Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải bãi rác xuân sơn hà nội,công suất 600m3 ngày đêm

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG
TRUONG ĐH TÀI NGUYÊN VÀ

MÔI TRƯỜNG TPHCM
KHOA MOI TRUONG

Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

---000---

NHIEM VU DO AN TOT NGHIEP
Họ tên sinh viên: Huynh Ngoc Minh

Mssv: 0450020441

Lớp: 04LTĐHMT.

Ngành: Kỹ Thuật Môi Trường

1. Ngày giao đồ án tốt nghiệp: 1/1/2017
2. Ngày hoàn thành đồ án tốt nghiệp: 3/4/2017
3. Đề tài đồ án tốt nghiệp: Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước rỉ rác Bãi rác Xuân
Sơn — Hà Nội, công suất 600mỶ/ ngày .

4. Yêu cầu
Lập bản thuyết minh tính tốn bao gồm:
+.

Tổng quan về nước thải được cho trong đề tài và đặc trưng của nước thải.

v

Đề xuất 02 phương án công nghệ xử lý nước thải được u cầu xử lý, từ đó
phân tích lựa chọn cơng nghệ thích hợp.

v⁄<.

Tính tốn các cơng trình đơn vị của phương án đã chọn.

+

Tính tốn và lựa chọn thiết bị (bơm nước thải, máy thơi khí,...) cho các cơng
trình đơn vị tính tốn trên.

Y

Khai tốn sơ bộ chi phí xây dựng cơng trình. (tùy giảng viên).

5. Ngày bảo vệ đồ án: 14/01/2017.
Nội dung đồ án tốt nghiệp đã được thông qua bộ môn.
TP.HCM, ngày.....tháng .....năm 2017

GIAO VIEN PHAN BIEN
(Ký và ghi rõ họ tên)

TS.Bùi Thị Thu Hà

GIAO VIEN HUGNG DAN
(Ký và ghi rõ họ tên)

TS.Thái Phương Vũ

CHỦ NHIỆM BỘ MÔN

KHOA MOI TRUONG

(Ký và ghi rõ họ tên)

(Ký và ghi rõ họ tên)

TS.Nguyễn Xuân Trường

PGS.TS Nguyễn Thị Vân Hà


NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HUONG DAN

TP.HCM, ngày.... Tháng..... năm 2017
GVHD

TS Thái Phương Vũ


NHAN XET CUA GIAO VIEN PHAN DIỆN

TP.HCM, Ngày.....tháng......năm 2017
GVPB


Đồ án tốt nghiệp: Tinh toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải Bãi rác Xuân Sơn -Hà

Nội, công suất 600m ngày đêm.

LỜI CẢM ƠN
Đề hoàn thành tốt phần đồ án tốt nghiệp này tôi xin gửi lời cảm ơn tới:

Thầy TS Thái Phương Vũ là giảng viên khoa môi trường Trường Đại học Tài

nguyên và Môi trường Tp. HCM:

đã tận tình hướng dẫn giảng dạy và truyền đạt cho

tơi những kiến thức q báu trong q trình làm đồ án dé có thê hồn thành tốt phan

đồ án này.

Chân thành cảm ơn các thầy cô trong khoa môi trường đã cung cấp những kiến

thức chuyên ngành quý giá và quan trọng trong suốt q trình học đê hơm nay có thể
hồn thành tốt đề tài đồ án này.
Xin cam ơn các bạn trong lớp 04-LTĐHMT và các bạn trong trường Đại học
tài nguyên và môi trường Tp.HCM đã động viên, giúp đỡ , chia sẽ, tạo điêu kiện cho
tơi trong st thời gian làm khóa luận cũng như những lúc tơi khó khăn nhât.
Mặc dù đã rất có gắng, nhưng chắc chắn khơng tránh khỏi những thiếu sót, rất
mong nhận dược sự góp ý của thây cơ và các bạn.
Một lần nữa xin chân thành cám ơn!

SVTH : Huỳnh Ngọc Minh
GVHD:
TS Thái Phương Vũ

1


Đồ án tốt nghiệp: Tinh toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải Bãi rác Xuân Sơn -Hà
Nội, công suất 600m ngày đêm.

TĨM TẮT ĐỊ ÁN
Đồ án tốt nghiệp với đề tài “ Tính tốn thiết kế hệ thống xử lý nước thải Bãi rác
Xuân Sơn — Hà Nội, công suất 600mỶ/ngày” được thực hiện bởi sinh viên Huỳnh Ngọc
Minh dưới sự hướng dẫn dẫn của giáo viên TS.Thái Phương Vũ. Với các chỉ tiêu ơ
nhiễm chính là BOD (760mg/I); COD (1440mg/l); TSS (480mg/l); NH,”N (513mg/1);
Téng N/total N (536 mg/l); Cl (1600mg/l) phat sinh trong qua trình phân hủy các chất
hữu cơ có trong nước thải. Nước thải sau xử lý phải đạt QCVN 25:2009/BTNMT, loại
BI trước khi thải ra nguồn tiếp nhận. Công nghệ được đề xuất thiết kế trong đồ án này
là công nghệ áp dụng cụm bé UASB,

USBF dé xir ly triét dé luong chất hữu cơ BOD,

COD có trong nước thải và sử dụng 2 tháp stripping mắc nối tiếp để xử lý lượng
ammoniac.
Nước thải sẽ được tiền xử lý sơ bộ bằng song chắn rác để loại bỏ rác thơ, sau đó

qua bể điều hòa để điều tiết lưu lượng và cân bằng nồng độ các chất ơ nhiễm có trong
nước thải trước khi đưa vào các cơng trình xử lý sinh học phía sau. Bên cạnh đó để
loại bỏ triệt để lượng chất hữu cơ và ammoniac có trong nước thải ta sử dụng cụm bể

UASB, USBF kết thổi khí với 2 tháp stripping mắc nói tiếp. Cuối cùng nước thải sẽ
qua bể khử trùng vào nguồn tiếp nhận. Ước tính các chỉ tiêu ô nhiễm trong nước thải
sau xit ly dat duoc nhu sau: SS (50mg/l); BOD (30.4 mg/l); COD (100,8 mg/1); Tổng

N (22mg/l); Cl (800mg/l) và đảm bảo nước thải đầu ra đạt u cầu cần phải xử lý. Các
cơng trình đơn vị có trong cơng nghệ đều được tính tốn chi tiết, lựa chọn các máy
móc thiết bị như bơm, quạt thối khí, đĩa thổi khí theo cataloge có trên thị trường. Đồ

án hồn thiện có 07 bản vẽ chỉ tiết, 01 bản vẽ mặt bằng và 01 ban vẽ mặt cắt công
nghệ.

SVTH : Huỳnh Ngọc Minh
GVHD: TS Thái Phương Vũ

2


Đồ án tốt nghiệp: Tinh toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải Bãi rác Xuân Sơn -Hà
Nội, công suất 600m ngày đêm.

LỜI MỞ ĐẦU
Cùng với sự tăng trưởng kinh tế, đời sống của người dân ngày càng được nâng cao, vì
thế lượng chất thải rắn sinh hoạt phát sinh ngày càng lớn, tại các thành phố lớn như Hà

Nội, TP.Hồ Chí Minh khối lượng chất thải rắn sinh hoạt đã vượt khỏi con số hai mươi
triệu tấn/ năm, những câu chuyện về rác và những hệ lụy môi trường từ rác đang
“nóng lên” trong những năm gần đây.
Chơn lấp rác thải là phương pháp phổ biến ở hầu hết các quốc gia trên thế giới. Ở nước
ta việc chôn lấp rác thải sinh hoạt và đô thị đã, đang và sẽ còn được áp dụng ở hầu hết

các địa phương trong cả nước.
Mặc dù mỗi BCL đều có hệ thống xử lý nước rỉ rác nhưng những phương pháp xử lý
nước rỉ rác đang được áp dụng tại các BCL vẫn còn bộc lộ rất nhiều nhược điểm như

chất lượng nước sau xử lý thường không đạt tiêu chuẩn xả thải. Tiêu biểu là Bãi chôn

lấp chất thải Xuân Sơn — Hà Nội đã đi vào hoạt động được 10 năm. Ban đầu BCL
Xuân Sơn chưa có hệ thống xử lý nước thải (HTXLNT). Nước rỉ rác không qua một
khâu xử lý nào mà chỉ được thu gom và thải thắng ra môi trường, gây ô nhiễm nặng.

Đến năm 2010, BCL Xn Sơn mới có HTXLNT với cơng suất thiết kế 100 m3 /ngày.
Tuy nhiên, đến năm 2012, nước thải sau xử lý vẫn gây tác động tiêu cực đến môi
trường sống của người dân xung quanh.
Trước thực trạng trên là một sinh viên khoa môi trường chuyên nghành công nghệ
kỹ thuật môi trường của trường Đh Tài Nguyên và Môi Trường lựa chọn thực hành

làm đồ án tốt nghiệp “Tính tốn thiết kế hệ thơng xử lý nước thải Bãi rác Xuân Sơn
-Hà Nội, công suất 600m ”/⁄ngày đêm” Qua thực hiện đồ án này sẽ tích lũy được thêm
kiến thức và tìm hiểu chuyên sâu về các phương pháp xử lý nước thải nói chung và
nước rỉ rác nói riêng, các kỹ năng tính tốn và thiết kế phục vụ cho công việc sau này

ra trường mà một sinh viên của nghành cần phải có.

SVTH : Huỳnh Ngọc Minh
GVHD:
TS Thái Phương Vũ

3


Đồ án tốt nghiệp: Tinh toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải Bãi rác Xuân Sơn -Hà
Nội, công suất 600m ngày đêm.

MỤC LỤC

009) 00 1 ...................

1

TOM TAT BO AN. —.....),...à)à)H....

2

008/95710.....................

3

I/i019060 2

................................... 4

M.9)201190/90:)0) 10... ........),)..),......,ÔỎ 7
M.9)20110/9:7))c0 ......................

8

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮTT..........................-22+22EE22222EEE++22EEEE2222E2E12222223122222212
22222 e2 10
027. 90080)i962710..2'135................... 11
1. Ly do chon dé tai. ..c.e.cceccesccescseesssessseescseessecesseesssesssvesssecssvecseesssvesssecsssessseesseeeseeeeees l
2. Muc dich thurc

cece eeeecccesecceeccecececeesceceeececesceceseeeseacecenseeestsecesssevenseeees 11

3. Đối tượng, phạm vi thực hiện. ............................-- 25+ 2232222 * 2332328 E2E 2E EeEeEErErrvrrrrerererer 12
CA (D0)

-l)0)v3,):: SoiaiiỒđỒẢa4......

12

5.Y nghĩa khoa hoc và thực tiễn của đề tài.........................
2-2 22T E2
erree 12

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU VỀ NƯỚC RỈ RÁC.........................--..----ccc:::+2222cccccvreeccee 13
1.1 Nguỗc gốc phát sinh......................--2-©-2¿+2+s+2EE2EE1E271127112111271121112711271121
21.1 xe 13
1.2 Thành phần đặc điểm tính chất nước rỉ rác.......................--2- s2++2E+2+E++2zxz+zxzzzrse+ 14
1.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến thành phan tính chất nước rỉ rác.......................----- 15
1.4 Tổng quan về thành phần nước rỉ rác trên thế giới..........................--- 2222222 17
1.5 Tổng quan về thành phần nước rỉ rác Việt Nam.......................
--2- 22+z2+2zz+zz+zrze+ 20

CHƯƠNG 2_ TÔNG QUAN VẺ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC RỈ RÁC...24
2.1 Phương pháp cơ hỌc. . . . . . . . . . . . .

2.1.1
2.1.2
2.1.3
2.1.4
2.1.5
2.1.6
2.1.7

----- - +52 52 52223232328 232325 21225321 2121211512312.
.xxE 24

Thiết bị chắn rác..........................-----2-©22s+22x2221222112221127112211127112112111211
211cc.
Thiết bị nghiền rác........................--2-©222+22s+2EE29221222112711271127112112111211221.
1.0.
Bề lắng cát. . . . . . . . . 22222222 22221122112211122112211121121222222221
2 eere.
Bề điều hòa. . . . . . . . . .
22-222 222222112711221112211221112111211121121121221
Ea.
Bề lắng. . . . . . . . . . . . .
222 22222 122211221122111221122111221121122111221222221
re.
BỀ lọc. . . . . . . .
22-222 2222211222112211221112211221112211211121112212222212
re.
Tun nỔI.......................--©222222+2EE222E1222112711227112711221112211211121112211211211
Ea.

2.2. Phương pháp hóa Ìý. . . . . .SVTH : Huỳnh Ngọc Minh
GVHD:
TS Thái Phương Vũ

24
25
25
26

26
27
28

-- - +2 5252222232822 *2E2E2E2EEEEEEEE2EEE211232121211
33 xceE 29

4


Đồ án tốt nghiệp: Tinh toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải Bãi rác Xuân Sơn -Hà
Nội, công suất 600m ngày đêm.

“bố
na .....o....................,ÔỎ 29
2.2.2. Phương pháp keo tụ tạo bông. . . . . . . . . . . . . . .- --- 2 5252222222222
2 E2 zEr er r r re 29
2. 2e. 30
2.2.3 Phương pháp hấp thụ...........................2--2-222222222222221122221127112227112221122221122212
2.2.4 Trao đổi ion. . . . . . . . . .
22-22 22222221222112711222112211221112111211121121121121
e1 re. 30
2.3 Phương pháp sinh học. ............................----¿225252 +*+E+E+££E£E+E+E£EEEEeE+EEEEErrrxrrrrrrrrrree 31

2.3.1 Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học trong điều kiện tự nhiên......... 32
2.3.2 Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học trong điều kiện nhân tạo......... 33

2.4 Cơng trình xử lý cặn của nước thải. . . . . . . . - - -

2

+2 +xE+xE+rEerer r xr re 36

2.4.1 BỂ tự hoại........................cccc
22222221111...
re 36
2.4.2 Bề lắng hai vỏ. . . . 2 2 12 127 12 12 12 12

2e. 36

2.4.3. Bể Metan.............................
222222 22222222221111 1111.2222121... 1...1.
crrree 36

2.5 Các phương pháp làm khô cặn nước thải............................--- 22+ 5252 +22 S+#+#S+E£+£+z>z£zz>+zz> 36
2.5.1 May
ôn ...:...-ồ.............. 37
P2

YUvaaiiaăäÃÄẢä...................

37

2.6 Phương pháp khử trùng nước thải......................---- +2 5222 S232 £+E£2E+E£zE£zEzEzexzeerxreerrree 37
2.6 Công nghệ xử lý nước rỉ rác trên thế giới.......................----2- sz+++2E+£+EE++£Exz+rxzrrrse+ 38
2.8 Công nghệ xử lý nước rỉ rác ở Việt Nam...........................
--- ¿+ +22 ++2++E+++E£zz+E>zzzzx+xzez 46

CHƯƠNG 3: CƠ SỞ ĐÈ XUẤT, LỰA CHỌN CƠNG NGHỆ,................................. 61
3.1

Cơ sở đề xuất cơng nghệ.........................--2-©222222E2E112221127112771E2711
711211211. e1xcte. 61
3.1.1 Ngun tắc lựa chọn cơng nghệ xử lý nước rỉ rác

3.1.2 Yêu cầu thiết kế.......................------22222222
22 222.2222221...
errrre

3.2 Đề xuất công nghỆ........................--2
22 +2222EE2E11171112711271112711211121112112111211.1 110. 62
3.3 Đánh giá và lựa chọn cơng nghệ phù hợp........................------2525252 ++2+s+z+z>z>+zzzzezz 67

CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN THIẾT KÉ VÀ KHAI TỐN KINH PHÍ........................ 70
4.1

Tính tốn các cơng trình đơn vị trong hệ thống xử lý:........................--2- 22222 70
4.1.1 Song chắn rác........................-------z+22s222222112271127112211122112111211122112112211
e1 re. 70
4.1.2 Hồ thu gom........................----2-©22+22++2EEE2E212221127112221127112111271121121112112
1.1 re. 73

4.1.3 Bề điều hòa.......................--2-2222222271271E27127E27.E.2.erererreree 74
4.1.4. Bê lắng đứng đợt I. . -2© 12 712
79
L1

0 i00

1d...

82

4.1.6 Bề lắng cặn. . . . . . . .
22-22 22 22221227112711221112211221112211211121121122221
2 eerre. 87
4.1.7 Bể UASB:. . . . . . . . . . . . -2-2 2 2 2 712727.2
2
E. Ererer rer ere 90
4.1.8 Bể USBE.......................-.5--22222222712217
T222 .2.Eeerrerererrerere 98
SVTH : Huỳnh Ngọc Minh
GVHD:
TS Thái Phương Vũ

5


Đồ án tốt nghiệp: Tinh toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải Bãi rác Xuân Sơn -Hà
Nội, công suất 600m ngày đêm.

4.1.9 Bề lọc than hoạt tính.......................-22+ 5s2E8+EE2EE+EE2EE£EESEEEEE2E2E12E1221221221221222 2x2 104
4.1.10 Bề Khử tring. ..
...106
4.1.11 Bề chứa bùn.....
...110
4.1.12 Bề nén bùn.....
111
41.13.
May @p Di oie cccscecssecsssesssecsssessseesssesssessssesssecssessssesssesssseesseessseeesees 113

4.2 Khai toán kinh phí. . . . . . . . . -

4.2.1 Chi phi đầu tư ban đầu.....

¿2 +5 222222 *232E2E 2323232325 22521 2121111112121.

xe 115

...115

4.2.2 Chi phí quản lý vận hành...............................4.2.2.1 Chi phi cho céng nhân vận hành (T1).

116
117

4.2.2.2 Chi phi dién nang tiéu thu (T))............

117

4.2.2.3 Chi phí hóa chAt(T3) .......cecccccssccssesssssesssseessssesssseessssessesvesesseesesvesseseesesees 118
4.2.2.4 Chi phi bao tri(T4) .....cssccscsccssesssssesssssesssseesessesssseeessseesessesesseesssvesseseecesees 118
4.2.3 Chi phi khau hao tai San... eecceccescsessseessesseesseessessessessseesecesesssesseesseesseenees 118
4.2.4 Giá thành xử lý cho ImẺ nước thải........................--2-©2222+222E222EEE+2EEEE+2EEEerrrrrcrer 118

KÉT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ,........................--2©22++2E+SEE2EEE2EE+2EE27EE27EE221271E27E21
2E. EErerrre 119
KẾT LUẬN......................-----2-22<22E+2EE22E1225127512112711271.211
2112212 E2
errrrrere 119
KIÊN NGHỊ,.........................-2-22222212EE22E12711271E211271E271.2112TE22TE2ETE.EEEerrerere 120

TÀI LIỆU THAM KHẢO.......................--2-©22+2E+2EE+EEE2EEE2EE27E12711271211271122121E221E
21121 cty 122

SVTH : Huỳnh Ngọc Minh
GVHD: TS Thái Phương Vũ

6


Đồ án tốt nghiệp: Tinh toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải Bãi rác Xuân Sơn -Hà
Nội, công suất 600m ngày đêm.

DANH MỤC HÌNH.

Hình 2.1 Thiết bị chắn rác...........................-2.222222722222277.27227172.72.T
re 26
Hình 2.2 Bê lắng cđátngng

26

Hinh 2.3 Bé Wang Qt NNaanềi^A........

27

Hinh2.4Bélingngang

27

Hình 2.5 Bê lọc nhanh 2 chiu

_

——

Hình 2.6 Bề keo tụ tạo bơng...................2212222222 22H

Hình 2.7 Sơ đồ tháp lọc hấp thụ. . . . . . .

---Đ- 28

re

29

2. 2EE222 2222 222727727222727E
Ea 30

Hình 2.8 Bê Aerotank,..................-2222222222 22s

34

Hinh 2.9 Bé USBF

35

Hinh 2.10 Céng nghé xtr ly nuéc ri rac cha Ditc..

Hình 2.11 Nồng độ các chất 6 nhiễm sau cdc cong doan xtrly.

- 39

- 40

Hình 2.12 Cơng nghệ xử lý nước rỉ rác của Đức.............
ccc ccccceccceccsesesteeeseteeseee
ssseeed 41
..
Hình 2.13 Quy trình xử lý nước rỉ rác của Đức kết hợp sinh học và hóa lý —

. 42

Hình 2.14 Cơng nghệ xử lý nước rỉ rác tại BCL Sudokwon Han Quéc,..

- 43

Hình 2.15 Sơ đồ dây chuyền công nghệ của trạm xử lý nước rỉ rác Nam Sơn,......- 46

Hình 2.16 Cơng nghệ xử lý nước rỉ rác tại bãi chơn lấp NamSơonA.
Hình 2.17 Sơ đồ dây chuyền công nghệ của trạm xử lý nước ri rác Gị Cát.

48
- 52

Hình 2.18 Cơng nghệ xử lý nước rỉ rác tại bãi chơn lấp Gị Cá... —- 53
Hình 2.19 Sơ đồ cơng nghệ BCL Phước Hiệp..................eect
...... 56
Hình 2.20 Hệ thống hồ xử lý nước ri rác của cơng ty Quốc Việt BCL Phước Hiệp,.58

Hình 3.1 Sơ đồ cơng nghệ 1

63

Hình 3.2 Sơ đồ cơng nghệ 2

65

SVTH : Huỳnh Ngọc Minh
GVHD:
TS Thái Phương Vũ


Đồ án tốt nghiệp: Tinh toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải Bãi rác Xuân Sơn -Hà
Nội, công suất 600m ngày đêm.

DANH MUC BANG

Bang 1.1: Bảng số liệu về thành phần và tính chất nước rác từ bãi chôn lắp mới
và lâu năm.

Bảng 1.2: Thành phần nước rỉ rác tại một số quốc gia trên thế gớip

- 17

Bang 1.3: Thành phần nước rỉ rác tại một số quốc gia Châu

- 17

Bảng 2.1: Hiệu suất xử lý cua mot sé phuong phap.

- 24

Bảng 2.2: Nồng độ nước rỉ rác trước và sau xử lý (công nghệ 1) và giới hạn cho
phép xả vào nguồn tiếp nhận theo tiêu chuẩn của Đức đối với nước rỉ rác

40

Bảng 2.3: Nồng độ nước rỉ rác trước và sau xử lý (công nghệ 2) và giới hạn cho

phép xả vào nguồn tiếp nhận của Đức đối với nước rỉ rác sau xử lý....................... 42
Bảng 2.4: Nồng độ các chất ô nhiễm trước và sau xử ý...

44

Bảng 2.5: So sánh kết quả quá trình keo tụ-Fenton và keo tụ hai bậc.

45

Bảng 2.6: Thành phần NRR sau hệ thống xử lý tại BCL Nam Sơn - Hà Nội......... 51
Bảng 2.7: Thành phần nước ri rác BCL Gò Cát trước và sau xử lý (mẫu lấy

ngày 31/8/06)

55

Bảng 2.§: Nồng độ nước rỉ rác trước và sau hệ thống xử lý của BCL Phước Hiệp...

58

Bảng 3.1: Thành phần nước ri rác của BCL Xuân Sơn biến thiên theomùa_ _- 61
Bang 3.2: Hiéu suat xi ly can thiét.

Bảng 3.3: Udc luong hiéu suat phuongan]

Ố 62
—

67

Bang 3.4: Udc luong hiéu suat phuongan2.0

Bang 3.5: Uu nhuoc diém cua 2 phuong an.

68

ee

eel 69

Bang 4.1: Hé sé khong diéu hoa chung. 222222rrreeee

70

Bảng 4.2: Thông số thiết kế song chắn rác

72

SVTH : Huỳnh Ngọc Minh
GVHD:
TS Thái Phương Vũ

Đồ án tốt nghiệp: Tinh toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải Bãi rác Xuân Sơn -Hà
Nội, công suất 600m ngày đêm.

Bảng 4.3: Thông số thiết kế hố thu gom

74

Bảng 4.4: Thơng số thiết kế bê Điều hịa

78

Bảng 4.5: Thông số thiết kế bê lắng đứng đợt I.

82

Bảng 4.6: Chiều cao cần thiết của phần đáy và phần tách lỏng

83

Bảng 4.7: Thông số thiết kế bể lắng cặn

89

Bảng 4.8: Thông số thiết kế bê UASB

97

Bảng 4.9: Thông số thiết kế bé USBF

105

Bang 4.10: Thông số thiết kế bồn lọc than hoạt tính

106

Bang 4.11: Liều lượng Clo cho khử trùng

107

Bang 4.12: Thông số thiết kế Bé khử trùng.

109

Bang 4.13: Thông số thiết kế bề chứa bùn

111

Bang 4.14: Thông số thiết kế bể nén bùn

113

Bang 4.15: Bảng tính tốn chi phí xây dựng và máy móc thiết bị.

115

Bang 4.16:

116

Bang 4.17: Bảng tính tốn chi phí cơng nhân vận hành.

117

Bang 4.18: Bảng tính tốn chi phí điện năng tiêu thụ

117

Bang 4.19: Bảng tính tốn chỉ phí hóa chat

118

SVTH : Huỳnh Ngọc Minh
GVHD:
TS Thái Phương Vũ


Đồ án tốt nghiệp: Tinh toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải Bãi rác Xuân Sơn -Hà
Nội, công suất 600m ngày đêm.

DANH MUC TU VIET TAT
BOD

Biochemical oxygen Demand — Nhu cau oxy sinh héa

COD

Chemical oxygen Demand — Nhu cau oxy héa hoc

F/M

Food/Microganism Ratio — Tỷ số lượng thức ăn và lượng vi sinh vat.

HRT

Hyrauline Retention Time — Thời gian lưu nước.

HTXLNT

Hệ thống xử lý nước thải.

MLVSS

Mixed Liquor Volatile Suspended Solid — Chất rắn lơ lửng bay hơi

trong bùn lỏng.
MSLL

Mixed Liquor Suspended Solid — Chat rắn lơ lửng trong bùn lỏng

SRT

Solids Retention Time

SS

Suspendid Solids — Chất lơ lửng.

SVI

Sludge

UASB

Upflow Anaerobic Sludge Blanket — Bé phan huy ky khi dong chay

— Thoi gian luu bun.

Volume Index — Chỉ sỐ lắng (Chỉ số thể tích bùn), (mg/l).

Ngược qua lớp bùn.
USBF

The Upflow

Sludge Blanket - Céng

nghệ sinh học kết hợp lọc ngược

dong.

SVTH : Huỳnh Ngọc Minh
GVHD:
TS Thái Phương Vũ

10


Đồ án tốt nghiệp: Tinh toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải Bãi rác Xuân Sơn -Hà
Nội, công suất 600m ngày đêm.

PHAN MO DAU
1. Ly do chon dé tai.
BCL Xuân Sơn được đặt tại xã Xuân Sơn (gần hồ thủy lợi Xuân Khanh), cách

trung tâm thị xã Sơn Tây khoảng 12km về phía Tây Nam (bãi nằm ngay trên tuyến
đường 87B đi Tản Lĩnh). BCL Xuân Sơn nằm trong vùng đất cao hơn so với đồng
ruộng của người dân địa phương và được thiết kế, xây dựng đề chôn lấp rác của thị xã
Sơn Tây. Bãi chôn lấp đã đi vào hoạt động được

10 năm và hiện nay đã đóng cửa

khơng cịn tiếp nhận rac nữa. Cho đến nay tổng khối lượng rác đã được chôn lấp tại

Bãi rác Xuân Sơn — Hà Nội đã quá tải so với định mức thiết kế. Và sự quá tải đó đã
dẫn đến những hậu quả về mặt môi trường, như mùi hôi nồng nặc phát sinh từ BCL đã
phát tán hàng kilomét vào khu vực dân cư xung quanh và một vấn đề nghiêm trọng
nữa là sự tồn đọng của hàng trăm ngàn mét khối nước rác tại các BCL và cùng với
lượng nước rỉ rác phát sinh thêm mỗi ngày khoảng 1.000 - 1.500m? tai BCL thì nuớc ri
rác đang là nguồn hiểm họa ngầm đối với môi trường.

Ban đầu BCL Xuân Sơn chưa có hệ thống xử lý nước thải (HTXLNT). Nước ri
rác không qua một khâu xử lý nào mà chỉ được thu gom và thải thắng ra môi trường,
gây ô nhiễm nặng. Đến năm 2010, BCL Xn Sơn mới có HTXLNT với cơng suất
thiết kế 100 m3 /ngày. Tuy nhiên, đến năm 2012, nước thải sau xử lý vẫn gây tác động
tiêu cực tới môi trường sống của người dân xung quanh. Thậm chí, đã có nhiều lần
người dân địa phương ngăn chặn không cho đưa rác vào khu vực do không chịu nổi sự

ô nhiễm từ bãi rác.

Nguyên nhân do sự thay đi rất nhanh của thành phần nước rỉ rác theo thời gian

vận hành của BCL, với thành phần rất phức tạp (các chất hữu cơ khó/khơng có khả

năng phân hủy sinh học tăng dần và nồng độ ammonium tăng đáng kể theo thời gian),
không ổn định, việc lựa chọn các công nghệ xử lý chưa phù hợp đã dẫn đến nước sau
xử lý đạt tiêu chuân môi trường thải ra sông, rạch vẫn còn rất hạn chế trong khi lượng
nước rỉ rác tại các BCL thì tiếp tục tăng lên.

Do vậy, việc Thiết kế hệ thống xử lý nước rỉ rác cho BCL Xuân Sơn, Hà Nội là
một vấn đề rất cần thiết.
2. Mục đích thực hiện.
- Đề xuất cơng nghệ xử lý nước ri rác đạt tiêu chuẩn xả thải phù hợp với điều
kiện xã Xuân Sơn — Hà Nội nhằm giảm chi phí xử lý cho nước rỉ rác.
SVTH : Huỳnh Ngọc Minh
GVHD:
TS Thái Phương Vũ

11


Đồ án tốt nghiệp: Tinh toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải Bãi rác Xuân Sơn -Hà
Nội, công suất 600m ngày đêm.

- Xử lý nước rác bằng công nghệ sinh hoc ( yếm - thiếu khí — hồ sinh học)
3. Đối tượng, phạm vi thực hiện.

Đối tượng thực hiện: Nước rỉ rác tại Bãi Chôn Lắp Xuân Sơn -Hà Nội
Phạm vi thực hiện : Nước rỉ rác được lấy mẫu tại BCL và xung quanh khu vực

BCL Xuân Sơn thuộc xã Xuân Sơn — Hà Nội.

4. Nội dung thực hiện.

- Thu thập các số liệu về thành phần nước rỉ rác trên thế giới và Việt Nam.
- Phân tích, đánh giá các số liệu thu thập được nước rỉ rác trên thế gidi.

- Thu thập và tổng hợp các kết quả nghiên cứu và vận hành thực tế các quá trình
xử lý nước rỉ rác tại Việt Nam.
- Phân tích chất lượng nước đầu vào và ra của nước rỉ rác của BCL Xn Sơn.

- Tính tốn và dé ra công nghệ xử lý hiệu quả nhất.
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài .
-_ Đưa ra một công nghệ xử lý nước rác với chỉ phí thấp và vận hành đơn giản.
- Cơng nghệ đáp ứng được nhu cầu hiện tại và đảm bảo môi trường xung quanh BCL
trong tương lai
-_ Áp dụng công nghệ xử lý cho bãi chôn lấp Xuân Sơn và các bãi chôn lấp quy mô
nhỏ.

SVTH : Huỳnh Ngọc Minh
GVHD:
TS Thái Phương Vũ

12


Đồ án tốt nghiệp: Tinh toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải Bãi rác Xuân Sơn -Hà
Nội, công suất 600m ngày đêm.

CHUONG 1: GIOI THIEU VE NUOC Ri RAC
1.1 Nguồc gốc phát sinh.
Nước rò rỉ từ bãi rác là nước bản thấm qua lớp rác kéo theo các chất ô nhiễm từ

rác chảy vào tầng đất dưới bãi chôn lấp. Trong giai đoạn hoạt động của bãi chôn
lắp,nước ri rác hình thành chủ yếu do nước mưa và nước ép ra từ các lỗ rỗng của chất
thải do các thiết bị đầm nén.

Các nguồn chính tạo ra nước rị rỉ bao gồm nước từ phía trên bãi chơn lắp, độ âm
của rác nước từ vật liệu phủ, nước từ bùn nếu việc chôn bùn được cho phép. Việc mat

đi của nước tích trữ trong bãi rác bao gồm nước tiêu thụ trong các phản ứng hình thành
khí bãi rác, hơi nước bão hịa bốc hơi theo khí và nước thốt ra từ đáy bãi chơn lắp.
Nước rác được hình thành khi nước thấm vào các ơ chơn lấp. Nước có thể thấm vào
rác theo các cách sau:

Nước sẵn có và tự hình thành khi phân hủy các chất hữu cơ trong bãi chơn lắp
-_
-_
-_
-_
-_

Mực
Nước
Nước
Nước
chơn
Nước

nước ngầm có thể dâng lên vào các ơ chơn rác
có thể rỉ vào qua các cạnh của ô chôn lấp
từ khu vực khác chảy qua có thể thắm xuống ơ chơn rác
mưa rơi xuống khu vực chôn lấp rác trước khi phủ đất và trước khi ơ

rác đóng lại
mưa rơi xuống khu vực bãi chơn lấp sau khi ơ rác đã được đóng

Lưu lượng nước rác phụ thuộc vào:

+ Lớp chống thấm: Lớp chống thấm có tác dụng ngã cản q trình thấm của
nước rác từ trong bãi chôn lấp tới nguồn nước nặt và nước ngầm. Do đó nó ảnh hưởng
tới lưu lượng của nước rác. Đối với bãi chôn lắp hợp vệ sinh, lớp đất dưới bãi chơn lấp
phải có tính đồng nhất và phải có hệ số thắm nhỏ hươn 10 ”em/s
+ Diện tích

+ Thời gian: Lưu lượng nước rác trong bãi chôn lấp thay đổi theo thời gian
chôn lấp: 1 năm, 2 năm, 10 năm....

+ Độ dày của lớp phủ: có thé phủ bãi chơn lắp bằng các vật liệu khác nhau như :
nilông, đất hoặc trồng cây. Loại và độ dày của lớp phủ có ảnh hưởng tới khả năng xâm

SVTH : Huỳnh Ngọc Minh
GVHD:
TS Thái Phương Vũ

13


Đồ án tốt nghiệp: Tinh toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải Bãi rác Xuân Sơn -Hà
Nội, công suất 600m ngày đêm.

nhập của nước mưa, nước mặt vào bãi chơn lấp và khả năng thốt ra ngồi của nước
Tác.

1.2 Thành phần đặc điểm tính chất nước rï rác.

Thành phần của nước rác rất khó xác định vì có nhiều yếu tố tác động lên sự hình
thành nước rác:
+ Thời gian chôn lấp: thành phần nước rác thay đổi theo thời gian chôn lấp, nước rác
từ các bãi chôn lấp lâu năm có lượng chất ơ nhiễm thấp hơn nước rác từ các bãi mới
chơn lắp
+ Điều kiện khí hậu, mùa, độ âm: các yếu tố này ảnh hưởng tới tốc độ các phản ứng
phân hủy trong bãi chôn lấp do đó ảnh hưởng tới thành phần nước rác.
+ Mức độ pha loãng với nước mặt và nước ngầm
+ Loại rác chơn lấp

Ngồi ra cịn nhiều yếu tố khác như: độ nén, chiều dày và nguyên liệu làm lớp phủ.
Thành phần của nước rác luôn thay đôi theo các giai đoạn khác nhau của quá trình
phân hủy sinh học:
+ Trong giai đoạn đầu, tạo thành các hợp chất hữu cơ như axit béo, amino axit, axit
cacboxilic.Giai đoạn này có thể kéo đài vài năm sau khi chơn lap, nó phụ thuộc vào

bản chất không đồng nhất của rác. Đặc trưng của nước rác trong giai đoạn này:

- _ Nồng độ các axit béo dễ bay hơi cao
-

pH thap

-

BOD cao

- _ Tỷ lệ BOD/COD cao

- Nong dé NH," và nito hữu cơ cao
+ Đến giai đoạn tạo ra khí metan, các sản phẩm cuối cùng là khí metan và khí
cacbonic.Giai đoạn tạo khí metan có thể tiếp tục đến 100 năm hoặc lâu hơn nữa.Đặc

trưng của nước trong giai đoạn này :
- Nong dé cac axit báo dễ bay hơi thấp
- _ pH trung tính hoặc hơi kiềm

-

-

BOD thap
TyléBOD/COD thap

Nong dé NH," cao

SVTH : Huỳnh Ngọc Minh
GVHD:
TS Thái Phương Vũ

14


Đồ án tốt nghiệp: Tinh toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải Bãi rác Xuân Sơn -Hà
Nội, công suất 600m ngày đêm.

Các số liệu tiêu biểu về thành phần và tính chất nước rác từ bãi chơn lấp mới và lâu
năm được đưa ra trong bảng dưới:

Bảng 1.1: Bảng số liệu về thành phần và tính chất nước rác từ bãi chôn lấp
mới và lâu năm.[7]

Thành phân

Nhu câu oxy hóa sinh hóa (BOD),mg/I

Bãi mới (dưới 2năm)
Khoảng
Trung
bình

|2000-20000 | 10000

Tổng lượng cacbon hữu cơ (TOC), mg/1 | 1500-20000 | 6000
Nhu cầu oxy hóa hóa học, (COD), mg/I | 3000-60000 | 18000

Tổng chất rắn lơ lửng( TSS), mg/1
Nito hitu co, mg/l

200-2000
10-800

D6 kiém theo CaCO;
pH
Canxi, mg/l
Clorua, mg/l
Sunphat, mg/I

1000-1000

4,5-7,5
50-1500
200-3000
50-1000

Amoniac, mg/l
Nitrat, mg/I
Téng luong phét pho, mg/l

10-800
5-40
5-100

500
200

200
25
30

| 3000
6,0
250
500
300

| Bãi
lâu
năm
(trên

10 năm)

100-200

80-160
100-500

100-400
80-120

20-40
5-10
5-10

200-1000
6,6-7,5
50-200
100-400
20-50

Hàm lượng các chất ô nhiễm trong nước rác mới (tươi) cao hơn rât nhiều so với
nước rác đã chôn lấp lâu năm. Tỷ lệ BODz/COD trong khoảng 0,4-0,6 đối với nước
rác tươi; 0,005-0,2 đối với nước rác cũ, ở thời điểm này thành phần hữu cơ trong nước

rác chủ yếu là axit humic va axit fulvic, đây là những chất hữu cơ khó phân hủy sinh
học .
Ngồi ra nước rác của một số bãi chơn lấp ở Việt Nam

cịn có thêm đặc điểm do

nằm trong khu vực khí hậu nhiệt đới gió mùa (nóng ẩm mưa nhiều) khí hậu Việt Nam
chia hai mùa rõ rệt: mùa mưa và mùa khơ. Vì vậy nước rác ở các bãi chôn lấp biến

động lớn về thành phần và khối lượng theo các thời điểm trong năm.

1.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến thành phần tính chất nước ri rác.[6]
Rác được chôn trong bãi chôn lap chịu hàng loạt các biến đổi lý, hóa, sinh cùng lúc
xảy ra. Khi nước chảy qua sẽ mang theo các chất hóa học đã được phân hủy từ rác.
Thành phần chất ô nhiễm trong nước rỉ rác phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: thành

phần chất thải ran, độ âm, thời gian chôn lấp, khí hậu, các mùa trong năm, chiều sâu
bãi chơn lấp, độ nén, loại và độ dày của nguyên liệu phủ trên cùng, tốc độ di chuyển
SVTH : Huỳnh Ngọc Minh
GVHD:
TS Thái Phương Vũ

15


Đồ án tốt nghiệp: Tinh toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải Bãi rác Xuân Sơn -Hà
Nội, công suất 600m ngày đêm.

của nước trong bãi rác, độ pha lỗng với nước mặt và nước ngầm,

sự có mặt của các

chất ức chế, các chất dinh dưỡng đa lượng và vi lượng, việc thiết kế và hoạt động của
bãi rác, việc chôn lấp chất thải rắn, chất thải độc hại, bùn từ trạm xử lý nước thải... Ta
sẽ lần lược xét qua các yếu tố chính ảnh hưởng đến thành phần và tính chất nước rỉ rác
“_

Thời gian chơn lấp

Tính chất nước rị rỉ thay đổi theo thời gian chơn lấp. Nhiều nghiên cứu cho thấy
rằng nồng độ các chất ô nhiễm trong nước rò ri là một hàm theo thời gian. Theo thời
gian nồng độ chất ô nhiễm trong nước rác giảm dần. Thành phần nước rỉ rác thay đổi
tùy thuộc vào các giai đoạn khac nhau của quá trình phân hủy sinh học đang diễn ra.
“_

Thành phần và các biện pháp xử lý sơ bộ chất thải rắn.

Rõ ràng thành phần chất thải rắn là yếu tố quan trọng nhất tác động đến tính chất
nước rị rỉ. Khi các phản ứng trong bãi chơn lắp diễn ra thì chất thải rắn sẽ bị phân hủy.
Do đó, chất thải rắn có nững đặc tinh gì thì nước rỉ rác có các đặc tính tương tu. Chang
hạn như chất thải chứa nhiều chất độc hại thì nước rác cũng chứa nhiều thành phần độc

hại.
Các biện pháp xử lý cũng có tác động đến tính chất nước rác. Chẳng hạn như, các
bãi rác có rác khơng được nghiền nhỏ. Bởi vì khi rác cắt nhỏ thì tốc độ phân hủy tăng
lên đáng kể so với khi không nghiền nhỏ.Tuy nhiên, sau một thời gian dài thì tổng
lượng chất ơ nhiễm bị trôi ra từ chất thải rắn là như nhau bắt kể là rác có được xử lý sơ

bộ hay khơng.

“

Chiều sâu bãi chôn lấp.

Nhiều nghiên cứu cho thấy rằng bãi chơn lấp có chiều sâu chơn lấp càng lớn thì
nồng độ chất ô nhiễm càng cao so với các bãi chôn lấp khác trong cùng điều kiện về

lượng mưa và quá trình thấm. Bãi rác càng sâu thì cần nhiều nước để đạt trạng thái bão
hòa, cần nhiều thời gain để phân hủy. Do vậy bãi chôn lấp càng sâu thì thời gian tiếp
xúc giữa nước và rác sẽ lớn hơn và khoảng cách di chuyên của nước sẽ tăng. Từ đó
q trình phân hủy sẽ xảy ra hồn tồn hơn nên nước rò rỉ chứa một hàm lượng lớn các

chất ô nhiễm.
=

D6 am rac và nhiệt độ.

SVTH : Huỳnh Ngọc Minh
GVHD:
TS Thái Phương Vũ

16


Đồ án tốt nghiệp: Tinh toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải Bãi rác Xuân Sơn -Hà
Nội, công suất 600m ngày đêm.

Độ ẩm là một trong những yếu tố quyết định thời gian nước rị rỉ được hình thành

là nhanh hay chậm sau khi rác được chôn lâp. Độ âm trong rác cao thì nước rị rỉ sẽ
hình thành nhanh hơn.

Nhiệt độ ảnh hưởng rất nhiều đêna tính chất nước rị rỉ. Đồng thời, nhiệt độ càng
cao thì các phản ứng phân hủy chất thải rắn trong bãi chơn

lấp càng diễn ra nhanh hơn

làm cho nước rị rỉ có nồng độ ơ nhiễm cao.

1.4 Tổng quan về thành phần nước ri rác trên thé gidi.[13]
Mặc dù, mỗi quốc gia có quy trình vận hành bãi chơn lap khác nhau, nhưng nhìn
chung thành phân nước rỉ rác chịu ảnh hưởng bởi các u tơ chính như sau:

- Chất thải được đưa vào chôn lấp: loại chất thải, thành phần chất thải và tỷ

trọng chât thải;

Quy trình vận hành BCL: q trình xử lý sơ bộ và chiều sâu chơn lắp.

Thời gian vận hành bãi chơn lấp.
Điều kiện khí hậu: độ 4m và nhiệt độ khơng khí.

Điều kiện quản lý chất thải.
Các yếu tố trên ảnh hưởng rất nhiều đến đặc tính nước ri rác, đặc biệt là thời gian

vận hành bãi chôn lấp, yếu tố này sẽ quyết định được tính chất nước rỉ rac chang han
như nước rỉ rác cũ hay mới, sự tích lũy các chất hữu cơ khó/khơng có khả năng phân
hủy sinh học nhiều hay ít, hợp chất chứa nitơ sẽ thay đổi cấu trúc. Thành phần đặc
trưng của nước rỉ rác ở một số nước trên thế giới được trình bay cu thé trong Bang 1.2.
Bảng 1.2: Thành phần nước rỉ rác tại một số quốc gia trên thế giới.
x
Thanh Phan

Vi

Don

Canada(ii)

Columbia(i)

(5

Pereira

nam

hanh)

van}

Duc (iii)

Clover Bar

_

(Vận hành từ năm
1975)

|BCL

|đôth

pH

-

7,2 - 8,3

8,3

-

COD

mgO,/l

4.350
65.000

1.090

2.500

SVTH : Huỳnh Ngọc Minh
GVHD:
TS Thái Phương Vũ

CTR

17