Đồ án Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải bệnh viện đa khoa Củ Chi với công suất 950m3/ngày đêm

3 m, chiều sâu an toàn được lấy bằng chiều sâu của đáy ống cuối cùng 0,5m. Vậy chiều sâu tổng cộng: H = 3 + 0,5 = 3,5m Thể tích hầm bơm tiếp nhận m3 Chọn hầm tiếp nhận dạng hình vuông m2 Chọn a x a = 3m x 3m Kích thước bể thu gom: L x B x h = 3m x 3m x 3m Thể tích xây dựng bể: Wt = 3x 3 x 3,5 = 31,5m3 Ống dẫn nước thải sang bể điều hòa Nước thải được bơm sang bể điều hòa nhờ một bơm chìm, lưu lượng nước thải 39,58 m3/h, với vận tốc nước chảy trong ống là v = 2m/s (1 – 2,5 m/s _TCVN 51 – 2008) Đường kính ống dẫn nước thải ra Dr = = 0,084m Chọn ống nhựa PVC có đường kính 90mm. Công suất bơm: Chọn theo catalogue Chọn 2 bơm nhúng chìm ứng với m3/h hoạt động luân phiên. Trong đó một bơm hoạt động và một bơm dự phòng đặt tại hầm bơm. Chọn ống dẫn nước về trạm xử lý là ống HDPE có đường kính 250mm Chọn bơm chìm ShinMaywa model CN80 với các thông số như sau: Q = 48 m3/h H = 8,4 m P = 2,2 kw Bảng 5.2. Bảng tóm tắt kết quả tính toán hầm tiếp nhận STT Thông số Giá trị Đơn vị 1 Lưu lượng () 47,5 m3/h 2 Thời gian lưu nước 30 phút 3 Chiều cao hữu ích 3 m 4 Chiều cao tổng cộng 3,5 m 5 Hầm tiếp nhận 3 x 3 mxm Bể điều hoà Nhiệm vụ Nhằm điều hòa về lưu lượng và ổn định nồng độ các chất; pha loãng các chất gây ức chế vi sinh vật ổn định pH của nước thải. Nhờ đó giúp cho các công trình phía sau không bị quá tải, nước thải cấp vào các công trình xử lý sinh học phía sau được liên tục nên vận hành tốt, đạt được hiệu quả xử lý cao. Tính toán Thời gian lưu nước là: 4h ÷ 10h Chọn thời gian lưu nước t = 4,5h Chọn chiều cao mực nước hữu ích là H = 4 m. Chiều cao bảo vệ Hbv = 0,5 m Chiều cao tổng cộng của bể là: Hb = H + Hbv =4 + 0,5 = 4,5 m Thể tích bể là: m3 Diện tích ngang của bể: m2 Chọn dạng bể hình chữ nhật với kích thước: L x B =13,2 m x 4,5 m Vậy thể tích thực của bể là: Vt = L x B x H = 13,2 x 4,5 x 4,5 = 273,38m3 Tính toán hệ thống cấp khí hoà tan: Lương không khí cần thiết Qkhí = Vđh x R Trong đó: Vđh: là thể tích bể điều hòa. R là tốc độ nén khí từ 10 ÷ 15 l/m3.phút (đối với 1 m3 thể tích bể điều hòa). Chọn R = 13 l/m3.phút = 13x 10-3 m3 khí/m3 mước thải x phút. (Nguồn: Trang 418 sách Lâm Minh Triết,Nguyễn Thanh Hùng, Nguyễn Phước Dân.(2006).Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp.Đại học quốc gia TP Hồ Chí Minh) Vậy: Qkhí = 273,38 x 0,013 = 3,5 m3/phút Chọn vận tốc trong ống chính Vkk = 15 m/s Đường kính ống dẫn khí chính Chọn ống sắt tráng kẽm hàng Việt Đức có D = 76 mm và bề dày 4,5mm làm ống chính với chiều dài bằng chiều dài bể 14,2m. Từ ống chính phân thành 2 ống nhánh lớn. Mỗi ống nhánh lớn phân thành 5 nhánh trung bình, hai nhánh cách nhau 890mm. mỗi nhánh trung bình chia lam 5 nhánh nhỏ, hai nhánh nhỏ các nhau 800mm. Lưu lượng khí qua mỗi ống nhánh lớn: Đường kính ống nhánh lớn Với: : Vận tốc khí qua mỗi ống nhánh Qnhánh: Lưu lượng khí qua ống nhánh, Qnhánh = 0,0291 m3/s àChọn loại ống sắt tráng kẽm hàng Việt – Đức với d = 60mm và bề dày là 4mm. Kiểm tra vận tốc khí trong ống nhánh : nằm trong khoảng cho phép (10 -15 m/s) Lưu lượng khí qua mỗi ống nhánh trung bình: Đường kính ống nhánh trung bình Với: : Vận tốc khí qua mỗi ống nhánh : Lưu lượng khí qua ống nhánh, = 0,00582 m3/s àChọn loại ống sắt tráng kẽm hàng Việt – Đức với d = 34 và bề dày là 2,9mm. Kiểm tra vận tốc khí trong ống nhánh :nằm trong khoảng cho phép (6 -9 m/s) Lưu lượng khí qua mỗi ống nhánh nhỏ: Chọn vận tốc khí đi trong ống nhánh nhỏ là: Vnh = 9m/s Kiểm tra vận tốc khí trong ống nhánh nhỏ nằm trong khoảng cho phép (6 -9 m/s) Chọn ống sắt tráng kẽm hàng Việt- Đức có đường kính d = 27 mm và bề dày 2,1mm Khí được hòa tan vào nước qua các lỗ đục ở ống nhánh. Quy tắc đục lỗ là 2 lỗ liên tiếp nhau sẽ được đục xen kẽ so với trục ống và tạo với nhau một góc 450. Đường kính của mỗi lỗ là: 2 - 5mm, chọn d = 2mm Vận tốc khí qua lỗ v = 5 – 20 m/s. Chọn v = 15m/s Lưu lượng khí qua mỗi lỗ: Số lỗ trên một ống nhánh nhỏ: số lỗ trên 1m chiều dài ống nhánh nhỏ là: Chọn n = 14 lỗ/m Tính toán máy thổi khí Áp lực cần thiết của máy thổi khí Hm = htt + hf +H Trong đó: htt : tổn thất áp lực do lực ma sát trong đường ống vận chuyển không dược vượt quá 0,4m. htt = 0,4 m hf: tổn thất qua thiết bị phân phối khí, hf = 0,5m H : độ sâu ngập nước của ống H = 4m Hm = 0,4 + 0,5 +4 = 4,9 m= 4,9 atm Qkhí = 273,38 x 0,013 = 3,5 m3/phút Tính toán các ống dẫn nước ra khỏi bể điều hoà Nước thải được bơm sang bể aerotank nhờ một bơm chìm, lưu lượng nước thải 39,58 m3/h, với vận tốc nước chảy trong ống là v = 2m/s, đường kính ống ra: Dr = = 0,084m Chọn ống nhựa PVC có đường kính 90mm. Chọn máy thổi khí và bơm chìm theo catalogue: Chọn máy thổi khí ShinMaywa model ARS65 với các thông số như sau: Q = 3,63 m3/phút H = 10m P = 5,5Kw Tính toán bơm Từ bể điều hòa, nước thải được bơm qua các công trình đơn vị phía sau với lưu lượng trung bình là Q = 39,58 m3/h. Chọn 2 bơm chạy luân phiên. Chọn bơm chìm ShinMaywa model CN80 với các thông số như sau: Q = 39,58 m3/h H = 10 m P = 2,2 kw Bảng 5.3. Bảng tóm tắt kết quả tính toán bể điều hòa STT Thông số Giá trị Đơn vị 1 Lưu lượng 47,5 m3/h 2 Tỉ số dài x rộng 13,2 x 4,5 m x m 3 Chiều cao tổng cộng 4,5 m 4 Thời gian lưu nước 4,5 h 5 Công suất máy thổi khí 5,5 kw 6 Bơm nước 2,2 kw Hàm lượng BOD5 sau khi qua bể điều hòa được giảm 10% Hàm lượng BOD5 còn lại: 220 x (1 – 0,1) = 198 mg/l Bể Aerotank Nhiệm vụ Thực hiện quá trình phân hủy các chất hữu cơ có trong nước thải ở điều kiện hiếu khí. Tính toán Các thông số tính toán quá trình bùn hoạt tính xáo trộn hoàn toàn Hàm lượng BOD5 trong nước thải dẫn vào aerotank = 198 mgBOD5/l và SS = 198mg/L tỷ số BOD5/COD = 0,6 Yêu cầu BOD5 và SS sau xử lý sinh học hiếu khí là: 30mg/L và 100 mg/L. Trong đó: Q: Lưu lượng nước thải. Q = 950m3/ngđ t : Nhiệt độ trung bình của nước thải.t=25oC. Z : Độ tro của cặn hữu cơ lơ lửng ra khỏi bể lắng II. Z = 0,3 trong đó có 70% cặn bay hơi. F/M: Tỷ lệ BOD5 có trong nước thải và bùn hoạt tính. F/M= (0.2-1.0) kg BOD5/kg bùn hoạt tính. với bể Aeroten xáo trộn hoàn toàn. L : Tải trọng các chất hữu cơ sẽ được làm sạch trên một đơn vị thể tích của bể xử lý. L= (0.8-1.9) kg BOD5/m3.ngày với bể aeroten xáo trộn hoàn toàn. Các thành phần hữu cơ khác như Nitơ và phốtpho có tỷ lệ phù hợp để xử lý sinh học (BOD5 : N : P = 100 : 5 :1) (Nguồn: Tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải – TS. Trịnh Xuân Lai). Tính nồng độ BOD5 hòa tan trong nước ở đầu ra BOD5 (ra) = BOD5 hòa tan trong nước đầu ra + BOD5 của chất lơ lửng trong đầu ra BOD5 hòa tan trong nước đầu ra Phần có khả năng phân hủy sinh học của chất rắn sinh học ở đầu ra: 0,6 x 30 mg/l = 18 mg/l BOD hòa toàn của chất rắn có khả năng phân hủy sinh học ở đầu ra: 0,6 x 30 mg/l x 1,42 mg O2 tiêu thụ/ mg tế bào bị oxy hóa = 25,56 mg/l BOD5 của chất rắn lơ lửng đầu ra 25,56 mg/l x 0,68 = 17,38 mg/l BOD5 của chất lơ lửng trong đầu ra xác định như sau: 30 mg/l = BOD5ht + 17,38 mg/l BOD5ht = 30 – 17,38 = 12,62 mg/l Xác định hiệu quả xử lý Hiệu quả xử lý tính theo BOD5 hòa tan E = = = 94% Hiệu quả xử lý tính theo BOD tổng cộng: E = 85% Xác định thể tích bể Aerotank Thể tích bể Aerotank được xác định theo công thức: Trong đó: : Thời gian lưu của bùn hoạt tính (tuổi của cặn) trong công trình, = 5-15 ngày. Chọn =8 ngày; Q : Lưu lượng trung bình ngày, Q =950m3/ng.đ; Y : Hệ số sản lượng bùn, Y = 0,4-0,8 mg VSS/mgBOD5. chọn Y = 0,6mg VSS/mgBOD5; X : Nồng độ chất lơ lửng dễ bay hơi trong hỗn hợp bùn hoạt tính. Đối với nước thải sinh hoạt có thể lấy X=2500 mg/l ; Kd : Hệ số phân huỷ nội bào. Kd = 0,06 ngày-1 Thời gian lưu nước của bể h Q+Qth, X Q, XO Qth, Xth Aerotank Lắng II Qb,Xth Qra,Xra Tỷ số tuần hoàn bùn Phương pháp cân bằng vật chất cho bể aeroten: (Q + Qt)*X = Q * X0 + Qt * Xt Trong đó: Q : Lưu lượng nước thải vào bể Q = 950 m3/ngàyđêm ; Qt : Lưu lượng bùn tuần hoàn, m3/ngày ; X : Nồng độ VSS trong bể X = 2500mg/l; X0 : Nồng độ VSS trong nước thải dẫn vào bể; Xth : Nồng độ VSS trong bùn tuần hoàn, Xth= 7500mg/l. Giá trị Xo thường rất nhỏ so với X, do đó trong phương trình cân bằng vật chất trên có thể bỏ qua đại lượng Q Xo (Xo = 0). Khi đó phương trình cân bằng vật chất sẽ có dạng: QthXth = (Qo + Qth)X Đặt tỉ số Qth/Q = a ( tỉ số tuần hoàn), chia 2 vế phương trình trên cho Q, ta được: aXth = X + aX Hay a = Lưu lượng bùn tuần hoàn : (m3/ngày đêm)=19,8 (m3/h) Xác định kích thước bể Aerotank Chọn chiều cao hữu ích của bể Aerotank là 4,2 m Chiều cao bảo vệ hbv= 0,3m. Vậy chiều cao xây dựng của bể là: H = h + hbv = 4,2 + 0,3= 4,5 m Vậy kích thước của bể Aerotank là: L x B x H = 13,5m x 5m x 4,5m Thể tích thực của bể là: Wt = L x B x H = 13,5 x 5 x 4,5 = 303,75 m3 Tính tổng lượng cặn sinh ra hằng ngày Hệ số sản lượng quan sát tính theo công thức: gVSS/g BOD5 Lượng bùn dư sinh ra mỗi ngày theo VSS: Px = Yobs x Q x (S0 – S) Trong đó: Lưu lượng trung bình của nước thải trong một ngày đêm: Q = 950m3/ngày; Hàm lượng BOD5 trong nước thải dẫn vào bể Aerotank: S0 = 198 mg/l; Hàm lượng BOD5 hòa tan có trong nước thải sau lắng II còn lại: S = 12,62 mg/l; BOD5 : BODL = 0,68 Hệ số sản lượng quan sát Yobs = 0,405 gVSS/g BOD5 Px = 0,405kgVSS/kgBOD5 x 950m3/ngày x (198 – 12,62)gBOD5/m3 x 10-3kg/g Px = 71,3 kgVSS/ngày Tổng lượng cặn lơ lửng sinh ra theo độ tro của cặn Z = 0,3 Px(SS) = = = 101,89(kg/ngđ) Tính lượng bùn dư phải xả hàng ngày Qxả Qxả = Qxả = m3/ngày. Trong đó: V : Thể tích của bể V = 228,5m3. Qr = Qv = 950m3/ngày coi lượng nước theo bùn là không đáng kể. X : Nồng độ bùn hoạt tính trong bể. X = 2500mg/L. : Thời gian lưu của bùn hoạt tính (tuổi của cặn) trong công trình.= 5 ÷ 15 ngày. chọn = 8ngày. Xth : Nồng độ VSS trong bùn tuần hoàn, Xth= 7500mg/l. Xr : Nồng độ bùn hoạt tính đã lắng: Xr = 0,7 x 18 = 12,6 mg/L. (0,7 là tỷ lệ lượng cặn bay hơi trong tổng số cặn hữu cơ, cặn không tro). Thời gian tích lũy cặn (tuần hoàn lại) không xả cặn ban đầu: ngày. Sau khi hệ thống hoạt động ổn định lượng bùn hữu cơ xả ra hàng ngày B= Qxả x 10000 = 7,92 x 10000 = 79200g/ngày= 79,2 kg/ngày. Trong đó cặn bay hơi B’ = 0,7 x 79,2 = 55,44 kg/ngày. Cặn bay hơi trong nước đã xử lý đi ra khỏi bể lắng B” = Qr x Xr = 950 x 12,6 = 11970 g/ ngày = 11,97 kg/ngày. Tổng lượng cặn hữu cơ sinh ra: B’ + B” = 55,44 + 11,97 = 67,41 kg/ngày Kiểm tra chỉ số F/M và tải trọng thể tích Chỉ số F/M: = Trong đó: S0: BOD5 đầu vào của bể aeroten, S0 = 220 mg/L X: Hàm lượng VSS trong bể, X = 2500 mg/l : Thời gian lưu nước, = 5,77/24 = 0,2404 ngày Tỉ số F/M nằm trong giới hạn cho phép đối với bể Aerotank xáo trộn hoàn toàn: ( F/M = 0,2 – 0,6 kg BOD5Kg/kg MLVSS.ngày) Tốc độ sử dụng chất nền của 1g bùn hoạt tính trong 1 ngày = = 0,009 (mg/mg.ngđ) Tải trọng thể tích: La = 0,5 nằm trong khoảng cho phép La = 0,8 ¸ 1,9 kg BOD/m3.ngày (theo tài liệu Thoát nước PGS.TS. Hoàng Văn Huệ) Xác định lượng không khí cấp cho bể Lượng oxy cần thiết trong điều kiện tiêu chuẩn. Trong đó: f : Hệ số chuyển đổi giữa BOD5 và BOD20 , f= 0,68; 1,42: hệ số chuyển đổi từ tế bào sang COD. Lượng oxy thực tế cần sử dụng cho bể Trong đó: CS20: Nồng độ bão hoà oxy trong nước sạch ở nhiệt độ 200C , tra phụ lục CS20 = 9,08 mg/l; CSh : Nồng độ bão hoà oxy trong nước ở nhiệt độ 250C , CSh = 8,26 mg/l; : Hệ số điều chỉnh lực căng bề mặt theo hàm lượng muối, đối với nước thải thường lấy bằng 1; a: Hệ số điều chỉnh lượng oxy ngấm vào nước thải do ảnh hưởng của hàm lượng cặn, chất hoật động bề mặt, loại thiết bị làm thoáng, hình dáng và kích thước bể, có giá trị từ 0,6 – 0,94, chọn 0,8. CL : Lượng oxy hoà tan cần duy trì trong bể, khi xử lý nước thải thường lấy CL = 1,5 - 2 mg/L, chọn CL = 2 mg/L Tính lượng không khí cần thiết để cung cấp vào bể: Trong đó: f’ : Hệ số an toàn , chọn f ’= 2; OCt : Lượng oxy thực tế cần sử dụng cho bể , OCt = 316,4 kgO2/ngày; OU : Công suất hoà tan oxy vào nước thải của thiết bị phân phối; Ou: Công suất hoà tan oxy vào nước thải của thiết bị phân phối , g O2/m3 không khí h: Chiều sâu ngập nước của thiết bị phân phối: h= 3,5 m. Chọn độ sâu của thiết bị phân phối gần sát đáy và chiều sâu của giá đỡ không đáng kể; (Tra bảng 7.1 trang 112 “ Tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải_Trịnh Xuân Lai” , ta có Ou = 7 gO2/ m3.m) Tính toán Số lượng thiết bị khuếch tán khí Chọn thiết bị khuếch tán khí dạng đĩa xốp, đường kính 170 mm, diện tích bề mặt F = 0.02 m2, cường độ thổi khí I = 12m3/h.đĩa =200 l/phút.đĩa Số đĩa cần phân phối trong bể: Để thuận lợi cho việc bố trí đều , ta chọn số đĩa n = 72 đĩa đảm bảo hiệu suất xử lý của bể. Khoảng cách giữa các ống nhánh mối với đĩa là 850 mm. Áp lực cần thiết cho hệ thống thổi khí xác định theo công thức Hct = hd + hc + hf + H = 0,4 + 0,5 + 4,2 = 5,1 m Trong đó: hd : Tổn thất áp lực do ma sát dọc theo chiều dài ống dẫn, m hc : Tổn thất cục bộ, m hf : Tổn thất qua thiết bị phân phối, m H : Chiều sâu hữu ích của bể, chọn H = 4,2 m Tổn thất hd và hc thường không vượt quá 0,4m ; tổn thất hf không quá 0,5m Áp lực không khí Công suất máy thổi khí tính theo công thức Với QKK: Lưu lượng không khí, QKK = 0,24m3/s =14,4m3/phút h : Hiệu suất máy thổi khí; h = 0,7 – 0.9 chọn h = 0,75 Chọn máy thổi khí theo catalogue Chọn 2 máy ( 1máy hoạt động và 1 máy dự phòng) thổi khí ShinMaywa Model ARS125, Q = 14,4 m3/phút, P = 18,5 Kw Tính toán đường ống dẫn khí Mạng lưới phân phối khí được bố trí như sau: Từ máy thổi khí được dẫn vào ống dẫn khí chính. Từ ống chính phân thành 2 nhánh lớn đi vào bể Aerotank. Từ mỗi nhánh lớn phân thành 2 nhánh trung bình. Từ nhánh trung bình sẽ phân thành 6 nhánh nhỏ. Đường kính ống phân phối chính Với vkhí: Vận tốc khí trong ống dẫn khí chính , chọn vkhí = 15m/s Qkk: Lưu lượng khí cần cung cấp , Qkk = 0,24m3/s à Chọn ống sắt tráng kẽm hàng Việt – Đức với D = 168mm và bề dày 2,9mm Kiểm tra vận tốc khí trong ống chính Thỏa điều kiện vkhi nằm trong khoảng cho phép (10 -15 m/s) Lưu lượng khí qua mỗi ống nhánh lớn Đường kính ống nhánh lớn Với: : Vận tốc khí qua mỗi ống nhánh Qnhánh: Lưu lượng khí qua ống nhánh, Qnhánh = 0,12 m3/s àChọn loại ống sắt tráng kẽm hàng Việt – Đức với d = 114 và bề dày là 6,55mm. Kiểm tra vận tốc khí trong ống nhánh : nằm trong khoảng cho phép (10 -15 m/s) Lưu lượng khí qua mỗi ống nhánh trung bình Đường kính ống nhánh Với: : Vận tốc khí qua mỗi ống nhánh : Lưu lượng khí qua ống nhánh, = 0,019 m3/s àChọn loại ống sắt tráng kẽm hàng Việt – Đức với d = 60 và bề dày là 2,9mm. Kiểm tra vận tốc khí trong ống nhánh trung bình :nằm trong khoảng cho phép (6 -9 m/s) Tính toán ống dẫn nước thải ra bể và ống dẫn bùn tuần hoàn Đường kính ống ống dẫn nước ra bể Aerotank Với v: Vận tốc nước thải chảy trong ống , chọn v = 1,2 m/s Qtb.ngày: Lưu lượng nước thải , Qtb.ngày = 950m3/ngày àChọn ống dẫn nước thải là ống PVC với đường kính 114 mm với bề dày 5,56m Tính toán đường ống dẫn bùn tuần hoàn Lưu lượng bùn tuần hoàn Qt = 475 m3/ng.đ = 0,0055 m3/s. Chọn vận tốc bùn trong ống v= 1 m/s D = = = 0,084 m = 84 mm Chọn ống PVC có đường kính là 90 mm. Bảng 5.4. Thông số của bể Aerotank STT Thông số Giá trị Đơn vị 1 Lưu lượng 950 m3/ngay 2 Tỉ số dài x rộng 13,5 x 5 m x m 3 Chiều cao tổng cộng 4,5 m 4 Thời gian lưu nước 5,77 h 5 Công suất máy thổi khí (2 máy) 18,5 kw 6 Đĩa phân phối khí 72 cái Bể lắng Nhiệm vụ Sinh khối vi sinh vật trong bùn hoạt tính được tạo nên từ bể Aerotank cùng với nước thải chảy vào bể lắng. Nhiệm vụ của bể lắng là giữ lại các sinh khối vi sinh vật đó trong bể dưới dạng cặn lắng. Tính toán Kích thước bể Bảng 5.5. Các thông số thiết kế cho bể lắng Loại xử lý Tải trọng bề mặt (m3/m2.ngày) Tải trọng bùn (kg/m2.h) Chiều sâu tổng cộng (m) Trung bình Lớn nhất Trung bình Lớn nhất Bùn hoạt tính khuếch tán bằng không khí 16,3 ÷ 32,6 40,7÷48,8 3,9 ÷ 5,8 9,7 3,7 ÷ 6,0 Bùn hoạt tính khuếch tán bằng oxy nguyên chất 16,3 ÷ 32,6 40,7÷48,8 4,9 ÷ 6,8 9,7 3,7 ÷ 6,0 Lọc sinh học 16,3 ÷ 24,4 24,4÷48,8 2,9 ÷ 4,9 7,8 3,0 ÷ 4,5 RBC 16,3 ÷ 32,6 24,4÷48,8 3,9 ÷ 5,8 9,7 3,0 ÷ 4,5 (Nguồn:Trang 388 sách Lâm Minh Triết,Nguyễn Thanh Hùng, Nguyễn Phước Dân.(2006).Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp.Đại học quốc gia TP. HCM) Chọn tải trọng bề mặt ứng với lưu lượng trung bình ngày là L= 20 m3/m2.ngày Diện tích mặt thoáng của bể lắng đợt 2 trên mặt bằng ứng với lưu lượng trung bình theo công thức: Đường kính bể lắng ly tâm Vậy chọn kích thước đường kính để xây dựng bể lắng là: D = 8m Chọn chiều cao hữu ích của bể lắng là : H = 4 m Chiều cao bảo vệ hbv = 0,5 m Vậy chiều cao tổng cộng của bể lắng đợt 2: Htc = H + hbv = 4 +0,5 = 4,5 m Chiều cao phần nước trong: h1 = 1,8 m Chiều cao phần chóp đáy có độ dốc 3% về tâm: h2 = 0,03 x R = 0,03 x 4 = 0,12 m ( với R = 4 m ) Chiều cao chứa bùn phần hình trụ: h3 = Htc – hbv – h1 – h2 = 4,5 – 0,5 – 1,8 – 0,12 = 2,08 m Thể tích phần chứa bùn: V = F x h3 = 47,5 x 2,08 = 98,8 m3 Thể tích hữu ích bể lắng ly tâm V = F x Htc = 47,5 x 4,5 = 213,75 m3 Tính toán các ống trung tâm Đường kính ống trung tâm d= 20% D = 0,2 x 8 = 1,6 m Chiều cao ống trung tâm h = 60%H = 0,6 x 4 = 2,4 m Đường kính ống loe d’ = 1,35´ d = 1,3´ 1,6 = 2,08m , chọn d’= 2,1 m Chiều cao ống loe (h’= 0,2 ¸ 0,5 m) . Chọn h’= 0,3 m. Đường kính tấm chắn d’’= 1,3 ´ d’ = 1,25 ´ 2,08 = 2,6 m Thể tích bể ly tâm đợt II theo công thức: W = F x H = 47,5 x 4 =190 m3 Kiểm tra thời gian lưu nước trong bể lắng Trong đó: Q : lưu lương trung bình ngày đêm: Q = 39,58 m3/h Qth: Lương bùn tuần hoàn về bể Aeroten: Qth = 50% x Q = 19,8 m3/h Tải trọng máng tràn Giá trị này nằm trong khoảng cho phép Ls < 500 m3/m.ngày (Nguồn: Lâm Minh Triết,Nguyễn Thanh Hùng, Nguyễn Phước Dân.(2006).Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp.Đại học quốc gia TP Hồ Chí Minh) Lượng bùn thải Lượng bùn dư cần thải bỏ mỗi ngày Px (SS) = 101,89 kg/ngày Giả sử hàm lượng bùn hoạt tính lắng ở đáy bể lắng có hàm lượng chất rắn là 0,8% và khối lượng riêng là 1,008 kg/l. vây lưu lượng bùn cần xử lý: Máng răng cưa: Đường kính máng răng cưa được tính theo công thức: Drc = D – (0,2 + 0,1 + 0,003).2 = 8 – 2x0,303 = 7,4 m Trong đó D : Đường kính bể lắng II, D = 8m 0,2 : Bề rộng máng tràn = 200mm = 0,2m 0,1 : Bề rộng thành bê tông = 100mm = 0,1m 0,003: Tấm đệm giữa máng răng cưa và máng bê tông = 3mm Máng răng cưa được thiết kế có 4 khe/m dài, khe tạo góc 90o Máng răng cưa được thiết kế 10 khe/m dài, với các thông số như sau: chiều cao của khe hình chử V là 60 mm, rộng của mỗi khe là 60 mm và khoảng cách giữa các khe là 40 mm. Như vậy chu vi của máng là 36m. Tổng số khe của máng răng cưa là 360 khe. Chọn chiều cao của máng răng cưa 0,2m Lưu lượng nước chảy qua mỗi khe là: Kiểm tra mực nước trong khe: Ta có: Trong đó: Cd: hệ số lưu lượng chọn Cd = 0,6 g: gia tốc trọng trường (m/s) : Góc ở đáy khe = 36,87o H: mực nước qua khe (m) Giải phương trình trên ta được: 5/2.lnH = ln(2,08.10-5) => lnH = -4,31 => H = e-4,31= 0,014 H = 0,014m = 14 mm < 52mm chiều sâu của khe đạt yêu cầu Vậy máng răng cưa có 360 khe với kích thước mỗi khe: L x H = 60 mm x 52 mm. Khe dịch chuyển Chọn kích thước của khe dich chuyển B x H = 10mm x 150mm. Dùng 9 khe dịch chuyển, khe được đặt cách nhau 1m Tốc độ quay của hệ thống thanh gạt bùn là: 0,75 – 4 vòng/h Chọn v = 4 vòng/h (Nguồn:Trang 158 sách Lâm Minh Triết,Nguyễn Thanh Hùng, Nguyễn Phước Dân.(2006).Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp.Đại học quốc gia TP Hồ Chí Minh) Tính ống dẫn nước thải, ống dẫn bùn Ống dẫn nước thải ra Chọn vận tốc nước thải chảy trong ống v = 1,2m/s Lưu lượng nước thải : Q = 39,58m3/h. Đường kính ống là: D = ==0,108m = 108mm Chọn ống nhựa PVC có đường kính =114mm Ống dẫn bùn: Chọn vận tốc bùn chảy trong ống: v = 0,6 m/s Lưu lượng bùn: Qb = Qt + Qw = 19,8 + 0,33 = 20,13 m3/h Trong đó: Qt: Lưu lượng bùn hoạt tính tuần hoàn về bể aerotank 475m3/ngày = 19,8m3/h Qw: Lưu lượng bùn dư từ bể aerotank 7,92m3/ngày = 0,33m3/h Đường kính ống dẫn là: D = == 0,084m Chọn ống nhựa PVC đường kính ống = 90mm. Bơm bùn tuần hoàn Lưu lượng bơm: Qt =475 m3/ng.đ = 0,0055 m3/s. Cột áp của bơm: H = 5 m Công suất bơm: N = = = 0,4 kW Trong đó: h : Hiệu suất chung của bơm từ 0,72-0,93 , chọn h= 0,75 : Khối lượng riêng của nước 1000 kg/m3 Chọn bơm bùn lắng: Loại bơm ly tâm trục ngang. Công suất 0,4Kw. Bùn chủ yếu được tuần hoàn lại bể Aerotank, bùn dư 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 được bơm hút đi. Chế độ vận hành 24/24. Chất lượng nước sau khi qua bể Aerotank và bể lắng Hàm lượng BOD5 còn lại sau khi ra khỏi lắng II: 198 x (1 – 0,85) = 29,7 mg/l Bảng 5.6. Các thông số của bể lắng STT Thông số Giá trị Đơn vị 1 Đường kính bể 8 m 2 Chiều cao bể 4,5 m 3 Đường kính ống trung tâm 1,6 m 4 Chiều cao ống trung tâm 2,4 m 5 Thời gian lưu nước 3,2 h Bể khử trùng Nhiệm vụ Nước thải sau bể lắng chứa vẫn còn chứa một lượng lớn vi sinh gây bệnh. Do đó, khử trùng là giai đoạn cuối cùng trong giai đoạn xử lý trước khi ra khỏi nguồn tiếp nhận. Khử trùng nhằm mục đích tiêu diệt các loai vi sinh gây bệnh. Tính toán Kích thước bể Bảng 5.7. Các thông số thiết kế bể khử trùng Thông số Giá trị Tốc độ dòng chảy, m/phút 2 – 4,5 Thời gian tiếp xúc, phút 15 – 45 Số bể tiếp xúc (1 hoạt động, 1 dự trữ ) 2 (Nguồn:Trang 468 sách Lâm Minh Triết,Nguyễn Thanh Hùng, Nguyễn Phước Dân.(2006).Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp.Đại học quốc gia TP. HCM) Thể tích bể tiếp xúc: Trong đó: t : thời gian tiếp xúc. Chọn t = 45 phút Giả sử chiều sâu hữu ích của bể tiếp xúc H = 2,5 m. Diện tích của bể là: Chọn chiều rộng B = 2,5m Chiều dài tổng cộng bể: Chọn chiều dài bể L = 5,3 m Diện tích thực của bể là: F’ = 5,3 x 2,5 = 13,25 m Kích thước xây dưng bể là: L x B x H = 5,3 x 2,5 x 3 m Để tăng hiệu quả tiếp xúc giữa hóa chất khử trùng và nước thải, giảm chiều dài xây dựng có thể chia bể làm 6 ngăn chảy ziczac. Chiều rộng mỗi ngăn là b = 0,8 m, Chiều dài L của mỗi ngăn Chọn chiều dài của mỗi ngăn là 5m Chọn chiều cao bảo vệ: hbv = 0,5 m Chiều cao xây dựng bể: H = h + hbv = 2,5m + 0,5 m =3 m Bảng 5.8. Bảng tóm tắt kết quả tính toán của khử trùng STT Thông số Giá trị Đơn vị 1 Dài x Rộng (bể) 5,3 x 2,5 m x m 2 Chiều cao bể 3 m 3 Số ngăn 6 ngăn 4 Khoảng cách giữa 2 vách ngăn 0,8 m 5 Khoảng cách vách ngăn đến thành bể còn lại 0,8 m 6 Thời gian lưu nước 45 phút Tính toán hệ thống châm hóa chất Bảng 5.9. Liều lượng Chlorine cho vào khử trùng. Nước Thải Liều lượng ( mg/L) Nước thải sinh hoạt đã lắng sơ bộ 5 – 10 Nước thải kết tủa bằng hoá chất 3 – 10 Nước thải sau bể xử lý sinh học 3 – 10 Nước thải sau xử lý bùn hoạt tính 2 – 8 Nước thải sau lọc cát 1 – 5 (Nguồn: Lâm Minh Triết,Nguyễn Thanh Hùng, Nguyễn Phước Dân.(2006).Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp.Đại học quốc gia TP Hồ Chí Minh) Lượng Clo hoạt tính để khử trùng nước thải tính theo Qmax: Lượng Clo hoạt tính để khử trùng nước thải tính theo QTB: Lượng Clo hoạt tính để khử trùng nước thải tính theo Qmin: Trong đó: M: Lượng Clo hoạt tính để khử trùng nước thải, kg/h; a: Liều lượng hoạt tính lấy theo TCVN-51-84: Nước thải sau xử lý cơ học, a = 10 g/m3; Nước thải sau xử lý sinh học hoàn toàn, a = 3 g/m3; Nước thải sau xử lý sinh học không hoàn toàn, a = 5 g/m3. Chọn a = 5 g/m3 để tính toán Dung tích của thùng hòa tan được tính theo công thức: Trong đó: b: Nồng độ Clo hoạt tính trong nước Clo, phụ thuộc vào nhiệt độ. toC = 20 – 25 oC; b = 0,15 – 0,12%. Chọn b = 0,12% Lưu lượng hóa chất cần châm vào Lượng Clo cần dùng cho một tháng là: 0, 2kg/h x 24 h/ngày x 30 ngày/tháng = 144 kg/tháng Ơ trạm khử trùng, sử dùng 2 thùng (1 dự phòng) là thùng nhựa Đại Thành với dung tích 500 lít Bể chứa và nén bùn Nhiệm vụ Bùn thải từ bể lắng có độ ẩm khá cao. Do đó trước khi làm khô bùn qua máy ép bùn thì cần cho qua bể nén bùn để giảm bớt độ ẩm và thể tích. Tính toán Lượng bùn cặn xả ra hàng ngày từ bể lắng đợt II Qdư = 12,6 m3/ngày Chọn hệ số an toàn khi thiết kế bể nén bùn là 135%. Lượng bùn dư cần xử lý: Qbùn = Qdư x 1,35 = 12,6 x 1,35 = 17,01 (kg/ngđ) Diện tích bề mặt yêu cầu: F = = Trong đó: qo tải trọng tính toán lên diện tích mặt thoáng của bể nén bùn, m3/m2.h ứng với nồng độ bùn 5000 - 8000mg/l, qo = 0,3 m3/m2.h Đường kính của bể nén bùn: D = == 1,75 m Chọn đường kính xây dựng là 3m Đường kính ống trung tâm: d = 20%D = 0,2 x 3 = 0,6m Chiều cao công tác của bể nén bùn Với t: thời gian nén bùn khoảng 9h-11h. chọn t = 9h Chọn chiều cao vùng nén bùn: hnén = 1,3m Chọn chiều cao bảo vệ: hbv = 0,5m Chiều cao tổng cộng của bể nén bùn: H = h + hnén+ hbv= 2,7 m + 1,3 m + 0,5 m = 4,5 m Chiều cao ống trung tâm: h = 40%(h + hbv) = 0,4 x 3,2m = 1,28 m Kích thước bể nén bùn: D x H = 3m x 4,5m Nước tách ra trong bể nén bùn được đưa về bể thu gom để tiếp tục xử lý. Máng thu nước Vận tốc nước chảy trong máng: 0,6 – 0,7 m/s, chọn v = 0,6 m/s. Diện tích mặt cắt ướt của máng A = = 18000mm2 (cao x rộng) = (150mm x 150mm)/máng Máng bê tông cốt thép dày 100mm, có lắp thêm máng răng cưa thép tấm không gỉ. Máng răng cưa Đường kính máng răng cưa được tính theo công thức: Drc = D – (0,15 + 0,1 + 0,003) = 3 – 0,303 = 2,747m Trong đó: D : Đường kính bể nén bùn, D = 3m 0,15 : Bề rộng máng tràn = 150mm = 0,15m 0,1 : Bề rộng thành bê tông = 100mm = 0,1m 0,003: Tấm đệm giữa máng răng cưa và máng bê tông = 3mm Máng răng cưa được thiết kế có 6 khe/m dài, khe tạo góc 90o. Như vậy tổng số khe dọc theo máng bê tông là:3 x x 8 = 56 khe Lưu lượng nước chảy qua mỗi khe: Qkhe = Mặt khác ta lại có: Qkhe = Trong đó: Cd : Hệ số lưu lượng, Cd = 0,6 g : Gia tốc trọng trường (m/s2). : Góc của khía chữ V, H : Mực nước qua khe (m) Giải phương trình trên ta được: 5/2.lnH = ln(1,38.10-4) => lnH = -3,55 => H = e-3,13 = 0,03 H = 0,03m = 30 mm < 50 mm chiều sâu của khe đạt yêu cầu Tải trọng thu nước trên 1m dài thành tràn: q = = Lượng bùn thải ra sau khi nén ép: Trong đó: Q : Lượng bùn vào bể nén bùn, Q = 17,01m3/ngày P1 : Độ ẩm của bùn ban đầu, P1 = 99(%) P2 : Độ ẩm của bùn sau khi nén, P2 = 96(%) Lượng nước ép bùn sinh ra từ bể nén bùn: Q2 = Q – Q1 = 17,01– 4,3 = 12,71m3/ngày Đường kính ống dẫn nước ra: D = == 0,043m Chọn ống nhựa PVC đường kính ống = 49mm. Bảng 5.10. Bảng tóm tắt kết quả tính toán của bể chứa và nén bùn STT Thông số Giá trị Đơn vị 1 Đường kính bể nén bùn 3 m 2 Đường kính ống trung tâm 0,6 m 3 Chiều cao 4,5 m 4 Thời gian nén bùn 9 h Máy ép bùn Nhiệm vụ Thiết bị lọc ép bùn dây đai là một loại thiết bị dung để khử nước ra khỏi bùn vận hành dưới chế độ cho bùn liên tục vào thiết bị. Bùn được ép thành bánh và đem chôn lấp theo quy định. Tính toán Thông số thiết kế máy ép bùn: Bề rộng dây đai: b = 0,5 – 3,5m Tải trọng bùn: 90 – 680 kg/m.h Lưu lượng bùn hàng tuần: Qtuần = 12,6 (m3/ng)7 (ngày/tuần) 1,02 103 (kg/m3) = 89.103 (kg/tuần). Khối lượng chất rắn là: Mkhô = 89.103 (kg/tuần) 0,04 = 3,5.103 (kg/tuần). Khối lượng chất rắn cần xử lý hàng ngày là : kg/ngày Khối lượng cần xử lý trong 1 giờ: kg/h Nồng độ bùn sau nén = 2% ( quy phạm 1 – 3%) Nồng độ bùn sau ép = 18% ( quy phạm 12 – 20%) Khối lượng bùn sau ép = kg/ngày Tải trọng bùn tính trên 1m chiều rộng băng ép chọn = 250 kg/m.h Chiều rộng băng ép: m Vậy ta chọn một máy ép bùn dây đai có bề rộng 600mm Lượng polymer sử dụng cho thiết bị khử nước cho bùn Lượng bùn: đưa vào máy ép: 500 kg/ngày Thời gian vận hành: 8h/ngày Lượng polymer 5(kg/tấn bùn), hàm lượng polymer 0,2%. Lượng polymer tiêu thụ: 5(kg/tấn) 0,5 (tấn/ngày) = 2,5(kg/ngày) = 0,1 kg/h Lưu lượng polymer cần châm: CHƯƠNG 6 KHÁI TOÁN CHI PHÍ 6.1. MÔ TẢ CÔNG TRÌNH Bảng 6.1. Mô tả công trình STT Công trình số lượng Thông số Giá trị Đơn vị Vật liệu 1 Mương đặt SCR 1 Dài 1,8 m Bê tông cốt thép, mac 200 Rộng 0,3 m Cao 0,3 m 2 Hầm tiếp nhận 1 Dài 3 m Bê tông cốt thép, mac 200 Rộng 3 m Cao 3,5 m Thể tích 31,5 m3 5 Bể điều hòa 1 Dài 13,2 m Bê tông cốt thép, mac 200 Rộng 4,5 m Cao 4,5 m Thể tích 267,3 m3 Bể aeroten 1 Dài 13,5 m Rộng 5 m Cao 4,5 m Thể tích 303,75 m3 8 Bể lắng 1 Đường kính 8 m Bê tông cốt thép, mac 200 cao 4,5 m Thể tích 226,08 m3 9 Bể khử trùng 6 ngăn Dài 2,5 m Bê tông cốt thép, mac 200 Rộng 0,8 m Cao 3 m 1 bể Dài 5,3 m Rộng 2,5 m Cao 3 m Thể tích 40 m3 10 Bể nén bùn 1 Đường kính 3 m Bê tông cốt thép, mac 200 cao 4,5 m Thể tích 31,8 m3 6.2. TÍNH TOÁN CHI PHÍ Chi phí thiết bị và xây dựng Bảng 6.2. Chi phí thiết bị và xây dựng TT HẠNG MỤC SỐ LƯỢNG ĐƠN VỊ ĐƠN GIÁ T. TIỀN A. THIẾT BỊ CHUNG 1 Song Chắn Rác : B = 0,3m, b = 15mm 01 bộ 8.000.0000 8.000.000 2 Bơm nước thải Hầm tiếp nhận ShinMaywa model CN80 Q = 48m3/h , H= 8,4m, P = 2,2 kw 02 bộ 25.000.000 50.000.000 4 Bơm nước thải bể điều hòa ShinMaywa model CN80 Q = 39,58m3/h ,H= 10m, P = 2,2 kw 2 bộ 25.000.000 50.000.000 7 Máy thổi khí Bể điều hòa, ShinMaywa model ARS65 Q= 3,36 m3/ph, P = 5,5kw 2 bộ 100.000.000 200.000.000 8 Máy thổi khí Bể aeroten ShinMaywa model ARS125 Q = 14,4 m3/phút, P= 18,5kw 2 bộ 200.640.000 401.280.000 9 Bơm định lượng Doseuro Q = 435l/h, H= 10kg/cm2 03 cái 14.000.000 42.000.000 10 Ống trung tâm của bể lắng và bể nén bùn Lắng : D x H = 1,6mx2,4 m Nén bùn: DxH = 0,6mx1,28m 01 bộ 20.000.000 5.000.000 20.000.000 5.000.000 11 Máng răng cưa của bể lắng và bể nén bùn Lắng: D = 7,4m, Nén bùn: D = 2,8m 01 bộ 15.000.000 7.000.000 15.000.000 7.000.000 12 Bơm bùn ở bể lắng 01 cái 10.000.000 10.000.000 13 Bơm bùn ở bể nén bùn 01 cái 10.000.000 10.000.000 14 Hệ thống ống dẫn & phụ kiện 01 ht 170.000.000 170.000.000 15 Tủ điện điều khiển 01 bộ 50.000.000 50.000.000 16 Motor giảm tốc cho Bể Lắng: 4 vòng/h Bể chứa nén bùn 2 vòng/h 01 Bộ 21.000.000 18.000.000 21.000.000 18.000.000 17 Máy ép bùn Yuanchang, kích thước đai 750, đai kép 01 bộ 345.000.000 345.000.000 19 Đĩa phân phối khí 72 cái 300.000 21.600.000 Cộng: 1.443.880.000VNĐ B. XÂY DỰNG 1 Hầm tiếp nhận và mương đặt song chắn 33,12 m3 2.000.000 66.240.000 3 Bể điều hòa 267,3 m3 2.000.000 534.600.000 4 Bể Aerotank 303,75 m3 2.000.000 607.500.000 6 Bể Lắng II 226,08 m3 2.000.000 452.160.000 7 Bể khử trùng 40 m3 2.000.000 80.000.000 8 Bể nén bùn 31,8 m3 2.000.000 36.600.000 9 Nhà điều hành 200.000.000 Tổng 1.977.500.000 Tổng cộng:1.977.500.000 VNĐ Stt Chi phí Ký hiệu Cách tính Giá trị(VNĐ) 1 Thiết bị A 1.443.880.000 2 Xây dựng B 1.977.500.000 3 Thuế GTGT 10% C 10%(A+B) 342.138.000 4 TỔNG CỘNG A+B+C 3.763.518.000 Giả sử thời gian khấu hao là 20 năm đối với công trình xây dựng và 10 năm đối với thiết bị máy móc, Chi phí trung bình ngày = (110%A/10năm + 110%B/20năm) / 365(ngày/năm) = (1.588.268.000 VNĐ/10 + 2.175.250.000 VNĐ/20) / 365 (ngày/năm) = 733.121 (VNĐ/ngày) Chi phí cho 1m3 nước thải trong 1 ngày: T đt = 733.121 (VNĐ/ngày)/ 950m3/ngày = 772 (VNĐ/m3) Chi phí vận hành Chi phí điện năng Bảng 6.3. Chi phí điện năng Thiết bị SL Định mức điện (Kw) Thời gian họat động (giờ) Điện tiêu thụ (Kw/ngày) Bơm nước thải hầm tiếp nhận chạy 1 bơm P = 2,2 kw (01 cái luân phiên 1 2,2 24 52,8 Bơm nước thải bể điều hòa (01 cái luân phiên) P = 2,2 kw 1 2,2 24 52,8 Bơm bùn từ bể lắng Bơm bùn từ bể nén bùn 1 1 0,4 0,7 4 8 1,6 5,6 Máy thổi khí bể điều hòa Máy thổi khí bể aeroten 1 1 5,5 18,5 24 24 132 444 Motor quay lắng 1 1 24 24 Motor quay bể nén bùn 1 1 24 24 Bơm định lượng 2 0,1 24 2,4 Máy ép bùn 01 1 5 5 TỔNG CỘNG PHẦN CHUNG 744,2 Chi phí điện năng cho 1m3 nước thải trong một ngày. T1 = (744,2 Kw/ng x 1500 VNĐ/Kw) / 950m3/ng = 1.175VNĐ/m3. Chi phí hóa chất Lượng hóa chất clorine tiêu thụ cho một ngày: 5 g/m3 x 950 m3/ng = 4,75 kg/ng Lượng polymer : 2,5 kg/ng. Chi phi hóa chất cho một 1m3 nước thải trong một ngày T2 = (4,75 x10.000 + 2,5x 30.000) / 950= 129 VNĐ/m3 Chi phí nhân công Số lượng công nhân: 01 người Chi phí nhân công cho 1 ngày: 2.000.000 VNĐ/tháng Chi phí nhân công cho 1m3 nước thải: T3 = (2.000.000vnđ/tháng) / (30 ngày x 950m3/ngày) = 70vnđ/m3 Tổng chi phí vận hành cho 1m3/ nước thải Tvh = T1 + T2 + T3 = 1.175 + 129+ 70 = 1.374 vnđ/m3.. Chi phí xử lý cho 1 m3 tính cả chi phí đầu tư T = Tdt + Tvh = 772 + 1.374 = 2146 vnđ/m3 CHƯƠNG 7 QUẢN LÝ VÀ VẬN HÀNH CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ GIAI ĐOẠN THI CÔNG Giải pháp thi công và chỉ tiêu kỹ thuật Từ thiết kế đến thi công Căn cứ vào bản vẽ mặt bằng tổng thể và các bản vẽ chi tiết, xác định hiện trạng mặt bằng sẽ xây dựng các hạng mục xây dựng : kích thước, cao trình, vị trí. Xác định các sai số trong thiết kế và thực tế để thống nhất với nhà đầu tư phương án giải quyết. Dựa trên các bảng vẽ thiết kế cơ bản đã có, lập các bảng vẽ triển khai cụ thể để chế tạo, gia công và lắp đặt các thiết bị, tủ điện điều khiển, đường ống kỹ thuật, đường dây điện ... Đơn vị thi công sẽ xác định vị trí chính xác các thiết bị trên mặt bằng hiện trạng theo thiết kế và mặt bằng hiện trạng. Lắp đặt hệ thống thiết bị, đường ống công nghệ. Việc lắp đặt hệ thống đường ống công nghệ được tiến hành sau khi đã định vị chính xác vị trí các thiết bị và các cao độ . Trong quá trình thi công, cao trình đường ống sẽ được kiểm tra thường xuyên, chặt chẽ để đảm bảo chính xác. Phần lớn các đường ống công nghệ là ống sắt tráng kẽm và ống nhựa PVC. Thi công ghép nối giữa các ống kim loại và ống nhựa có đường kính F lớn hơn 168 được ghép bằng mặt bích, các ống kim loại đặt âm dưới mặt đất và các ống có đường kính nhỏ hơn 114 sẽ được hàn với nhau và sẽ tiến hành cẩn thận nhằm đảm bảo chất lượng mối ghép và tuổi thọ công trình . Các đường ống công nghệ được cố định bằng móc nhựa, móc sắt. Các đường ống có cao độ âm (<0) so với mặt đất hiện hành thì sẽ đi chìm và san lấp lại mặt bằng. Các đường ống ngầm chỉ được lấp sau khi đã thử nước và xử lý các chổ rò rỉ. Lắp đặt hệ thống đường điện kỹ thuật. Tất cả thiết bị điện, dây điện được chọn lựa phù hợp với công suất thiết bị và đảm bảo an toàn cho các động cơ và người sử dụng. Tất cả các dây điện đều được đi trong máng dẫn hay ống PVC. Hạn chế tối đa các mối nối dây điện trên đường dẫn. Đối với các động cơ ở xa tủ điều khiển, ngoài thiết bị bảo vệ tại tủ điều khiển trung tâm còn có cầu dao cắt động cơ tại vị trí thuận tiện để cắt điện khi cần thiết. Các động cơ điện sẽ hoạt động theo 2 chế độ : tự động và điểu khiển bằng tay. Công tác chạy thử không tải Công tác chạy thử không tải được tiến hành ngay sau khi toàn bộ hệ thống xử lý lắp đặt xong và được tiến hành bằng nước sạch. Trong quá trình chạy thử, các thông số như áp lực, cường độ dòng điện làm việc của các động cơ, lưu lượng bơm... được theo dõi và điều chỉnh thích hợp. NGUYÊN NHÂN VÀ BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC SỰ CỐ TRONG VẬN HÀNH HỆ THỐNG XỬ LÝ Nhiệm vụ của trạm xử lý nước thải là bảo đảm xả nước thải sau khi xử lý vào nguồn tiếp nhận đạt tiêu chuẩn quy định một cách ổn định. Tuy nhiên, trong thực tế, do nhiều nguyên nhân khác nhau có thể dẫn tới sự phá hủy chế độ hoạt động bình thường của các công trình xử lý nước thải, nhất là các công trình xử lý sinh học. Từ đó dẫn đến hiệu quả xử lý thấp, không đạt yêu cầu đầu ra. Những nguyên nhân chủ yếu phá hủy chế độ làm việc bình thường của trạm xử lý nước thải: Lượng nước thải đột xuất chảy vào quá lớn hoặc có nước thải sản xuất hoặc có nồng độ vượt quá tiêu chuẩn thiết kế. Nguồn cung cấp điện bị ngắt. Lũ lụt toàn bộ hoặc một vài công trình. Tới thời hạn không kịp thời sữa chữa đại tu các công trình và thiết bị cơ điện. Công nhân kỹ thuật và quản lý không tuân theo các quy tắc quản lý kỹ thuật, kể cả kỹ thuật an toàn. Quá tải có thể do lưu lượng nước thải chảy vào trạm vượt quá lưu lượng thiết kế do phân phối nước và bùn không đúng và không đều giữa các công trình hoặc do một bộ phận các công trình phải ngừng lại để đại tu hoặc sữa chữa bất thường. Phải có tài liệu hướng dẫn về sơ đồ công nghệ của toàn bộ trạm xử lý và cấu tạo của từng công trình. Ngoài các số liệu về kỹ thuật còn phải chỉ rõ lưu lượng thực tế và lưu lượng thiết kế của các công trình. Để định rõ lưu lượng thực tế cần phải có sự tham gia chỉ đạo của các cán bộ chuyên ngành. Khi xác định lưu lượng của toàn bộ các công trình phải kể đến trạng thái làm việc tăng cường _ tức là một phần các công trình ngừng để sữa chữa hoặc đại tu. Phải bảo đảm khi ngắt một công trình để sữa chữa thì số còn lại phải làm việc với lưu lượng trong giới hạn cho phép và nước thải phải phân phối đều giữa chúng. Để tránh quá tải, phá hủy chế độ làm việc của các công trình, phòng chỉ đạo kỹ thuật _ công nghệ của trạm xử lý phải tiến hành kiểm tra một cách hệ thống về thành phần nước theo các chỉ tiêu số lượng, chất lượng. Nếu có hiện tượng vi phạm quy tắc quản lý phải kịp thời chấn chỉnh ngay. Khi các công trình bị quá tải một cách thường xuyên do tăng lưu lượng và nồng độ nước thải phải báo lên cơ quan cấp trên và các cơ quan thanh tra vệ sinh hoặc đề nghị mở rộng hoặc định ra chế độ làm việc mới cho công trình. Trong khi chờ đợi, có thể đề ra chế độ quản lý tạm thời cho đến khi mở rộng hoặc có biện pháp mới để giảm tải trọng đối với trạm xử lý. Để tránh bị ngắt nguồn điện, ở trạm xử lý nên dùng hai nguồn điện độc lập. TỔ CHỨC QUẢN LÝ VÀ KỸ THUẬT AN TOÀN Tổ chức quản lý Quản lý trạm xử lý nước thải được thực hiện trực tiếp qua cơ quan quản lý hệ thống. Cơ cấu lãnh đạo, thành phần cán bộ kỹ thuật, số lượng công nhân mỗi trạm tùy thuộc vào công suất mỗi trạm, mức độ xử lý nước thải cả mức độ cơ giới và tự động hóa của trạm. Đối với trạm xử lý công suất 950m3/ngày thì cần 01 cán bộ kỹ thuật để quản lý, vận hành hệ thống xử lý nước thải. 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 được thay đổi về chế độ công nghệ. Tiến hành sữa chữa, đại tu đúng thời hạn theo kế hoạch đã duyệt trước. Nhắc nhở những công nhân thường 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 nước 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 được 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. Hướng dẫn họ về cấu tạo, chức năng từng công trình, kỹ thuật quản lý và an toàn, hướng dẫn cách sử dụng máy móc thiết bị và tránh tiếp xúc trực tiếp với nước thải. Mọi công nhân phải được trang bị quần áo và các phương tiện bảo hộ lao động khác. Ở những nơi làm việc cạnh các công trình phải có chậu rửa, tắm và thùng nước sạch. Các công việc liên quan đến Chlorine lỏng thì phải có hướng dẫn và quy tắc đặc biệt. Bảo trì Công tác bảo trì thiết bị, đường ống cần được tiến hành thường 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 : a. Hệ thống đường ống : Thường xuyên kiểm tra các đường ống trong hệ thống xử lý, nếu có rò rỉ hoăc tắc nghẽn cần có biện pháp xử lý kịp thời. b. Các thiết bị : Máy bơm : Hàng ngày vận hành máy bơm nên kiểm tra bơm có đẩy nước lên được hay không. Khi máy bơm hoạt động nhưng không lên nước cần kiểm tra lần lượt các nguyên nhân sau : + Nguồn điện cung cấp có bình thường không. + 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 trường hợp cụ thể. Động cơ khuấy trộn. - Kiểm tra thường 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 nước sạch trong các thiết bị trong thời gian từ 30 - 60 phút). Đặc biệt chú ý xối nước mạnh vào các tấm lắng tránh tình trạng bám cặn trên bề mặt các tấm lắng. SỰ CỐ VÀ BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC Một số sự cố thường gặp khi vận hành hệ thống xử lý nước thải và biện pháp xử lý: Các công trình bị quá tải : phải có tài liệu về sơ đồ công nghệ của hệ thống xử lý và cấu tạo của từng công trình , trong đó ngoài các số liệu về kỹ thuật cần ghi rõ lưu lượng thiết kế của công trình. Nguồn diện bị ngắt khi trạm đang hoạt động: có nguồn điện dự phòng kịp thời khi xảy ra sự cố mất điện (dùng máy phát điện) Các thiết bị không kịp thời sửa chữa : các thiết bị chính như máy nén khi hoặc bơm đều phải có thiết bị dự phòng để hệ thống được hoạt động liên tục Vận hành không tuân theo qui tắc quản lý kỹ thuật : phải nắm rõ quy tắc vận hành của hệ thống. MỘT SỐ SỰ CỐ Ở CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ Song chắn rác : mùi hoặc bị nghẹt nguyên nhân là do nước thải bị lắng trước khi tới song chắn rác. Cần làm vệ sinh liên tục. Bể điều hoà: chất rắn lắng trong bể có thể gây nghẹt đường ống dẫn khí. Cần tăng cường sục khí liên tục và tăng tốc độ sục khí. Bể Aeroten: Bọt trắng nổi trên bề mặt là do thể tích bùn thấp vì vậy phải tăng hàm lượng bùn hoạt tính. Bùn có màu đen là do hàm lượng oxy hoà tan trong bể thấp , tăng cương thổi khí. Có bọt khí ở một số chỗ là do thiết bị phân phối khí bị hư hoặc đường ống bị nứt, cần thay thế thiết bị phân phối khí và hàn lại đường ống, tuy nhiên đây là một công việc rất khó khăn do hệ thống hoạt động liên tục vì vậy khi xây dựng và vận hành chúng ta phải kiểm tra kỹ. Bể lắng: Bùn đen nổi trên mặt là do thời gian lưu bùn quá lâu , cần loại bỏ bùn thường xuyên. Nước thải không trong là do khả năng lắng của bùn kém, cần tăng hàm lượng bùn trong bể sục khí CHƯƠNG 8 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 8.1. KẾT LUẬN Trên cơ sở lý thuyết và điều kiện thực tế của bệnh viện đa khoa Củ Chi- huyện Củ Chi- Tp.HCM, cho thấy việc thiết kế, xây dựng hệ thống xử lý nước thải cho bệnh viện này là vô cùng cần thiết. Việc tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải được căn cứ trên các yếu tố kinh tế (khả năng tài chính của chủ dự án), các yếu tố kỹ thuật (công nghệ xử lý, hiệu quả xử lý) đồng thời phải đáp ứng được các quy định, các tiêu chuẩn môi trường hiện hành của Việt Nam. Trên cơ sở lý thuyết và điều kiện thực tế của dự án, luận văn này đê xuất 2 phương án khả thi là: Phương án 1: phương pháp xử lý sơ bộ kết hợp và quá trình Aerotank Phương án 2: phương pháp xử lý sơ bộ và quá trình SBR. Qua phân tích và tính toán, phương án 1 được lựa chọn với lý do thoả mãn được các yêu cầu về kỹ thuật, kinh tế, môi trường. Cụ thể như sau: Khía cạnh môi trường Hệ thống đảm bảo nước thải bệnh viện sau xử lý đạt tiêu chuẩn cho phép TCVN 7382-2004 mức 2. Khía cạnh kinh tế của hệ thống xử lý Với giá thành xử lý, mức vốn đầu tư tính toán sơ bộ kể trên, việc xây dựng hệ thống xử lý nước thải là hoàn toàn khả thi. Khía cạnh kỹ thuật Quy trình công nghệ đề suất thực hiện là quy trình phổ biến, không quá phức tạp về mặt kỹ thuật. Quy trình này hoàn toàn có thể đảm bảo việc xử lý nước thải đạt tiêu chuẩn yêu cầu, đồng thời còn có khả năng mở rộng hệ thống trong tương lai. Nếu kết hợp tốt khía cạnh môi trường, kinh tế và kỹ thuật của hệ thống thì hệ thống này hoàn toàn có khả năng ứng dụng vào thực tiễn. 8.2. KIẾN NGHỊ Luận văn này đã tính toán và thiết kế chi tiết các công trình đơn vị của hệ thống xử lý. Việc triển khai, xây dựng vận hành hệ thống trên thực tế đòi hỏi sự hợp tác toàn diện, tích cực giữa các bên liên quan để đảm bảo công trình được triển khai đúng tiến độ, đảm bảo các yêu cầu về kỹ thuật và chất lượng thành phẩm. Để đảm bảo công trình được vận hành đúng quy trình kỹ thuật, cần có chương trình đào tạo nhân lực kỹ thuật có đủ khả năng vận hành, bảo trì hệ thống sau khi được bàn giao cho chủ dự án.