Song chắn rác dùng để giữ lại các tạp chất thô như giấy, rác, túi nilon, vỏ cây
và các tạp chất có trong nước thải nhằm đảm bảo cho máy bơm, các cơng trình
và thiết bị xử lý nước thải hoạt động ổn định.
GVHD: TS.Võ Lê Phú
SVTH: Nguyễn Thị Nhã Phương
Trang 19
Đồ án tốt nghiệp
Tính tốn, thiết kế HTXLNT trung tâm hoạt động TTN Bình
Thuận
www.tailieumoitruong.org
Song chắn rác là các thanh đan xếp kế tiếp nhau với các khe hở từ 16 đến
50mm, các thanh có thể bằng thép, inox, nhực hoặc gỗ. Tiết diện của các thanh
này là hình chữ nhật, hình trịn hoặc elip. Bố trí song chắn rác trên máng dẫn
nước thải. Các song chắn rác đặt song song với nhau, nghiêng về phía dịng nước
chảy để giữ rác lại. Song chắn rác thường đặt nghiêng theo chiều dòng chảy một
góc 50 đến 900.
Thiết bị chắn rác bố trí tại các máng dẫn nước thải trước trạm bơm nước thải
và trước các cơng trình xử lý nước thải.
2.3.1.2
Bể thu và tách dầu mỡ
Bể thu dầu: Được xây dựng trong khu vực bãi đỗ và cầu rửa ô tô, xe máy, bãi
chứa dầu và nhiên liệu, nhà giặt tẩy của khách sạn, bệnh viện hoặc các cơng trình
cơng cộng khác, nhiệm vụ đón nhận các loại nước rửa xe, nước mưa trong khu
vực bãi đỗ xe…
Bể tách mỡ: Dùng để tách và thu các loại mỡ động thực vật, các loại dầu…
có trong nước thải. Bể tách mỡ thường được bố trí trong các bếp ăn của khách
sạn, trường học, bệnh viện… xây bằng gạch, BTCT, thép, nhựa composite… và
bố trí bên trong nhà, gần các thiết bị thốt nước hoặc ngoài sân gần khu vực bếp
ăn để tách dầu mỡ trước khi xả vào hệ thống thoát nước bên ngoài cùng với các
loại nước thải khác.
2.3.1.3
Bể điều hoà
Lưu lượng và nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải các khu dân cư, cơng
trình cơng cộng như các nhà máy xí nghiệp ln thay đổi theo thời gian phụ
thuộc vào các điều kiện hoạt động của các đối tượng thoát nước này. Sự dao
động về lưu lượng nước thải, thành phần và nồng độ chất bẩn trong đó sẽ ảnh
hưởng không tốt đến hiệu quả làm sạch nước thải. Trong quá trình lọc cần phải
GVHD: TS.Võ Lê Phú
SVTH: Nguyễn Thị Nhã Phương
Trang 20
