QUY HOẠCH HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC THẢI SINH HOẠT CHO THỊ XÃ KỲ ANH, TỈNH HÀ TĨNH; GIAI ĐOẠN 2020 – 2030

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI
KHOA MÔI TRƯỜNG

NGUYỄN THỊ HUYỀN TRANG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
QUY HOẠCH HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC THẢI SINH
HOẠT CHO THỊ XÃ KỲ ANH, TỈNH HÀ TĨNH;
GIAI ĐOẠN 2020 – 2030

HÀ NỘI, 2017
1


TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI
KHOA MÔI TRƯỜNG

NGUYỄN THỊ HUYỀN TRANG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
QUY HOẠCH HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC THẢI SINH
HOẠT CHO THỊ XÃ KỲ ANH, TỈNH HÀ TĨNH;
GIAI ĐOẠN 2020 – 2030

Ngành: Công nghệ Kỹ thuật Môi trường
Mã ngành: 52 51 04 06

NGƯỜI HƯỚNG DẪN: ThS. Bùi Thị Thanh Thủy
TS. Lê Xuân Sinh

HÀ NỘI, 2017

2


LỜI CAM ĐOAN
Tôi tên là: Nguyễn Thị Huyền Trang
MSSV: DH00301470
Hiện đang là sinh viên lớp ĐH3CM2 - Khoa Môi trường - Trường Đại học Tài
nguyên và Môi trường Hà Nội.
Với đề tài: “Quy hoạch hệ thống thoát nước thải sinh hoạt cho thị xã Kỳ
Anh, tỉnh Hà Tĩnh; Giai đoạn 2020-2030”, tôi xin cam đoan: đây là công trình
nghiên cứu của bản thân, được thực hiện dưới sự hướng dẫn của ThS. Bùi Thị
Thanh Thủy và TS. Lê Xuân Sinh. Các số liệu, tài liệu trong đồ án được thu thập
một cách trung thực và có cơ sở.
Tôi xin chịu trách nhiệm về nghiên cứu của mình.
Sinh viên thực hiện

Nguyễn Thị Huyền Trang

3


LỜI CẢM ƠN
Đề tài: “Quy hoạch hệ thống thoát nước thải sinh hoạt cho thị xã Kỳ Anh,
tỉnh Hà Tĩnh; Giai đoạn 2020-2030”, được hoàn thành tại Trường Đại Học Tài
Nguyên và Môi Trường Hà Nội. Trong quá trình thực hiện đồ án em đã được sự
giúp đỡ tận tình, chỉ bảo chi tiết của các thầy cô và bạn bè.
Em xin đặc biệt gửi lời cảm ơn chân thành tới ThS. Bùi Thị Thanh Thủy và
TS. Lê Xuân Sinh đã tận tâm chỉ bảo và truyền đạt những kiến thức thiết thực để em
hoàn thành đồ án.
Em xin cảm ơn Ban lãnh đạo khoa, các thầy cô khoa Môi Trường, Trường Đại

Học Tài Nguyên và Môi Trường Hà Nội đã tạo điều kiện, dạy bảo em trong suốt
quá trình học tập tại trường và thực hiện đề tài.
Xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới bạn bè đã có những ý kiến đóng góp bổ ích cho
em hoàn chỉnh đề tài.
Do kinh nghiệm và kĩ năng của em còn nhiều hạn chế, em rất mong được sự
chỉ bảo, góp ý của các thầy cô giáo và các bạn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, Ngày 15 tháng 5 năm 2017
Sinh viên thực hiện

Nguyễn Thị Huyền Trang


MỤC LỤC


DANH MỤC VIẾT TẮT
BOD

Nhu cầu oxi sinh học

BTNMT

Bộ tài nguyên môi trường

CHC

Chất hữu cơ

COD

Nhu cầu oxi hóa học

KCN

Khu công nghiệp

NTSH

Nước thải sinh hoạt

QCVN

Quy chuẩn Việt Nam

SS

Chất rắn lơ lửng

TCVN

Tiêu chuẩn Việt Nam

TCXDVN

Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam

TỔNG N

Tổng số Nitơ

TỔNG P

Tổng số Photpho


DANH MỤC BẢNG


MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề
Thị xã Kỳ Anh, được thành lập vào năm 2015, được chia tách trên cơ sở huyện
Kỳ Anh cũ, bao gồm 12 đơn vị hành chính cấp xã gồm 6 phường bao gồm: Kỳ Liên,
Kỳ Phong, Kỳ Liên, Kỳ Thịnh, Kỳ Trinh, Sông Trí và 6 xã: Kỳ Hà, Kỳ Hoa, Kỳ
Hưng, Kỳ Lợi, Kỳ Nam, Kỳ Ninh.
Kỳ Anh là một thị xã đồi núi ven biển tỉnh Hà Tĩnh, đa dạng về điều kiện tự
nhiên và giàu tiềm năm tài nguyên thiên nhiên, có điều kiện thuận lợi cho phát triển
một nền kinh tế đa ngành về cả nông, lâm, ngư nghiệp, công nghiệp và du lịch. Tuy
nhiên, quá trình khai thác và sử dụng tài nguyên hiện tại còn thiếu cơ sở khoa học,
mang tính tự phát, chưa dựa trên tiềm năng tự nhiên vốn có của vùng là những
nguyên nhân chính dẫn đến sự trì trệ trong phát triển kinh tế, gây mất cân bằng hệ
sinh thái, làm xu thế suy thoái tài nguyên và ô nhiễm môi trường ngày một gia tăng.
Đặc biệt, trong những năm gần đây, các dự án phát triển kinh tế, quy hoạch khu đô
thị và các khu công nghiệp đã tác động càng lớn đến môi trường tự nhiên và tài
nguyên thiên nhiên thị xã Kỳ Anh. Một trong những vấn đề tiêu cực tác động đến
môi trường phải kể tới đầu tiên đó chính là vấn đề xử lý nước thải trên địa bàn thị
xã bởi hầu như tất cả các hoạt động sản xuất, kinh doanh cho đến các hoạt động
sinh hoạt hàng ngày đều ít nhiều phát sinh một lượng nước thải nhất định cho thị xã
Kỳ Anh.
Thực tế, việc xử lý nước thải tại một số tỉnh, thành phố nói chung và thị xã Kỳ

Anh nói riêng còn chưa được quan tâm đúng mức. Vì những lợi ích trước mắt mà
các doanh nghiệp, cơ quan hoạt động trên địa bàn thành phố sẵn sàng xả nước thải
chưa xử lý ra môi trường, không đầu tư các hệ thống đạt tiêu chuẩn hoặc các hệ
thống xử lý nước thải chỉ được xây dựng, vận hành mang tính chất đối phó. Và đặc
biệt nước thải sinh hoạt khu dân cư không được xử lý mà xả trực tiếp ra hệ thống
kênh, mương làm ô nhiễm nguồn nước mặt, ô nhiễm không khí ảnh hưởng đến hệ
thủy sinh vật trong nước, ô nhiễm nguồn nước tưới tiêu nông nghiệp. Nghiêm trọng
hơn nữa là ảnh hưởng nặng nề đến đời sống của người dân xung quanh khu vực.

8


Vì vậy, việc tìm và đưa ra một phương pháp xử lý nước thải vừa đảm bảo
mang lại hiệu quả tối ưu đồng thời vừa tiết kiệm chi phí cho các đơn vị, cơ quan
doanh nghiệp… trên địa bàn thị xã Kỳ Anh trở thành một trong số những vấn đề cần
thiết và quan trọng hàng đầu cần được giải quyết ngay từ hôm nay.
Xuất phát từ thực tế trên, tôi đã lựa chọn đề tài “Quy hoạch hệ thống thoát
nước thải sinh hoạt cho thị xã Kỳ Anh, tỉnh Hà Tĩnh; Giai đoạn 2020 - 2030” để
tìm hiểu và thiết kế.
2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
Xây dựng được hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt phù hợp với quy hoạch
kinh tế xã hội của khu vực thị xã Kỳ Anh – huyện Kỳ Anh – tỉnh Hà Tĩnh.
-

2 phương án thoát nước và xử lý
2 phương án thiết kế
Khái toán 2 phương án (hệ thống xử lý và đường ống thu gom)

3. Nội dung nghiên cứu
-

Thu thập tài liệu về thị xã Kỳ Anh: Dân số, hạ tầng cơ sở, thuyết minh quy hoạch,

-

bản vẽ quy hoạch…
Thiết kế 2 phương án hệ thống mạng lưới thoát nước thải sinh hoạt cho thị xã Kỳ

-

Anh.
Tính toán, thiết kế 2 phương án nhà máy xử lý nước thải.
Khái toán kinh tế cho 2 phương án.

4. Phương pháp nghiên cứu
-

Phương pháp thu thập tài liệu thứ cấp: Tìm hiểu, thu thập số liệu, các công thức và

-

mô hình dựa trên các tài liệu có sẵn và từ thực tế.
Phương pháp tính toán theo các tiêu chuẩn thiết kế: Dựa vào các tài liệu và thông

-

tin thu thập được để tính toán các công trình đơn vị trong hệ thống xử lý nước thải.
Phương pháp đồ họa: Sử dụng phần mềm Autocad trong việc thiết kế các bản vẽ các
công trình xử lý nước thải.

9


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, ĐẶC ĐIỂM KINH
TẾ, XÃ HỘI THỊ XÃ KỲ ANH, TỈNH HÀ TĨNH
1.1 Điều kiện tự nhiên
1.1.1 Vị trí địa lý
Thị xã Kỳ Anh là một thị xã thuộc phía Nam tỉnh Hà Tĩnh, phía Đông giáp
Biển Đông, phía Tây và phía Bắc giáp huyện Kỳ Anh, phía Nam giáp tỉnh Quảng
Bình. Thị xã Kỳ Anh có diện tích là 280,25 km2 và dân số 85.000 người (2015) với
tỉ lệ gia tăng dân số là 1,2%/năm.
Thị xã Kỳ Anh có đặc điểm địa hình và điều kiện tự nhiên đa dang, phức tạp.
Vùng biển của thị xã có cụm cảng nước sâu Vũng Áng - Sơn Dương, giữ vai trò
quan trọng về an ninh - quốc phòng và giao thông hàng hải của khu vực và quốc tế.
1.1.2 Địa chất, địa hình
a Địa chất
Trải qua các giai đoạn lịch sử phát triển địa chất lâu dài, lãnh thổ thị xã Kỳ
Anh có nền cấu trúc địa chất khá phức tạp với các thành tạo chủ yếu như: Trầm tích
Đệ tứ (cát, cát bột, cát thạch anh); thành tạo tuổi Jura (cuội kết, sạn kết, cát kết,
phun trào axit); thành tạo Kỷ Triat (cát kết xen bột kết, đá phiến sét, đá phiến,
ryolit); thành tạo Ordovic – Silur (đá phiến thạch anh sericit, đá kết dạng quarzit)
Về tài nguyên khoáng sản: Kỳ Anh có nguồn tài nguyên khoáng sản khá
phong phú như: vàng sa khoáng, titan và nguyên vật liệu xây dựng nhưng chưa
được điều tra đầy đủ, việc tổ chức khai thác còn hạn chế.
b Địa hình
Thị xã Kỳ Anh là một thị xã đồi núi ven biển miền Trung có cấu trúc địa hình
đặc trưng gồm: đồi, núi, đồng bằng và biển. Cấu trúc địa hình của lãnh thổ kéo dài
theo phương Tây Bắc – Đông Nam, cả khu vực đồi núi và đồng bằng đều chạy song
song với đường bờ biển và thấp dần từ Đông sang Tây. Với các chỉ tiêu đặc trưng
hình thái địa hình, lãnh thổ nghiên cứu được chia làm ba vùng: núi, đồi và đồng

bằng với các kiểu địa hình đặc trưng như sau: kiểu địa hình núi thấp, kiểu địa hình
đồi cao, kiểu địa hình đồi thấp, kiểu địa hình đồng bằng ven biển.
1.1.3 Khí hậu
a) Khí hậu
Thị xã Kỳ Anh có nền khí hậu nhiệt đới gió mùa vì phần lớn diện tích thuộc
đai chân núi có độ cao dưới 700m và chỉ có một phần diện tích nằm trong đai khí
10


hậu nhiệt đới trên núi. Nhiệt độ trung bình năm ở trung tâm thị xã là 24,3 oC, tổng
lượng nhiệt năm khoảng 8000 - 8500oC, biên độ nhiệt giữa tháng nóng nhất và
tháng lạnh nhất trong năm từ 10 - 12 oC. Lượng mưa trung bình năm từ 2500 –
3000mm, số ngày mưa phổ biến 150 – 160 ngày/năm. Ngoài ra, Kỳ Anh còn chịu
ảnh hưởng rất lớn bởi các hiện tượng khí hậu cực đoan như sương mù, gió Tây Nam
khô nóng, bão…
b) Thủy văn
Thị xã Kỳ Anh có đồi núi chiếm phần lớn diện tích lãnh thổ, địa hình dốc
nghiêng ra biển nên sông ngòi có đặc điểm là ngắn, lưu vực nhỏ, dốc và đều bắt
nguồn từ những đỉnh núi trong dãy Trường Sơn Bắc nên tốc độ dòng chảy lớn, nhất
là về mùa mưa lũ; đặc biệt mạng lưới sông ngòi, hồ ở đây khá ít, có độ uốn khúc
lớn.
1.1.4 Khái quát các nguồn tài nguyên khoáng sản
Lãnh thổ thị xã Kỳ Anh có nguồn tài nguyên khoáng sản khá phong phú như:
Titan, Granit, đá Riolit, vàng, thạch anh, than bùn… nhưng chưa được điều tra đầy
đủ, về việc tổ chức khai thác còn nhiều hạn chế và thiếu quy mô. Khoáng sản Kỳ
Anh phân bố đều trong toàn thị xã, từ vùng ven biển đến vùng trung du miền núi.
Cát xây dựng chủ yếu là cát lòng sông, với sản lượng hàng năm khoảng 30 – 35
nghìn m3. Sét được đánh giá trữ lượng không lớn, đã được khai thác làm gạch theo
công nghệ tuynel.
1.2 Thực trạng phát triển các ngành kinh tế

1.2.1 Nông – lâm – ngư nghiệp
Mặc dù diện tích đất sản xuất nông nghiệp bị thu hồi để thực hiện các dự án,
mặt khác do ảnh hưởng của thiên tai, dịch bệnh, giá cả vật tư tăng cao nhưng lĩnh
vực nông – lâm – ngư nghiệp tiếp tục ổn định; giá trị sản xuất tăng bình quân hàng
năm là 4,9%. Sản lượng lương thực bình quân hàng năm đạt trên 55 ngàn tấn, giá trị
sản xuất đạt trên 35 triệu đồng/ha/năm.
1.2.2 Công nghiệp
Trong giai đoạn hiện nay, tốc độ tăng trưởng hàng năm theo giá trị sản xuất
công nghiệp – tiểu thủ công nghiệp đạt 21,94%. Thị xã Kỳ Anh có Khu kinh tế
Vũng Áng được thành lập theo Quyết định số 72/2006/QĐ-TTg ngày 03/04/2006
của Thủ tướng Chính phủ, là Khu kinh tế trọng điểm của Quốc gia với các ngành
công nghiệp nặng lớn của cả nước và khu vực Đông Nam Á như luyện cán thép,
nhiệt điện, lọc hóa dầu…
11


Thị xã Kỳ Anh có 2 khu công nghiệp tập trung được quy hoạch đến năm 2030
là:
-

KCN Formusa có quy mô 3.300 ha thuộc khu kinh tế Vũng Áng đăng ký kinh
doanh 11 ngành nghề, một số ngành nghề quan trọng như: chế tạo và mua bán gang

-

thép; kinh doanh cảng; kinh doanh nhà máy nhiệt điện và nhà máy xử lý nước;…
KCN Phú Vinh quy mô 220 ha thuộc khu đô thị Kỳ Liên – Kỳ Long – Kỳ Phương,
gồm các ngành nghề như: sản xuất và gia công các sản phẩm sắt, thép; ngành cơ khí
chế tạo; ngành vật liệu xây dựng; …
Ngoài ra thị xã còn có một số xí nghiệp, nhà máy công nghiệp quy mô nhỏ

phân bố rải rác trong thành phố.

1.2.3 Dịch vụ
Dịch vụ - thương mại tăng bình quân hằng năm 19,5%, tổng mức lưu chuyển
hàng hóa bán lẻ và dịch vụ tăng gấp 3 lần so với năm 2015; kim ngạch xuất khẩu
đạt 15 triệu USD.
1.3 Thực trạng thoát nước thải sinh hoạt của thị xã Kỳ Anh
Dòng chảy kém thông thoáng do hệ thống mương và hệ thống cống ngầm
trong thị xã thiếu và quá cũ, công tác duy trì chưa tốt, không nạo vét bùn thường
xuyên. Toàn bộ thị xã có khoảng 10.000m cống và rãnh thoát nước, kết cấu chủ yếu
là mương xây đậy tấm nắp đan bê tông cát thép. Tiết diện hình chữ nhật với bề rộng
trung bình B = 600mm; độ dốc trung bình từ 0,001 đến 0,002.
Hệ thống thoát nước trên địa bàn thị xã đã được xây dựng từ khá lâu cùng với
hệ thống đường giao thông, tỷ lệ các hộ đấu nối vào mạng lưới thoát nước nhiều nơi
còn thấp. Các tuyến cống được xây dựng và bổ sung chắp vá, có tổng chiều dài
ngắn hơn nhiều so với chiều dài đường phố, ngõ xóm. Nhiều tuyến cống có độ dốc
kém, bùn cặn lắng nhiều, không ngăn được mùi hôi thối. Nhiều tuyến cống lại
không đủ tiết diện thoát nước hay bị phá hỏng, xây dựng lấn chiếm, gây úng ngập
cục bộ. Ngập úng thường xuyên xảy ra nhiều nơi về mùa mưa. Nước thải nhà vệ
sinh phần lớn chảy qua bể tự hoại rồi xả ra hệ thống thoát nước chung tới kênh,
mương, ao hồ tự nhiên hay thấm vào đất. Hiện nay cơ sở hạ tầng liên quan đến vấn
đề thoát nước thải đã được chú ý và đang có những dự án đầu tư để xây dựng hệ
thống mạng lưới thoát nước thị xã và nhà máy xử lí nước thải.
Trước đây, hệ thống các cống thoát nước trên địa bàn thị xã được xây dựng
cùng lúc với quá trình xây dựng đường giao thông, cũng đã khá đầy đủ nhưng do
12


chưa có kế hoạch phát triển lâu dài nên hệ thống thoát nước này chủ yếu là hệ thống
mương máng hở, tập trung nước để xả ra biển và hiện nay thì nước biển đã bắt đầu

bị ô nhiễm và cần có biện pháp để xử lí trường hợp này, tránh để xảy ra tình trạng ô
nhiễm nặng. Hệ thống thoát nước lạc hậu, chưa hoàn chỉnh và ngày một xuống cấp.
Thị xã ngày một thường xuyên hơn phải đối mặt với tình trạng ngập lụt cục bộ vào
mùa mưa.

CHƯƠNG 2. VẠCH TUYẾN THOÁT NƯỚC

13


2.1 Số liệu cơ bản để tính toán
a Số liệu tính toán
Dựa vào thuyết minh và bản đồ quy hoạch của thị xã Kỳ Anh, tỉnh Hà Tĩnh
đến năm 2015 có:
- Diện tích: 280,25 km2
- Dân số: 85.000 người
- Tỉ lệ gia tăng dân số: 1,2%/năm
- Dân số đến năm 2030 là: 100450 người.
 Lưu lượng nước dùng cho sinh hoạt của thị trấn [6]
(m3/ ngđ)
Trong đó :
-

qtb: Tiêu chuẩn dùng nước trung bình. Theo bảng 3.1 TCXD 33:2006 cơ quan ban

-

hành đối với giai đoạn 2020 thì qtb = 150 (l/ng.ngđ) ( Đô thị loại III)
N là dân số tính toán của khu dân cư (N = 100450 người)
kmax.ng: Hệ số không điều hòa lớn nhất trong ngày: k max.ng= αmax.bmax (CT 3-4 TCXD

33:2006). αmax là hệ số kể đến mức độ tiện nghi của công trình. α max = 1,2 – 1,5;
chọn αmax = 1,4. bmax hệ số kể đến số dân cư, lấy theo bảng 3.2 TCXD 33-2006 thì
bmax= 1,1. Vậy kmax.ng =
23204 (m3/ngđ)

 Lưu lượng nước phục vụ công cộng (tưới cây, rửa đường, …)
Theo bảng 3.1 của TCXDVN 33:2006/BXD ta lấy
2320 (m3/ngđ)

14


 Lưu lượng nước phục vụ cho trường học
Bảng 2.1. Bảng các trường học và số học sinh trên địa bàn thị xã Kỳ Anh
STT
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12

Trường
Trường mầm non Kỳ Liên

Trường mầm non Kỳ Hoa
Trường mầm non Kỳ Trinh
Trường mầm non Hoa Mai
Trường tiểu học Sông Trí
Trường tiểu học Kỳ Thịnh
Trường tiểu học Kỳ Liên
Trường tiểu học Kỳ Phương
Trường THCS Kỳ Thịnh
Trường THCS Kỳ Long
Trường THPT Lê Quảng Chí
Trường THPT Kỳ Anh
Tổng số học sinh, sinh viên

Số học sinh (người)
550
700
1050
1300
1650
800
2500
1500
2500
3000
3500
3000
26050

Trong đó:
QTH = Số học sinh x tiêu chuẩn dùng nước của 1 học sinh (m3/ngđ)

Số học sinh 26050 học sinh. Tiêu chuẩn dùng nước 15 - 20 (l/ng.ngđ) Chọn
tiêu chuẩn dùng nước = 20 l/ng/ngđ
521 (m3/ngđ)
 Lưu lượng nước cấp cho bệnh viện
QBV = Số giường bệnh x tiêu chuẩn dùng nước của 1 bệnh nhân (m3/ngđ)
Bệnh viện đa khoa thị xã Kỳ Anh được chính thức thành lập năm 2008 với 120
giường bệnh, dự kiến đến năm 2030 sẽ nâng cấp lên 300 giường bệnh. Tiêu chuẩn
dùng nước 250 - 300 (l/ng.ngđ)
(m3/ngđ)
 Lưu lượng nước cấp cho khu công nghiệp
• KCN Formusa (KCN 1) thuộc khu kinh tế Vũng Áng có diện tích: 3300 ha và có số
công nhân là 24000 công nhân, mỗi ngày xả ra ngoài môi trường 11.000 m 3/ngđ
[11].
• KCN Phú Vinh (KCN 2) thuộc KĐT Kỳ Liên – Kỳ Long – Kỳ Phương có diện tích:
220 ha nhưng vẫn đang được xây dựng và chưa đi vào hoạt động chính thức.
Công suất của trạm cấp nước:
15


∑Q = (a x QSH + Qtưới + QTH + QBV + QXN) x b x c (m3/ngđ)
Trong đó:
-

a: Hệ số kể đến lượng nước dùng trong sự phát triển công nghiệp địa phương.
a = 1,05 - 1,1. Chọn a = 1.
b: Hệ số kể đến những yêu cầu chưa dự tính hết và lượng nước hao hụt do rò rỉ
trong quá trình vận hành. b = 1,1 - 1,2. Chọn b = 1,2.
c: Hệ số kể đến lượng nước dùng cho bản thân trạm cấp nước.
c = 1,05 - 1,1. Chọn c = 1,1.
∑Q = (1 x 23204 + 2320 + 521 + 90 + 11000) x 1,2 x 1,1 = 49018,2 (m3/ngđ)

Lưu lượng nước thải = 100% lưu lượng nước cấp
Vậy lưu lượng nước thải cần xử lý là:
Q = 100%∑Q= 49018,2 x 100% = 49018,2 (m3/ngđ). Chọn Q = 50000
(m3/ngđ).

2.1.1 Tính toán diện tích tiểu khu
-

Việc tính toán diện tích tiểu khu dựa trên các số liệu đo đạc trực tiếp trên bản đồ

-

quy hoạch.
Việc phân chia các ô thoát nước dựa vào sơ đồ mạng lưới.
Tính toán chi tiết xem tại Phụ lục 1.

2.2 Vạch tuyến mạng lưới thoát nước thải
2.2.1 Phương án 1
Tuyến ống chính: 1 – 2 – 3 – 4 – 5 – 6 – 7 – 8 – 9 – 10 – 11 – 12 – 13 – 14 –
15 – 16 – 17 – 18 – 19 – 20 – 21 – 22 – 23 – 24 – 25 – 26 – 27 – TXL
Bảng chi tiết xem tại Phụ lục 1.
2.2.2 Phương án 2
Tuyến ống chính: 1 – 2 – 3 – 4 – 5 – 6 – 7 – 8 – 9 – 10 – 11 – 12 – 13 – 14 –
15 – 16 – 17 – 18 – 19 – 20 – 21 – 22 – 23 – 24 – 25 – 26 – 27 – 28 – 29 – 30 – 31 –
32 – 33 – 34 – 35 – 36 – 37 – 38 – 39 – 40 – 41 – 42 – 43 – TXL
Bảng chi tiết xem tại Phụ lục 1.
2.2.3 Lựa chọn phương án vạch tuyến
Ta chọn phương án 1 vì phương án 1 là phương án ngắn nhất phù hợp với yêu
cầu của hệ thống thu gom và phương án 1 ít sử dụng bơm hơn mà tự chảy từ cao
xuống thấp theo địa hình của khu vực nhiều hơn phương án 2, nên sẽ ít tốn kém

hơn.
a) Xác định lưu lượng tính toán của tuyến cống chính
16


Tuyến cống chính: 1 – 2 – 3 – 4 – 5 – 6 – 7 – 8 – 9 – 10 – 11 – 12 – 13 – 14 –
15 – 16 – 17 – 18 – 19 – 20 – 21 – 22 – 23 – 24 – 25 – 26 – 27 – TXL
 Xác định lưu lượng đơn vị [6]
- Tiêu chuẩn thải nước: q = 100% qdùng = 100 x 150 = 150 (l/ng.ngđ)
Q0 = (l/s.ha)
Tổng số dân đến năm 2030 là 100450 người và diện tích 280,25 (km2), vậy
mật độ là 3,58 (người/ha):
 Xác định lưu lượng nước tập trung cục bộ
- Lưu lượng nước thải của bệnh viện và trường học là:
q1 = 100% = 7,07 (l/s)
- Lưu lượng nước thải của xí nghiệp:
q2 = = 127,3 (l/s)
Bảng 2.2. Bảng hệ số không điều hòa
Lưu lương
1250 và
5 15 30 50 100 200 300 500 800
trung bình
lớn hơn
Kc
3,1 2,2 1,8 1,7 1,6 1,4 1,35 1,25 1,2
1,15
Ghi chú: Các giá trị nằm trong khoảng giữa hai giá trị lưu lượng trung bình ghi
trong bảng, xác định theo cách nội suy.
Tính toán chi tiết xem tại Phụ lục 2.
b) Tính toán thủy lực tuyến cống thoát nước sinh hoạt chính.

Chọn chiều dài đoạn ống 27 - TXL là 1000m.
Tính toán chi tiết xem tại Phụ lục 3.

17


CHƯƠNG 3. THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI
3.1 Tổng quan về nước thải sinh hoạt
3.1.1 Nguồn gốc phát sinh nước thải sinh hoạt
Nước thải sinh hoạt là nước được loại 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 hoạt cho 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 nước hiện có. Các trung tâm đô thị thường có tiêu
chuẩn cấp nước cao hơn so với các vùng ngoại thành, nông thôn, do đó lượng nước
thải sinh hoạt tính trên một đầu người cũng có sự khác biệt giữa thành thị 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 thoát tự nhiên vào các ao hồ, kênh,
sông hoặc thoát bằng biện pháp tự thấm.
3.1.2. Thành phần và đặc tính nước thải sinh hoạt
Thành phần nước thải sinh hoạt phụ thuộc vào tiêu chuẩn cấp nước, đặc điểm
hệ
thống thoát nước điều kiện trang thiết bị vệ sinh...
Nước thải sinh hoạt bao gồm nước thải từ khu dân cư, cao ốc văn phòng,
resorts, trường học, chợ… lượng nước thải này chủ yếu phát sinh từ các nguồn thải
như: tắm giặt, nấu ăn...
Đặc trưng của nước thải sinh hoạt là chứa thành phần chất hữu cơ (BOD 5), cặn

lơ lửng, amoni, tổng Nito, tổng Photpho, mùi, vi sinh vật giấu bệnh khác…
a) Hàm lượng cặn lơ lửng
Hàm lượng chất cặn lơ lửng trong nước thải sinh hoạt:

CSH =

ass
×1000
qo

(mg/l)

Trong đó:
-

ass là tiêu chuẩn thải chất lơ lửng theo đầu người. ass = 60 (g/người.ngày)
q0 là tiêu chuẩn thải nước tính theo đầu người 150 (l/người.ngày)
18


CSH =

60
×1000 = 400
150

(mg/l)

b) Hàm lượng BOD5
Hàm lượng BOD5 của nước thải sinh hoạt:

LSH =

aBOD
qo

× 1000

(mg/l)

Trong đó:
-

aBOD5 là hàm lượng BOD5 tiêu chuẩn tính theo đầu người, aBOD5 = 35 (g/người.ngđ)
q0 là tiêu chuẩn thải nước tính theo đầu người, q0 = 150 (l/người.ngđ)
LSH =

35
×1000 = 233,33
150

(mg/l)

c) Hàm lượng N-NH4
Hàm lượng N – NH4 có trong nước thải sinh hoạt:

N − NH 4 =

a
×1000
qo

(mg/l)

Trong đó:
-

a là hàm lượng N - NH4 tiêu chuẩn tính theo đầu người
a = 6 – 8 (g/ng.ngày). Chọn a = 8 (g/ng.ngày).
N − NH 4 =

8
× 1000 = 53,33
150

(mg/l)

d) Hàm lượng PO43- (tính theo P)
Hàm lượng PO43- có trong nước thải sinh hoạt:

PO43−  =

a
×1000
qo

(mg/l)

Trong đó:
-

a là hàm lượng M – PO43-SH tiêu chuẩn tính theo đầu người, a = 3,3 (g/ng.ngày)
3,3
PO43−  =
× 1000 = 22
150
(mg/l)

19


20


Bảng 3.1. Bảng thành phần và nồng độ các chất ô nhiễm hữu cơ
STT
1.
2.
3.
4.

Thông số
BOD5
SS
N-NH4
Tổng Photpho

Đơn vị
mg/l
mg/l
mg/l

mg/l

Kết quả
233,33
400
53,33
22

3.2 Đề xuất dây chuyền công nghệ cho trạm xử lý nước thải
So sánh các chỉ tiêu của nước thải với cột B QCVN 14:2008/BTNMT:
Bảng 3.2. Bảng so sánh các chỉ tiêu với QCVN 14:2008
Chỉ tiêu
Nhiệt độ
pH
BOD5
SS
N-NH4
Tổng P

Đơn vị
0
C
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l

Giá trị
25
6.5-7.5

233,33
400
53,33
22

QCVN
5-9
50
100
10
10

Ghi chú
Xử lý
Xử lý
Xử lý
Xử lý

Nước thải sau xử lý được đưa vào nguồn tiếp nhận loại B (nước nguồn không
dùng cho mục đích sinh hoạt). Chon hệ số K = 1.
Vậy ta cần xử lý 4 chỉ tiêu lần lượt như sau: BOD5, SS, tổng P.
Hiệu suất xử lý SS yêu cầu:
HSS = x 100 = x 100 = 75%
Hiệu suất xử lý BOD5 yêu cầu:
HBOD5 = x 100 = x 100 = 78,57%
Hiệu suất xử lý N–NH4 yêu cầu:
HN = x 100 = x 100 = 81,25%
Hiệu suất xử lý tổng P yêu cầu:
HP = x 100 = x 100 = 54,54%
3.2.1 Phương án 1

Nước thải

Ngăn tiếp nhận
21
Song chắn rác
Bể Bể
lắng
điều
cát hòa
ngang

Máy nghiền rác
Sân phơi cát


Trạm
thổi khí

Bể lắng ly tâm đợt I

Bùn tuần hoàn

Bể Aeroten đẩy
Bể lắng ly tâm đợt II

Máng trộn

Trạm Clo

Bể tiếp xúc ly tâm

Ra biển

Bể nén bùn

Bể Mêtan

Sân phơi bùn
Bón ruộng

Thuyết minh dây chuyền công nghệ phương án 1:
Nước thải được thu gom từ mạng lưới thoát nước đưa về ngăn tiếp nhận bằng
đường ống áp lực. Từ ngăn tiếp nhận nước thải có thể tự chảy sang các công trình
đơn vị tiếp theo trong trạm xử lý.
Đầu tiên nước thải được dẫn qua mương dẫn có đặt song chắn rác. Tại đây, rác
và cặn có kích thước lớn được giữ lại, sau đó được thu gom, đưa về máy nghiền rác.
Sau khi qua song chắn rác, nước thải được tiếp tục đưa vào bể lắng cát.
22


Bể lắng cát ngang với hệ thống sục khí nén làm cho nước thải đi qua chuyển
động vừa quay vừa tịnh tiến, tạo nên chuyển động xoắn ốc, lượng cát sẽ được giữ
lại ở đáy bể, các hạt cặn và các chất vô cơ sẽ được tách ra khỏi nước thải. Cát sau
khi lắng sẽ được đưa ra khỏi bể bằng thiết bị nâng thủy lực và vận chuyển đến sân
phơi cát.
Nước thải chảy vào bể điều hòa, bể có nhiệm vụ điều hòa lưu lượng và nồng
độ nước thải phù hợp với các công trình xử lý tiếp theo, góp phần làm tăng hiệu quả
xử lý và giảm kích thước các công trình phía sau.
Nước thải tiếp tục chảy vào bể lắng ly tâm đợt I. Tại đây các chất hữu cơ
không hòa tan trong trong nước thải được giữ lại. Cặn lắng được đưa đến bể mêtan
để lên men. Nước thải tiếp tục đi vào bể Aeroten.

Tại bể Aeroten, các vi khuẩn sẽ phân hủy các hợp chất hữu cơ có trong nước
thải trong điểu kiện sục khí liên tục. Quá trình phân hủy này sẽ làm sinh khối bùn
hoạt tính tăng lên, tạo thành lượng bùn hoạt tính dư. Sau đó nước thải được chảy
qua bể lắng đợt II, phần bùn trong hỗn hợp bùn - nước sau bể Aeroten sẽ được giữ
lại và đưa về bể nén bùn để giảm độ ẩm và ổn định bùn hoạt tính dư, sau đó đưa qua
bể metan.
Sau khi xử lý sinh học và lắng đợt II, hàm lượng cặn và nồng độ BOD 5 trong
nước thải giảm đáng kể, đảm bảo đạt yêu cầu chất lượng đầu ra nhưng nồng độ vi
khuẩn (điển hình là coliform) vẫn còn một lượng khá lớn do đó yêu cầu phải tiến
hành khử trùng nước thải trước khi xả vào nguồn tiếp nhận. Nước thải được khử
trùng bằng hệ thống clo hơi bao gồm máng trộn và bể tiếp xúc.
Bùn sau khi được nén sẽ đưa vào bể mêtan để lên men ổn định yếm khí. Nhờ
sự khuấy trộn, sấy nóng sơ bộ bùn cặn nên sự phân hủy chất hữu cơ ở bể mêtan diễn
ra nhanh hơn. Lượng khí thu được trong bể mêtan có thể được dự trữ trong bể khí
hoặc sử dụng trực tiếp làm nhiên liệu. Bùn sau khi lên men sẽ được chuyển ra sân
phơi bùn, cuối cùng được đem đi phục vụ cho mục đích nông nghiệp hoặc chôn lấp.
3.2.2 Phương án 2

Nước thải

Ngăn tiếp
23nhận
BểSong
Bể
lắng
điều
chắn
cát hòa
ngang
rác

Máy
Sânnghiền
phơi cát
rác


Trạm
thổi khí

Bể lắng ngang đợt I

Bùn tuần hoàn

Bể Aeroten đẩy
Bể lắng ngang đợt II

Máng trộn

Trạm Clo

Bể tiếp xúc ly tâm
Ra biển

Bể nén bùn

Bể Mêtan

Sân phơi bùn
Bón ruộng

Thuyết minh dây chuyền công nghệ phương án 2:
Nước thải chảy vào song chắn rác, bể lắng cát ngang và bể điều hòa tương tự
phương án 1.
Nước thải tiếp tục chảy vào bể lắng ngang đợt 1. Tại đây các chất hữu cơ
không hòa tan trong trong nước thải được giữ lại. Cặn lắng được đưa đến sân phơi
bùn. Nước thải tiếp tục đi vào bể Aeroten.
Sau đó nước thải được đi tiếp vào bể lắng ngang đợt 2. Bể này có nhiệm vụ
giữ lại các màng vi sinh vật lại bể dưới dạng cặn lắng. Nước thải sau lắng được đưa
24


vào các công trình khử trùng bằng Clo, còn bùn lắng được dẫn tới công trình xử lý
bùn.
Nước sau bể lắng 2 được dẫn về máng trộn, bể tiếp xúc, tại đây nước thải được
khử trùng bằng clo (tương tự như phương án 1).
Các công trình xử lý bùn: Bùn được thu từ bể lắng ngang đợt 2 dẫn qua bể nén
bùn để làm giảm độ ẩm của bùn tiếp tục được dẫn về bể mê tan cùng với bùn từ bể
lắng ngang đợt 1. Lượng bùn sau ép được thu gom và làm phân bón.
3.3 Tính toán thiết kế
3.3.1 Xác định các thông số thiết kế
Lưu lượng trung bình ngày:
Q = 50000 m3/ngđ = 2083,33 m3/h = 578,7 l/s
Bảng 3.3. Bảng hệ số không điều hòa chung Ko theo TCXDVN 51:2008
Hệ số không điều
hòa chung Ko
Ko max
Ko min

5

10

2.5 2.1
0.38 0.45

20
1.9
0.5

50

100

300

500

1000

>5000

1.7 1.6 1.55 1.5
0.55 0.59 0.62 0.66

1.47
0.69

1.44
0.71

Với lưu lượng Q = 578,7 l/s tra bảng 3.3 ta được:
• Ko max = 1,5
• Ko min = 0,66
Lưu lượng lớn nhất trong ngày:
Q

h
max

=Q

h
tb

Kmax = 2083,33 1,5 = 3125 (m3/h) = 0,868 (m3/s) = 868 (l/s)

Lưu lượng nhỏ nhất trong ngày:
Q

h
min

h
tb

= Q Kmin = 2083,33 0,66 = 1374,9 (m3/h) = 0,382 (m3/s) = 382 (l/s)

3.3.2 Tính toán các công trình phương án 1
3.3.2.1Ngăn tiếp nhận

Nước thải của thị xã được bơm từ ngăn thu nước thải trong trạm bơm lên ngăn
tiếp nhận nước thải theo đường hai ống có áp. Ngăn tiếp nhận được bố trí ở vị trí
cao để từ đó nước thải có thể tự chảy qua các công trình của trạm xử lý.
Ta có lưu lượng giờ max là 3125 m3/h, ngăn tiếp nhận đường ống có 2 ống
đường kính D = 600mm, [Bảng 31, 7]
Bảng 3.4. Bảng kích thước ngăn tiếp nhận nước thải
25