Thiết kế hệ thống thoát nước cho khu đô thị mới Thủ Thiêm, quận 2, thành phố Hồ Chí Minh

LỜI CAM ĐOAN
Tôi tên là: Nguyễn Thị Thu Huyền
MSSV: DH00301417
Hiện đang là sinh viên lớp ĐH3CM1 - Khoa Môi trường - Trường Đại học Tài
nguyên và Môi trường Hà Nội.
Với đề tài: “Thiết kế hệ thống thoát nước cho khu đô thị mới Thủ Thiêm,
quận 2, thành phố Hồ Chí Minh”, tôi xin cam đoan: đây là công trình nghiên cứu
của bản thân, được thực hiện dưới sự hướng dẫn của ThS. Mai Quang Tuấn và
TS.Vũ Phương Thảo. 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 Thu Huyền


LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên của đồ án tốt nghiệp này em xin trân trọng gửi đến quý Thẩy Cô
lời cảm ơn chân thành nhất!
Đề tài: “Thiết kế hệ thống thoát nước cho khu đô thị mới Thủ Thiêm, quận
2, thành phố Hồ Chí Minh”, được hoàn thành tại Trường Đại Học Tài Nguyên và
Môi Trường Hà Nội.
Em xin đặc biệt gửi lời cảm ơn chân thành tới ThS. Mai Quang Tuấn và TS.Vũ
Phương Thảo đã tận tâm chỉ bảo và truyền đạt những kiến thức thiết thực để em
hoàn thành đồ án. Bên cạnh đó, em cũng xin gửi lời cảm ơn đến quý thầy cô đã
quan tâm dành thời gian phản biện khoa học cho đề tài này.
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.
Sau cùng em xin cảm ơn gia đình đã tạo những điều kiện thuận lợi và là chỗ
dựa cho em trong suốt những năm dài học tập. Đồng thời cũng xin gửi lời cảm ơn

sâu sắc tới tất cả những bạn bè đã gắn bó cùng nhau học tập và giúp đỡ nhau trong
suốt thời gian qua, cũng như đã có những ý kiến đóng góp bổ ích cho em trong suốt
quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp này.
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 30 tháng 5 năm 2017
Sinh viên thực hiện

Nguyễn Thị Thu Huyền


DANH MỤC VIẾT TẮT

BOD

: Nhu cầu oxi sinh học.

BTNMT

: Bộ tài nguyên môi trường

NTSH

: Nước thải sinh hoạt

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

QCVN

: Quy chuẩn Việt Nam


MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN


DANH MỤC BẢNG


MỞ ĐẦU
1 Đặt vấn đề

Sau đổi mới, nhu cầu tăng trưởng và mở cửa cho các nhà đầu tư nước ngoài đã
kéo theo sự phát triển về xây dựng và đẩy giá bất động sản tăng cao. Thành phố Hồ
Chí Minh đã chủ trương tái quy hoạch khu vực nội thành và xây dựng các thành phố
vệ tinh với các khu đô thị hiện đại như Phú Mỹ Hưng, Thủ Thiêm. Dự án này như
một tín hiệu cho các nhà đầu tư nước ngoài, các doanh nghiệp quốc tế lớn cho thấy
thành phố Hồ Chí Minh có khả năng trở thành một trung tâm kinh tế tài chính quốc
tế hấp dẫn.
Khu đô thị mới Thủ Thiêm tọa lạc bên bờ Đông sông Sài Gòn đối diện Quận
1. Khu đô thị mới Thủ Thiêm được quy hoạch với các chức năng chính là trung tâm
tài chính, thương mại, dịch vụ cao cấp của thành phố, khu vực và có vị trí quốc tế,
là trung tâm văn hóa, nghỉ ngơi, giải trí. Thủ Thiêm được quy hoạch là một khu đô
thị mới bền vững kết hợp chặt chẽ với các điều kiện cảnh quan tự nhiên của vùng
đất Thủ Thiêm; đồng thời, tạo ra nhiều không gian mở, các tiện ích, công trình công
cộng phục vụ cho cuộc sống cư dân và người lao động. Song song với sự phát triển
kèm theo đó là hàng loạt các vấn đề ô nhiễm môi trường trong đó vấn đề đang được
quan tâm nhiều nhất là môi trường nước.
Tuy nhiên, hiện nay chưa thực hiện xây dựng hệ thống thoát nước hoàn chỉnh
cho khu đô thị này. Để giải quyết các vấn đề khó khăn về ô nhiễm môi trường thì
việc quy hoạch một hệ thống thoát nước có hiệu quả là rất cấp thiết, đáp ứng nhu
cầu của mỗi người dân.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... thuộc khu đô thị Thủ Thiêm, quận 2, thành phố Hồ Chí
Minh trở thành một trong số những vấn đề cần thiết và quan trọng hàng đầu cần
được giải quyết ngay từ bây giờ.
Xuất phát từ thực tế trên, tôi đã lựa chọn đề tài “Thiết kế hệ thống thoát nước
cho khu đô thị mới Thủ Thiêm, quận 2, thành phố Hồ Chí Minh” để đảm bảo môi
trường nước không bị ô nhiễm và đảm bảo chất lượng nước cho người dân.

6

1. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
Xây dựng phương án, tính toán: thiết kế hệ thống thoát nước cho khu đô thị
mới Thủ Thiêm, quận 2, thành phố Hồ Chí Minh; phù hợp với quy hoạch kinh tế xã hội.
2. Nội dung nghiên cứu
-

Thu thập tài liệu về khu đô thị mới Thủ Thiêm: 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 cho khu đô thị mới Thủ

-

Thiêm.
Tính toán, thiết kế 2 phương án nhà máy xử lý nước thải.
Khái toán kinh tế cho 2 phương án.
2 Đề xuất phương pháp nghiên cứu

-

Phương pháp thu thập số liệu: Thu thập số liệu về khu dân cư, tìm hiểu thành phần,

-

tính chất nguồn nước thải và số liệu cần thiết khác.
Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Tìm hiểu những công nghệ xử lý nước thải sinh
hoạt cho khu đô thị qua các tài liệu chuyên ngành và các công nghệ hiện đang áp

-

dụng tại Việt Nam.
Phương pháp so sánh: So sánh ưu nhược điểm của công nghệ xử lý hiện có và đề

-

xuất công nghệ xử lý nước thải phù hợp.
Phương pháp toán học: Sử dụng công thức toán học để tính toán các công trình đơn
vị trong hệ thống xử lý nước thải, dự toán chi phí xây dựng theo TCVN 7957:2008

-

thoát nước - mạng lưới và công trình bên ngoài.
Phương pháp đồ họa: Dùng phần mềm AutoCad để mô tả các mạng lưới, công trình
đơn vị trong hệ thống xử lý nước thải.

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, ĐẶC ĐIỂM KINH
TẾ - XÃ HỘI CỦA KHU ĐÔ THỊ MỚI THỦ THIÊM

7


1.1 Điều kiện tự nhiên
1.1.1. Vị trí địa lý
Khu đô thị mới Thủ Thiêm tọa lạc bên bờ Đông sông Sài Gòn đối diện Quận
1, với tổng diện tích 657 ha. Khu đô thị mới Thủ Thiêm được quy hoạch là một
trung tâm mới, hiện đại và mở rộng của thành phố Hồ Chí Minh, với các chức năng
chính là trung tâm tài chính, thương mại, dịch vụ cao cấp của thành phố, khu vực và

có vị trí quốc tế, là trung tâm văn hóa, nghỉ ngơi, giải trí. Thủ Thiêm được quy
hoạch là một khu đô thị mới bền vững kết hợp chặt chẽ với các điều kiện cảnh quan
tự nhiên của vùng đất Thủ Thiêm. Đồng thời, tạo ra nhiều không gian mở, các tiện
ích, công trình công cộng phục vụ cho cuộc sống cư dân và người lao động.
Theo quy hoạch 1/2000 được duyệt, khu trung tâm đô thị mới Thủ Thiêm
thuộc địa bàn các phường An Khánh, Thủ Thiêm, An Lợi Đông và một phần
phường Bình An, Bình Khánh. Khu trung tâm đô thị mới Thủ Thiêm được chia làm
5 khu vực chính gồm Khu vực “Lõi Trung tâm” chính, Khu dân cư phía Bắc, Khu
dân cư dọc Đại lộ Mai Chí Thọ, Khu dân cư phía Đông, Khu Châu thổ phía Nam.
Hơn một nửa diện tích của khu đô thị sẽ được dành cho cây xanh và giao thông.
Đây là khu đô thị sinh thái đậm chất Nam Bộ với hệ thống kênh rạch, ao hồ được
nạo vét và giữ nguyên.
1.1.2. Địa hình, địa chất
Khu đô thị mới Thủ Thiêm tọa lạc bên bờ Đông sông Sài Gòn đối diện Quận
1, địa hình bằng phẳng, hướng nền dốc thoải từ Bắc xuống Nam. Địa hình khu đô
thị tại các khu vực đã xây dựng tương đối bằng phẳng, cao độ các khu không chênh
lệch nhau nhiều, đều ở độ cao +2.5m.
1.1.3. Khí hậu thủy văn
a) Khí hậu
Khu vực quy hoạch thuộc vùng khí hậu thành phố Hồ Chí Minh là khu vực khí
hậu nhiệt đới gió mùa cận xích đạo, trong năm có hai mùa tương phản nhau rõ rệt:
-

Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11.
Mùa khô từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau.
Khí hậu tương đối ổn định, diễn biến thay đổi từ năm này qua năm khác nhỏ.
Không có thiên tai do khí hậu, không gặp thời tiết quá lạnh hay quá nóng (thấp nhất

8

khoảng 13oC và cao nhất khoảng 40oC), không có gió Tây khô nóng, ít trường hợp
mưa quá lớn (lượng mưa cực đại không quá 200 mm). Hầu như không có bão.
-

Chế độ gió: Có 02 hướng gió chính:
+ Từ tháng 01 đến tháng 06 là gió Đông - Nam với tần suất 20% - 40%, gió
Đông ( 20% ) và gió Nam ( 37%).
+ Từ tháng 07 đến tháng 12 hướng gió thịnh hành là gió Tây - Nam. Đây là
thời kỳ có tốc độ gió mạnh nhất trong năm, tốc độ gió trung bình là 2-3m/s, lớn nhất
là 36m/s ( năm 1972).
Khu vực có nền đất tương đối cao, hoàn toàn không chịu ảnh hưởng chế độ

-

thủy triều trên sông rạch.
Nhiệt độ: Nhiệt độ không khí trung bình năm là 27oC.
Độ ẩm: Độ ẩm không khí trung bình là 82%.
Chế độ mưa: Lượng mưa trung bình hàng năm từ 1.800 - 2.000mm, với số ngày có
mưa là 120 ngày. Tháng mưa nhiều nhất là tháng 9, trung bình 335mm, năm cao
nhất có khi lên đến 500mm, tháng ít mưa nhất là tháng 1, trung bình dưới 50mm và
nhiều năm trong tháng này không có mưa.
b) Thủy văn
Khu quy hoạch chịu ảnh hưởng của chế độ thủy văn sông Sài Gòn. Sông Sài
Gòn chịu ảnh hưởng dao động triều bán nhật của biển Ðông. Mỗi ngày, nước lên
xuống hai lần, theo đó thủy triều thâm nhập sâu vào các kênh rạch, gây nên tác động
không nhỏ đối với sản xuất nông nghiệp và sinh hoạt của người dân trong khu vực.
1.2. Điều kiện kinh tế - xã hội
Dân số và sự phân bố dân cư
Khu đô thị mới Thủ Thiêm được chia thành 8 khu chức năng. Mỗi khu chức

năng có đặc điểm riêng về công năng sử dụng hỗn hợp, mật độ xây dựng riêng, các
không gian công cộng và các công trình điểm nhấn.

-

Khu chức năng số 1: là khu trung tâm thương mại dịch vụ đa chức năng mật độ cao,
tọa lạc tại một nửa phía bắc Khu Lõi Trung tâm. Dân số cư trú thường xuyên:

-

14.900 người.
Khu chức năng số 2: nằm ở phía Nam của Khu Lõi Trung tâm, là một khu phức hợp
mật độ cao với các chức năng thương mại, dân cư đa chức năng và thể thao giải

-

trí. Dân số cư trú thường xuyên: 32.600 người.
Khu chức năng số 3: khu thương mại đa chức năng cao tầng được bố trí dọc tuyến
Đại lộ Vòng cung. Dân số cư trú thường xuyên : 30.300 người.
9


-

Khu chức năng số 4: khu dân cư hỗn hợp nằm ở phía Bắc Thủ Thiêm. Dân số cư trú

-

thường xuyên : 23.800 người.
Khu chức năng số 5: bao gồm Khu công trình công cộng phía Bắc đại lộ Đông Tây

và khu dân cư mật độ thấp phía Nam đại lộ Đông Tây với các công trình thương
mại đa chức năng bố trí dọc theo tuyến đại lộ Đông Tây và đường Bắc – Nam. Dân

-

số cư trú thường xuyên : 10.400 người.
Khu chức năng số 6: khu vực nằm dọc theo Đại lộ Đông Tây và giữa các kênh rạch

-

tự nhiên của bán đảo Thủ Thiêm. Dân số cư trú thường xuyên : 9.400 người.
Khu chức năng số 7: khu chức năng ở cực Đông của Thủ Thiêm. Dân số cư trú

-

thường xuyên : 24.000 người.
Khu chức năng số 8: khu ngập nước phía Nam, là khu vực phát triển sinh thái đa

-

dạng nhất tại Thủ Thiêm.
Quy mô dân số cư trú thường xuyên khoảng 145.400 người [4].
1.3. Định hướng phát triển cấp thoát nước khu đô thị mới Thủ Thiêm
1.3.1. Nước sinh hoạt:
Nhu cầu cấp nước bình quân đầu người vào năm 2020 được dự phòng là 250
lít/người/ngày. Đường ống cấp nước hiện hữu ở đường Trần Não sẽ được kéo dài
sang khu Thủ Thiêm với trục ống chính có đường kính 500 mm. Trục ống chính này
sẽ đi xuyên qua khu này dọc theo Đại lộ Vòng cung và Đường Tiếp cận Châu thổ.
Trục ống cấp nước chính này sẽ được chia thành hai (02) nhánh nhỏ hơn. Cuối
cùng, đường ống sẽ được nối sang Quận 7. Hệ thống phân phối nước với đường ống

nhỏ hơn được bố trí theo cấu hình vòng cung bên trong mỗi khu vực.
1.3.2. Nước thải:
Nước thải sẽ được thu gom thông qua hệ thống chảy tự nhiên (thế năng) và
trạm bơm, cuối cùng đổ vào nhà máy xử lý nước thải dự kiến. Nước thải từ khu
Lõi, khu dân cư phía bắc và khu đa chức năng Đại lộ Đông-Tây thông qua cống lớn
và đường ống chảy tự nhiên (thế năng), và sau đó chảy về trạm bơm đặt ở phía nam
của Đại lộ Đông-Tây. Từ trạm bơm này, nước thải được bơm chạy dọc theo Đại lộ
Đông-Tây qua một miệng cống vào đường ống chảy tự nhiên đặt tại giao điểm của
Đại lộ Đông-Tây và đường tiếp cận của khu dân cư phía Đông. Nước thải từ khu
dân cư phía Đông được thu gom và cho chảy vào cùng miệng cống và đường ống
chảy tự nhiên này.
1.3.3. Thoát nước mưa và san lấp:
10


Quy hoạch áp dụng thiết kế cao trình san lấp 2,5 mét. Độ dốc tối thiểu 0,5% và
tối đa 3%. Hệ thống thu gom nước mưa cho thấy một mạng lưới dày đặc rạch thoát
nước và đường ống thoát nước. Nước mưa được thu gom và cho chảy vào vùng đất
trũng nằm dọc theo mỗi vùng hứng nước bao gồm Sông Sài Gòn, kênh rạch nội hạt,
hồ và khu Cảnh quan Châu thổ. Những đường ống thoát nước có đường kính lớn
thường được đặt bên trong những khu vực có mật độ cao hơn, như Khu Lõi và Đại
lộ Đông-Tây, còn những đường ống nhỏ hơn sẽ được đặt trong các khu dân cư.

11


CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC THẢI

2.1. Số liệu thiết kế
2.1.1. Dân số tính toán

Dân số toàn khu đô thị dự kiến [4]:
-

Số dân cư trú thường xuyên: 145.400 người.
Khu đô thị Thủ Thiêm thuộc loại khu đô thị đặc biệt, đô thị loại I.
Tiêu chuẩn thải của khu đô thị Thủ Thiêm là 200 (l/ng.ngđ).
2.1.2. Xác định lưu lượng tính toán
Lưu lượng nước thải trung bình ngày - Q m3/ngđ
Q=

-

N × q0
1000

Trong đó:
N: Dân số tính toán của khu đô thị, người
q0: Tiêu chuẩn thải nước của khu vực, l/ng.ngđ
 Qsh = 29080( m3/ngđ). Lấy Qsh = 29100(m3/ngđ).
Tổng lưu lượng nước thải trung bình giây:
Q sh
29100 ×1000
q =
=
= 336,8
24 × 3600
24 × 3600
tb
s

l/s
Từ lưu lượng trung bình giây nội suy theo[1, Bảng 2, trang 8] ta có hệ số
không điều hòa Kch = 1,54.
Lưu lượng nước thải giây lớn nhất - qsmaxl/s
qsmax = qstb × K ch
-

Trong đó:
q : Lưu lượng nước thải giây lớn nhất (l/s)
q : Lưu lượng nước thải giây trung bình (l/s)
Kch: Hệ số không điều hoà chung.
Toàn khu đô thị:
qsmax = 336,8 ×1,54 = 518,7
max
s
tb
s

12

l/s


Bảng 2.1. Bảng tổng hợp lưu lượng nước thải từ khu dân cư
Diện tích

Số dân

ha
119,2

người
145.400

Tiêu chuẩn thải
nước, qo
l/ng.ngđ
200

Q

q

m3/ngđ
29100

l/s
336,8

kch

qmax

1,54

l/s
518,7

2.2. Vạch tuyến mạng lưới thoát nước
Hệ thống thoát nước được lựa chọn là hệ thống thoát nước riêng hoàn toàn.

Tuy nhiên về cơ bản, các tuyến cống thu gom nước thải cũng được đặt theo các
tuyến đường nhằm thu gom được toàn bộ lượng nước thải trong đô thị. Các tuyến
thu gom nước thải phải đảm bảo đặt gần nhà dân nhất, có chiều dài tới trạm bơm
ngắn nhất. Các tuyến cống thu gom sẽ tập trung về các tuyến cống chính sau đó
được đưa về trạm xử lý.
Đây là bước quan trọng để đánh giá một phương án có tính hiệu quả, khả thi
hay không. Vạch tuyến mạng lưới quyết định đến khả năng thoát nước, công nghệ
thực hiện, hiệu quả kinh tế hay giá thành của mạng lưới thoát nước.
Nguyên tắc vạch tuyến mạng lưới thoát nước:
- Triệt để lợi dụng địa hình, đảm bảo lượng nước thải lớn nhất tự chảy theo
cống, tránh đào đắp, tránh đặt nhiều trạm bơm lãng phí.
- Đặt cống đường phố thật hợp lý để tổng chiều dài là ngắn nhất, tránh trường
hợp nước chảy vòng vo, tránh đặt cống sâu.
- Các cống góp chính vạch theo hướng về trạm xử lý và cửa xả nguồn tiếp
nhận, trạm xử lý đặt ở phía thấp so với địa hình khu vực, nhưng không bị ngập lụt,
cuối hướng gió chính vào mùa hè, cuối nguồn nước, đảm bảo khoảng cách vệ sinh,
xa khu dân cư và xí nghiệp là 500m.
- Giảm tới mức tối thiểu cống chui qua sông hồ, cầu phà, đê đập, đường sắt,
đường ôtô và các công trình ngầm khác.
- Việc bố trí cống thoát nước phải kết hợp với các công trình ngầm khác để
đảm bảo cho việc xây dựng, khai thác sử dụng được thuận lợi.
Thực tế, thường không đồng thời thỏa mãn các yêu cầu đặt ra ở trên. Tuy
nhiên, cần đảm bảo các nguyên tắc chủ yếu khi vạch sơ đồ và đảm bảo hợp lý nhất
có thể.
13


2.2.1. Đề xuất phương án vạch tuyến thoát nước
Dựa vào các nguyên tắc trên, ta đề xuất 2 phương án vạch tuyến như sau:
Phương án I: Xây dựng tổ chức thoát nước tập trung. Tám khu chức năng

được chia làm hai lưu vực thoát nước và đổ ra một tuyến cống chính duy nhất. Khu
vực 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8 có 1 tuyến cống chính nằm dọc theo đường vành đai trung tâm
gom nước thải của khu vực 1, 2, 3, 4, 5, 6. Một tuyến ống nằm dọc theo ranh giới
khu chức năng 7, thu gom nước thải của khu chức năng số 7 còn lại. Nửa phía Tây
của khu vực 2 được gom xuống đường ống chung nằm dọc theo đường ven hồ trung
tâm, nửa phía Đông gom nước thải xuống vùng nằm dọc theo ranh giới của khu đô
thị. Toàn bộ nước thải của khu đô thị được gom ra ống chính nằm dọc theo đường
ven hồ trung tâm và thu gom về một trạm xử lý duy nhất ở phía thấp nhất của địa
hình và thải vào sông Sài Gòn.
Phương án II: Về cơ bản phương án II tuyến cống chính thứ 2 cũng tương tự
phương án I chỉ có một số điểm khác như sau: tuyến cống chính thứ 1 chạy dọc theo
đại lộ vòng cung. Nhưng về cơ bản thay đổi không nhiều so với phương án 1.
2.2.2. Xác định lưu lượng tính toán các ô
Tính toán chi tiết xem tại Phụ lục 1
2.2.3. Xác định lưu lượng tuyến cống
Tính toán chi tiết xem tại Phụ lục 2
2.2.4. Tính toán thủy lực tuyến cống
Tính toán chi tiết xem tại Phụ lục 3
2.2.5. Hệ thống giếng thăm nước thải
Tính toán chi tiết xem tại Phụ lục 4
2.2.6. Khái toán kinh tế mạng lưới thoát nước
Tính toán chi tiết xem tại Phụ lục 5

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI TẬP TRUNG

14


3.1. Xác định các thông số cơ bản
Từ các số liệu trong nhiệm vụ thiết kế, cần phải tính toán một số các thông số:

+
+
+

Lưu lượng nước thải tính toán
Nồng độ chất bẩn có trong hỗn hợp nước thải:
Hàm lượng cặn lơ lửng, nồng độ BOD5
Nồng độ N – NH4 , nồng độ PO43Dân số tính toán
3.2. Lưu lượng nước thải tính toán

-

Lưu lượng nước thải sinh hoạt của toàn khu đô thị là: Qsh = 29100 m3/ngđ
Lấy Q = 29100m3/ngđ để tính toán thiết kế trạm xử lý.
QhTB =

-

Lưu lượng trung bình giờ:

-

Lưu lượng trung bình giây:

Q 29100
=
= 1212, 5
24
24

m3/h
QhTB ×1000 1212,5 ×1000
TB
Qs =
=
= 336,8
3600
3600

l/s = 0,337m3/s

Nội suy theo [1, mục 4.1.2, trang 8] và điều kiện khu vực dự án và lưu lượng
nước thải trung bình ngày chọn hệ số không điều hòa ngày của nước thải đô thị K ng
= 1,2, hệ số không điều hòa chung giờ lớn nhất là k1=1,54, giờ nhỏ nhất k2=0,63.

Qngmax = Qngtb × kng = 29100 ×1, 2 = 34920
-

m3/ngđ

Lưu lượng nước thải ngày lớn nhất :

Qhmax = Qhtb × k1 = 1212,5 ×1,54 = 1867,3
-

Lưu lượng giờ lớn nhất:

Qsmax =
-

Lưu lượng giây lớn nhất:

Qhmax ×1000 1867,3 ×1000
=
= 518,7
60 × 60
3600

Qhmin = Qhtb × k2 = 1212,5 × 0,63 = 763,9
-

Lưu lượng giờ nhỏ nhất:

Qsmin =
-

Lưu lượng giây nhỏ nhất:

m3/h

l/s = 0,519m3/s

m3/h

Qhmin × 1000 763,9 ×1000
=
= 212, 2
3600
3600

l/s = 0,212m3/s

Bảng 3.1. Bảng tổng hợp lưu lượng tính toán đặc trưng của nước thải
Lưu lượng
nước thải toàn
khu đô thị
29100
(m3/ngđ)

Lưu lượng
nước thải giờ
lớn nhất
1867,3
(m3/h)

Lưu lượng
nước thải giây
lớn nhất
0,519
(m3/s)

15

Lưu lượng
nước thải giờ
nhỏ nhất
763,9
(m3/h)

Lưu lượng

nước thải giây
nhỏ nhất
0,212
(m3/s)


3.3. Nồng độ chất bẩn trong hỗn hợp nước thải
3.3.1. 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, a ss = 60 g/người.ngày [1, mục

-

8.1.7, trang 36]
q0: là tiêu chuẩn thải nước tính theo đầu người, q0= 200 l/người.ngày
CSH =

Vậy:

60
×1000 = 300
200

mg/l

3.3.2. Hàm lượng BOD5
Hàm lượng BOD5 của nước thải sinh hoạt
LSH =

aBOD5
qo

×1000

mg/l

Trong đó:
-

aBOD5: là hàm lượng BOD5 tiêu chuẩn tính theo đầu người, aBOD5 = 35

-

g/người.ngày[ 1, mục 8.1.7, trang 36]
q0: là tiêu chuẩn thải nước tính theo đầu người, q0 = 200 l/người.ngày
LSH =



35
× 1000 = 175
200

mg/l

3.3.3. 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[ 1,

-

mục 8.1.7, trang 36]. Chọn a = 8 g/ng.ngày.
q0: là tiêu chuẩn thải nước tính theo đầu người , q0 = 200 l/ng.ngày
N − NH 4 =



8

× 1000 = 40
200

16

mg/l


3.3.4. Hàm lượng tổng Nitơ có trong nước thải sinh hoạt
Trong nước thải sinh hoạt, hàm lượng Nitơ theo amoni (N-NH 4) thường chiếm
95% hàm lượng tổng Nitơ (TN). Vậy hàm lượng TN có trong nước thải sinh hoạt là:
TN SH =

N N − NH 4
0,95

mg/l

TN SH =

40
= 42,1
0,95
mg/l


3.3.5. 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 = 3,3g/ng.ngày[ 1,
mục 8.1.7, trang 36].
PO43−  =



3,3
×1000 = 16, 5
200

mg/l

Bảng 3.2. Nồng độ chất bẩn có trong hỗn hợp nước thải
STT

Chỉ tiêu

Đơn vị

Theo tính

toán

Theo QCVN
14:2008/
BTNMT loại A

6,7

5-9

1

pH

2

Hàm lượng chất cặn lơ lửng

mg/l

300

50

3

Hàm lượng BOD5

mg/l

175

30

4
5

Nồng độ N – NH4
Nồng độ tổng Nitơ

mg/l
mg/l

40
42,1

5
-

6

Nồng độ PO43-

mg/l

16,5

6

17

Bảng 3.3. Bảng tổng hợp các thông số tính toán thiết kế
Giá trị đầu vào

Giá trị đầu ra

Hiệu suất

mg/l

mg/l

%

pH

6,7

5-9

TSS

300

50

83,3

BOD

175

30

82,9

NH4-N

40

5

87,5

PO43-

16,5

6

63,6

Thông số

29100 (m3/ngđ)

Công suất TXL

3.4. Sơ đồ dây chuyền công nghệ của trạm xử lý

3.4.1. Bậc xử lý
-Xử lý bậc 1: Bao gồm các quá trình xử lý sơ bộ để tách các chất rắn lớn hơn
như rác, lá cây, xỉ, cát… có thể ảnh hưởng đến hoạt động của các công trình xử lý
tiếp theo và làm trong nước thải đạt đến mức độ yêu cầu bằng phương pháp cơ học
như chắn rác, lắng trọng lực, lọc… Đây là bước bắt buộc đối với tất cả các dây
chuyền công nghệ xử lý nước thải. Hàm lượng cặn trong nước thải sau xử lý ở giai
đoạn này phải nhỏ hơn 150 mg/l, nước thải được xử lý sinh học tiếp tục nhỏ hơn
quy định nêu trong các tiêu chuẩn môi trường liên quan nếu xả nước thải trực tiếp
vào nguồn nước mặt.
Với hàm lượng cặn có trong hỗn hợp nước thải là 300mg/l, việc xử lý bậc 1 là
cần thiết, đảm bảo nước thải sau khi xử lý ở giai đoạn này nhỏ hơn 150 mg/l. Với
mức độ xử lý cao 83,3%, sử dụng các công trình xử lý cơ học như song chắn rác, bể
lắng cát…
- Xử lý bậc 2: (xử lý sinh học) Được xác định trên cơ sở tình trạng sử

dụng và quá trình tự làm sạch của nguồn tiếp nhận nước thải. Trong bước
này chủ yếu là xử lý các chất hữu cơ dễ oxy hóa (BOD) để khi xả ra nguồn
nước thải không gây thiếu hụt oxy và mùi hôi thối.
Hàm lượng BOD có trong hỗn hợp nước thải là 175mg/l, trong khi đó hàm
lượng BOD5 cho phép khi xả nước thải vào nguồn là 30 mg/l tương ứng với mức độ
xử lý 82,9%, xử lý sinh học không hoàn toàn.
- Xử lý bậc 3: Loại bỏ các hợp chất nitơ và photpho khỏi nước thải.
Nồng độ N – NH4 , PO43-không thỏa mãn, do đó phải xử lý N – NH 4và PO43-.
Một phần Nitơ amoni, Phosphat được xử lý cùng với quá trình xử lý sinh học

18


không hoàn toàn, được xử lý bậc 3 với mức độ xử lý N – NH 4 là 87,5% và
PO43- là 63,6%.

- Xử lý bùn cặn trong nước thải: Cặn lắng được phát sinh trong các quá
trình xử lý như song chắn rác, bể lắng đợt 1, xử lý sinh học… được thu về
các khối công trình xử lý bùn cặn, tại đây các loại cát được phơi khô và đổ
san nền, rác được nghiền nhỏ hoặc vận chuyển về bãi chôn lấp rác, bùn cặn
sau xử lý còn có thể được sử dụng để làm phân bón.
- Khử trùng: Là yêu cầu bắt buộc đối với 1 số loại nước thải hoặc 1 số
dây chuyền công nghệ xử lý trong điềukiện nhân tạo.
3.4.2. Quy trình xử lý nước thải
-

Quy trình xử lý được thực hiện theo các bước:
+ Xử lý sơ bộ: Đảm bảo hàm lượng cặn có trong nước thải sau khối công trình
này nhỏ hơn 150 mg/l, nếu không đảm bảo có thể sử dụng các biện pháp làm thoáng
sơ bộ trước lắng, để nâng cao hơn nữa hiệu quả xử lý có thể thêm bùn hoạt tính. Ở
quá trình này, hàm lượng BOD5 không giảm.
+ Xử lý sinh học: Được thực hiện sau quá trình xử lý sơ bộ, quá trình này là
quá trình xử lý BOD5. Tùy thuộc vào người thiết kế, có thể xử lý bằng màng sinh
học hoặc bùn hoạt tính để phù hợp với tính chất từng công trình thiết kế.Sử dụng sơ
đồ xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học trong điều kiện nhân tạo.
+ Các công trình xử lý bùn cặn: Sau khi đã lựa chọn được các công trình xử lý
sơ bộ, xử lý sinh học, ta xác định được ở những công trình nào phát sinh được bùn
cặn, từ đó xác định được khối tích công trình xây dựng, tính chất của bùn cặn cần
xử lý.
+ Khử trùng nước: Thông thường là dùng clo hơi, đối với công suất nhỏ hơn
1000m3/ngđ dùng clorua vôi.
3.4.3. Dây chuyền công nghệ
- Việc lựa chọn dây chuyền công nghệ được dựa trên cơ sở: Quy mô

(công suất) và đặc điểm của đối tượng thoát nước, đặc điểm nguồn tiếp nhận
nước thải và khả năng tự làm sạch của nó; …

- Với trạm xử lý có:
+ Công suất thiết kế trạm xử lý Q = 29100m3/ngđ
+ Mức độ xử lý theo hàm lượng cặn lơ lửng: ESS = 83,3 %
+ Mức độ xử lý theo BOD5: EBOD5 = 82,9 %
+ Mức độ xử lý theo NH4+ - N: EN – NH4 = 87,5 %
+ Mức độ xử lý theo PO43-: EPO43- = 63,6 %
Phân tích lựa chọn dây chuyền công nghệ:

19


Quy mô, đặc điểm đối tượng thoát nước: Khu vực thiết kế có công suất tương
đối lớn Q = 29100m3/ngđ. Đặc điểm nguồn tiếp nhận: Nguồn tiếp nhận là sông Sài
Gòn với nguồn A QCVN 08 : 2008/BTNMT. Điều kiện tự nhiên của khu vực: Nằm
trong khu vực có khí hậu nhiệt đới nóng ẩm thích hợp sử dụng công nghệ sinh học
để xử lý nước thải triệt để.
Điều kiện để cung cấp nguyên vật liệu để xử lý nước thải tại địa phương: Có
được nguyên vật liệu xây dựng sẵn có tại địa phương làm giảm chi phí xây dựng và
quản lý và không tốn chi phí vận chuyển. Khả năng sử dụng nước thải cho mục đích
kinh tế tại địa phương. Nước thải sau khi xử lý có thể tận dụng dùng để nuôi cá,
tưới ruộng, giữ mực nước tạo cảnh quan đô thị…
Diện tích và đất đai sử dụng để xây dựng trạm XLNT: Trạm xử lý nước thải
được đặt ở nơi có địa hình thấp, tuy nhiên diện tích đất trống nhiều, phù hợp bố trí
các công trình xử lý sinh học nhân tạo. Các công trình này không những phù hợp về
kỹ thuật, lại có lợi về mặt kinh tế, không gây ảnh hưởng tới các yếu tố môi trường
khác như nước ngầm, đất, không khí… Và đặc biệt không ảnh hưởng tới người dân
trong khu vực.
Nguồn tài chính và điều kiện kinh tế khác: Công nghệ càng hiện đại thì chi phí
xây dựng càng lớn, tùy thuộc vào nguồn tài chính của địa phương mà ta có thể lựa
chọn được dây chuyền công nghệ phù hợp và đạt hiệu quả cao. Đồng thời, cần có

nhiều công nhân có tay nghề cao, hiểu biết về xử lý nước thải, vận hành các thiết bị
trong trạm xử lý.
Ta xác định được 2 phương án dây chuyền công nghệ:

20


PHƯƠNG ÁN 1:
Nước thải đầu vào
Thu khí CH4
Ngăn tiếp nhận
Song chắn rác

Máy nghiền rác

Bể lắng cát ngang

Sân phơi cát

Bể điều hòa
Trạm khí nén

Bùn

Bể lắng ly tâm I

Nước tách bùn

Bể AO

Bể nén bùn

Bể Mêtan

Bùn tuần hoàn

Bể lắng ly tâm II

Sân phơi bùn
Bùn dư

Máng trộn

Clo

Trạm cấp Clo

Bể tiếp xúc

Nguồn tiếp nhận
Đạt tiêu chuẩn loại A QCVN 14 : 2008/BTNMT

21

Phục vụ cho nông nghiệp hoặc chôn lấp


THUYẾT MINH 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.
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 nước thải được giữ lại. Cặn lắng được đưa đến bể mêtan để lên
men. Nước thải tiếp tục đi vào ngăn Anoxic của bể AO.
Trong ngăn Anoxic, nước thải sinh hoạt tồn tại một lượng nitơ chủ yếu tồn tại
dưới dạng hợp chất hữu cơ, amoniac và phosphat. Tại đây các vi khuẩn trong môi
trường yếm khí sẽ sử dụng các chất dinh dưỡng trong hợp chất hữu cơ làm thức ăn
để tăng trường và phát triển, đồng thời với quá trình đó là quá trình khử muối nitrat
và nitrit bằng cách lấy oxy từ chúng và giải phóng ra nitơ tự do và polyphốtphat
trong bùn dư và nước. Nước thải tiếp tục đi vào ngăn Aeroten.
Tại ngăn 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 ngang đợt II, phần bùn trong hỗn hợp bùn - nước sau ngăn Aeroten
sẽ được giữ lại, một phần sẽ được bơm tuần hoàn trở lại ngăn Anoxic nhằm ổn định

22

nồng độ bùn hoạt tính trong bể AO, phần còn lại sẽ đưa về bể nén bùn để giảm độ
ẩm và ổn định bùn hoạt tính dư, sau đó đưa qua bể mêtan.

23


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. Nước thải sau khi
xử lý sẽ được thải ra sông Sài Gòn.
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.

24


PHƯƠNG ÁN 2

Nước thải đầu vào
Thu khí CH4
Ngăn tiếp nhận
Song chắn rác

Máy nghiền rác

Bể lắng cát ngang

Sân phơi cát

Bể điều hòa
Trạm khí nén

Bùn

Bể lắng ngang I

Nước tách bùn

Bể Aeroten
Bể nén bùn

Bể Mêtan

Bùn tuần hoàn

Bể lắng ngang II

Máy nén bùn
Bùn dư

Máng trộn

Clo

Trạm cấp Clo

Phục vụ cho nông nghiệp hoặc chôn lấp

Bể tiếp xúc

Nguồn tiếp nhận
Đạt tiêu chuẩn loại A QCVN 14 : 2008/BTNMT

25