Đề tài Tính toán – Thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt khu dân cư phường Phước Hòa, TP. Tam Kỳ, Công suất: 1200 (m3 /ngày đêm)

NT sinh hoạt khu dân cư P. Phước Hòa, Tp. Tam Kỳ GVHD: Th.s Lâm Vĩnh Sơn Trang 107 SVTH: Huỳnh Thị Kim Anh 2 Chiều cao (H) m 1,5 3 Thời gian nước lưu (t) h 20 4 Chiều dày tường BTCT (δ) m 0,2 4.1.1.8. Sân phơi bùn Lượng cặn dẫn tới sân phơi bùn bao gồm lượng cặn từ bể lắng I và bể lắng II.  Lượng cặn từ bể lắng I:     )/(66,5 1000100095100 1.1651200330 10001000100 3 ngdm P KEQC W tcc        Trong đó: + Ctc = Hàm lượng chất lơ lửng trong nước thải dẫn đến bể lắng I, Ctc = 330 mg/l + Q = Lưu lượng trung bình ngày đêm của hỗn hợp nước thải Qtb = 1200 m3/ng.đ + E = Hiệu suất lắng có làm thoáng sơ bộ, E = 65% + K = Hệ số tính đến khả năng tăng lượng cặn do có cỡ hạt lơ lửng lớn, K = 1.1 – 1.2 , chọn K = 1.1. + P = Độ ẩm của cặn tươi, P = 95%.  Lượng cặn từ bể lắng II: 37,0 1000 748605.0 1000 2      ll Na W (m 3/ngđ) Luận văn tốt nghiệp TT – TK trạm XLNT sinh hoạt khu dân cư P. Phước Hòa, Tp. Tam Kỳ GVHD: Th.s Lâm Vĩnh Sơn Trang 108 SVTH: Huỳnh Thị Kim Anh Trong đó: + a = Tiêu chuẩn bùn lắng sau khi qua bể lọc, a = 0.05 – 0.1 l/ng.ngđ, chọn a = 0.05. + Nll = Dân số tính toán, N = 7486 (người).  Lượng cặn tổng cộng dẫn đến sân phơi bùn: W = W1 + W2 = 5,66 + 0,37 = 6,03 (m 3/ngđ).  Diện tích hữu ích của sân phơi bùn: 6,209 35,3 36503,6365 1        nq W F o (m2) Trong đó: + qo = Tải trọng cặn lên sân phơi bùn, qo = 3.5 (m 3/m2 năm). + n = Hệ số phụ thuộc vào điều kiện khí hậu, n = 3 Chọn kích thước sân phơi bùn là 14 x 15 (m2) Vậy, tổng diện tích thực của sân phơi bùn: W = 14 x 15 = 210 (m2).  Diện tích phụ của sân phơi bùn : đường xá, mương, máng: F2 = K x F1 = 0.25 x 209,6 = 52,4 (m 2). K : hệ số tính đến diện tích phụ, K = 0.2 – 0.4, chọn K = 0.25.  Diện tích tổng cộng của sân phơi bùn: F = F1 + F2 = 209,6 + 52,4 = 262 (m 2 )  Lượng bùn phơi từ độ ẩm 96% đến độ ẩm 75% trong 1 năm sẽ là: Luận văn tốt nghiệp TT – TK trạm XLNT sinh hoạt khu dân cư P. Phước Hòa, Tp. Tam Kỳ GVHD: Th.s Lâm Vĩnh Sơn Trang 109 SVTH: Huỳnh Thị Kim Anh     75100 96100 36503,6 100 100 365 2 1       P P WW tcP = 352 (m 3) Trong đó: + P1 = Độ ẩm trung bình của cặn khi lên men, P1 = 96% + P2 = Độ ẩm sau khi phơi, P2 = 75%  Chu kỳ xả bùn vào sân phơi bùn dao động từ 20 – 30 (ngày).  Một vấn đề quan trọng đã được quan tâm đến trong thiết kế chi tiết, đó là việc đảm bảo chỉ sản xuất một loại bùn ổn định duy nhất tại nhà máy xử lý. Để thực hiện vấn đề trên toàn bộ chất thải hầm cầu được chuyển cùng chất thải đến nhà máy, sau đó lại đưa bùn ngược lại đầu vào. Qua phương pháp này, chất thải hầm cầu được phân huỷ trong bể lắng I và phơi khô trên sân phơi bùn. 4.1.1.9. Công trình xả nước thải ra nguồn tiếp nhận Nước thải sau khử trùng được xả ra nguồn tiếp nhận là sông Tam Kỳ, nguồn nước thuộc loại A (sử dụng cho mục đích cấp nước sinh hoạt) trong khi đại bộ phận dân cư của khu dân cư phường Phước Hòa đã được cấp nước sạch. 4.1.2. Phương án 2 Sơ đồ công nghệ của phương án 2 của hệ thống xử lý được giới thiệu ở hình 3.2. công trình đơn vị của phương án 2 gồm có: + Xử lý cơ học: Song chắn rác (SCR), Ngăn tiếp nhận (1), Bể lắng cát (2), Bể điều hòa (3), Bể lắng I(5). + Xử lý sinh học: Bể Aeroten (5), Bể lắng đợt 2 (6) + Xử lý cặn: Sân phơi bùn (8) + Khử trùng: Bể tiếp xúc (7), Thùng pha clorua vôi và thiết bị định lượng. Luận văn tốt nghiệp TT – TK trạm XLNT sinh hoạt khu dân cư P. Phước Hòa, Tp. Tam Kỳ GVHD: Th.s Lâm Vĩnh Sơn Trang 110 SVTH: Huỳnh Thị Kim Anh + Một số công trình phụ trợ hệ thống hoạt động: Nhà điều hành, Trạm bơm, Trạm cấp khí nén, Trạm hoá chất khử trùng, Công trình xả nước thải ra nguồn tiếp nhận. Tính toán các công trình đơn vị xử lý tương tự phương án 1, khác với phương án 1 là: thay bể lọc sinh học nhỏ giọt bằng bể điều hòa và bể Aeroten được thể hiện qua hình 3.2. 4.1.2.1. Bể điều hòa Bể điều hòa làm nhiệm vụ điều hòa lưu lượng và nồng độ chất trước khi vào các công trình xử lý sinh học, làm cho các công trình xử lý sinh học làm việc ổn định hơn. Thể tích của bể điều hòa: V= Qtb x t = 50 x 4 = 200 (m 3). Trong đó: Qtb= Lưu lượng nước thải. Qtb = 50 (m 3/h) t = Thời gian nước lưu trong bể ( t = 4÷ 8h). chọn t = 4(h) Chọn bể có thể tích là: - Chiều dài : L = 9 (m). - Chiều rộng : B = 6,5 (m). - Chiều cao : H = 3 (m). Chọn hbv = 0,5 (m) Kích thước của bể: V= L x B x H = 9 x 6,5 x 3,5= 205 (m3). Lượng không khí cấp cho bể là: Qk = V x I = 205 x 0,9 = 184,5 (m 3/h). Với: lượng khí cung cấp : 0,01 – 0,015 (m3khí/m3 bể.phút). Chọn I = 0,015 (m3 khí/ m3bể.phút) hay I= 0,9 (m3khí/m3 bể.h). Luận văn tốt nghiệp TT – TK trạm XLNT sinh hoạt khu dân cư P. Phước Hòa, Tp. Tam Kỳ GVHD: Th.s Lâm Vĩnh Sơn Trang 111 SVTH: Huỳnh Thị Kim Anh Chọn thiết bị phân phối dạng đĩa đường kính 170 mm, diện tích bề mặt 0,023 m3, lưu lượng riêng phân phối của đĩa Z= 150-200 (l/phút). Chọn Z=180 (l/phút) = 10,8 (m3/h). Vậy số đĩa phân phối: N= 08,17 8,10 5,184  Z Qk Đĩa; Chọn đĩa N=18 (Đĩa). Lưu lượng khí cung cấp cho bể là: Qk = N x Z = 18 x 10,8 = 194,4 (m 3/h) > Qk đạt yêu cầu. Qk=0,054 (m 3/s) Vậy lưu lượng không khí cần cung cấp cho bể điều hòa Qk=0,054 (m 3/s), chọn 1 ống chính và 6 ống nhánh. Vận tốc khí chuyển động trong ống v = 10 - 25 m/s. chọn v =10 m/s. Đường kính ống chính. D =   v Qk4 = 076,0 14,312 054,04    (m). Chọn ống sắt tráng kẽm 90 Đường kính ống nhánh. d= 0,037 3,14105 0,0544 πv5 Q4 k       (m). Chọn ống sắt tráng kẽm  42 Đường kính ống ống dẫn nước vào và ra khỏi bể. Luận văn tốt nghiệp TT – TK trạm XLNT sinh hoạt khu dân cư P. Phước Hòa, Tp. Tam Kỳ GVHD: Th.s Lâm Vĩnh Sơn Trang 112 SVTH: Huỳnh Thị Kim Anh Vận tốc cho phép nước chảy trong ống: v = 0,5 -1,5 m/s . Chọn v =1(m/s). D= 0,155 3,141 0,01884 πv Q4       (m). Chọn PVC  168  vận tốc nước chảy trong ống v=0,8 (m/s). Áp lực cần thiết của máy thổi khí là: Hm= h1 + hd + H = 0,4 + 0,5 + 3 = 3,9 (mH2O) = 0,39 (at) Trong đó: h1= Tổn thất trong ống vận chuyển khí, chọn h1 =0,4 (m). hd = Tổn thất qua đĩa phun ; chọn hd = 0,5 (m). H = Độ sâu ngập nước = 3 (m). Công suất của máy nén khí: N=                               1 1 1,39 .0,7529,7.0,283 .2980,09.8,314 1 P P 29,7.n.η G.R.T 0,2830,283 1 2 3,45 (kW). Chọn máy nén khí 4,5 HP. Chọn 2 cái một máy công tác, một máy dự phòng. Trong đó: G: trọng lượng dòng không khí (kg/s)= A . 1,29 = 0,09 (kg/s) A: Lượng không khí cần cung cấp. A = 0,07 m3/s. R = 8,314 kJ/kmol oK, T=298 oK 29,7 là hệ số chuyển đổi N = 0,283 1,395 11,395 K 1K     . η =75% hiệu suất của máy nén khí Luận văn tốt nghiệp TT – TK trạm XLNT sinh hoạt khu dân cư P. Phước Hòa, Tp. Tam Kỳ GVHD: Th.s Lâm Vĩnh Sơn Trang 113 SVTH: Huỳnh Thị Kim Anh P1=1 at, P2=Hm + 1=1,39 (at) . Bảng 4.11: Tóm tắt các thông số thiết kế bể điều hòa STT Tên thông số Đơn vị Số lượng 1 Chiều dài (L) m 9 2 Chiều rộng (B) m 6,5 3 Chiều cao (H) m 3,5 4 Chiều dày tường BTCT (δ) m 0,2 5 Số đĩa phân phối khí Cái 18 6 Máy thổi khí 4,5 HP Cái 2 4.1.2.2. Bể Aeroten Các thông số tính toán: - Lưu lượng nước thải trung bình trong ngày đêm: Qtb = 1200 (m 3/ng.đ) - Hàm lượng chất BOD20 trong nước thải dẫn vào bể Aeroten La = 159,6 (mg/l). - Hàm lượng chất lơ lửng trong nước thải dẫn vào bể Aeroten C = 150,24 (mg/l). - Hàm lượng chất BOD20 trong nước thải cần đạt sau xử lý Lt = 20 (mg/l). - Hàm lượng chất lơ lửng trong nước thải cần đạt sau xử lý Cs = 18 (mg/l). Nhiệt độ của nước thải t = 240C. Giả sử chất lơ lửng trong nước thải đầu ra là chất lắng sinh học (bùn hoạt tính), trong đó có 80% là chất dễ bay hơi và 60% là chất có thể phân hủy sinh học. Luận văn tốt nghiệp TT – TK trạm XLNT sinh hoạt khu dân cư P. Phước Hòa, Tp. Tam Kỳ GVHD: Th.s Lâm Vĩnh Sơn Trang 114 SVTH: Huỳnh Thị Kim Anh Chọn bể Aeroten kiểu xáo trộn hoàn toàn để thiết kế. Các thông số cơ bản tính toán Aeroten kiểu xáo trộn hoàn toàn: - Thời gian lưu bùn : 155c (ngày). - Tỉ số F/M : 0,2 ÷ 0,6 (kg/kg.ngày). - Tải trọng thể tích : 0,8 ÷ 1,92 (kg BOD5/m 3.ngày). - Tỉ số thể tích bể/lưu lượng giờ : Q/W = 3 ÷ 5 (h). - Tỉ tuần hoàn bùn hoạt tính : Qth/Q = 0,25 ÷ 1,0. a) Xác định nồng độ BOD5 của nước thải đầu vào và đầu ra Aeroten: BOD5(vào) = BOD20(vào) x 0,68 = La x 0,68 = 150,24 x 0,68 = 102 (mg/l). BOD5(ra) = BOD20(ra) x 0,68 = Lt x 0,68 = 20 x 0,68 = 13,6 (mg/l). b) Tính nồng độ BOD5 hòa tan trong nước thải ở đầu ra theo quan hệ sau: BOD5(ra) = BOD5 hòa tan trong nước đầu ra + BOD5 của chất lơ lửng đầu ra, - BOD5 của chất lơ lửng trong nước thải đầu ra được tính như sau: + Phần có khả năng phân hủy sinh học của chất rắn sinh học ở đầu ra là: 0,6 x 18 (mg/l) = 10,8 (mg/l). + BOD hoàn toàn của chất rắn có khả năng phân hủy sinh học ở đầu ra là: 0,6 x 18 (mg/l) x 1,42 (mg O2 tiêu thụ/mg tế bào bị oxy hóa) = 15,3(mg/l). - NOS5 hòa tan trong nước ở đầu ra xác định như sau: )/(2,34,106,13)/(4,10)/(6,13 55 lmgBODlmgBODlmg htht  Xác định hiệu quả xử lý E: Hiệu quả xử lý được xác định bởi phương trình: Luận văn tốt nghiệp TT – TK trạm XLNT sinh hoạt khu dân cư P. Phước Hòa, Tp. Tam Kỳ GVHD: Th.s Lâm Vĩnh Sơn Trang 115 SVTH: Huỳnh Thị Kim Anh 100   a ta L LL E (%). Hiệu quả xử tính theo BOD5 hòa tan: 8,96100 102 2,3102   E (%). Hiệu quả xử lý tính theo tổng cộng: 6,86100 102 6,13102   E (%). c) Xác định thể tích bể Aeroten: Thể tích bể Aeroten được xác định theo công thức: )1006,01(3500 )2,3102(6,0120010 )1( )(       cd tac KX LLYQ W   = 127 (m3) Trong đó: c Thời gian lưu bùn, đối với nước thải đô thi c 5 ÷15 (ngày). Chọn c 10 (ngày). Q = Lưu lượng trung bình ngày, Q = 1200 m3/ngày đêm. Y = Hệ số sản lượng bùn, đây là một hệ thống động học được xác định bằng thực nghiệm. trong trường hợp thiếu số liệu thực nghiệm, đối với nước thải đô thị có thể lấy theo kinh nghiệm của các nước như sau: Y = 0,4 ÷ 0,8mgVSS/mgBOD5. trong cách tính này chọn Y = 0,6 mgVSS/mgBOD5. La = BOD5.của nước thải dẫn vào bể Aeroten, La = 102 mg/l La = BOD5.của nước thải dẫn ra khỏi bể Aeroten, La = 3,2 mg/l. 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 = 3500 mg/l. Luận văn tốt nghiệp TT – TK trạm XLNT sinh hoạt khu dân cư P. Phước Hòa, Tp. Tam Kỳ GVHD: Th.s Lâm Vĩnh Sơn Trang 116 SVTH: Huỳnh Thị Kim Anh Kd = Hệ số phân hủy nội bào, đây cũng là thông số động học được xác định bằng thực nghiệm. Khi thiếu số liệu thực nghiệm có thể lấy Kd = 0,06 ngày -1 đối với nước thải sinh hoạt. d) Tính toán lượng bùn dư thải bỏ mỗi ngày. Hệ số sản lượng quan sát tính theo công thức: 375,0 1006,01 6,0 1      cd obs K Y Y  Lượng sinh khối gia tăng mỗi ngày tính theo MLVSS:      33 10 )2,3102(1200375,0 /10 )( kgg LLQY P taobsx 44,46 (kg/ngày). Lượng tăng sinh khối tổng cộng tính theo: 575,55 8,0 46,44 8,0 )(  x ssx P P (kg/ngày). Lượng bùn thải bỏ mỗi ngày = Lượng tăng sinh khối tổng cộng MLSS – Hàm lượng chất lơ lửng còn lại trong dòng ra: 55,575 – (1200 x 18 x 10-3) = 33,975 (kg/ngày). e) Xác định lưu lượng bùn thải. Giả sử bùn dư thải bỏ từ ống dẫn bùn tuần hoàn, Qra = Q và hàm lương chất rắn lơ lửng dễ bay hơi (VSS) trong bùn ở đầu ra chiếm 80% hàm lượng chất rắn lơ lửng (SS). Khi đó lưu lượng bùn dư thải bỏ được tính toán xuất phát từ công thức: rarab c XQXQ XW    Trong đó: W = Thể tích bể aeroten, W = 127 (m3). X = Nồng độ VSS trong hỗn hợp bùn hoạt tính ở bể Aeroten, X = 3500 (mg/l) Luận văn tốt nghiệp TT – TK trạm XLNT sinh hoạt khu dân cư P. Phước Hòa, Tp. Tam Kỳ GVHD: Th.s Lâm Vĩnh Sơn Trang 117 SVTH: Huỳnh Thị Kim Anh Xra = Nồng độ VSS trong SS ra khỏi bể lắng. Xra = 0,8 x 18 mg/l = 14,4 mg/l. Qb = Lưu lượng bùn thải (m 3). Qra = Lưu lượng nước thải ra khỏi bể lắng đợt II. Qra = Q = 1200 (m 3/ngàyđ) Từ đó tính được:        350010 )4,14120010(3500127 X XQXW Q c rarac b   7,76 (m3/ngày) f) Xác định tỉ số tuần hoàn bằng cách viết phương trình cân bằng vật chất đối với bể Aeroten theo sơ đồ dưới đây: Cân bằng vật chất cho bể Aeroten: XQQXQXQ ththth )(0  Trong đó: Q = lưu lượng nước thải. Qth = lưu lượng bùn hoạt tính tuần hoàn. X0 = nồng độ VSS trong nước thải dẫn vào bể aeroten (mg/l). X = Nồng độ VSS ở bể Aeroten, X = 3500 (mg/l). Xth = Nồng độ VSS trong bùn tuần hoàn Xth = 8000 (mg/l) Giá trị X0 thường rất nhỏ so với X và Xth do đó phương trình cân bằng vật chất ở trên có thể bỏ qua đại lượng QX0. Khi đó, phương trình cân bằng vật chất sẽ có dạng: Aeroten Q X0 Qra Q+Qth Qb Xth Xth Qth Lắng II Xra Luận văn tốt nghiệp TT – TK trạm XLNT sinh hoạt khu dân cư P. Phước Hòa, Tp. Tam Kỳ GVHD: Th.s Lâm Vĩnh Sơn Trang 118 SVTH: Huỳnh Thị Kim Anh XQQXQ ththth )(  Chia 2 vế của phương trình này cho Q và đặt tỉ số Qth/Q = α (α được gọi là tỉ số tuần hoàn), ta được: XXXth   Hay: 78,0 35008000 3500      XX X th  g) Xác định thời gian lưu nước trong bể Aeroten: 1058,0 1200 127  Q W t (ngày) = 2,5 (h) h) Xác định oxy cấp cho bể Aeroten theo BOD20 Khối lượng BOD20 cần xử lý mỗi ngày là: 64,174101200) 68,0 2,3 24,150( 3  G (kg/ngày). Tính lượng oxy yêu cầu theo công thức: M = G – (1,42 x Px) = 174,64 – (1,42 x 44,46) = 111,5 (kg/ngày). Tính thể tích không khí theo yêu cầu: Giả sử hiệu quả vận chuyển oxy của thiết bị thổi khí 8%, hệ số an toàn khi sử dụng trong thiết kế thực tế là 2. Lượng không khí theo yêu cầu lý thuyết (giả sử không khí chưa 32,2% O2 theo trọng lượng và trọng lượng riêng của không khí ở 200C là 0,0118kN/m3) là: 29,407 232,018,1 5,111   (m3/ngày). Lượng không khí yêu cầu với hiệu quả vận chuyển 8% sẽ bằng: Luận văn tốt nghiệp TT – TK trạm XLNT sinh hoạt khu dân cư P. Phước Hòa, Tp. Tam Kỳ GVHD: Th.s Lâm Vĩnh Sơn Trang 119 SVTH: Huỳnh Thị Kim Anh 14,5091 08,0 29,407  (m3/ngày) = 212,13 (m3/h) = 3,535 (m3/phút). Lượng không khí thiết kế để chọn máy nén khí là: 3,535 x 2 = 7,07(m3/phút). Áp lực và công suất của hệ thống nén khí: Chọn thiết bị phân phối dạng đĩa đường kính 170 mm, diện tích bề mặt 0,023 m3, lưu lượng riêng phân phối của đĩa Z= 150 - 200 l/phút Chọn Z=180 l/phút = 10,8 m3/h. Vậy số đĩa phân phối: N= 64,19 8,10 13,212  Z Qk đĩa ; chọn đĩa N = 20 đĩa. Lưu lượng khí cung cấp cho bể là: Qk = N x Z = 20 x 10,8 = 216 (m 3/h) > Qk đạt yêu cầu. Qk=0,03 (m 3/s) Vậy lưu lượng không khí cần cung cấp cho bể Aeroten Qk= 0,03 (m 3/s), chọn 1 ống chính và 6 ống nhánh. Vận tốc khí chuyển động trong ống v = 10 - 25 m/s. chọn v =10 m/s. Đường kính ống chính. D =   v Qk4 = 061,0 14,310 03,04    (m). Chọn ống sắt tráng kẽm 60. Đường kính ống nhánh. Luận văn tốt nghiệp TT – TK trạm XLNT sinh hoạt khu dân cư P. Phước Hòa, Tp. Tam Kỳ GVHD: Th.s Lâm Vĩnh Sơn Trang 120 SVTH: Huỳnh Thị Kim Anh d= 0,0276 5.10.3,14 4.0,03 6.v.π 4.Q k  (m). Chọn ống sắt tráng kẽm  34. Áp lực cần thiết cho hệ thống nén khí được xác định theo công thức: Hct = h + hc + hf + H Trong đó: Hd = Tổn thất áp lực do ma sát dọc theo chiều dài ống (m). Hc = Tổn thất cục bộ (m). Hf = Tổn thất qua thiết bị phân phối (m). H = Chiều sâu hữu ích của bể: H = 3,5 (m). Tổng tổn thất hd và hc thường không vượt quá 0,4 (m); tổn thất hf không quá 0,5 (m). do đó áp lực cần thiết sẽ là: Hct = 0,4 + 0,5 + 3,5 = 4,4 (m). Áp lực không khí sẽ là: 426,1 33,10 4,433,10 33,10 33,10      ct H P (at). Công suất của máy nén khí: N=                               1 1 1,426 .0,7529,7.0,283 .2980,09.8,314 1 P P 29,7.n.η G.R.T 0,2830,283 1 2 3,74 (kW). Chọn máy nén khí 4,5 HP. Chọn 2 cái một máy công tác, một máy dự phòng. Luận văn tốt nghiệp TT – TK trạm XLNT sinh hoạt khu dân cư P. Phước Hòa, Tp. Tam Kỳ GVHD: Th.s Lâm Vĩnh Sơn Trang 121 SVTH: Huỳnh Thị Kim Anh Trong đó: G: trọng lượng dòng không khí (kg/s)= A . 1,29 = 0,09 (kg/s) A: Lượng không khí cần cung cấp. A= 0,07 m3/s. R=8,314 kJ/kmol oK, T=298 oK 29,7 là hệ số chuyển đổi n= 0,283 1,395 11,395 K 1K     . η =75% hiệu suất của máy nén khí P1=1 at, P2= 1,426(at) . Kiểm tra tỉ số F/M và tải trọng hữu cơ: + Tỉ số F/M được xác định theo công thức: 291,0 35001,0 102      Xt L M F a (ngày-1) + Tải trọng thể tích bằng: 964,010 127 1200102 10 33      W QLa (kgBOD5/m 3.ngày). Cả 2 giá trị trên đều nằm trong giới hạn cho phép đối với Aeroten xáo trộn hoàn toàn: F/M = 0,2 ÷ 0,6 kg/kg.ngày và tải trọng thể tích khoảng: 0,8 ÷ 1,92(kgBOD5/m 3.ngày). i) Xác định kích thước của bể: Diện tích của bể: 29,36 5,3 127  H W F (m2) Trong đó: H = Chiều cao của bể Aeroten, chọn H = 3,5 (m). Luận văn tốt nghiệp TT – TK trạm XLNT sinh hoạt khu dân cư P. Phước Hòa, Tp. Tam Kỳ GVHD: Th.s Lâm Vĩnh Sơn Trang 122 SVTH: Huỳnh Thị Kim Anh Chọn bể có kích thước là: L x B x H = 8 x 4,5 x 3,5 = 126 (m3) Chiều cao xây dựng của bể Aeroten: Hxd = 3,5 + 0,5 = 4,0 (m) Bảng 4.13: Tóm tắt các thông số thiết kế bể Aeroten. STT Tên thông số Đơn vị Số lượng 1 Chiều dài (L) m 8,0 2 Chiều rộng (B) m 4,5 3 Chiều cao (H) m 4,0 4 Chiều dày tường BTCT (δ) m 0,2 5 Số đĩa phân phối (n) Cái 20 6 Máy thổi khí 4,5 HP Cái 2 4.1.3. Phương án 3 Sơ đồ công nghệ của phương án 3 của hệ thống xử lý được giới thiệu ở hình 3.3. công trình đơn vị của phương án 3 gồm có: + Xử lý cơ học: Song chắn rác (SCR), Ngăn tiếp nhận (1), Bể lắng cát (2), Bể lắng I(3), Bể làm thoáng (4) + Xử lý sinh học: mương oxy hóa MOT (5), Bể lắng đợt 2 (6) + Xử lý cặn: Sân phơi bùn (8) + Khử trùng: Bể tiếp xúc, Thùng pha clorua vôi và thiết bị định lượng. Luận văn tốt nghiệp TT – TK trạm XLNT sinh hoạt khu dân cư P. Phước Hòa, Tp. Tam Kỳ GVHD: Th.s Lâm Vĩnh Sơn Trang 123 SVTH: Huỳnh Thị Kim Anh + Một số công trình phụ trợ hệ thống hoạt động: Nhà điều hành, Trạm bơm, Trạm cấp khí nén, Trạm hoá chất khử trùng, Công trình xả nước thải ra nguồn tiếp nhận. Tính toán các công trình đơn vị xử lý tương tự phương án 1, khác với phương án 1 là: thay bể lọc sinh học nhỏ giọt bằng mương oxy hóa MOT được thể hiện qua hình 3.3. 4.1.3.1 Mương oxy hóa Mương oxy hóa được sử dụng rộng rãi để xử lý nước thải cho khu dân cư nhỏ. Nước thải được dẫn vào mương qua vùng làm việc của máy nạp khí dạng quay và chúng được xáo trộn đều với bùn hoạt tính. Hỗn hợp bùn từ mương oxy hóa liên tục dẫn vào bể lắng II. Ở đó bùn hoạt tính lắng xuống đáy và máy bơm sẽ bơm tuần hoàn một phần bùn hoạt tính trở lại mương oxy hóa và một phần đưa đến sân phơi bùn. Chất lượng nước thải trước khi vào mương: + Hàm lượng chất lơ lửng : 150,24 (mg/l). + Hàm lượng BOD20 : 159,6 (mg/l). Tính toán mương oxy hóa bao gồm các nội dung sau đây: Thể tích hữu ích của mương oxy hóa được tính theo công thức: 73,626 38,01000 )156,159(1647 1000 )( 0.max        L LLQ W tngd (m3). Trong đó: Qmax.ngđ = Lưu lượng nước thải lớn nhất ngày đêm. Qmax.ngđ = 1647 (m 3/ngđ). L0 = Hàm lượng BOD20 của nước thải dẫn vào mương oxy hóa, L0 = 159.6 (mg/l). L = Tải trọng BOD20 lên mương oxy hóa L = 0,2 ÷ 0,4 kgBOD20/ngđ. Chọn L = 0,38 kgBOD20/ngđ. Lt = hàm lượng của nước thải sau xử lý. Lt =15 (mg/l). Luận văn tốt nghiệp TT – TK trạm XLNT sinh hoạt khu dân cư P. Phước Hòa, Tp. Tam Kỳ GVHD: Th.s Lâm Vĩnh Sơn Trang 124 SVTH: Huỳnh Thị Kim Anh Chiều sâu của mương chọn bằng 1 m, mương oxy hóa có tiết diện ngang là hình thang cân với các kích thước như sau: + Chiều rộng của mặt nước: a = 5 (m). + Chiều rộng đáy mương: b = 2 (m). + Độ sâu mực nước trong mương: h1 = 1 (m). + Khoảng cách từ mặt nước đến mặt trên của mương: h2 = 0,5 (m). + Độ sâu xây dựng của mương là: H = h1 + h2 = 1 + 0,5 = 1,5 (m). Hình 4.3: Mặt cắt ngang mương oxy hóa MOT Chiều ngang xây dựng của mương là: B = b + 2x = 5,6 12 )25( 5,122 2 )( 22 1       h ba HbHtg (m). Diện tích mặt cắt ướt của mương oxy hóa: 5,31 2 )25( 2 )( 1      h ba F (m2). Chiều dài tổng cộng của mương oxy hóa: 065,179 5,3 73,626  F W L (m). α α h1 B a b x x H h22 Luận văn tốt nghiệp TT – TK trạm XLNT sinh hoạt khu dân cư P. Phước Hòa, Tp. Tam Kỳ GVHD: Th.s Lâm Vĩnh Sơn Trang 125 SVTH: Huỳnh Thị Kim Anh Mương oxy hóa có hình chữ “O” kéo dài trên bề mặt với bán kính đoạn uốn cong Rbt = 8 (m). Tổng chiều dài phần mương uốn cong: L1 = 24,502814,32)( R (m). Chiều dài phần thẳng: 41,64 2 24,50065,179 2 1 2      LL L (m). Theo tiêu chuẩn thiết kế TCXD – 51 – 84 ( Điều 7.9.1) thời gian nạp khí trong mương oxy hóa được xác định theo công thức: 17,12 6)45,01(6,3 156,159 )1( 0        Sa LL t t (h) Trong đó: L0 = Hàm lượng BOD20 của nước thải dẫn vào mương oxy hóa, L0 = 159,6 (mg/l) Lt = Hàm lượng BOD20 của nước thải sau xử lý Lt = 15 (mg/l). a = Liều lượng bùn hoạt tính, a = 3,6 g/L(điều 7.9.1 – TCXD – 51 – 84) S = Độ tro của bùn hoạt tính, S = 0,45 (điều 7.91.1 – TCXD – 51 – 84) ρ = Tốc độ oxy hóa trung bình theo NOS20, ρ = 6 mg/g.h. Để nạp khí cho mương oxy hóa sử dụng máy nạp khí cơ học trục ngang và được bố trí ở phần đầu đoạn thẳng của mương oxy hóa. Lượng không khí cần cung cấp để loại bỏ lượng chất bẩn trong nước thải được xác định theo công thức: 1647 1000 68,0)156,159( 42,1 1000 68,0)( .max 0 0      ngd t Q LL GG Luận văn tốt nghiệp TT – TK trạm XLNT sinh hoạt khu dân cư P. Phước Hòa, Tp. Tam Kỳ GVHD: Th.s Lâm Vĩnh Sơn Trang 126 SVTH: Huỳnh Thị Kim Anh = 229,96 (kgO2/ngày). Trong đó: G0 = Liều lượng oxy đơn vị G0 = 1,42 mgO2 để loại bỏ 1 mgBOD5 (điều 7.9.2 – TCXD – 51 – 84). 0,68 = Hệ số chuyển đổi giữa BOD20 và BOD5. đối với nước thải sinh hoạt, có thể lấy BOD5 = 0,68 BOD20. Lượng oxy cần cung cấp mỗi giờ: 896,18 17,12 96,229  t G Gh (kgO2/h) = 18896 (gO2/h). Với năng lượng cung cấp oxy của máy nạp khí là 2400 (gO2/m.h). Tổng chiều dài cần thiết của máy nạp khí sẽ là: 87,7 2400 18896 2400  hk G L (m). Các máy nạp khí thực tế được chế tạo để có thể lắp đặt được gấp đôi, gấp ba chiều dài mỗi cái. Theo quy định (điều 7.9.4 – TCXD – 51 – 84), chiều dài máy nạp khí không được nhỏ hơn chiều rộng của đáy mương và không được lớn hơn chiều rộng mặt nước trong mương. Do đó trong trường hợp đang xét, chọn 2 bộ máy nạp khí, mỗi bộ gồm 2 máy đơn ghép lại với nhau, chiều dài mỗi máy đơn là 2m. Như vậy tổng chiều dài là 8 m và khả năng cung cấp oxy thực tế khi đó sẽ là: 8 x 2400 = 19200 (gO2/h). Tốc độ quay của máy nạp khí dao động trong khoảng 100 ÷ 170 vòng/phút(ứng với tốc độ chuyển động của vòng cánh quay 2,6 ÷ 4,5 m/s) Luận văn tốt nghiệp TT – TK trạm XLNT sinh hoạt khu dân cư P. Phước Hòa, Tp. Tam Kỳ GVHD: Th.s Lâm Vĩnh Sơn Trang 127 SVTH: Huỳnh Thị Kim Anh Đường kính của rôto 0,5 m và cánh quay (40 x 40 m) đặt chìm xuống nước ở độ sâu 10cm. Bảng 4.14: Tóm tắt các thông số thiết kế mương oxy hóa (MOT). STT Tên thông số Đơn vị Số lượng 1 Chiều rộng mặt nước (a) m 5 2 Chiều rộng đáy (b) m 2 3 Chiều cao (H) m 1,5 4 Thời gian nước lưu (t) h 12,17 5 Chiều ngang xây dựng mương (B) m 6,5 6 Chiều dài tổng của mương (L) m 179,065 7 Chiều dài phần mương uốn cong (L1) m 50,24 8 Chiều dài phần thẳng (L2) m 64,41 4.2. Bố trí mặt bằng trạm xử lý nước thải và cao trình các hạng mục 4.2.1. Bố trí vị trí và mặt bằng trạm xử lý nước thải Vị trí nhà máy xử lý nước thải được xây dựng nằm xa hơn về phía đất thấp, cuối hướng gió. Mặt bằng với diện tích khoảng 1200 m2. Khu vực này có dạng hình chữ nhật (40 * 30) m2. Để xây dựng những con đường dẫn đến nhà máy xử lý nước thải cần phải có tường đỡ để củng cố mặt đường vì sự khác biệt lớn giữa độ cao từ đường hiện hữu và mặt bằng trạm xử lý nước thải, xung quanh có tường rào bảo vệ. Luận văn tốt nghiệp TT – TK trạm XLNT sinh hoạt khu dân cư P. Phước Hòa, Tp. Tam Kỳ GVHD: Th.s Lâm Vĩnh Sơn Trang 128 SVTH: Huỳnh Thị Kim Anh 4.2.2. Cao trình xây dựng các hạng mục Tổn thất áp lực qua các công trình. Công trình Tổn thất áp lực ( cm H2O) Khoảng cách xây dựng giữa các công trình (m) Song chắn rác Bể lắng cát Bể lắng đứng Bể làm thoáng Bể lọc sinh học nhỏ giọt. 5 – 20 10 – 20 25 – 40 15 – 25 H + 250 3.5 – 5 3.5 – 5 4 – 6 3.5 – 5 10 Nguồn: Thoát nước (tập 2) Xử lý nước thải, NXB.Khoa học & kỹ thuật 2002,Tr.514. Trong đó : H là chiều cao lớp vật liệu lọc. Mặt bằng tổng thể trạm xử lý nước thải và sơ đồ cao trình mặt cắt nước của hệ thống xử lý nước thải được thể hiện trong bảng vẽ đính kèm. Luận văn tốt nghiệp TT – TK trạm XLNT sinh hoạt khu dân cư P. Phước Hòa, Tp. Tam Kỳ GVHD: Th.s Lâm Vĩnh Sơn Trang 129 SVTH: Huỳnh Thị Kim Anh CHƯƠNG 5 DỰ TOÁN TỔNG KINH PHÍ ĐẦU TƯ XÂY DỰNG 5.1. Vốn đầu tư cho từng hạng mục công trình phương án 1 5.1.1. Vốn đầu tư xây dựng 5.1.1.1. Chi phí xây dựng : STT Hạng mục công trình Loại vật liệu Khối lượng (m3) Đơn giá (đồng) Thành tiền (đồng) 1 Ngăn tiếp nhận Bê tông lót đá 4x6 B12 0.75 1.500.000 1.125.000 Bê tông cốt thép đá1x2 B15 7.9 3.500.000 27.650.000 2 Bể lắng cát thổi khí Bê tông lót đá 4x6 B12 0.4 1.500.000 600.000 Bê tông cốt thép đá1x2 B15 3.7 3.500.000 12.950.000 3 Bể lắng đợt 1 Bê tông lót 3.2 1.500.000 4.800.000 Luận văn tốt nghiệp TT – TK trạm XLNT sinh hoạt khu dân cư P. Phước Hòa, Tp. Tam Kỳ GVHD: Th.s Lâm Vĩnh Sơn Trang 130 SVTH: Huỳnh Thị Kim Anh đá 4x6 B12 Bê tông cốt thép đá1x2 B15 37.3 3.500.000 130.550.000 4 Bể lọc sinh học nhỏ giọt Bê tông lót đá 4x6 B12 5.9 1.500.000 8.850.000 Bê tông cốt thép đá 1x2 B15 28 3.500.000 98.000.000 5 Bể lắng đợt 2 Bê tông lót đá 4x6 B12 3.9 1.500.000 5.850.000 Bê tông cốt thép đá1x2 B15 39.8 3.500.000 139.300.000 6 Bể tiếp xúc khử trùng Bê tông lót đá 4x6 B12 1.5 1.500.000 2.250.000 Bê tông cốt thép đá1x2 B15 7.5 3.500.000 26.250.000 7 Sân phơi bùn Luận văn tốt nghiệp TT – TK trạm XLNT sinh hoạt khu dân cư P. Phước Hòa, Tp. Tam Kỳ GVHD: Th.s Lâm Vĩnh Sơn Trang 131 SVTH: Huỳnh Thị Kim Anh Bê tông B15 21 2.000.000 42.00.000 Tổng cộng 500.425.000 b) Phần thiết bị. STT Tên thiết bị ĐV SL Đơn giá Thành tiền 1 Song chắn rác Cái 1 8.000.000 8.000.000 2 Bơm nước thải Cái 4 12.000.000 48.000.000 3 Bơm định lượng clorua vôi Cái 2 4.900.000 9.800.000 4 Máy thổi khí Cái 6 10.000.000 60.000.000 5 Bơm bùn Cái 2 35.000.000 70.000.000 6 Hệ thống ống dẫn nước, dẫn bùn và khí Hệ Thống 1 100.000.000 100.000.000 Tổng cộng 295.800.000 Luận văn tốt nghiệp TT – TK trạm XLNT sinh hoạt khu dân cư P. Phước Hòa, Tp. Tam Kỳ GVHD: Th.s Lâm Vĩnh Sơn Trang 132 SVTH: Huỳnh Thị Kim Anh Tổng kinh phí đầu tư qua các hạng mục công trình:   )(000.225.796000.800.295000.425.500 đôngT 5.1.2. Chi phí quản lý và vận hành 5.1.2.1. Chi phí công nhân - Cán bộ: 2 (người) x 3.000.000 (đồng/tháng) x 12 (tháng) = 72.000.000 (đồng) - Công nhân: 2 (người) x 3.000.000 (đồng/tháng) x 12 (tháng) = 36.000.000 (đồng) Tổng cộng: 24.000.000 + 36.000.000 = 60.000.000 (đồng) 5.1.2.2. Chi phí hóa chất Liều lượng clorua vôi: 2,4 kg/ngày = 876 (kg/năm) Giá thành 1 kg Clo 25.000 (đồng) Chi phí hóa chất dùng cho 1 năm: 876 x 25.000 = 21.900.000 (đồng). 5.1.2.3. Chi phi điện năng STT Hạng mục Công suất (KW) Chi phí ( đồng/năm) 1 Bơm nước thải từ hố thu lên bể lắng cát 3,0 18.396.000 2 Bơm nước thải lên bể lọc sinh học 3,0 18.396.000 3 Bơm bùn từ bể lắng I, Bể lắng II (2 cái) 5,0 61.320.000 4 Máy thổi khí ở bể lắng cát 3,0 18.396.000 5 Bơm định lượng hóa chất (Blue-white). 1,5 9.198.000 Tổng cộng 124.706.000 Luận văn tốt nghiệp TT – TK trạm XLNT sinh hoạt khu dân cư P. Phước Hòa, Tp. Tam Kỳ GVHD: Th.s Lâm Vĩnh Sơn Trang 133 SVTH: Huỳnh Thị Kim Anh (Ghi chú : 1kW = 700 VNĐ). Tổng chi phí quản lý vận hành 1 năm: Sql = 60.000 + 21.900.000 + 124.706.000 = 206.606.000 (đồng). 5.1.3 Tổng chi phí đầu tư Tổng chi phí đầu tư cho công trình. S = Scb + Sql = 82.642.400 + 206.606.000 = 289.242.400 (đồng) Giá thành xử lý 1 m3 nước thải. Sxl = 3651200 400.242.289  = 1750 (đồng). Lãi suất ngân hàng: i = 0,8%/tháng. Giá thành thực tế để xử lý 1 m3 nước thải. Stt = Sxl ( 1+ 0.00812 ) = 1750 ( 1+ 0.00812)  1900 (đồng). 5.2. VỐN ĐẦU TƯ CHO TỪNG HẠNG MỤC CÔNG TRÌNH PHƯƠNG ÁN 2. 5.2.1. Vốn đầu tư xây dựng 5.2.1.1. Chi phí xây dựng: STT Hạng mục công trình Loại vật liệu Khối lượng (m3) Đơn giá (đồng) Thành tiền (đồng) Luận văn tốt nghiệp TT – TK trạm XLNT sinh hoạt khu dân cư P. Phước Hòa, Tp. Tam Kỳ GVHD: Th.s Lâm Vĩnh Sơn Trang 134 SVTH: Huỳnh Thị Kim Anh 1 Ngăn tiếp nhận Bê tông lót đá 4x6 B12 0.75 1.500.000 1.125.000 Bê tông cốt thép đá1x2 B15 7.9 3.500.000 27.650.000 2 Bể lắng cát thổi khí Bê tông lót đá 4x6 B12 0.4 1.500.000 600.000 Bê tông cốt thép đá1x2 B15 3.7 3.500.000 12.950.000 3 Bể điều hòa Bê tông lót đá 4x6 B12 5.9 1.500.000 8.850.000 Bê tông cốt thép đá1x2 B15 32.9 3.500.000 115.150.000 4 Bể lắng đợt 1 Bê tông lót đá 4x6 B12 5.9 1.500.000 4.800.000 Bê tông cốt thép đá1x2 B15 28 3.500.000 130.550.000 Luận văn tốt nghiệp TT – TK trạm XLNT sinh hoạt khu dân cư P. Phước Hòa, Tp. Tam Kỳ GVHD: Th.s Lâm Vĩnh Sơn Trang 135 SVTH: Huỳnh Thị Kim Anh 5.2.1.2. Phần thiết bị 5 Bể Aeroten Bê tông lót đá 4x6 B12 3.6 1.500.000 5.400.000 Bê tông cốt thép đá1x2 B15 26.6 3.500.000 91.100.000 6 Bể lắng 2 Bê tông lót đá 4x6 B12 1.5 1.500.000 5.850.000 Bê tông cốt thép đá1x2 B15 7.5 3.500.000 139.300.000 7 Bể tiếp xúc khử trùng Bê tông lót đá 4x6 B12 26.2 1.500.000 2.250.000 Bê tông cốt thép đá1x2 B15 52.4 3.500.000 26.250.000 8 Sân phơi bùn Bê tông đá1x2 B15 21 2.000.000 42.000.000 Tổng cộng 613.825.000 Luận văn tốt nghiệp TT – TK trạm XLNT sinh hoạt khu dân cư P. Phước Hòa, Tp. Tam Kỳ GVHD: Th.s Lâm Vĩnh Sơn Trang 136 SVTH: Huỳnh Thị Kim Anh STT Tên thiết bị ĐV SL Đơn giá Thành tiền 1 Song chắn rác Cái 1 8.000.000 8.000.000 2 Bơm nước thải Cái 4 12.000.000 16.000.000 3 Bơm định lượng clorua vôi Cái 2 4.900.000 9.800.000 4 Máy thổi khí Cái 6 10.000.000 60.000.000 5 Bơm bùn Cái 2 35.000.000 70.000.000 6 ống dẫn nước, dẫn bùn và khí, Van Hệ thống 1 100.000 100.000.000 Tổng cộng 263.800.000 Tổng kinh phí đầu tư qua các hạng mục công trình:   000.625.877000.800.263000.825.613T ( đồng) 5.2.2. Chi phí quản lý và vận hành 5.2.2.1. Chi phí công nhân - Cán bộ: 2 (người) x 3.000.000 (đồng/tháng) x 12 (tháng) = 72.000.000 (đồng) Luận văn tốt nghiệp TT – TK trạm XLNT sinh hoạt khu dân cư P. Phước Hòa, Tp. Tam Kỳ GVHD: Th.s Lâm Vĩnh Sơn Trang 137 SVTH: Huỳnh Thị Kim Anh - Công nhân: 2 (người) x 3.000.000 (đồng/tháng) x 12 (tháng) = 36.000.000 (đồng) Tổng cộng: 24.000.000 + 36.000.000 = 60.000.000 (đồng) 5.2.2.2. Chi phí hóa chất Liều lượng clorua vôi: 2,4 kg/ngày = 876 (kg/năm) Giá thành 1 kg Clo 25.000 (đồng) Chi phí hóa chất dùng cho 1 năm: 876 x 25.000 = 21.900.000 (đồng). 5.2.2.3. Chi phi điện năng STT Hạng mục Công suất (KW) Chi phí ( đồng/năm) 1 Bơm nước thải từ hố thu lên bể lắng cát 3,0 18.396.000 2 Bơm nước thải lên bể lọc sinh học 3,0 18.396.000 3 Bơm bùn từ bể lắng I, Bể lắng II (2 cái) 5,0 61.320.000 4 Máy thổi khí ở bể lắng cát 3,0 18.396.000 5 Bơm định lượng hóa chất (Blue-white). 1,5 9.198.000 Tổng cộng 124.706.000 (Ghi chú : 1kW = 700 VNĐ). Tổng chi phí quản lý vận hành 1 năm: Sql = 60.000 + 21.900.000 + 124.706.000 = 206.606.000 (đồng). 5.1.3. Tổng chi phí đầu tư Tổng chi phí đầu tư cho công trình. Luận văn tốt nghiệp TT – TK trạm XLNT sinh hoạt khu dân cư P. Phước Hòa, Tp. Tam Kỳ GVHD: Th.s Lâm Vĩnh Sơn Trang 138 SVTH: Huỳnh Thị Kim Anh S = Scb + Sql = 82.642.400 + 206.606.000 = 289.242.400 (đồng) Giá thành xử lý 1 m3 nước thải. Sxl = 3651200 400.242.289  = 1750 (đồng). Lãi suất ngân hàng: i = 0,8%/tháng. Giá thành thực tế để xử lý 1 m3 nước thải. Stt = Sxl ( 1+ 0.00812 ) = 1750 ( 1+ 0.00812)  1900 (đồng). 5.3. VỐN ĐẦU TƯ CHO TỪNG HẠNG MỤC CÔNG TRÌNH PHƯƠNG ÁN 3. 5.3.1. Vốn đầu tư xây dựng 5.3.1.1. Chi phí xây dựng: STT Hạng mục công trình Loại vật liệu Khối lượng (m3) Đơn giá (đồng) Thành tiền (đồng) 1 Ngăn tiếp nhận Bê tông lót đá 4x6 B12 0.75 1.500.000 1.125.000 Bê tông cốt thép đá1x2 B15 7.9 3.500.000 27.650.000 2 Bể lắng cát thổi Bê tông lót 0.4 1.500.000 600.000 Luận văn tốt nghiệp TT – TK trạm XLNT sinh hoạt khu dân cư P. Phước Hòa, Tp. Tam Kỳ GVHD: Th.s Lâm Vĩnh Sơn Trang 139 SVTH: Huỳnh Thị Kim Anh khí đá 4x6 B12 Bê tông cốt thép đá1x2 B15 3.7 3.500.000 12.950.000 3 Bể lắng đợt 1 Bê tông lót đá 4x6 B12 3.2 1.500.000 4.800.000 Bê tông cốt thép đá1x2 B15 37.3 3.500.000 130.550.000 4 Mương oxy hóa MOT Bê tông lót đá 4x6 B12 12.5 1.500.000 18.750.000 Bê tông cốt thép đá1x2 B15 150 3.500.000 525.000.000 5 Bể lắng 2 Bê tông lót đá 4x6 B12 3.9 1.500.000 5.850.000 Bê tông cốt thép đá1x2 B15 39.8 3.500.000 139.300.000 6 Bể tiếp xúc Bê tông lót 1.5 1.500.000 2.250.000 Luận văn tốt nghiệp TT – TK trạm XLNT sinh hoạt khu dân cư P. Phước Hòa, Tp. Tam Kỳ GVHD: Th.s Lâm Vĩnh Sơn Trang 140 SVTH: Huỳnh Thị Kim Anh khử trùng đá 4x6 B12 Bê tông cốt thép đá1x2 B15 7.5 3.500.000 26.250.000 7 Sân phơi bùn Bê tông cốt thép đá1x2 B15 21 2.00.000 42.000.000 Tổng cộng 937.075.000 5.3.1.2. Phần thiết bị STT Tên thiết bị ĐV SL Đơn giá Thành tiền 1 Song chắn rác Cái 1 8.000.000 8.000.000 2 Bơm nước thải Cái 4 12.000.000 48.000.000 3 Bơm định lượng clorua vôi Cái 2 4.900.000 9.800.000 4 Máy thổi khí Cái 6 10.000.000 60.000.000 Luận văn tốt nghiệp TT – TK trạm XLNT sinh hoạt khu dân cư P. Phước Hòa, Tp. Tam Kỳ GVHD: Th.s Lâm Vĩnh Sơn Trang 141 SVTH: Huỳnh Thị Kim Anh 5 Bơm bùn Cái 2 35.000.000 70.000.000 6 ống dẫn nước, dẫn bùn và khí m 1 100.000.000 100.000.000 Tổng cộng 295.800.000 Tổng kinh phí đầu tư qua các hạng mục công trình:   000.875.232.1000.800.295000.075.937T (đồng) 5.3.2. Chi phí quản lý và vận hành 5.3.2.1. Chi phí công nhân - Cán bộ: 2 (người) x 3.000.000 (đồng/tháng) x 12 (tháng) = 72.000.000 (đồng) - Công nhân: 2 (người) x 3.000.000 (đồng/tháng) x 12 (tháng) = 36.000.000 (đồng) Tổng cộng: 24.000.000 + 36.000.000 = 60.000.000 (đồng) 5.3.2.2. Chi phí hóa chất Liều lượng clorua vôi: 2,4 kg/ngày = 876 (kg/năm) Giá thành 1 kg Clo 25.000 (đồng) Chi phí hóa chất dùng cho 1 năm: 876 x 25.000 = 21.900.000 (đồng). 5.3.2.3. Chi phi điện năng STT Hạng mục Công suất (KW) Chi phí ( đồng) 1 Bơm nước thải từ hố thu lên bể lắng cát 3,0 18.396.000 Luận văn tốt nghiệp TT – TK trạm XLNT sinh hoạt khu dân cư P. Phước Hòa, Tp. Tam Kỳ GVHD: Th.s Lâm Vĩnh Sơn Trang 142 SVTH: Huỳnh Thị Kim Anh 2 Bơm nước thải lên bể lọc sinh học 3,0 18.396.000 3 Bơm bùn từ bể lắng I, Bể lắng II (2 cái) 5,0 61.320.000 4 Máy thổi khi ở bể lắng cát 3,0 18.396.000 5 Motơ khuấy trộn ở mương oxy hóa MOT 14 75.000.000 6 Bơm định lượng hóa chất(Blue-white). 1,5 9.198.000 Tổng cộng 200.706.000 (Ghi chú : 1kW = 700 VNĐ). Tổng chi phí quản lý vận hành 1 năm: Sql = 60.000.000 + 21.900.000+ 200.706.000 = 281.900.000 (đồng). 5.3.3 Tổng chi phí đầu tư Tổng chi phí đầu tư cho công trình. S = Scb + Sql = 112.760.000 + 281.900.000 = 394.660.000 (đồng) Giá thành xử lý 1 m3 nước thải. Sxl = 3651200 S = 3651200 000.660.394   1950 (đồng). Lãi suất ngân hàng: i = 0,8%/tháng. Giá thành thực tế để xử lý 1 m3 nước thải. Stt = Sxl ( 1+ 0.00812 ) = 1950 ( 1+ 0.00812)  2137(đồng). Nhận xét chung: Luận văn tốt nghiệp TT – TK trạm XLNT sinh hoạt khu dân cư P. Phước Hòa, Tp. Tam Kỳ GVHD: Th.s Lâm Vĩnh Sơn Trang 143 SVTH: Huỳnh Thị Kim Anh Cơ sở lựa chọn: Sơ đồ công nghệ và thành phần các công trình đơn vị của trạm xử lý nước thải được lựa chọn phụ thuộc vào: o Công suất của hệ thống xử lý: Trung bình khoảng 1200m3/ngày đêm. o Thành phần tính chất của nước thải: Chủ yếu là nước thải sinh hoạt. o Điều kiện của địa phương: Về mặt kinh tế, về mặt kỹ thuật, về điều kiện không gian bố trí mặt bằng hệ thống xử lý, các điều kiện khí hậu địa chất, thuỷ văn công trình,… o Mức độ cần thiết xử ý nước thải. Nhìn chung cả 3 phương án đề xuất đều có khả năng xử lý nước thải đạt tiêu chuẩn nguồn thải ra. Tuy nhiên phượng án 1 có ưu điểm hơn: Dễ vận hành, chi phí xây dựng cũng như thiết bị ít hơn (vật liệu lọc rẽ và có sẳn ở địa phương, Bể sinh học là làm thoáng tự nhiên nên không tốn năng lượng và thiết bị khuấy trộn), diện tích cần xây dựng ít hơn... Sau khi cân nhắc các yếu tố có liên quan, trên cơ sở nội tại của khu dân cư Phường Phước Hòa, lựa chọn phương án I để thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho khu dân cư Phường Phước Hòa. Luận văn tốt nghiệp TT – TK trạm XLNT sinh hoạt khu dân cư P. Phước Hòa, Tp. Tam Kỳ GVHD: Th.s Lâm Vĩnh Sơn Trang 144 SVTH: Huỳnh Thị Kim Anh CHƯƠNG 6 QUẢN LÝ VẬN HÀNH 6.1. Vận hành hệ thống khi gặp sự cố Khi hệ thống gặp phải sự cố trong qáu trình vận hành điều đầu tiên người vận hành phải xác định hiện tượng, khu vực bị sự cố và thiết bị đang bị sự cố trong hệ thống. Sau khi đã xác định được sự cố kể trên thì người vận hành tiếp tục nghiên cứu tìm hiểu về mức độ nặng nhẹ của sự cố. Đối với sự cố mức độ nhẹ như: nhảy rơle nhiệt, mất điện đột ngột dẫn đến hệ thống bị ngưng, một vài máy không hoạt động... cách giải quyết như sau: a) Kiểm tra chính xác máy bị sự cố: đo dòng làm việc, đo độ đột ngột dẫn đến hệ thống bị ngưng, một vài nhà máy không hoạt động... cách giải quyết như sau: b) Kiểm tra rơle nhiết trong tủ điện điều khiển, nếu bị nhảy thì cần đo lại dòng làm việc của máy so sánh với dòng định mức sau đó hiệu chỉnh lại. Đối với sự cố mức độ nặng: khi hệ thống gặp sự cố ở mức độ nặng nằm ngoài khả năng xử lí của người vận hành thì cần thực hiện theo chỉ dẫn sau: c) Xác định nguyên nhân gây ra sự cố. d) Xác định khu vực bị sự cố (cục bộ hay trên diện rộng, một thiết bị hay nhiều thiết bị), nếu sự cố đó ảnh hưởng lớn thì phải ngưng ngay hệ thống tránh trường hợp hỏng theo dây truyền. Nếu chỉ một vài thiết bị gặp sự cố mà không gây ảnh hưởng lớn thì cứ để hệ thống tiếp tục hoạt động. Nhưng ngay sau đó phải sữa chữa thiết bị hư hỏng. e) Báo cáo cho người phụ trách trực tiếp để người đó cử kỹ thuật viên đến sữa chữa khắc phục sự cố. Luận văn tốt nghiệp TT – TK trạm XLNT sinh hoạt khu dân cư P. Phước Hòa, Tp. Tam Kỳ GVHD: Th.s Lâm Vĩnh Sơn Trang 145 SVTH: Huỳnh Thị Kim Anh f) Viết báo cáo tương trình (hay biên bản sự cố), báo cáo trong sổ vận hành ghi rõ nguyên nhân xác định được để tránh trường hợp tương tự xảy ra. g) Trong trường hợp gặp sự cố mà vẫn để hệ thống hoạt động như đã nói ở trên, thì phải chuyển chế độ hoạt động sang MAN và chỉ sử dụng các thiết bị còn hoạt động được để cho thiết bị hư hỏng không phải chịu sự điều khiển của bộ điều khiển PLC. Vận hành hệ thống ở chế dộ MAN, người vận hành phải hết sức chú ý tới hoạt động của các bơm nước thải, bơm nước dư, bơm hóa chất. Khia nước đã cạn là phải tắt ngay các bơm trên. 6.2. Các sự cố thường gặp và cách khắc phục Stt Loại thiết bị Các sự cố thường gặp Các nguyên nhân Cách khắc phục 01 Máy bơm Không lên nước A. Do chưa đóng điện B. Do đường ống bị ngẹt C. Do động cơ bị cháy D. Do nhảy role E. Do khí vào buồng bơm bị tụt nước trong ống hút ( bơm trục ngang) A’ Đóng điện cho bơm. B’ Kiểm tra và thông đường ống. C’ Kiểm tra và quấn lại động cơ. D’ Đo dòng làm việc và hiệu chỉnh lại dòng định mức. E’ Thổi khí ra khỏi buồng bơm bằng cách đổ đầy nước, kiểm tra độ kín của lupe ở đâug ống hút. Có tiếng kêu lạ F. Cánh bơm bị kẹt bởi vật lạ F’ Tháo buồng bơm để Luận văn tốt nghiệp TT – TK trạm XLNT sinh hoạt khu dân cư P. Phước Hòa, Tp. Tam Kỳ GVHD: Th.s Lâm Vĩnh Sơn Trang 146 SVTH: Huỳnh Thị Kim Anh G. Bạc đạn hư H. Phốt hư, bơm bị vào nước ( bơm chìm) lấy vật lạ ra G’ Thay bạc đạn H’ Thay phốt Độ cách điện giảm I. Động cơ bị chạm mát (bơm trục ngang) I’ Kiểm tra phát hiện chỗ rò điện và xử lý. 02 Máy thổi khí -Không hoạt động -Máy hoạt động nhưng không lên khí A/C/D J. Do hệ thống phân phối khí K. Bị tắt nghẽn L. Đầu hút gió bị tắc M. Buồng khí bị hư A’/C’/D’ J’ Mở van xả khí để đẩy cặn ra K’ Vệ sinh đầu hút L’&M’ Căn chỉnh lại trục khía trong buồng khí hoặc thay mới 03 Bơm định lượng -Không hoạt động -Không lên nước A/C/D N. Van một chiều của đầu hút hoặc đẩy bị kẹt (hở) O. Màng bơm bị rách A’/C’/D’ N’ Tháo van ra xúc rửa hết cặn O’ Thay màng bơm 6.3. Công tác bảo trì và bảo dưỡng hệ thống Nhằm đảm bảo hệ thống hoạt động ổn định cần phải thường xuyên tiến hành công tác bảo trì. 6.3.1. Hệ thống đường ống kỹ thuật và bể chứa: Để tránh tắc nghẽn đường ống dẫn nước thải cần phải thường xuyên kiểm tra và làm sạch rác trên đường cống dẫn vào hố bơm. Đồng thời vớt lá cây, giẻ, bao nilong, vật lạ rơi vào bể lắng sơ bộ, bể chứa nước thải Luận văn tốt nghiệp TT – TK trạm XLNT sinh hoạt khu dân cư P. Phước Hòa, Tp. Tam Kỳ GVHD: Th.s Lâm Vĩnh Sơn Trang 147 SVTH: Huỳnh Thị Kim Anh 6.3.2. Các thiết bị Lưu ý rằng cần phải ngắt nguồn điện ra khỏi thiết bị trong suốt quá trình bảo trì và sửa chữa máy Công tác bảo trì cần thực hiện bởi công nhân lành nghề. + Máy bơm Stt Lịch bảo trì và bảo dưỡng thiết bị Công tác cần làm 1 Hàng ngày Hàng ngày khi vận hành bơm nên kiểm tra bơm có đẩy nước lên được 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 hay 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 như trên. 2 Hàng tuần Hàng tuần phải đo độ cách điện của bơm. Máy hoạt động được bình thường khi độ cách điện của nó lớn hơn 1MΩ 3 Hàng tháng Kiểm tra độ nhạy của bơm, lấy tín hiệu từ công tắc phao để điều khiển. Đo lưu lượng bơm và điều chỉnh lại bằng van. 4 Hàng quý Kiểm tra tổng hể máy như: độ cách điện, dòng làm việc, lưu lượng, công suất máy thực tế 5 Hàng năm Hàng năm cần kéo bơm lên kiểm tra tổng thể để bảo dưỡng bơm. Luận văn tốt nghiệp TT – TK trạm XLNT sinh hoạt khu dân cư P. Phước Hòa, Tp. Tam Kỳ GVHD: Th.s Lâm Vĩnh Sơn Trang 148 SVTH: Huỳnh Thị Kim Anh + Máy thổi khí Stt Lịch bảo trì và bảo dưỡng thiết bị Công tác cần làm 1 Hàng ngày - Kiểm tra mực dầu - Kiểm tra máy khi có tiếng kêu hay rung động lạ 2 Hàng tuần - Làm sạch bộ lọc đầu hút - Làm sạch các bộ phận bên ngoài máy thổi khí - Thử van an toàn bằng tay để xem xét nó có bị kẹt hay không 3 Hàng tháng - Kiểm tra độ rò của toàn bộ hệ thống khí - Kiểm tra dầu bôi trơn và thay thế nếu cần thiết 4 Hàng quý - Thay dầu nhớt - Kiểm tra đồng hồ áp lực - Kiểm tra và vệ sinh bộ phận giảm thanh (tiêu âm) ở đầu đẩy 5 Hàng năm - Thay dây coroa - Thay van một chiều cao su ở đầu đẩy Chú ý: Không được đổ dầu đầy máy nén khí, vì điều này có thể làm nổ máy nén khí. - Mực dầu bôi trơn dao động 3mm xung quan vạch đỏ trên kính quan sát dầu. Khi mực dầu thấp hơn mực này cần phải châm thêm để mực dầu chạm đến vạch - Làm sạch bộ lọc đầu hút: Mở hộp lọc khí đặt phía trên đầu máy nén khí, và lấy bộ phận bên trong ra. Rửa sạch bộ lọc bằng xà phòng với nước ấm, sau đó làm khô nó trước khi lắp lại như cũ. 6.4. Một số vấn đề về an toàn lao động 6.4.1. Các quy định chung a) Chỉ những công nhân đã tham dự khóa đào tạo chuyển giao công nghệ mới được phép vận hành hệ thống. b) Phải mang đầy đủ các thiết bị bảo hộ như giầy, quần áo, nón khi đang làm việc c) Người đã uống rượu hay đang say xỉn không được phép vận hành hệ thống d) Không được phép uống bia rượu tring giờ làm việc e) Phải kiểm tra toàn bộ hệ thống trước khi đưa vào hoạt động f) Phải bật tắt liên tục đối với một thiết bị Luận văn tốt nghiệp TT – TK trạm XLNT sinh hoạt khu dân cư P. Phước Hòa, Tp. Tam Kỳ GVHD: Th.s Lâm Vĩnh Sơn Trang 149 SVTH: Huỳnh Thị Kim Anh g) Kh xảy ra sự cố chập điện hay cháy nổ, phải lập tức cắt điện ở tủ điều khiển (ngắt CB tổng) h) Không tháo ráp máy khi chưa cắt oàn toàn nguồn điện 6.4.2. Các trang thiết bị bảo hộ cần thiết Trong quá trình vận hành hệ thống xử lý nước thải tại trạm xử lý, người vận hành cần được trang bị thiết bị bảo hộ sau: a) Quần áo bảo hộ lao động b) Giầy chống trơn c) ủng và găng tay cao su. Luận văn tốt nghiệp TT – TK trạm XLNT sinh hoạt khu dân cư P. Phước Hòa, Tp. Tam Kỳ GVHD: Th.s Lâm Vĩnh Sơn Trang 150 SVTH: Huỳnh Thị Kim Anh CHƯƠNG 7 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 7.1. Kết luận Trên cơ sở lý thuyết và điều kiện thực tế của khu dân cư phường Phước Hòa, qua quá trình thực hiện đề tài tính toán thiết kế kỹ thuật hệ thống xử lý nước thải, tóm tắt các đặc điểm của nước thải sau:  Khía cạnh môi trường: Do vị trí và tính chất đô thị đặc biệt của khu dân cư phường Phước Hòa, việc thực hiện dự án xử lý nước thải là rất cần thiết để đảm bảo vệ sinh môi trường nước và cảnh quan của khu dân cư phường Phước Hòa, tạo ra môi trường du lịch vệ sinh và hấp dẫn thoả mãn các tiêu chuẩn quốc tế đồng thời đóng góp phần nâng cấp điều kiện sống của nhân dân; bảo đảm sự phát triển đồng bộ của cơ sở hạ tầng cấp nước khi hệ thống cấp nước đã được mở rộng và nâng cấp. Việc quy hoạch cải tạo hệ thống thoát nước và xử lý nước thải được thực hiện sẽ bảo vệ môi trường thành phố không bị suy thoái do nước thải và hệ thống đường nhựa của thành phố không bị hư hỏng do nước mưa. Các hồ và suối trong thành phố sẽ trở nên sạch sẽ - Cảnh quan sẽ được cải thiện đáng kể, đặc biệt là ở khu trung tâm.  Khía cạnh kỹ thuật Quy trình công nghệ đề xuất xử lý là quy trình phổ biến, không quá phức tạp về mặt kỹ thuật. Quy trình hoàn toàn có thể đảm bảo việc xử lý nước thải đạt tiêu chuẩn yêu cầu, đồng thời còn có khả năng mở rộng trong tương lai. Khu dân cư phường Phước Hòa có lẽ là khu dân cư có một hệ thống cấp thoát nước xây dựng hoàn chỉnh và đồng bộ. Đây sẽ là hệ thống thoát nước tiên tiến ở Việt Nam Luận văn tốt nghiệp TT – TK trạm XLNT sinh hoạt khu dân cư P. Phước Hòa, Tp. Tam Kỳ GVHD: Th.s Lâm Vĩnh Sơn Trang 151 SVTH: Huỳnh Thị Kim Anh thực hiện việc thu gom nước thải riêng biệt với nước mưa và được xử lý sạch trước khi xả vào nguồn nước. 7.2. Kiến nghị Trong giới hạn của đề tài thực hiện chỉ đề cập đến việc tổ chức thoát nước và xử lý nước thải với những điều kiện phù hợp về khía cạnh kỹ thuật và khả thi về mặt kinh tế. Trên thực tế, cần phải lưu ý các vấn đề sau: + Nghiên cứu để hoàn chỉnh các qui định về quản lý đô thị và vệ sinh môi trường trên cơ sở các điều luật hiện hành về bảo vệ môi trường. + Có kế hoạch xây dựng và củng cố năng lực cơ quan quản lý chuyên ngành Cấp Thoát nước của thành phố, đào tạo đội ngũ cán bộ kỹ thuật có đủ trình độ tiếp thu và bảo quản trang thiết bị kỹ thuật và công nghệ mới. + Nghiên cứu các chính sách liên quan đến việc định giá việc sử dụng cống và phí bảo vệ môi trường. + Do vấn đề rác thải có ảnh hưởng trực tiếp tới hệ thống thoát nước nên Thành phố cũng cần tiếp tục có các dự án để cải thiện và thực hiện từng bước giải quyết triệt để. Luận văn tốt nghiệp TT – TK trạm XLNT sinh hoạt khu dân cư P. Phước Hòa, Tp. Tam Kỳ GVHD: Th.s Lâm Vĩnh Sơn Trang 152 SVTH: Huỳnh Thị Kim Anh TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. PGS.TS Hoàng Huệ, Xử lý nước thải, NXB Xây Dựng, Hà Nội, 1996. 2. PGS.TS Hoàng Huệ, Cấp thoát nước, NXB Xây Dựng, Hà Nội, 1994. 3. PGS.TS Hoàng Huệ, KS. Phan Đình Bưởi, Mạng lưới cấp thoát nước, NXB Xây Dựng, Hà Nội, 1996. 4. PGS.TS. Hoàng Văn Huê, Công nghệ môi trường – Tập 1: Xử lý nước thải, NXB Xây Dựng, Hà Nội, 1994. 5. Trần Hiếu Nhuệ, Thoát nước và xử lý nước thải công nghiệp, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội, 2001. 6. TS. Trịnh xuân lai, Tính toán và thiết kế các công trình xử lý nước thải, Công ty tư vấn thoát nước số 2, NXB Xây Dựng, Hà Nội, 2000. 7. Trần Đức Hạ, Xử lý nước thải sinh hoạt quy mô vừa và nhỏ, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội 2000. 8. Trần Văn Nhân – Ngô Thị Nga, Giáo trình, “Công nghệ xử lý nước thải”. NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội 1999. 9. Lương Đức Phẩm, Công nghệ xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội 2002. 10. Trung tâm đào tạo ngành nước và môi trường, Sổ tay xử lý nước, Tập 1, 2, NXB Xây Dựng, Hà Nội, 1999. 11. Bộ xây dựng, Tiêu chuẩn xây dựng, TCXD – 51 – 84 – Thoát nước mạng lưới bên ngoài và công trình. TP.HCM, 2003. 12. Lâm Minh triết, Nguyễn Thanh Hùng, Nguyễn Phước dân, Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp, CEFINEA - Viện môi trường và tài nguyên, 2010 13. Giáo trình cấp thoát nước, Bộ xây dựng - Trường Đại Học Kiến Trúc Hà Nội, Nhà xuất bản xây dựng, 1993.