Đồ án môn học xử lý nước thải công nghiệp

LỜI MỞ ĐẦU

Nhận thấy được sự cần thiết và quan trọng trong việc đào tạo ra các kĩ sư trong
tương lai, Trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng luôn cố gắng tìm ra phương pháp dạy và
học mới có hiệu quả, các bộ môn chuyên ngành luôn được bổ sung các kiến thức và kĩ
năng thực tế. Chính vì vậy mà sau khi hoàn thành cơ bản lý thuyết môn học Xử lí nước
thải, sinh viên lớp 12QLMT chúng em được nhận đồ án môn học này. Đây là dịp để
chúng em có thể tổng hợp được về cơ bản những kiến thức đã học, áp dụng vào trường
hợp cụ thể, qua đó nâng cao khả năng thể hiện bản vẽ. Đây cũng là dịp để sinh viên tiếp
cận với các công việc liên quan đến ngành nghề trong tương lai.
Sau một thời gian nhờ sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo bộ môn cùng với sự cố
gắng của bản thân nên em đã hoàn thành xong đồ án môn học Xử lí nước thải . Trong quá
trình thực hiện đồ án do sự chưa hoàn thiện về kiến thức và thiếu các kinh nghiệm
thực tế, nên đồ án cũng không thể tránh khỏi sai sót. Em kính xin thầy thông cảm và
giúp em chỉ ra những thiếu sót để đồ án của em được hoàn thiện hơn.

Sinh viên thực hiện:

Nguyễn Thị Thục Uyên


PHẦN 1: TÓM TẮT NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN
Quy hoạch xử lý nước thải cho khu đô thị số 72:
1. Quy hoạch phương án thu gom và quản lý nước thải trong khu đô thị
2.

Đề xuất phương án công nghệ cho trạm xử lý nước thải tập trung và các cơ sở sản
xuất và dịch vụ.

3. Tính toán kích thước công trình của phương án công nghệ đề xuất cho trạm xử lý

nước thải tập trung.
 Nhiệm vụ thiết kế:

Thiết kế trạm xử lý nước thải cho một thành phố với các số liệu cơ sở sau:
• Nước thải sinh hoạt:
- Dân số: 275.000 người
- Tiêu chuẩn cấp nước trung bình: 140 l/ng.ngđ
Số hộ sử dụng bể tự hoại: 85%
• Nước thải sản xuất:
Thành phố có một số nhà máy, công trình công cộng và dịch vụ.
Số liệu về nước thải

CCN1

Nhà máy Bia

KCN2

Thời gian hoạt động, giờ /ngđ

24/24

16/24

24/24

Lưu lượng, m3/ngđ

2400

700

7780

Hàm lượng chất lơ lửng, mg/l

350

200

450

BOD5, mg/l

250

250

200

COD, mg/l

350

300

850

Bệnh viện:
Số giường: 400 giường .

• Các số liệu về thời tiết, địa chất thuỷ văn:
- Nhiệt độ trung bình năm của không khí: 210C
- Hướng gió chủ đạo trong năm: Đông
- Mực nước ngầm:
+ Mùa khô sâu dưới mặt đất: 8m
+ Mùa mưa sâu dưới mặt đất: 6m
• Khu vực dự kiến quy hoạch mặt bằng trạm xử lý: Ngoại thành.
•


•

Yêu cầu cơ bản về chất lượng nước thải sau khi xử lý xả vào nguồn tiếp
nhận là Biển với mục đích: Bảo vệ thủy sinh. Lấy theo cột A-QCVN
40:2011/BTNMT.

PHẦN 2: NỘI DUNG TÍNH TOÁN
Chương I: XÁC ĐỊNH NGUỒN PHÁT SINH CHẤT THẢI VÀ ĐỀ XUẤT
PHƯƠNG ÁN THU GOM, QUẢN LÝ NƯỚC THẢI CHO KHU ĐÔ THỊ SỐ 63
XÁC ĐỊNH NGUỒN PHÁT SINH CHẤT THẢI

I.

1. Sinh hoạt:

Bệnh viện:
CCN1:
Nhà máy bia:
KCN2
II.

XÁC ĐỊNH LƯU LƯỢNG THẢI CỦA TỪNG NGUỒN:
1. Sinh hoạt:
2.
3.
4.
5.

- Lưu lượng trung bình ngày đêm của nước thải sinh hoạt thành phố:
sh
tb.ngd

Q

=

0,8.q c .N
1000

=

0,8.120.275000
= 26400
1000

(m3/ngđ)

qc : tiêu chuẩn cấp nước, qc=120 (l/ng.ngđ)
N: dân số của thành phố, N = 275000(người)
- Lưu lượng trung bình giờ của nước thải sinh hoạt:
QTBhsh= QTBngđsh / 24 =26400/24=1100 (m3/h)

- Lưu lượng trung bình giây của nước thải sinh hoạt
QTBssh= QTBhsh / 3,6 =1100/ 3,6=305,56(l/s)
Từ kết quả trung bình giây của khu đô thị. Tra bảng 2 trong bảng tra 7957-2008


=> Kch = 1,55
2. Bệnh viện

TC thải trung bình cho mỗi giường:
Qgi=0.8x 300=240(l/giường)
+ qgi = 300 (l/gi) :lấy theo TCVN 4513:1998(Cấp nước bên trong - Tiêu chuẩn thiết kế).
Lưu lượng thải tb ngày đêm của BV
QTBngđBV=N.qgi/1000=400.240/1000=96(m3/ngđ)
Lưu lượng thải TB theo giờ của bệnh viện:
QTB.hbv= 96/24=4(m3/h)
Lưu lượng thải TB theo giây của bệnh viện:
QTB.sbv= 4/3,6=1,1 (l/s)
3. CCN1:

Lưu lượng thải: QCCN1 = 2400 m3/ngđ
4. Nhà máy bia:
Lưu lượng thải: Qbia = 700 m3/ngđ
5. Nhà máy dệt:
Lưu lượng thải: QKCN2 = 7780 m3/ngđ
III.
XÁC ĐỊNH TÍNH CHẤT THÀNH PHẦN.
1. Xác định hàm lượng SS
a. Sinh hoạt:
- Hàm lượng chất lơ lửng của nước thải sinh hoạt tính cho cả thành phố:
sh

C

=

nll .N .1000
qt . N

( mg/l)

Trong đó:+ qt: tiêu chuẩn thoát nước trung bình, qt =0,8.120= 96 l/ng.ngđ
+ nll: lượng chất rắn lơ lửng tiêu chuẩn của nước thải sinh hoạt tính cho 1
người trong 1 ngày đêm (theo bảng 25/[1]) (g/ng.ngđ )


Đối với nước thải chưa lắng thì n= 65 (g/ng.ngđ )
Đối với nước thải có qua bể tự hoại trước khi vào hệ thống thoát chung thì nồng
độ SS giảm 55%,còn lại 45. Đô thị có 85% sử dụng bể tự hoại và 15% không qua bể tự
hoại trước khi vào hệ thống thoát nước chung, vậy hàm lượng chất lơ lửng tính cho cả
thành phố là :

sh

C =

65 × 275000 × 0.15 ×1000
96 × 275000

+

55 × 0.45× 275000 × 0.85 ×1000
96 × 275000

= 320,70 mg/l

b. Bệnh viện
Bệnh viện có hệ thống xử lý nước thải sơ bộ trước khi đổ vào hệ thống thoát nước nồng
độ các chất ô nhiễm lấy theo cột B QCVN 28:2010/BTNMT với hệ số về quy mô loại
hình cơ sở y tế là K = 1 (N = 400 giường)
Nồng độ các chất ô nhiễm sau xử lý sơ bộ:

C

bv

= 100.1 = 100 mg/l

c. CCN1:
CSS=350mg/l
d. Nhà máy bia:
CSS=200mg/l
e. KCN2:
CSS=450mg/l
*CCN1 khi chưa qua xử lí vượt quá tiêu chuẩn cho phép xả vào mạng lưới thoát nước
thành phố nên cần phải xử lí sơ bộ. Sau khi được xử lí sơ bộ nước thải đạt yêu cầu trước
khi đổ vào trạm xử lý nước thải tập trung.
 CSSCCN1 = 300 mg/l

2. Xác định hàm lượng BOD
a) Sinh hoạt:

- Hàm lượng BOD5 của nước thải sinh hoạt tính cho cả thành phố:
=

Lsh

nBOD .N .1000
qt .N

(mg/l)

Trong đó:
qt = 96 l/ng.ngđ : tiêu chuẩn thoát nước trung bình .

n

BOD5

: Tải lượng chất bẩn theo BOD5 của nước thải sinh hoạt tính cho một người

trong ngày đêm.
Đối với nước thải có qua bể tự hoại trước khi vào hệ thống thoát chung thì n BOD5 =
35 g/người.ngày (theo bảng 25/[2]), đối với nước thải chưa lắng thì n BOD5 = 65
g/người.ngày (theo bảng 25/[1]). Đô thị có 85% sử dụng bể tự hoại và 15% không qua bể
tự hoại trước khi vào hệ thống thoát chung, vậy hàm lượng chất lơ lửng tính cho cả thành
phố là :

L

sh
BOD5

=

65 × 0.15 × 275000 ×1000
96 × 275000

+

35 × 0.85 × 275000 × 1000
96 × 275000

= 411,46 mg/l

b. Bệnh viện:
Bệnh viện có hệ thống xử lý nước thải sơ bộ trước khi đổ vào hệ thống thoát nước sinh
hoạt, nồng độ các chất ô nhiễm lấy theo cột B QCVN 28:2010/BTNMT với hệ số về quy
mô loại hình cơ sở y tế là K = 1 (N = 400 giường)

Nồng độ các chất ô nhiễm sau xử lý sơ bộ là: L
c. CCN1:
LBOD5 : 250 mg/l
d. Nhà máy bia:
LBOD5 : 250 mg/l
e) KCN2:
LBOD5 : 200 mg/l

bv
BOD5

= 50.1 = 50 mg/l


I.

CHẾ ĐỘ THẢI:
Bảng phân bố lưu lượng theo giờ:

Nước thải sinh hoạt

Nước
thải
bệnh
viện

Nước
thải
KCN2

Nước
thải
CCN1

nước
thải sản
xuất

3
∑Q (m )

Giờ
%Qshngđ

0--1
1--2
2--3
3--4
4--5
5--6
6--7
7--8
8--9
9--10
10--11
11--12
12--13
13--14
14--15
15--16
16--17
17--18
18--19
19--20
20--21
21--22
22--23
23--24
Tổng
cộng

Lưu Lượng tổng cộng

1.58
1.58
1.58
1.58
1.58
4.31
5.91
5.80
6.49
6.49
6.49
5.06
4.01
5.61
5.99
5.99
5.65
5.64
4.28
4.45
4.29
2.47
1.58
1.58
100.00

Lưu lượng

(m3)

m3

415.80
415.80
415.80
415.80
415.80
1138.50
1560.90
1531.20
1712.70
1712.70
1712.70
1336.50
1059.30
1481.70
1580.70
1580.70
1491.60
1488.30
1128.60
1174.80
1131.90
651.42
415.80
415.80

4.00

4.00
4.00
4.00
4.00
4.00
4.00
4.00
4.00
4.00
4.00
4.00
4.00
4.00
4.00
4.00
4.00
4.00
4.00
4.00
4.00
4.00
4.00
4.00

150.00
150.00
150.00
150.00
150.00
300.00

300.00
480.00
500.00
650.00
500.00
300.00
300.00
320.00
600.00
650.00
600.00
600.00
400.00
200.00
100.00
100.00
80.00
50.00

30.00
30.00
50.00
50.00
70.00
90.00
100.00
100.00
150.00
150.00
200.00

150.00
150.00
150.00
200.00
200.00
150.00
100.00
100.00
50.00
50.00
30.00
30.00
20.00

26400.00

96.00

7780.00

2400.00

m3

m3

bia
%∑Q

43.75

43.75
43.75
43.75
43.75
43.75
43.75
43.75
43.75
43.75
43.75
43.75
43.75
43.75
43.75
43.75

599.80
599.80
619.80
619.80
683.55
1576.25
2008.65
2158.95
2410.45
2560.45
2460.45
1834.25
1557.05
1999.45

2428.45
2478.45
2289.35
2236.05
1676.35
1472.55
1285.90
785.42
529.80
489.80

1.60
1.60
1.66
1.66
1.83
4.22
5.37
5.78
6.45
6.85
6.58
4.91
4.17
5.35
6.50
6.63
6.13
5.98
4.49

3.94
3.44
2.10
1.42
1.31

700.00

37376.00

100.00


Dựa vào các số liệu thống kê trong bảng, ta có:
- Lưu lượng hỗn hợp tổng cộng của mạng lưới thoát nước thành phố trung bình trong
ngày đêm:
tc
tb. ngd

= 37376 (m3/ngđ)

Q

- Lưu lượng trung bình theo giờ của mạng thoát nước là:
tc
tb.h

=

q

Qtbtc.ngd
24

=

37376
= 1557,3
24

(m3/h)

- Lưu lượng trung bình giây của mạng lưới thoát nước:
tc
tb. s

Qtbtc.h 1557,3
=
=
= 432,59
3,6
3,6

q
K=

Ta có

tc
qmax

2560,45
−h
=
tc
qtb− h
1557,33

(l/s)

= 1,644 > 1,5

Do đó, ta sử dụng bể điều hòa lưu lượng đặt sau bể lắng cát ngang.

V. XÁC ĐỊNH ĐẦU VÀO TRẠM XỬ LÝ
1) Lưu lượng thải
Q= QSH+ QBV+ QCCN1+ Qbia+ Qdệt = 26400+96+2400+7780+700=37376 (m3/ngđ)
2. Xác định tính chất, thành phần
Nồng độ chất lơ lửng trong nước thải:

SS

C

=

ΣQi .C i
ΣQ

=

Csh .Qsh + QBV .CBV + QCCN 1.CCCN 1 + Qbia.Cbia + Qdet .Cdet
Qsh + QBV + QCCN 1 + Qbia + Q det


=

26400.320,70 + 96.100 + 7780 .300 + 2400.300 + 700.300
37376

= 314,11(mg/l)

Nồng độ BOD trong nước thải :

BOD

=

L

=

ΣQi .C i
ΣQ

=

Csh .Qsh + QBV .LBV + QCCN 1.LCCN 1 + Qbia .Lbia + Qdet .Ldet
Qsh + QBV + QCCN 1 + Qbia + Q det

26400.411,46 + 96.50 + 7780 .200 + 2400.250 + 700.250

37376

= 353,12 (mg/l)

VI. XÁC ĐỊNH HIỆU SUẤT LÀM SẠCH Ess, EBOD.
Nồng độ chất ô nhiễm cho phép đổ vào biển lấy theo cột A, QCVN 40:2011/BTNMT
với:
- Kq: là hệ số nguồn tiếp nhận nước thải, Kq = 0,9
- Kf: là hệ số lưu lượng nguồn thải, Qthai = 37376m3/ngđ è Kf = 1
Vậy nồng độ các chất ô nhiễm cho phép đổ vào sông:
Css = 100.0,9.1=90 mg/l
CBOD5 = 50.0,9.1= 45 mg/l


Mức độ cần xử lý

 Theo hàm lượng chất lơ lững:

ESS =

V
TN
C SS
− C SS
.100%
V
C SS

314,11 − 90
.100%

314,11

=

= 71,35%

 Theo hàm lượng chất hữu cơ:

EBOD5 =

Lv − LTN
.100%
Lv

353,12 − 45
.100%
353,12

=

= 87,26%


Khu đô thị số 72 với dân số 275 000 người (42/2009/NĐ-CP)
-

Thuộc đô thị loại 2

-

Đô thị trực thuộc tỉnh mật độ dân số 8000

S thực = số dân/mật độ dân số = 494 000/8000= 61,75 km2
Tỷ lệ xích bản đồ:
Đo S trên bản đồ: S=0,7137 km2
Vậy tỷ lệ xích là: 1:9300
Chương II: CHỌN PHƯƠNG ÁN XỬ LÍ VÀ SƠ ĐỒ DÂY CHUYỀN CỒNG
NGHỆ
I. Lựa chọn sơ đồ công nghệ cho trạm xử lý :
- Để lựa chọn cho trạm xử lý một sơ đồ công nghệ với các biện pháp xử lý nước thải
qua các giai đoạn có hiệu quả, ta căn cứ vào các đặc điểm như sau :
+ Công suất của trạm xử lý.
+ Thành phần và đặc tính của nước thải.
+ Mức độ cần làm sạch cần thiết của nước thải khi thải ra nguồn tiếp nhận.
+ Tiêu chuẩn xả thải vào nguồn.
+ Phương pháp xử dụng cặn.
+ Các điều kiện về mặt bằng, địa hình của nơi đặt trạm xử lý.
+ Các chỉ tiêu kinh tế và kĩ thuật khác.
Các thông số cần thiết:
-Hiệu suất cần xử lý:
+Theo hàm lượng lơ lửng: 73,70 %
+Theo hàm lượng BOD: 87,26%


3

-Công suất trạm: Q = 37376 (m /ngđ)
Chọn công nghệ xử lý như sau:
• Xử lý cơ học:
Ngăn tiếp nhận.

Song chắn rác + máy nghiền rác.
Bể lắng cát + sân phơi cát
Thiết bị đo lưu lượng
Bể lắng ly tâm đợt I
Bể lắng ly tâm đợt II.
• Xử lý sinh học:
-

Bể lọc sinh học cao tải (vi sinh vật lơ lửng)
• Xử lý hóa học:
-

-

Máng trộn

-

Bể tiếp xúc ly tâm.

• Xử lý cặn:
-

Bể mêtan.
Làm ráo nước ở sân phơi bùn.


II.Sơ đồ công nghệ trạm xử lý nước thải :
Dựa vào việc phân tích phương pháp xử lý ở trên ta chọn sơ đồ dây chuyền công nghệ
như sau:

Nước
thải

Ngăn
tiếp
nhận

Song
chắn
rác

Bể
lắng
cát
ngan
g

Bể
lắng
ly
tâm
đợt I

Bể
điều
hòa

Bể
lọc

sinh
học
cao
tải

Rác
Nghiền,
làm ráo
nước
Vận
chuyển
Nước hồi lưu

Cát

Cấp
khí
Cặn
tươi

Sân
phơi
cát
Vận
chuyển

Bể
lắng
ly
tâm

đợt II

Màng
VSV

Bể
Mêtan

Sân
phơi
bùn

Vận
chuyển

Máng
trộn
Bể
tiếp
xúc ly
tâm

Nguồn tiếp
nhận.(Dùng
cho mục
đích bảo vệ
thủy sinh)
CSS ≤90 mg/l
LBOD5 ≤45
mg/l