Thuyet minh cong nghe 26m3 (1)

Hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt, công suất 26m3/ngày

THUYẾT MINH KỸ THUẬT
HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT
CÔNG SUẤT 26M³/NGÀY

Trang 1


Hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt, công suất 26m3/ngày

MỤC LỤC
Trang

PHẦN I: CƠ SỞ THIẾT KẾ.........................................................................................................02
1. Nguồn thải.....................................................................................................................03
2. Lưu lượng thải...............................................................................................................03
3. Tính chất nước thải trước xử lý....................................................................................03
4. Tiêu chuẩn nguồn xả.....................................................................................................03
PHẦN II: ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ............................................................................................04
I. Công nghệ xử lý và thuyết minh công nghệ........................................................................05
1. Công nghệ xử lý............................................................................................................05
2. Thuyết minh công nghệ xử lý.......................................................................................05
II. Tiêu chí thiết kế công nghệ hệ thống xử lý........................................................................08
PHẦN III: CHI PHÍ VẬN HÀNH................................................................................................11
1. Chi phí hoá chất............................................................................................................11
2. Chi phí điện năng..........................................................................................................11
3. Chi phí vận hành tính trên 1m³ nước thải.....................................................................11

Trang 2

Hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt, công suất 26m3/ngày

PHAÀN 1

CÔ SÔÛ THIEÁT KEÁ



Trang 3


Hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt, công suất 26m3/ngày

Nguồn thải
Nước thải sinh hoạt.
Lưu lượng thải
Tổng lưu lượng thiết kế cho hệ thống xử lý nước thải là 26 m3/ngày.
Tính chất nước thải trước xử lý
Dựa vào thành phần và tính chất nước thải trước xử lý (BOD/COD) cũng như dựa theo số liệu
kiểm tra mẫu nước thải tại một số công trình xử lý nước thải có qui mô và tính chất tương tự, ta
có được tính chất đặc trưng của nước thải thể hiện ở bảng 1.1
Bảng 1.1 Tính chất nước thải trước khi xử lý
STT

Chỉ tiêu
Công suất

Đơn vị

Kết quả phân tích

m3/ngđ

60
6.5 ÷ 8.5

01

pH

02

BOD5

03

SS

04

Coliform

mgO2/l

250

mg/l

150

MPN/100 ml

11 x 105

Tiêu chuẩn nguồn xả
Nước thải sau khi xử lý đạt tiêu chuẩn xả vào nguồn tiếp nhận QCVN14:2008/BTNMT, cột B .
Các thông số giới hạn cho phép thải vào nguồn thải được trình bày trong bảng 1.2.
Bảng 1.2 Tiêu chuẩn QCVN14:2008/BTNMT, cột B

Thông số ô nhiễm
1. PH
2. BOD(20°C)
3. Tổng chất rắn lơ lửng (TSS)
4. Tổng chất rắn hòa tan
5. Sunfua (tính theo H2S)
6. Amoni (tính theo N)
7. Nitrate (NO3 ) (tính theo N)
8. Dầu mỡ động, thực vật
9.Tổng các chất hoạt động bề mặt
10. Phosphate (tính theo P)
11. Tổng coliforms

Đơn vị
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l

mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
MPN/100ml

Gi trị C
Cột B
5-9
50
100
1000
4.0
10
50
20
10
10
5000

Trang 4


Hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt, công suất 26m3/ngày

PHẦN 2
ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ

Trang 5

Hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt, công suất 26m3/ngày

I.

CÔNG NGHỆ DỀ XUẤT VÀ THUYẾT MINH KỸ THUẬT

Dựa vào nguồn phát sinh, lưu lượng và tính chất nước thải đầu vào, chúng tôi đề xuất công nghệ
xử lý như sau:
1. Công nghệ xử lý

NƯỚC THẢI SINH HOẠT

BỂ ĐIỀU HÒA

Máy thổi khí

BỂ SINH HỌC HIẾU KHÍ

BỂ LẮNG

Chlorine

BỂ CHỨA BÙN

BỂ KHỬ TRÙNG

NƯỚC SAU XỬ LÝ ĐẠT
QCVN14:2008/BTNMT, CỘT B

Trang 6


Hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt, công suất 26m3/ngày
2. Thuyết minh công nghệ xử lý
Nước thải sinh hoạt phát sinh từ khu nhà ở sẽ theo mạng lưới thu gom về trạm xử lý tập trung lần
lượt qua các khâu như: tách rác thô ra khỏi nước thải trước khi vào hệ thống tránh tình trạng tắt
bơm cũng như những ảnh hưởng khác đến hoạt động của hệ thống. Từ bể điều hòa, nước được
bơm chuyển qua bể xử lý sinh học hiếu khí (Biofor). Sau khi ra khỏi công trình xử lý sinh học
những hợp chất hữu cơ gây ô nhiễm cơ bản đã được chuyển hoá thành những hợp chất vô cơ
không có khả năng gây ô nhiễm. Nước thải tiếp tục tự chảy qua bể lắng, quá trình lắng trọng lực
giúp tách các bông bùn sinh học ra khỏi nước. Sau quá trình lắng nước thải tập trung sang bể khử
trùng. Sau đó, nước thải sẽ được bơm tiếp sang thiết bị lọc áp lực trước khi cấp đi tưới cây.
a.

Bể điều hòa

Lưu lượng và nồng độ nước thải làm thay đổi chế độ làm việc của hệ thống xử lý gây tình trạng
mất ổn định vì chúng phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau như: thời gian thải, lưu lượng thải
cũng như tải trọng chất bẩn có trong nước thải. Ví dụ như khi nồng độ hoặc lưu lượng tăng lên
đột ngột, các công trình đơn vị hóa lý sẽ làm việc kém hiệu quả đi và nếu muốn ổn định được
cần phải thay đổi lượng hóa chất thường xuyên điều này gây khó khăn cho quá trình vận hành,
còn đối với các công trình đơn vị sử lý sinh học, nếu lưu lượng và nồng độ thay đổi đột ngột sẽ
gây sốc tải trọng đối với vi sinh vật thậm chí gây tình trạng vi sinh chết hàng loạt, làm cho công
trình mất hẳn tác dụng.
Tóm lại, điều hòa và ổn định lưu lượng và nồng độ là công trình không thể thiếu trong bất kỳ hệ
thống xử lý nước thải nào vì việc điều hòa lưu lượng và ổn định nồng độ sẽ giúp đơn giản hóa
công nghệ xử lý, tăng hiệu quả xử lý và giảm kích thước các công trình đơn vị một cách đáng kể.
Sau khi tập trung và được ổn định lưu lượng và nồng độ nước thải được bơm qua bể xử lý sinh
học hiếu khí.

b.

Bể xử lý sinh học hiếu khí (BIOFOR)

Bể xử lý sinh học hiếu khí bằng bùn hoạt tính dính bám (Biofor) là công trình đơn vị quyết định
hiệu quả xử lý của hệ thống vì phần lớn những chất gây ô nhiễm trong nước thải là những chất
hữu cơ dễ bị phân huỷ sinh học.
Các vi khuẩn hiện diện trong nước thải tồn tại ở dạng lơ lửng dính bám. Các vi sinh hiếu khí sẽ
tiếp nhận ôxy và chuyển hoá chất hữu cơ thành thức ăn. Trong môi trường hiếu khí (nhờ O 2 sục
vào), vi sinh hiếu khí tiêu thụ các chất hữu cơ để phát triển, tăng sinh khối và làm giảm tải lượng
ô nhiễm trong nước thải xuống mức thấp nhất.
Ngoài ra, để đảm bảo hàm lượng oxy cũng như chất dinh dưỡng luôn đủ cho vi sinh vật tồn tại,
phát triển - oxy sẽ được cấp liên tục vào bể 24/24 (nồng độ ôxy hòa tan trong nước thải ra khỏi
bể lắng không được nhỏ hơn 2mg/l) còn dinh dưỡng sẽ được cấp định kỳ. Nước sau khi ra khỏi
bể này, hàm lượng COD và BOD giảm 80-95%.
Cơ chế quá trình chuyển hóa chất hữu cơ (chất gây ô nhiễm) thành chất vô cơ (chất không gây ô
nhiễm):
o Lọc qua khe: Hạt có kích thước lớn hơn kích thước khe sẽ được giữ lại,
o Lọc dính bám: Vi sinh vật hiếu khí, tùy tiện và kỵ khí sống trên bề mặt vật liệu sẽ lấy chất
hữu cơ trong nước thải làm thức ăn, quá trình này đồng nghĩa với việc chất gây ô nhiễm đã được
chuyển hóa thành chất không gây ô nhiễm.

Trang 7


Hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt, cơng suất 26m3/ngày

Vật liệu dính bám

Giá đỡ lớp vật liệu dính bámNgăn thu nước

Nước
thải

Nước
sau xử
lý
Máy thổi khí dạng turbineỐng thông khí

Thiết bò AASR

Hình 2.2 Cấu tạo bể xử lý sinh học hiếu khí (Biofilter).
Vi khuẩn

COHNS + O2 + Chất dd

CO2 + NH3 + C5H7NO2 + sản phẩm khác

C5H7NO2 + 5O2

Vi khuẩn

5CO2 + 2H2O + năng lượng.

Processes Microbiology:

O2

organics

CO2

Biological
mass

Buffer material

Liquid
waste

End
products

Figure 3.1 Schematic representation of the cross section of biological slime.

Nước sau khi ra khỏi bể BIOFILTER sẽ tự chảy theo sự chênh lệch áp sang bể lắng để tiếp tục
q trình xử lý.
c.

Bể Lắng

Trang 8


Hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt, công suất 26m3/ngày
Bằng cơ chế của quá trình lắng trọng lực, bể lắng có nhiệm vụ tách cặn vi sinh từ bể xử lý sinh
học hiếu khí dính bám (BIOFOR) mang sang. Nước thải ra khỏi thiết bị lắng có hàm lượng cặn
(SS) giảm đến 60%. Bùn lắng ở đáy ngăn lắng sẽ được bơm bùn bơm tuần hoàn về bể xử lý sinh
học hiếu khí để bổ sung lượng bùn theo nước đi qua ngăn lắng.
Phần bùn dư sẽ được chuyển định kỳ về bể chứa bùn, còn nước trong trên mặt bể sẽ chảy tràn

sang bể khử trùng.
d.

Bể khử trùng

Nước thải sau khi xử lý bằng phương pháp sinh học còn chứa khoảng 10 3 – 105 vi khuẩn trong
100ml, hầu hết các loại vi khuẩn này tồn tại trong nước thải không phải là vi trùng gây bệnh,
nhưng cũng không loại trừ một số loài vi khuẩn có khả năng gây bệnh.
Khi cho Chlorine vào nước, dưới tác dụng chảy rối do cấu tạo vách ngăn của bể - hóa chất
Chlorine có tính oxi hóa mạnh sẽ khuếch tán xuyên qua vỏ tế bào vi sinh vật và gây phản ứng
với men bên trong của tế bào, làm phá hoại quá trình trao đổi chất dẫn đến vi sinh vật bị tiêu diệt.
Nước thải sau khi qua hệ thống xử lý đạt tiêu chuẩn nguồn xả: cột B, QCVN14:2008/BTNMT.
e. Bể chứa bùn
Tất cả lượng bùn thừa từ bể BIOFOR sẽ được chuyển về bể chứa bùn. Tại công trình đơn vị này,
theo định kỳ bùn lắng sẽ được xe hút bùn mang thải bỏ hoặc chôn lấp. Riêng nước tách ra từ bề
mặt bể về lại bể điều hòa hoặc hầm bơm để tiếp tục quá trình xử lý.

Trang 9


Hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt, công suất 26m3/ngày

II.

TIÊU CHÍ THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ HỆ THỐNG XỬ LÝ
Hệ thống được thiết kế với công suất: 26 m³/ngđ.
Hoạt động tự động hoàn toàn nhưng vẫn có thể điều khiển bằng tay trong trường hợp có sự
cố.
Chất lượng nước sau xử lý ổn định, đạt tiêu chuẩn nguồn xả cột B, QCVN14:2008/BTNMT.
Thời gian vận hành liên tục 24/24.

Công nghệ xử lý truyền thống hiệu quả cao, ít tốn mặt bằng;
Vốn đầu tư không quá lớn nhưng đạt hiệu quả cao;
Chi phí vận hành thấp;
Hệ thống hoạt động ổn định, vận hành và bảo trì bảo dưỡng dễ dàng;
Đảm bảo mỹ quan chung của khu vực.

Trang 10


Hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt, công suất 26m3/ngày

PHẦN 3
CHI PHÍ VẬN HÀNH

Trang 11


Hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt, công suất 26m3/ngày
1. CHI PHÍ HÓA CHẤT
Dựa trên mối quan hệ:
Nt/N0 = (1 + 0.23 x Ct x t)3
Trong đó:

Nt: Hàm lượng Coliform tại thời điểm t,
N0: Hàm lượng Coliform tại thời điểm t0,
Ct: Nồng độ chlorine duy trì tại thời điểm t, mg/l,
T: thời gian lưu nước tối thiểu (phút) : 15 phút – 30 phút.

Nồng độ Chlorine duy trì tại thời điểm t đảm bảo diệt coliform xuống hàm lượng đạt tiểu chuẩn
cho phép: Ct = 10 ppm

Tổng lượng chlorine trung bình sử dụng trong một ngày: ≈ 0.6kg/ngày.
Chi phí hóa chất sử dụng cho 1 m3 nước thải:
C1 = (16,000 x 0.6kg) = 8,000/60 ≈ 160 VNĐ/m3.
2. CHI PHÍ ĐIỆN NĂNG

STT

Thiết bị

Số
lượng

Công
suất
thiết bị
(HP)

Số giờ
hoạt động
(h)

Điện năng tiêu thụ
(HP/ngày)

01

Bơm nước thải thả chìm

02

0.5

18

18

02

Bơm bùn

01

0.33

2

0.66

03

Máy thổi khí

02

3.0

12

72

04

Bơm định lượng

01

0.2

24

4.8

Tổng cộng:

95.46

Chi phí điện năng cho 1m3 nước thải: (giá điện tạm tính là 1,000 đồng/KW)
95.46 (HP) x 0,75 (Kw) x 1,000 = 71,595 VND/ngày.đêm
C2 = 71,595 / 60 = 1,193VND/1m3
3. TỔNG CHI PHÍ VẬN HÀNH TÍNH TRÊN 1 M3 NƯỚC THẢI.
Tổng chi phí vận hành hệ thống ước tính trên 1 m3 nước thải:
Coperation = C1 + C2 = 160 + 1,193 = 1,353 VNĐ/m3.

Trang 12