Đề tài Tính toán, thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt cho khu dân cư Mỹ Lợi tại xã Phước An, huyện Nhơn Trạch

045,045,0 25008000 2500 T TV T Q XX X Q (m 3 /ngày) = 28,125(m 3 /h)  Kiểm tra chỉ tiêu làm việc của bể Aerotank F/M = X So = 250018,0 5,127 = 0,284 (mgBOD/mgbùn.ngđ) Giá trị này nằm trong khoảng cho phép thiết kế bể khuấy trộn hoàn chỉnh là 0,2 ÷1. Tốc độ sử dụng chất nền của 1g bùn hoạt tính trong 1 ngày 250018,0 17,115,1270 X SS = 0,258 (mg/mg.ngđ) Tính toán, thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt cho khu dân cư Mỹ Lợi GVHD: PGS. TS Trương Thanh Cảnh SVTH : Lương Nguyễn Mỹ Chi Trang 65 Tải trọng thể tích bể: 348 150010.5,127 30 W QS L = 0,55 (kgBOD5/m 3.ngđ) (0,32 – 0,64kg BOD5/m 3 .ngày) [Nguồn: Bảng 6 – 1, Tính toán thiết kế các công trình xử lý NT, TS. Trịnh Xuân Lai]  Tính lƣợng ôxy cần thiết cung cấp cho bể Aerotank Lƣợng ôxy lý thuyết cần cung cấp theo điều kiện chuẩn OCo = o x Q (S - S) - 1,42×P f Với f: hệ số chuyển đổi giữa BOD5 và BOD20 là 0,67 OCo = 4,6842,1 67,0 10).17,115,127(1500 3 = 163,31(kgO2/ngđ) Lƣợng ôxy cần thiết trong điều kiện thực: OCt = OCo x S20 (T-20) sh L C 1 1 x x βC - C 1,024 α Trong đó: Cs20 : Nồng độ ôxy bão hòa trong nƣớc ở 20 o C, (mg/l) CL : Lƣợng ôxy hòa tan cần duy trì trong bể, (mg/l) Csh : Nồng độ ôxy bão hòa trong nƣớc sạch ứng với nhiệt độ 25 oC (nhiệt độ duy trì trong bể), (mg/l) : Hệ số điều chỉnh sức căng bề mặt theo hàm lƣợng muối. Đối với nƣớc thải, = 1 : Hệ số điều chỉnh lƣợng ôxy ngấm vào nƣớc thải do ảnh hƣởng của hàm lƣợng cặn, chất hoạt động bề mặt, loại thiết bị làm thoáng, hình dạng và kích thƣớc bể có giá trị từ 0,6 2,4. Chọn = 0,6. T : Nhiệt độ nƣớc thải, T= 250C OCt = 6,332 6,0 1 024,1 1 2)3,81( 08,9 31,165 )2025( (kgO2/ngđ) Tính toán, thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt cho khu dân cư Mỹ Lợi GVHD: PGS. TS Trương Thanh Cảnh SVTH : Lương Nguyễn Mỹ Chi Trang 66  Lƣợng không khí cần thiết cung cấp cho bể Qkk = f OU OC t Trong đó: OCt : Lƣợng ôxy thực tế cần sử dụng cho bể OU : Công suất hòa tan ôxy vào nƣớc thải của thiết bị phân phối. OU = Ou x h Trong đó: h : Chiều sâu ngập nƣớc của thiết bị phân phối. Chọn độ sâu ngập nƣớc của thiết bị phân phối (xem nhƣ gần sát đáy) và chiều cao của giá đỡ không đáng kể h = 4 (m). Ou : Lƣợng ôxy hòa tan vào 1m3 nƣớc thải của thiết bị phân phối bọt khí nhỏ và mịn ở chiều sâu 1m. Chọn Ou = 8 (gO2/m 3 .m) OU = Ou x h = 8 x 4 = 32 (gO2/m 3 ) f: Hệ số an toàn, chọn f = 1,5 Vậy Qkk = tOC OU x f = 32 106,332 3 x 1,5 = 15.590 (m 3/ngđ) = 0,18 m3/s Chọn đĩa phân phối khí dạng đĩa xốp đƣờng kính 250mm. Lƣu lƣợng riêng phân phối khí của đĩa thổi khí = 150 – 200 (l/phút), chọn = 170 (l/phút). Lƣợng đĩa thổi khí trong bể Aerotank: N = 68.63 1706024 590.1510 )/(6024 )/(10 333 phútl ngàymQkk (đĩa) Chọn N = 70 đĩa thổi khí.  Tính toán máy thổi khí Áp lực cần thiết của máy thổi khí: Hm = h1 + hd + H Trong đó: h1 : Tổn thất trong hệ thống ống vận chuyển h1 = 0,4 (m) hd : Tổn thất qua đĩa phun không quá 0,7m. Chọn hd = 0,6 (m) H : Độ sâu ngập nƣớc của miệng vòi phun H = 4 (m) Tính toán, thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt cho khu dân cư Mỹ Lợi GVHD: PGS. TS Trương Thanh Cảnh SVTH : Lương Nguyễn Mỹ Chi Trang 67 Hm = 0,4 + 0,6 + 4 = 5 (m) Công suất máy thổi khí Pmáy = en TRG 7,29 1 1 283,0 1 2 p p Trong đó: Pmáy : Công suất yêu cầu của máy nén khí , (Kw) G : Trọng lƣợng của dòng không khí , (kg/s) G = Qkk khí = 0,18 1,3 = 0,234 (kg/s) R : Hằng số khí , R = 8,314 (KJ/K.mol.0K) T1 : Nhiệt độ tuyệt đối của không khí đầu vào T1= 273 + 25 = 298 ( 0 K) P1 : Áp suất tuyệt đối của không khí đầu vào P1= 1 (atm) P2 : Áp suất tuyệt đối của không khí đầu ra P2 = )(49,11 13,10 atm Hm n = K K 1 = 0,283 ( K = 1,395 đối với không khí ) 29,7 : Hệ số chuyển đổi e : Hiệu suất của máy, chọn e = 0,8 Vậy: Pmáy = 8,0283,07,29 298314,8234,0 0,283 1,49 1 1 = 10,03 (Kw) = 14 (Hp)  Tính toán đƣờng ống dẫn khí Vận tốc khí trong ống dẫn khí chính, chọn vkhí = 15 (m/s) Lƣu lƣợng khí cần cung cấp, Qkk = 15.590 (m 3/ngđ) = 0,18 (m3/s) Đƣờng kính ống phân phối chính D = khi kk v Q4 = 14,315 18,04 = 0,123 (m) Chọn ống thép có đƣờng kính D = 140 mm. Từ ống chính ta phân làm 7 ống nhánh cung cấp khí cho bể, lƣu lƣợng khí qua mỗi ống nhánh: Q’k = 7 kkQ = 7 18,0 0,026 (m 3 /s) Tính toán, thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt cho khu dân cư Mỹ Lợi GVHD: PGS. TS Trương Thanh Cảnh SVTH : Lương Nguyễn Mỹ Chi Trang 68 Vận tốc khí qua mỗi ống nhánh v’khí = 15 (m/s) Đƣờng kính ống nhánh: d = ' '4 khi k v Q = 14,315 026,04 0,047 (m) Chọn loại ống thép có đƣờng kính = 49 mm.  Kiểm tra lại vận tốc Vận tốc khí trong ống chính Vkhí = 2 4 D Qk = 214,014,3 18,04 = 11,7 (m/s) Vậy Vkhí nằm trong khoảng cho phép (10 - 15 m/s) Vận tốc khí trong ống nhánh: v’khí = 2 '4 d Q k = 2049,014,3 026,04 = 13,79 (m/s) Vậy v’khí nằm trong khoảng cho phép (10 - 15 m/s) (Nguồn[3])  Tính toán đƣờng ống dẫn nƣớc thải ra khỏi bể Chọn vận tốc nƣớc thải trong ống: v = 1(m/s) Lƣu lƣợng nƣớc thải: Q = 1.500 (m3/ngày) = 0,017 (m3/s) Lƣu lƣợng bùn tuần hoàn: Qt = 675 (m 3 /ngày) = 0,0078 (m 3 /s) Lƣu lƣợng nƣớc thải ra khỏi bể Aerotank hay vào bể lắng: Qv = Q + Qt = 1.500 + 675 = 2.175 (m 3 /ngày) = 90,625 (m 3 /h). Chọn loại ống dẫn nƣớc thải là ống uPVC, đƣờng kính của ống: D = t4(Q Q ) v = 14,31 )0078,0017,0(4 = 0,177 (m) Chọn ống uPVC có đƣờng kính 200 mm.  Tính toán đƣờng ống dẫn bùn tuần hoàn Lƣu lƣợng bùn tuần hoàn Qt = 675 (m 3/ng.đ) = 0,0078 (m3/s). Chọn vận tốc bùn trong ống v= 2 (m/s) D = v Q4 = 14,32 0078,04 = 0,07 (m) = 70 (mm) Tính toán, thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt cho khu dân cư Mỹ Lợi GVHD: PGS. TS Trương Thanh Cảnh SVTH : Lương Nguyễn Mỹ Chi Trang 69 Chọn ống uPVC có đƣờng kính 76 mm. Bảng 4.12. Tổng hợp tính toán bể Aerotank Thông số Kí hiệu Đơn vị Giá trị Thời gian lƣu nƣớc t h 5,57 Kích thƣớc bể Chiều dài L mm 10.000 Chiều rộng B mm 9.000 Chiều cao hữu ích H mm 4.000 Chiều cao xây dựng Hxd mm 4.500 Số đĩa khuyếch tán khí n đĩa 70 Đƣờng kính ống dẫn khí chính D mm 140 Đƣờng kính ống nhánh dẫn khí dn mm 49 Đƣờng kính ống dẫn nƣớc vào Dv, mm 114 Đƣờng kính ống dẫn nƣớc ra D r mm 200 Thể tích bể Aerotank Wt m 3 405 4.4.8 Bể lắng II Chức năng Bùn sinh ra từ bể Aerotank và các chất lơ lửng sẽ đƣợc lắng ở bể lắng II và một phần bùn hoạt tính sẽ đƣợc tuần hoàn trở lại bể Aerotank Tính toán Chọn tải trọng bề mặt thích hợp cho loại bùn hoạt tính là LA = 30m 3 /m 2 .d và tải trọng chất rắn là LSS = 9,22 kg/m 2 .h [Trang 121: “Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp – Tính toán thiết kế công trình” Lâm Minh Triết – Nguyễn Thanh Hùng – Nguyễn Phước Dân] Diện tích mặt thoáng của bể lắng II trên mặt bằng ứng với lƣu lƣợng trung bình tính theo công thức: F1 = 30 1500 A tb ngày L Q = 50 (m 2 ) Trong đó: Q tb ngđ : Lƣu lƣợng trung bình ngày đêm. Tính toán, thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt cho khu dân cư Mỹ Lợi GVHD: PGS. TS Trương Thanh Cảnh SVTH : Lương Nguyễn Mỹ Chi Trang 70 LA : Tải trọng bề mặt ứng với lƣu lƣợng trung bình lấy theo bảng. Diện tích mặt thoáng của bể lắng II trên mặt bằng ứng với tải trọng chất rắn lớn nhất tính theo công thức: )(5,51 22,9 102500)6,075,11875,118(10)( 2 33max 2 m L XQQ F SS th hh Trong đó: max hQ : Lƣu lƣợng lớn nhất giờ. th hQ : Lƣu lƣợng bùn tuần hoàn lớn nhất trong giờ = 0,6x max hQ . 0,6 : Hệ số tuần hoàn = 0,6 LSS : Tải trọng chất rắn lớn nhất. Chọn LSS = 9,22 kg/m 2 .h Diện tích mặt thoáng thiết kế của bể lắng đợt II trên mặt bằng sẽ là giá trị lớn nhất trong số 2 giá trị của F1, F2 ở trên. Nhƣ vậy, diện tích mặt thoáng thiết kế chính là F = F1 = 51,5 (m 2 ). Đƣờng kính bể lắng: 5,51 44 FD = 8 (m) Chọn D = 8 (m). Đƣờng kính ống trung tâm: d = 20% x D = 20% x 8 = 1,6 (m) Chọn chiều cao hữu ích của bể lắng là H = 3,5m, chiều cao lớp bùn lắng hbl = 0,7m, và chiều cao bảo vệ hbv= 0,3m. Vậy chiều cao tổng cộng của bể lắng II: Htc = H + hbl + hbv = 3,5 + 0,7 + 0,3 = 4,5 (m) Chiều cao ống trung tâm: h = 60% x H = 60% x 3,5 = 2,1 (m) Thể tích thực của bể lắng ly tâm đợt II: W = F x H = 51,5 x 4,5 = 231,75 (m 3 ) Thời gian lƣu nƣớc của bể lắng: t = )(14,2 )/(6,05,65,62 )(75,231 3 3 h hm m QQ th Trong đó: Tính toán, thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt cho khu dân cư Mỹ Lợi GVHD: PGS. TS Trương Thanh Cảnh SVTH : Lương Nguyễn Mỹ Chi Trang 71 Q :Lƣu lƣợng nƣớc thải trung bình giờ, (m3/h). Qth : Lƣu lƣợng tuần hoàn về bể Aerotank = 62,5 x 0,6 (m 3 /h). 0,6 : Hệ số tuần hoàn = 0,6  Máng thu nƣớc Vận tốc nƣớc chảy trong máng: chọn v = 0,6 (m/s) (Quy phạm 0,6 – 0,7m/s) Diện tích mặt cắt ƣớt của máng: A = )(042,0 )/(86400)/(6,0 )/(6751500 2 3 m ngàyssm ngàym v QQ t (cao x rộng) = ( 250mm x 120mm)/máng Để đảm bảo không quá tải trong máng chọn kích thƣớc máng: cao x rộng = (250mm x 120mm). Máng bê tông cốt thép dày 100mm, có lắp thêm máng răng cƣa thép tấm không gỉ.  Máng răng cƣa Đƣờng kính máng răng cƣa đƣợc tính theo công thức: Drc = D – (0,12 + 0,1 + 0,003) x 2 = 8 – 2 x 0,403 = 7,554 (m) Trong đó D : Đƣờng kính bể lắng II, D = 8 (m) 0,3 : Bề rộng máng tràn = 120 (mm) = 0,12 (m) 0,1 : Bề rộng thành bê tông = 100 (mm) = 0,1 (m) 0,003 : Tấm đệm giữa máng răng cƣa và máng bê tông = 3 (mm) Máng răng cƣa đƣợc thiết kế có 4 khe/m dài, khe tạo góc 90o Nhƣ vậy tổng số khe dọc theo máng bê tông là : 7,554 x x 4 = 94,87 (khe) Lƣu lƣợng nƣớc chảy qua mỗi khe: Qkhe = 4 3 10.65,2 )/(86400)(95 675)/(1500 ngàyskhe ngàym Sokhe QQ t Mặt khác ta lại có: Qkhe = )/(10.65,242,1 2 2 15 8 342 5 2 5 smHtgHgCd Trong đó: Tính toán, thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt cho khu dân cư Mỹ Lợi GVHD: PGS. TS Trương Thanh Cảnh SVTH : Lương Nguyễn Mỹ Chi Trang 72 Cd : Hệ số lƣu lƣợng, Cd = 0,6 g : Gia tốc trọng trƣờng (m/s2) : Góc của khía chữ V, o90 H : Mực nƣớc qua khe (m) Giải phƣơng trình trên ta đƣợc: 2 5 lnH = ln(2,67.10 -4 ) => lnH = -3,47 => H = e -3,47 = 0,0317 H = 0,0317 (m) = 31,7 (mm) < 50 (mm) chiều sâu của khe đạt yêu cầu Tải trọng thu nƣớc trên 1m dài thành tràn: q = t rc Q+Q 2πD = )./(248)./(85,45 554,72 6751500 33 ngàymmngàymm (Nguồn [3])  Tính ống dẫn nƣớc thải, ống dẫn bùn Ống dẫn nước thải ra Chọn vận tốc nƣớc thải chảy trong ống v = 0,7 (m/s) Lƣu lƣợng nƣớc thải : Q = 62,5 (m3/h). Đƣờng kính ống là: D = v Q 3600 4 = 14,37,03600 5,624 =0,177 (m) = 177 (mm) Chọn ống nhựa uPVC có đƣờng kính =200mm Ống dẫn bùn: Chọn vận tốc bùn chảy trong ống: v = 2 (m/s) Lƣu lƣợng bùn: Qb = Qt + Qw = 28,125 + 0,36 = 28,485 (m 3 /h) Trong đó: Qt : Lƣu lƣợng bùn hoạt tính tuần hoàn về bể Aerotank 675 (m 3 /ngày) = 28,125 (m 3 /h) Qw : Lƣu lƣợng bùn dƣ từ bể Aerotank 8,62 (m 3 /ngày) = 0,36 (m 3 /h) Đƣờng kính ống dẫn là: D = v Qb 3600 4 = 14,323600 485,284 = 0,071 (m) Chọn ống nhựa uPVC đƣờng kính ống = 76mm. Tính toán, thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt cho khu dân cư Mỹ Lợi GVHD: PGS. TS Trương Thanh Cảnh SVTH : Lương Nguyễn Mỹ Chi Trang 73  Bơm bùn tuần hoàn Lƣu lƣợng bơm: Qt = 675 (m 3/ng.đ) = 0,0078 (m3/s). Cột áp của bơm: H = 10 (m) Công suất bơm: 8,01000 1081,910000078,0 1000 HgQ N t = 0,95 (Kw) Kw1 Trong đó: : Hiệu suất chung của bơm từ 0,72 - 0,93 , chọn = 0,8 : Khối lƣợng riêng của nƣớc (kg/m3) Chọn bơm bùn lắng: Loại bơm ly tâm trục ngang. Công suất 1 (Kw). Bùn chủ yếu đƣợc tuần hoàn lại bể Aerotank, bùn dƣ dẫn vào bể nén bùn.  Thiết bị cào bùn bể lắng Loại cầu trung tâm. Hoạt động với vận tốc chậm, gom bùn lắng ở đáy bể về hố gom bùn. Từ đây, bùn đƣợc bơm hút đi. Chế độ vận hành 24/24. Hàm lƣợng SS và BOD5, COD sau khi qua bể lắng II giảm: 4 SSL = 3 SSL (1 – 80%) = 127,5 x 0,2 = 25,5 (mg/l) BODL 4 = BODL 3 (1 – 85%) = 150 x 0,15 = 22,5 (mg/l) CODL 4 = CODL 3 (1 – 85%) = 284,4 x 0,15 = 42,66 (mg/l) Bảng 4.13. Tổng hợp tính toán bể lắng đợt II Thông số Kí hiệu Đơn vị Giá trị Đƣờng kính bể lắng D mm 8.000 Chiều cao bể lắng Htc mm 4.500 Đƣờng kính ống trung tâm d mm 1.600 Chiều cao ống trung tâm h mm 2.100 Thời gian lƣu nƣớc t h 2,14 Đƣờng kính máng răng cƣa Drc mm 7.554 Tổng số khe của máng răng cƣa n khe 95 Thể tích bể lắng đợt II W m3 231,75 Tính toán, thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt cho khu dân cư Mỹ Lợi GVHD: PGS. TS Trương Thanh Cảnh SVTH : Lương Nguyễn Mỹ Chi Trang 74 4.4.9 Bể khử trùng Chức năng Sau các giai đoạn xử lý cơ học, sinh học…song song với việc làm giảm nồng độ các chất ô nhiễm đạt tiêu chuẩn quy định thì số lƣợng vi trùng cũng giảm đáng kể đến 90-95%. Tuy nhiên lƣợng vi trùng vẫn còn cao và theo nguyên tắc bảo vệ vệ sinh nguồn nƣớc là cần thực hiện giai đoạn khử trùng nƣớc thải Tính toán Với trạm xử lý có công suất Q = 1.500 (m3/nga.đ) ta chọn Clorua vôi để khử trùng. Phản ứng phân hủy Clorua vôi xảy ra nhƣ sau. 2 2 2 2 2 2 2( )CaOCl H O CaCl Ca OH HOCl HOCl lại phân ly thành Clohydric và oxy tự do : HOCl HCl O - HOCl, O - là những chất oxy hóa mạnh có khả năng tiêu diệt vi trùng. Thể tích bể tiếp xúc: W = Q x t = )(30 )(60 )/(5,62 3 phút phút hm = 31,25 m 3 Trong đó: Q : Lƣu lƣợng nƣớc thải đƣa vào bể tiếp xúc, (m3/h) t : Thời gian tiếp xúc, t = 30 (phút) [Nguồn: Điều 8.28.5 TCVN 7957 – 2008] Chọn chiều sâu lớp nƣớc trong bể H = 1,5m. Diện tích mặt thoáng của bể tiếp xúc khi đó sẽ là: F = )(5,1 )(25,31 3 m m H = 21 m 2 Chiều cao xây dựng bể tiếp xúc: Hxd = H + hbv = 1,5 + 0,3 = 1,8 m Chọn bể tiếp xúc gồm 5 ngăn, diện tích mỗi ngăn: )(25,5 4 21 4 2m F f Kích thƣớc mỗi ngăn: l x b = 7,5m x 0,7 m Tổng chiều rộng bể: 0,7 x 4 = 2,8 (m) Tính toán, thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt cho khu dân cư Mỹ Lợi GVHD: PGS. TS Trương Thanh Cảnh SVTH : Lương Nguyễn Mỹ Chi Trang 75 Thể tích thực của bể tiếp xúc: Wt = 7,5 x 2,8 x 1,8 = 37,8 (m 3 )  Tính ống dẫn nƣớc thải ra Chọn vận tốc nƣớc thải chảy trong ống: v = 0,7m/s Đƣờng kính ống dẫn: 14,37,086400 150044 v Q D = 0,177m = 177mm Chọn ống nhựa uPVC đƣờng kính ống = 200 mm  Tính toán hoá chất Lƣợng clo tiêu thụ trong một ngày: Mclo = Q x C = 1.500 (m 3 /ngày) x 2 (mg/l) / 1.000 = 3 (kg/ngày) Bảng 4.14. Tổng hợp tính toán bể khử trùng Thông số Kí hiệu Đơn vị Giá trị Kích thƣớc bể Dài L mm 7.500 Rộng B mm 2.800 Cao công tác H mm 1.500 Cao xây dựng Hxd mm 1.800 Thể tích bể tiếp xúc W m3 37,8 Lƣợng clo tiêu thụ Mclo kg/ngày 3 4.4.10 Bể nén bùn Chức năng Bùn dẫn về bể nén bùn thƣờng có độ ẩm rất cao. Do đó bể nén bùn có nhiệm vụ để tách bớt nƣớc theo nguyên tắc nén trọng lực, làm giảm sơ bộ độ ẩm của bùn (độ ẩm từ 97% xuống 95%), tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình xử lý bùn tiếp theo. Tính toán - Bùn hoạt tính ở bể lắng II phải xử lý : Qdƣ = 8,62m3/ngày Tính toán, thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt cho khu dân cư Mỹ Lợi GVHD: PGS. TS Trương Thanh Cảnh SVTH : Lương Nguyễn Mỹ Chi Trang 76 - Chọn hệ số an toàn khi thiết kế cho bể nén bùn là 135% Qn = Qdƣ x 1,35 = 8,62 x 1,35 = 11,637 m 3 /ngày - Vận tốc chảy của chất lỏng ở vùng lắng trung bể nén bùn kiểu lắng đứng không lớn hơn 0,1mm/s. Chọn v1 = 0,03 mm/s (điều 6.17 – TCXD51-2008). - Vận tốc bùn trong ống trung tâm Chọn v2 = 28 mm/s. - Thời gian lắng bùn: t = 12 h (điều 6.17 – TCXD51-2008). - Diện tích hữu ích của bể: 2 1 1 49,4 24360003.0 1000637,11 m v Q A n - Diện tích ống trung tâm của bể: 2 2 2 0047.0 24360028 1000637,11 m v Q A n - Diện tích tổng cộng của bể: A = A1 + A2 = 4,49 + 0.0047 = 4,4947m 2 Đƣờng kính của bể nén bùn: D = 4947,444 A = 2,4 m Đƣờng kính ống trung tâm: d = 20% x D = 0,2 x 2,4 = 0,48 (m) Chiều cao ống trung tâm: h = 0,52 x H = 0,52 x 3,55 = 1,85 (m) Chọn chiều cao công tác của bể H = 1,85m Chiều cao tổng cộng của bể nén bùn: Htc = H + h1 + h2 + h3 = 1,85 + 0,4 + 0,3 + 1 = 3,55 (m) Trong đó: h1 : Khoảng cách từ mực nƣớc đến thành bể, h1 = 0,4 (m) h2 : Chiều cao lớp bùn và lắp đặt thiết bị gạt bùn ở đáy, h2 = 0,3 (m) h3 : Chiều cao từ đáy bể đến mức bùn, h3 = 1 (m) Thể tích thực của bể nén bùn: Wt = A x Htc = 4,4947 x 3,55 = 15,73 (m 3 ) Tính toán, thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt cho khu dân cư Mỹ Lợi GVHD: PGS. TS Trương Thanh Cảnh SVTH : Lương Nguyễn Mỹ Chi Trang 77 Nƣớc tách ra trong bể nén bùn đƣợc đƣa về bể thu gom để tiếp tục xử lý.  Máng thu nƣớc Vận tốc nƣớc chảy trong máng: 0,6 – 0,7 m/s, chọn v = 0,6 m/s. Diện tích mặt cắt ƣớt của máng A = 029,0 )/(86400)/(6,0 )/(1500 3 ngàyssm ngàym v Q (m 2 ) = 29.000 (mm 2 ) (cao x rộng) = (250mm x 250mm)/máng Máng bê tông cốt thép dày 100mm, có lắp thêm máng răng cƣa thép tấm không gỉ.  Máng răng cƣa Đƣờng kính máng răng cƣa đƣợc tính theo công thức: Drc = D – (0,25 + 0,1 + 0,003) x 2 = 2,4 – 0,303 = 2,097 (m) Trong đó: D : Đƣờng kính bể nén bùn, D = 2,4 (m) 0,25 : Bề rộng máng tràn = 250 (mm) = 0,25 (m) 0,1 : Bề rộng thành bê tông = 100 (mm) = 0,1 (m) 0,003: Tấm đệm giữa máng răng cƣa và máng bê tông = 3(mm) Máng răng cƣa đƣợc thiết kế có 8 khe/m dài, khe tạo góc 90o. Nhƣ vậy tổng số khe dọc theo máng bê tông là: 2,097 x x 8 = 52,67 (khe) Lƣu lƣợng nƣớc chảy qua mỗi khe: Qkhe = )/(10.27,3 )/(86400)(53 )/(1500 34 3 sm ngàyskhe ngàym Sokhe Q Mặt khác ta lại có: Qkhe = gCd 2 15 8 )/(10.27,342,1 2 342 5 2 5 smHtgH Trong đó: Cd : Hệ số lƣu lƣợng, Cd = 0,6 g : Gia tốc trọng trƣờng (m/s2). : Góc của khía chữ V, o90 H : Mực nƣớc qua khe (m) Tính toán, thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt cho khu dân cư Mỹ Lợi GVHD: PGS. TS Trương Thanh Cảnh SVTH : Lương Nguyễn Mỹ Chi Trang 78 Giải phƣơng trình trên ta đƣợc: 5/2 x lnH = ln(2,3.10 -4 ) => lnH = -3,35 => H = e -3,35 = 0,036 Vậy H = 0,036 (m) = 36 mm < 50 mm chiều sâu của khe đạt yêu cầu Tải trọng thu nƣớc trên 1m dài thành tràn: q = rcD Q 2 = )./(500)./(9,113 )(097,22 )/(1500 33 3 ngàymmngàymm m ngàym Bảng 4.15. Tổng hợp tính toán bể nén bùn Thông số Kí hiệu Đơn vị Giá trị Đƣờng kính bể nén bùn D mm 2.400 Đƣờng kính ống trung tâm D mm 480 Chiều cao tổng cộng Htc mm 3.550 Thể tích bể nén bùn Wt m 3 15,73 4.4.11 Máy ép bùn Chức năng Thiết bị lọc ép bùn dây đai là một thiết bị dùng để khử nƣớc ra khỏi bùn vận hành dƣới chế độ cho bùn liên tục vào thiết bị. Về nguyên tắc, đối với thiết bị này, để tách nƣớc ra khỏi bùn có thể áp dụng các công đoạn sau: 1) Ổn dịnh bùn bằng hóa chất; 2) Tách nƣớc dƣới tác dụng của trọng lực; 3) Tách nƣớc dƣới tác dụng của lực ép dây đai nhờ truyền động cơ khí. Đối với các thiết bị ép bùn bằng dây đai, bùn sau khi đã ổn định bằng hóa chất đầu tiên đƣợc đƣa vào thùng thoát nƣớc trọng lực, ở đây bùn sẽ đƣợc nén và phần lớn nƣớc đƣợc tách ra khỏi bùn nhờ trọng lực. Có thể sử dụng thiết bị lọc chân không trong vùng này để nâng cao khả năng thoát nƣớc và giảm mùi hôi. Sau vùng thoát nƣớc trọng lực là vùng nén ép áp lực thấp. Trong vùng này, bùn đƣợc nén ép giữa 2 dây đai chuyển động trên các con lăn. Dây đai phía dƣới làm bằng vải thƣa hay lƣới sợi mịn xốp. Khi bùn chuyển động trên dây đai trong vùng nén ép thấp, dƣới tác dụng lực ép dây đai và các con lăn, nƣớc trong bùn sẽ thoát ra đi xuyên qua dây đai xuống phía dƣới vào ngăn chứa nƣớc bùn bên dƣới. Cuối cùng bùn sẽ đi qua vùng nén áp lực cao hay vùng cắt. Trong vùng này bùn sẽ đi theo các hƣớng zic Tính toán, thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt cho khu dân cư Mỹ Lợi GVHD: PGS. TS Trương Thanh Cảnh SVTH : Lương Nguyễn Mỹ Chi Trang 79 zắc và chịu lực cắt khi đi xuyên qua một chuỗi các con lăn. Dƣới tác dụng của lực cắt và lực ép, nƣớc tiếp tục đƣợc tách ra khỏi bùn. Bùn ở dạng bánh đƣợc tạo ra sau khi qua thiết bị ép bùn kiểu lọc dây đai. Tính toán Thiết bị ép bùn kiểu lọc dây đai thƣờng đƣợc chế tạo với bề rộng dây đai từ 0,5m đến 3,5m. Tải trọng bùn thƣờng từ 90 đến 680 kg/m.h phụ thuộc vào loại bùn và nồng độ bùn. Năng suất thủy lực của thiết bị tính căn cứ vào bề rộng từ 1,6 đến 6,3l/m.s. Đặc tính kỹ thuật khử nƣớc đối với bùn hoạt tính dƣ nhƣ sau: Khối lƣợng bùn cần ép là 8,62 m3/ngày.đêm = 8.620 kg/ng.đ Chọn nồng độ bùn ban đầu 2% (Quy phạm: 1 ÷ 4%) Nồng độ bùn sau khi ép 18% (Quy phạm: 12 ÷ 20%) Khối lƣợng bùn sau khi ép : 100 12620.8 = 1034,4 (kg/ngày) Số giờ hoạt động của thiết bị: 9h/ngày Tải trọng bùn tính trên 1m chiều rộng băng ép chọn bằng 90 kg/m.h Chiều rộng băng ép 5009 8620 = 1,915 m Chọn: 01 thiết bị lọc ép dây đai, bề rộng dây đai 2m 02 bơm bùn (1 bơm hoạt động, 1 bơm dự phòng) Đặc tính bơm Q = 8,62 m3/ h, cột áp H = 10m Chất kết tủa polymer khử nước cho bùn Lƣợng bùn khô là 1034,4 kg/ngày. Thời gian vận hành: 4h/ngày, 2 ngày máy ép bùn hoạt động 1 lần. Suy ra lƣợng bùn khô cần ép trong 1 giờ là: hkgmbùn /2,517 4 24,1034 Liều lƣợng polymer sử dụng là 5kg/tấn bùn. Liều lƣợng polymer (chất rắn) tiêu thụ bằng: hkg /58,2 1000 52,517 Hệ thống châm polymer Tính toán, thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt cho khu dân cư Mỹ Lợi GVHD: PGS. TS Trương Thanh Cảnh SVTH : Lương Nguyễn Mỹ Chi Trang 80 Theo thực nghiệm thì hàm lƣợng polymer hòa tan trong nƣớc là 0,2% (kg/l) = 2‰ (kg/l) = 2g/l. Suy ra lƣợng dung dịch châm vào bằng 2,58/2 = 1,425 (m3/h). Chọn 1 hệ thống châm polymer công suất 1,5 m3/h. 4.5 DỰ TOÁN CHI PHÍ XÂY DỰNG VÀ THIẾT BỊ 4.5.1 Phần xây dựng Bảng 4.17. Khái toán các công trình hạng mục: STT HẠNG MỤC THỂ TÍCH(M 3 ) SỐ LƢỢNG ĐƠN GIÁ THÀNH TIỀN 1 Bể thu gom 46,4 1 2.200.000 102.080.000 2 Bể lắng cát 5 2 2.200.000 22.000.000 3 Sân phơi cát 54 2 2.200.000 237.600.000 4 Bể điều hòa 315 1 2.200.000 693.000.000 5 Bể Aerotank 405 1 2.200.000 891.000.000 6 Bể lắng II 231,75 1 2.200.000 509.850.000 7 Bể tiếp xúc khử trùng 37,8 1 2.200.000 83.160.000 8 Bể nén bùn 15,73 1 2.200.000 34.606.000 9 Nhà điều hành 50m2 1 1.500.000 75.000.000 10 Lan can bảo vệ 1 Bộ 1 20.000.000 20.000.000 11 Sàn công tác 1 Bộ 1 20.000.000 20.000.000 TỔNG CỘNG 2.688.296.000 Tính toán, thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt cho khu dân cư Mỹ Lợi GVHD: PGS. TS Trương Thanh Cảnh SVTH : Lương Nguyễn Mỹ Chi Trang 81 4.5.2 Phần thiết bị Bảng 4.18. Khái toán chi phí thiết bị STT Tên Thiết Bị Đơn Vị Số Lƣợng Đơn Giá Thành Tiền 1 Song chắn rác Song chắn rác Vật liệu: Inox 304 Bộ 2 2.000.000 4.000.000 2 Hố thu gom Bơm chìm Công suất: 4.0 Kw 3P/380V/50Hz Xuất xứ: Shinmaywa, Nhật Máy 2 25.000.000 50.000.000 4 Bể điều hòa Máy thổi khí Công suất:5.0Kw 3P/380V/50Hz Xuất xứ: Shinmaywa, Nhật Máy 2 100.000.000 200.000.000 Đĩa phân phối khí Lƣu lƣợng khí: 70 lít/phút Đĩa 49 280.000 13.720.000 Bơm chìm Công suất: 5.0Kw-3P/380V/50Hz Xuất xứ: Hãng Shinmaywa, Nhật Máy 2 30.000.000 60.000.000 5 Bể Aerotank Máy thổi khí Công suất 10Kw- 3P/380V/50Hz Xuất xứ: Hãng Shinmaywa, Nhật Máy 2 125.000.000 250.000.000 Đĩa phân phối khí Lƣu lƣợng khí: 170 lít/phút Đĩa 70 350,000 24.500.000 6 Bể lắng II Ống trung tâm Vật liệu: Inox 304, dày 3mm Cái 1 5.000.000 5.000.000 Tính toán, thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt cho khu dân cư Mỹ Lợi GVHD: PGS. TS Trương Thanh Cảnh SVTH : Lương Nguyễn Mỹ Chi Trang 82 Máng răng cƣa Vật liệu: Inox 304, dày 3mm Cái 1 4.000.000 4.000.000 Thanh gạt bùn Vật liệu: Thép CT 3 Cái 1 6.000.000 6.000.000 Bơm bùn tuần hoàn Công suất:1.0Kw- 3P/380V/50Hz Xuất xứ : Hãng Shinmaywa, Nhật Máy 2 15.000.00 30.000.000 Thiết bị cào bùn Bộ 1 3.000.000 3.000.000 Môtơ quay Máy 1 6.000.000 6.000.000 7 Bể tiếp xúc khử trùng Bồn hóa chất Vật liệu: Composit V = 500 lít Xuất xứ: Việt Nam Bồn 1 1.000.000 1.000.000 Bơm định lƣợng Q = 0,5 l/h Áp lực 10 bar Xuất xứ : Blue White – USA Máy 1 6.000.000 6.000.000 8 Bể nén bùn Ống trung tâm Vật liệu: Inox 304, dày 3mm Cái 1 1.000.000 1.000.000 Máng răng cƣa Vật liệu: Inox 304, dày 3mm Cái 1 3.000.000 3.000.000 Môtơ quay Máy 1 4.500.000 4.500.000 Bơm bùn dƣ đến máy ép bùn Công suất:1,5 Kw- 3P/380V/50Hz Xuất xứ : Hãng Shinmaywa, Nhật Máy 2 19.000.000 38.000.000 9 Máy ép bùn Máy 1 130.000.000 130.000.000 10 Tủ điện điều khiển Bộ 1 150.000.000 150.000.000 Tính toán, thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt cho khu dân cư Mỹ Lợi GVHD: PGS. TS Trương Thanh Cảnh SVTH : Lương Nguyễn Mỹ Chi Trang 83 11 Hệ thống đƣờng ống, van, co, tê Bộ 1 70.000.000 70.000.000 TỔNG CỘNG 1.059.720.000 4.5.3 Tổng dự toán vốn đầu tư ban đầu Bảng 4.19. Bảng tổng chi phí STT Các hạng mục công trình Giá tiền (VNĐ) 1 Phần xây dựng 2.688.296.000 2 Phần thiết bị 1.059.720.000 3 Tổng chi phí xây dựng, và thiết bị trƣớc thuế 3.748.016.000 4 VAT 10% 374.801.600 5 Tổng chi phí sau thuế 4.122.817.600 Chi phí cơ bản đƣợc khấu hao trong 20 năm, vậy chi phí khấu hao mỗi năm sẽ là: 880.140.206 20 6004.122.817. VNĐ Chi phí khấu hao trong 1 ngày cho 1m3 nƣớc thải là: 51,376 365x1500 0206.140.88 VNĐ 4.5.4 Suất đầu tư cho 1m3 nước thải Suất đầu tƣ cho 1 m3 nƣớc thải = ( chi phí xây dựng + chi phí thiết bị)/Lƣu lƣợng nƣớc thải. = 33.677.498.2 1500 0003.748.016. VNĐ 4.5.5 Chi phí xử lý cho 1m3 nước thải A. Chi phí vận hành Tính toán, thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt cho khu dân cư Mỹ Lợi GVHD: PGS. TS Trương Thanh Cảnh SVTH : Lương Nguyễn Mỹ Chi Trang 84  Chi phi năng lượng Bảng 4.20. Chi phí năng lƣợng STT Thiết bị tiêu thụ điện Vị trí Số máy hoạt động Công suất (kW) Thời gian HĐ (h/ngày) Công suất trong ngày Kw/ngày 1 Bơm nhúng chìm Hố thu gom 1 4 24 96 2 Bơm nhúng chìm Bể điều hoà 1 2 24 48 3 Bơm bùn tuần hoàn Bể lắng II 1 1 24 24 4 Bơm bùn dƣ Bể lắng II 1 0,55 4 2,2 5 Bơm bùn đến máy ép bùn Bể nén bùn 1 1,5 4,5 6,75 6 Máy thổi khí ở Aerotank Bể Aerotank 1 10 24 240 7 Máy thổi khí Bể điều hoà 1 5 24 120 8 Mô tơ quay Bể lắng, nén bùn 2 1,2 24 28,8 9 Máy ép bùn Nhà để máy ép bùn 1 15 4,5 67,5 10 Tủ điều khiển tự động Nhà điều hành 1 12 24 288 Tổng điện tiêu thụ 921,25 Chi phí điện năng (Đ) Điện năng tiêu thụ trong 01 ngày = 921,25 Kw/ngày Đơn giá điện cấp cho sản xuất là: 2.000 VNĐ/Kw/h Chi phí điện năng cho 01 ngày vận hành: Đ = 921,25 x 2.000 = 1.842.500 (VNĐ) Chi phí điện năng cho 1m3 nƣớc thải VND33,228.1 1500 1.842.500 Tính toán, thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt cho khu dân cư Mỹ Lợi GVHD: PGS. TS Trương Thanh Cảnh SVTH : Lương Nguyễn Mỹ Chi Trang 85  Chi phí hóa chất Bảng 4.21. Chi phí hoá chất STT Mục đích Loại Khối lƣợng (kg/ngày) Đơn giá (VND) Thành tiền (VND) 1 Khử trùng CaOCl2 3 20.000 60.000 2 Ổn định bùn Polyme 2,58 40.000 103.200 TỔNG CỘNG 163.200 Chi phí hoá chất cho 1 m3 nƣớc thải 163.200/1500 = 1.088  Chi phí nhân công Hệ thống cần 1 kỹ sƣ, 4 nhân công vận hành Bảng 4.22. Chi phí công nhân STT Vai trò Số lƣợng Lƣơng ( triệu đồng/ tháng) 1 Kỹ sƣ 1 5.000.000 3 Ngƣời vận hành 4 12.000.0000 TỔNG CỘNG 17.000.000 Chi phí nhân công cho 1 m 3 nƣớc thải 8,377 30x1500 17.000.000 đồng/m3 nƣớc thải. Tổng chi phí vận hành Tổng chi phí vận hành = chi phí năng lƣợng + chi phí hoá chất + chi phí nhân công = 13,694.28,377088.133,228.1 đồng /m3 nƣớc thải.  Chi phí xử lý 1m3 nước thải Chi phí xử lý 1 m3 nƣớc thải = chi phí vốn đầu tƣ ban đầu + chi phí khấu hao = 376,51 + 2694,13 = 3070,64 đồng/ m3 nƣớc thải. Tính toán, thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt cho khu dân cư Mỹ Lợi GVHD: PGS. TS Trương Thanh Cảnh SVTH : Lương Nguyễn Mỹ Chi Trang 86 4.6 QUY TRÌNH VẬN HÀNH VÀ BẢO DƢỠNG HỆ THỐNG 4.6.1 Quy trình vận hành Trong lúc vận hành hàng ngày phải chú ý các yếu tố sau: - Vớt rác tại song chắn rác; - Kiểm tra bổ sung hóa chất đầy đủ; - Làm sạch máng tràn; - Vớt cặn nổi trên bề mặt bể lắng; - Kiểm tra bảo dƣỡng các thiết bị cơ điện; - Kiểm tra máy bơm thƣờng xuyên tránh gây tắc bơm . Ngoài các hoạt động thƣờng nhật còn có các hoạt động không tiến hành hằng ngày mà làm theo định kỳ nhƣ lấy mẫu làm sạch các bể và bảo trì thiết bị. 4.6.2 Quy trình vận hành giai đoạn khởi động  Bể Aerotank Chuẩn bị bùn Bùn sử dụng là loại bùn xốp có chứa nhiều vi sinh vật có khả năng oxy hóa và khoáng hóa các chất hữu cơ có trong nƣớc thải. Tùy theo tính chất và điều kiện môi trƣờng của nƣớc thải mà sử dụng bùn hoạt tính cấy vào bể xử lý khác nhau. Nồng độ bùn ban đầu cần cung cấp cho bể hoạt động là 1g/l – 1,5g/l. Do đó thể tích bùn cần thiết cho 1 bể khoảng 190m3. Kiểm tra bùn Chất lƣợng bùn : Bông bùn phải có kích thƣớc đều nhau. Bùn tốt sẽ có màu nâu. Nếu điều kiện cho phép có thể tiến hành kiểm tra chất lƣợng và thành phần quần thể vi sinh vật của bể định lấy bùn sử dụng trƣớc khi lấy bùn là 2 ngày. Vận hành Quá trình phân hủy hiếu khí và thời gian thích nghi của các vi sinh vật diễn ra trong bể Aerotank thƣờng diễn ra rất nhanh, do đó thời gian khởi động bể rất ngắn. Các bƣớc tiến hành nhƣ sau: Kiểm tra hệ thống nén khí, các van cung cấp khí. Tính toán, thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt cho khu dân cư Mỹ Lợi GVHD: PGS. TS Trương Thanh Cảnh SVTH : Lương Nguyễn Mỹ Chi Trang 87 Cho bùn hoạt tính vào bể. Trong bể Aerotank, quá trình phân hủy của vi sinh vật phụ thuộc vào các điều kiện sau: pH của nƣớc thải, nhiệt độ, các chất dinh dƣỡng, nồng độ bùn và tính đồng nhất của nƣớc thải. Do đó cần phải theo dõi các thông số pH, nhiệt độ, nồng độ COD, nồng độ MLSS, SVI, DO đƣợc kiểm tra hàng ngày; Chỉ tiêu BOD5, nitơ, photpho chu kỳ kiểm tra 1 lần/ tuần. Cần có sự kết hợp quan sát các thông số vật lý nhƣ độ mùi, độ màu, độ đục, lớp bọt trong bể cũng nhƣ dòng chảy. Tần số quan sát là hàng ngày. Chú ý: Trong giai đoạn khởi động cần làm theo hƣớng dẫn của ngƣời có chuyên môn. Cần phải sửa chữa kịp thời khi gặp sự cố. Quy trình vận hành hằng ngày Bể Aerotank Đối với hoạt động bể Aerotank giai đoạn khởi động rất ngắn nên sự khác với giai đoạn hoạt động không nhiều. Giai đoạn hệ thống đã hoạt động có số lần phân tích ít hơn giai đoạn khởi động. Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt động của bể Aerotank: Các hợp chất hóa học Nhiều hóa chất phênol, formaldêhyt , các chất bảo vệ thực vật, thuốc sát khuẩn,… có tác dụng gây độc cho hệ vi sinh vật trongbùn hoạt tính, ảnh hƣởng tới hoạt động sống của chúng, thậm chí gây chết . Nồng độ oxi hòa tan DO Cần cung cấp liên tục để đáp ứng đầy đủ cho nhu cầu hiếu khí của vi sinh vật sống trong bùn hoạt tính . Lƣợng oxi có thể đƣợc coi là đủ khi nƣớc thải đầu ra bể lắng 2 có DO là 2 mg/l. Thành phần dinh dưỡng Chủ yếu là cacbon, thể hiện bằng BOD (nhu cầu oxi sinh hóa), ngoài ra còn cần có nguồn Nitơ (thƣờng ở dạng NH+4) và nguồn Phốtpho (dạng muối Phốt phat), còn cần nguyên tố khoáng nhƣ Magiê, Canxi, Kali, Mangan, Sắt,… Thiếu dinh dƣỡng : tốc độ sinh trƣởng của vi sinh giảm, bùn hoạt tính giảm, khả năng phân hủy chất bẩn giảm. Tính toán, thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt cho khu dân cư Mỹ Lợi GVHD: PGS. TS Trương Thanh Cảnh SVTH : Lương Nguyễn Mỹ Chi Trang 88 Thiếu Nitơ kéo dài : cản trở các quá trình hóa sinh, làm bùn bị phồng lên, nổi lên khó lắng . Thiếu Phốtpho: vi sinh vật dạng sợt phát triển làm cho bùn kết lại, nhẹ hơn nƣớc nổi lên, lắng chậm, giảm hiệu quả xử lí. Khắc phục : cho tỉ lệ dinh dƣỡng BOD : N : P = 100 : 5 : 1. Điều chỉnh lƣợng bùn tuần hoàn phù hợp. Tỉ số F/M Nồng độ cơ chất trong môi trƣờng ảnh hƣởng nhiều đến vi sinh vật, phải có một lƣợng cơ chất thích hợp, mối quan hệ giữa tải trọng chất bẩn với trạng thái trao đổi chất của hệ thống đƣợc biểu thị qua tỉ số F/M pH Thích hợp là 6,5 – 8,5 nếu nằm ngoài giá trị này sẽ ảnh hƣởng đến quá trình hóa sinh của vi sinh vật, quá trình tạo bùn và lắng. Nhiệt độ Hầu hết các vi sinh vật trong nƣớc thải là thể ƣa ấm, có nhiệt độ sinh trƣởng tối đa là 400C, ít nhất là 50C . Ngoài ra còn ảnh hƣởng đến quá trình hòa tan oxi vào nƣớc và tốc độ phản ứng hóa sinh .  Những sự cố có thể xảy ra khi vận hành và biện pháp khắc phục Sự cố chung Những nguyên nhân chủ yếu ảnh hƣởng đến chế độ làm việc bình thƣờng của trạm xử lý nƣớc thải: Hệ thống điện bị ngắt đột ngột. Hệ thống đƣờng ống bị nghẹt hoặc vỡ. Hệ thống trạm bơm hƣ hỏng. Hệ thống tủ điều kiển Van phao đo mực nƣớc tự động. Đầu dò Ph Tính toán, thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt cho khu dân cư Mỹ Lợi GVHD: PGS. TS Trương Thanh Cảnh SVTH : Lương Nguyễn Mỹ Chi Trang 89 Sự cố nhóm thiết bị xử lý Bảng 4.23. Các sự cố do nhóm thiết bị xử lý Hạng mục Sự cố Nguyên nhân Hướng khắc phục Đầu vào hố thu gom - Mùi hôi - Do nƣớc thải tích tụ lâu trong đƣờng ống thu gom - Cải thiện đƣờng ống thông gom. - Do nguồn nƣớc thải nào đó xả về hệ thống có mùi hôi - Kiểm tra và có biện pháp quản lý. - Có màu đen - Do bị phân hủy yếm khí trƣớc khi đến hố thu - Cải thiện đƣờng ống thu gom. - Do bị phân hủy yếm khi tại hố thu - Cài đặt mức phao cho hợp lý. - Do nguồn nƣớc thải nào đó có màu đen - Kiểm tra và có biện pháp quản lý. - Có màu - Do nguồn nƣớc thải nào đó có màu nhƣ dệt nhuộm, thuộc da, … - Kiểm tra và có biện pháp quản lý. Bể điều hòa - Mùi hôi - Do lắng/ bị yếm khí trong bể - Tăng cƣờng khuấy/sục khí - Giảm thời gian lƣu nƣớc. - Có màu đen - Do nƣớc thải lƣu lâu trong các hố thu - Cài đặt mức phao cho hợp lý - Do nguồn nƣớc thải nào đó có màu đen - Kiểm tra và có biện pháp quản lý - Có màu - Do nguồn nƣớc thải nào đó có màu đen nhƣ dệt nhuộm, thuộc da, … - Kiểm tra và có biện pháp quản lý - Có bọt khí ở một số chỗ trong bể - Thiết bị phân phối khí bị nứt - Thay thế thiết bị phân phối khí Đƣờng ống dẫn bùn vào máy ép bùn - Tắt đƣờng ống - Rác lẫn trong bùn - Mở khớp nối lấy rác ra Đƣờng ống phân phối khí - Bị xì - Bị ăn mòn - Thay đƣờng ống hay hàn lại Tính toán, thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt cho khu dân cư Mỹ Lợi GVHD: PGS. TS Trương Thanh Cảnh SVTH : Lương Nguyễn Mỹ Chi Trang 90 Sự cố nhóm thiết bị điều khiển Bảng 4.24. Các sự cố do nhóm thiết bị điều khiển Hạng mục Sự cố Nguyên nhân Hướng khắc phục Tủ điện điều khiển Rơ le nhiệt, CB, khởi động từ bị hỏng - Do quá tải hoặc quá nhiệt ở các motor dẫn đến dòng cao đột ngột gây hỏng rơ le nhiệt - Thay rơ le nhiệt mới - Do sự không ổn định của dòng cấp điện cấp cho tủ điều khiển - Kiểm tra và khắc phục Cầu chì, rơ le kiến, đèn tín hiệu bị hỏng - Do sự không ổn định của dòng điện cấp cho tủ điều khiển - Thay mới Tủ không tự động ngắt khi dụt áp, mất pha hay đảo pha - Có sự cố ở mạch điều khiển (control board) - Kiểm tra, tìm nguyên nhân cụ thể và khắc phục Các máy hoạt động không đúng với chƣơng trình hoặc PLC mất chƣơng trình - Có vấn đề ở bộ PLC - Kiểm tra và tìm nguyên nhân cụ thể khắc phục - Cài đặt các thông số ban đầu cho phao không đúng giá trị thực - Kiểm tra và cài đặt lại - Do có vật lạ trong bồn, bể chứa - Kiểm tra và loại bỏ Tính toán, thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt cho khu dân cư Mỹ Lợi GVHD: PGS. TS Trương Thanh Cảnh SVTH : Lương Nguyễn Mỹ Chi Trang 91 Sự cố nhóm thiết bị cơ điện Bảng 4.25. Các sự cố do nhóm thiết bị cơ điện Hạng mục Sự cố Nguyên nhân Hướng khắc phục Bơm nhúng chìm Bơm có điện vào nhƣng không bơm - Nƣớc cạn hoặc chƣa đủ - Chờ đủ nƣớc - Bơm bị kẹt rác - Cột áp quá lớn - Kiểm tra và thông rác - Kiểm tra và hạ thấp cột lực - Vỡ bạc đạn - Kiểm tra và thay mới - Motor bị cháy - Kiểm tra và thay mới hay sửa chữa Bơm không có điện vào -Do điện động lực (dây điện đứt, mối nối điện bị hở … ) - Kiểm tra và khắc phục - Do quá nhiệt hoặc quá tải (đèn vàng trên tủ điều khiển cháy sáng) - Reset - Do đầu dò (cáp tín hiệu, dây nguồn, bộ xử lý …) - Kiểm tra và khắc phục Bơm định lƣợng hóa chất các bồn hóa chất Bơm có điện vào nhƣ không bơm - Hóa chất hết - Châm thêm hóa chất - Đầu bơm, van bơm tắc, ống hút, ống đẩy nghẹt, màng bơm mỏng … - Kiểm tra và khắc phục - Dung dịch hóa chất quá nhớt - Dùng dung dịch có nồng độ thấp - Áp lực quá lớn - Kiểm tra và hạ thấp áp lực - Motor bị cháy - Kiểm tra và thay mới hay sửa chữa Bơm không có điện vào - Do điện động lực (dây điện đứt, mối nối điện bị hở …) - Kiểm tra và khắc phục - Do điện điều khiển (khởi động từ, PLC …) - Kiểm tra và khắc phục - Do quá nhiệt hoặc quá tải (đèn vàng trên tủ điều khiển cháy sáng) - Reset - Do đầu dò (cáp tín hiệu, dây nguồn, bộ xử lý …) - Kiểm tra và khắc phục - Do pH cotriller (đầu dò, cáp tìn hiệu, cáp điều khiển, bộ xử lý, …) - Kiểm tra và khắc phục - Do bơm nƣớc thải bể cân bằng dừng (hết nƣớc, đầu dò có sự cố - Sẽ tự khởi động trở lại khi bơm nƣớc thải hoạt động trờ Tính toán, thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt cho khu dân cư Mỹ Lợi GVHD: PGS. TS Trương Thanh Cảnh SVTH : Lương Nguyễn Mỹ Chi Trang 92 Hạng mục Sự cố Nguyên nhân Hướng khắc phục …) lại, nếu không kiểm tra và khắc phục Bơm bùn bể nén bùn Bơm có điện vào nhƣng không bơm - Hết bùn - Chờ có đủ bùn - Bơm bị kẹt - Kiểm tra và khắc phục - Bùn quá đặc - Kiểm tra và pha loãng bùn - Áp lực quá lớn - Kiểm tra và hạ thấp áp lực - Vỡ bạc đạn - Kiểm tra và thay mới - Motor bị cháy - Kiểm tra và thay mới hay sửa chữa Bơm không có điện vào - Do điện động lực (dây điện đứt, mối nối điện bị hở, …) - Kiểm tra và khắc phục Do điện điều khiển (khởi động từ PLC … ) - Kiểm tra và khắc phục - Do quá nhiệt hoặc quá tải (đèn vàng trên tủ điều khiển cháy sáng) - Reset Quá ồn và rung - Vỡ bạc đạn - Kiểm tra và thay thế - Thiếu nhớt - Kiểm tra và châm thêm - Có thể vật lạ lọt vào máy thổi - Kiểm tra và loại bỏ - Pô hút/ pô đầy bị tắc - Kiểm tra và vệ sinh Các bulongneo bị tuông - Kiểm tra và xiết chặt Máy khuấy các bồn hóa chất Máy không có điện vào - Do điện động lực (dây điện đứr, mối nối điện bị hở, …) - Kiểm tra và khắc phục - Do điện điều khiển (khởi động từ, PLC … ) - Kiểm tra và khắc phục - Do quá nhiệt hoặc quá tải (đèn vàng trên tủ điều khiển cháy sáng) - Reset Máy có điện vào nhƣng không khuấy - Cánh khuấy bị kẹt - Kiểm tra và khắc phục - Vỡ bạc đạn - Kiểm tra và thay mới - Motor bị cháy - Kiểm tra và thay mới hay sửa chữa Máy không có điện vào - Do điện động lực (dây điện đứr, mối nối điện bị hở, …) - Kiểm tra và khắc phục Tính toán, thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt cho khu dân cư Mỹ Lợi GVHD: PGS. TS Trương Thanh Cảnh SVTH : Lương Nguyễn Mỹ Chi Trang 93 Hạng mục Sự cố Nguyên nhân Hướng khắc phục - Do điện điều khiển (khởi động từ, PLC … ) - Kiểm tra và khắc phục - Do quá nhiệt hoặc quá tải (đèn vàng trên tủ điều khiển cháy sáng) - Reset Cánh khuấy quá đảo - Lỏng khớp nối - Kiểm tra và xiết chặt Các máy dùng điện áp 3 pha Quay ngƣợc chiều - Đấu không đúng pha - Kiểm tra và đảo vị trí hai dây trong 3 pha dây - Do nguồn điện cấp bị đảo pha và mạch kiểm soát chống đảo pha mất pha bị sự cố - Kiểm tra và khắc phục Tất cả các máy Quá nóng - Thiếu nhớt - Kiểm tra và châm nhớt - Vỡ bạc đạn - Kiểm tra và thay mới - Môi trƣờng thông gió không tốt - Thông gió tốt hơn - Do chi tiết chuyển động cọ vào chi tiết đứng yên - Kiểm tra và khắc phục Quá ồn và rung - Vỡ bạc đạn - Kiểm tra và thay thế - Thiếu nhớt - Kiểm tra và châm thêm - Có vật thể lạ lọt vào máy, đƣờng ống - Kiểm tra và loại bỏ - Các bulong neo bị tuông - Kiểm tra và xiết chặt Hoạt động không đúng chƣơng trình - Chƣơng trình biểu diễn - Kiểm tra và khắc phục Tổ chức và quản lý kỹ thuật an toàn Tổ chức quản lý Quản lý trạm xử lý nƣớc thải đƣợc thực hiện trực tiếp qua cơ quan quản lý hệ thống. Cơ cấu lãnh đạo, thành phần cán bộ kỹ thuật, số lƣợng công nhân mỗi trạm tùy thuộc vào công suất mỗi trạm, mức độ xử lý nƣớc thải cả mức độ cơ giới và tự động hóa của trạm. Ở trạm xử lý nƣớc thải cần 02 cán bộ kỹ thuật để quản lý, vận hành hệ thống xử lý nƣớc thải. Tính toán, thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt cho khu dân cư Mỹ Lợi GVHD: PGS. TS Trương Thanh Cảnh SVTH : Lương Nguyễn Mỹ Chi Trang 94 Quản lý về các mặt: kỹ thuật an toàn, phòng chống cháy nổ và các biện pháp tăng hiệu quả xử lý. Tất cả các công trình phải có hồ sơ sản xuất. Nếu có những thay đổi về chế độ quản lý công trình thì phải kịp thời bổ sung vào hồ sơ đó. Đối với tất cả các công trình phải giữ nguyên không đƣợc thay đổi về chế độ công nghệ. Tiến hành sữa chữa, đại tu đúng thời hạn theo kế hoạch đã duyệt trƣớc. Nhắc nhở những công nhân thƣờng trực ghi đúng sổ sách và kịp thời sữa chữa sai sót. Hàng tháng lập báo cáo kỹ thuật về bộ phận kỹ thuật của trạm xử lý nƣớc thải. Nghiên cứu chế độ công tác của từng công trình và dây chuyền, đồng thời hoàn chỉnh các công trình và dây chuyền đó. Tổ chức cho công nhân học tập kỹ thuật để nâng cao tay nghề và làm cho việc quản lý công trình đƣợc tốt hơn, đồng thời cho họ học tập về kỹ thuật an toàn lao động. Kỹ thuật an toàn Khi công nhân mới làm việc phải đặc biết chú ý về an toàn lao động. Hƣớng dẫn họ về cấu tạo, chức năng từng công trình, kỹ thuật quản lý và an toàn, hƣớng dẫn cách sử dụng máy móc thiết bị và tránh tiếp xúc trực tiếp với nƣớc thải. Công nhân phải trang bị bảo hộ lao động khi tiếp xúc với hóa chất. Phải an toàn chính xác khi vận hành. Khắc phục nhanh chóng nếu sự cố xảy ra, báo ngay cho bộ phận chuyên trách giải quyết. 4.6.3 Quy trình bảo dưỡng Để duy trì hoạt động của hệ thống xử lý nƣớc thải thì công tác bảo trì, bảo dƣỡng các máy móc và thiết bị thƣờng xuyên và định kỳ là hoạt động rất cần thiết. Điều này khôngm những duy trì máy móc luôn ở tình trạng tốt nhất mà còn kéo dài thời gian phục vụ của chúng. Dƣới đây là một số điều lƣu ý trong quá trình bảo trì, Tính toán, thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt cho khu dân cư Mỹ Lợi GVHD: PGS. TS Trương Thanh Cảnh SVTH : Lương Nguyễn Mỹ Chi Trang 95 bảo dƣỡng, ngoài ra ngƣời vận hành cần tham khảo thêm các tài liệu hƣớng dẫn sử dụng và bảo dƣỡng kèm theo các máy móc thiết bị. Quy định chung Trƣớc khi tiến hành các hoạt động bào trì, bảo dƣỡng hay sửa chữa máy móc thiết bị, nhất là các thiết bị máy móc điện, cơ điện cần cắt nguồn cung cấp điện cung cấp đến chúng. Tuân thủ các quy định về bảo hộ lao động, an toàn lao động. Việc bảo trì, bảo dƣỡng hay sửa chữa các chi tiết, bộ phận bên trong các máy và thiết bị cần đƣợc thực hiện bời những ngƣời có chuyên môn, tay nghề liên quan. Đối với những ngƣời không giao nhiệm vụ, tuyệt đối không tự ý mở các van đƣờng ống, điều chỉnh vít xoay của các bơm định lƣợng hóa chất cũng nhƣ không đƣợc điều chỉnh các công tác trên tủ điều khiển. Khi tháo lắp các đƣờng ống đặc biệt là các đƣờng ống hóa chất, cần đảm bảo hóa chất đã đƣợc tháo ra hết hoặc không có áp lực ngƣợc vì hóa chất có thể bắn vào ngƣời gây nguy hiểm Hóa chất cần để nơi khô ráo, thoáng, không tiếp xúc trực tiếp với ánh sáng mặt trời. Cần phải đọc kỹ hƣớng dẫn sử dụng trƣớc khi đem dùng. Chỉ những ngƣời có trách nhiệm mới đƣợc phép pha chế hóa chất. Bảo trì hệ thống Công tác bảo trì thiết bị, đƣờng ống cần đƣợc tiến hành thƣờng xuyên để đảm bảo hệ thống xử lý hoạt động tốt, không có những sự cố xảy ra. Các công tác bảo trì hệ thống bao gồm : 1. Hệ thống đường ống Thƣờng xuyên kiểm tra các đƣờng ống trong hệ thống xử lý, nếu có rò rỉ hoặc tắc nghẽn cần có biện pháp xử lý kịp thời. 2. Các thiết bị Máy bơm Hàng ngày vận hành máy bơm nên kiểm tra bơm có đẩy nƣớc lên đƣợc hay không. Khi máy bơm hoạt động nhƣng không lên nƣớc cần kiểm tra lần lƣợt các nguyên nhân sau : - Nguồn điện cung cấp có bình thƣờng không. Tính toán, thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt cho khu dân cư Mỹ Lợi GVHD: PGS. TS Trương Thanh Cảnh SVTH : Lương Nguyễn Mỹ Chi Trang 96 - Cánh bơm có bị chèn bởi các vật lạ không. - Động cơ bơm có bị cháy hay không. Khi bơm phát ra tiếng kêu lạ cũng cần ngừng bơm ngay lập tức và tìm các nguyên nhân để khắc phục sự cố trên. Cần sửa chữa bơm theo từng trƣờng hợp cụ thể. Động cơ khuấy trộn - Kiểm tra thƣờng xuyên hoạt động của các động cơ khuấy trộn - Định kỳ 6 tháng kiểm tra ổ bi và thay thế dây cua-roa. Các thiết bị khác - Định kỳ 3 tháng vệ sinh xúc rửa các thiết bị, tránh tình trạng đóng cặn trên thành thiết bị (bằng cách cho nƣớc sạch trong các thiết bị trong thời gian từ 30 - 60 phút). Đặc biệt chú ý xối nƣớc mạnh vào các tấm lắng tránh tình trạng bám cặn trên bề mặt các tấm lắng. - Máy thổi khí cần thay nhớt định kỳ 6 tháng 1 lần - Môtơ trục quay, các thiết bị liên quan đến xích kéo định kỳ tra dầu mỡ 1 tháng 1 lần. - Rulo bánh máy ép bùn định kỳ tra dầu mỡ 1 tháng 1 lần. Tính toán, thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt cho khu dân cư Mỹ Lợi GVHD: PGS. TS Trương Thanh Cảnh SVTH : Lương Nguyễn Mỹ Chi Trang 97 CHƢƠNG 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 KẾT LUẬN Với điều kiện khu vực, thành phần, tính chất nƣớc thải, điều kiện nguồn tiếp nhận tôi đã đề xuất công nghệ hợp lý, hiệu quả xử lý đạt yêu cầu xả thải. Hệ thống xử lý nƣớc thải khu dân cƣ Mỹ Lợi, tỉnh Đồng Nai qua 3 quá trình xử lý: Cơ học (lắng cát, xử lý bùn), Sinh học (Aerotank), Hóa học ( khử trùng). Công nghệ này có những ƣu điểm sau: Mặt bằng đƣợc bố trí hợp lý trong phạm vi cho phép Vận hành và bảo trì đơn giản Hệ thống tận dụng triệt để chế độ tự chảy của dòng nƣớc bằng cách bố trí các bể ở các độ cao thích hợp. Điều này đã góp phần giảm đƣợc chi phí sử dụng bơm và chi phí điện năng cung cấp cho chúng. Nƣớc thải sau xử lý đạt loại A, đảm bảo nƣớc thải đạt đƣợc các chỉ tiêu lý, hóa, sinh thỏa mãn theo QCVN 14: 2008/ BTNMT đặt ra, góp phần cải thiện chất lƣợng môi trƣờng xung quanh khu dân cƣ nói riêng và môi trƣờng sinh thái nói chung. Tổng chi phí đầu tƣ ban đầu cho hệ thống xử lý nƣớc thải của Khu dân cƣ Mỹ Lợi là 3.873.452.000 VNĐ và chi phí để xử lý 1m3 nƣớc thải là 3082,07 VNĐ/1m3. Với chi phí đầu tƣ ban đầu và chi phí để xử lý 1m3 nƣớc thải nhƣ trên là hợp lý và hoàn toàn có thể nằm trong khả năng đầu tƣ của xã. Hoạt động của trạm xử lý là góp phần bảo vệ môi trƣờng, tránh gây ảnh hƣởng đến môi trƣờng sống của dân cƣ xung quanh. 5.2 KIẾN NGHỊ Để trạm xử lý nƣớc thải hoạt động ổn định và an toàn cần có cán bộ chuyên trách về môi trƣờng và đội ngũ vận hành đƣợc tập huấn về kiến thức, kỹ thuật vận Tính toán, thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt cho khu dân cư Mỹ Lợi GVHD: PGS. TS Trương Thanh Cảnh SVTH : Lương Nguyễn Mỹ Chi Trang 98 hành hệ thống xử lý. Giáo dục ý thức môi trƣờng cho toàn bộ cán bộ, công nhân viên nhằm hạn chế các hoạt động phát thải gây ô nhiễm môi trƣờng. Để trạm xử lý hoạt động tốt và liên tục địa phƣơng cần có cơ chế, chính sách hỗ trợ đầu tƣ xây dựng cho trạm xử lý. Trong quá trình vận hành cần lƣu ý một số điểm: Trong quá trình vận hành các bể xử lý sinh học, cần phải theo dõi và vận hành hợp lý để đảm bảo điều kiện phát triển tối ƣu của vi sinh vật Cần theo dõi thƣờng xuyên chất lƣợng nƣớc đầu ra để có chế độ vận hành ổn định và hợp lý. Để tránh các sự cố đáng tiếc xảy ra, cần phải có biện pháp an toàn lao động và phòng chống cháy nổ. Trong quá trình kiểm tra hệ thống xử lý nƣớc thải: Kiểm soát chặt chẽ nƣớc thải ra tại các khâu trong xử lý. Thƣờng xuyên theo dõi hiện trạng của hệ thống thoát nƣớc, các thiết bị sản xuất nhằm giảm thiểu tối đa lƣợng chất thải phát sinh ra ngoài. Để hoàn thiện hơn công nghệ xử lý và bảo vệ môi trƣờng về lâu dài thì cần hoàn chỉnh hệ thống xử lý bùn cặn, tái sử dụng bùn cặn để sản xuất. Chất thải rắn trong quá trình hoạt động của trạm xử lý là rác thu gom đƣợc từ song chắn rác, lƣới lọc tinh, bùn khô sau khi ép nên hợp đồng với đơn vị thu gom rác để đem đi xử lý tránh để lâu ngày có thể gây ô nhiễm đến môi trƣờng xung quanh. Có biện pháp trồng cây xanh trong nội vi và ngoại vi khu vực trạm xử lý nhằm hạn chế phát tán ô nhiễm không khí, đồng thời tạo cảnh quan cho khu vực. Tính toán, thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt cho khu dân cư Mỹ Lợi GVHD: PGS. TS Trương Thanh Cảnh SVTH : Lương Nguyễn Mỹ Chi Trang 99 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Metcaft and Eddy, 1991, Wastewater Engineering Treatment and Reuse. Fourth Edition, Mc Graw Hill. [2] Trần Đức Hạ, 2002, Xử lý nước thải sinh hoạt quy mô vừa và nhỏ, NXB Khoa học và kỹ thuật. [3] Hoàng Văn Huệ, 2002, Thoát nước – tập 2: Xử lý nước thải, NXB Khoa học và kỹ thuật. [4] Trịnh Xuân Lai, 2000, Tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải, NXB Xây dựng. [5] Trần Hiếu Nhuệ, Lâm Minh Triết, 1978, Xử lý nước thải, NXB Đại học Xây dựng Hà Nội. [6] Trần Văn Nhân _ Ngô Thị Nga, 2006, Công nghệ xử lý nước thải, NXB Khoa học và kỹ thuật. [7] Lƣơng Đức Phẩm, 2002, Công nghệ xử lý nước thải bằng biện pháp sinh học NXB Giáo dục. [8] Lâm Minh Triết – Nguyễn Thanh Hùng – Nguyễn Phƣớc Dân, 2004, Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp – Tính toán thiết kế công trình, NXB Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh. [9] Bộ xây dựng, Quy chuẩn xây dựng QCXD – 51 – 2008. [10] Bộ tài nguyên môi trƣờng, Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nƣớc thải sinh hoạt_ QCVN 14/2008.