Đồ án Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt cho khu nghỉ dưỡng cao cấp tại khu Dinh I – TP. Đà Lạt công suất 150m3/ngày đêm

ặt đất tự nhiên. Có chức năng chủ yếu là phòng ngủ khách sạn. + tầng 1 được bố trí có 1 dãy của hàng phía trước, phía sau là dãy phòng khách sạn. + Tầng 2 và tầng 3 có chức năng là phòng khách sạn. Tổng số phòng khách sạn của mẫu công trình này là 50 phòng. + Giao thông theo chiều đứng là 1 thang bộ loại chữ U từ tiền sảnh tại tầng hầm 1 lên đến các tầng. + Giao thông theo chiều ngang là sự kết hợp giữa hành lang và sảng tầng. Mẫu nhà nghỉ bậc thang 3A, 3B, 3C, 3D, 3E, 3F + Nhà nghỉ liên kế 3A, 3B, 3C, 3D, 3E, 3F được xây dựng dưới dạng giật cấp theo chiều đứng cao 5 tầng (2 tầng bán hầm và 3 tầng cao). + Tổng diện tích sàn xây dựng mỗi khối nhà là 951,3m2, ngoài ra còn 5 khối tầng đii chung cho 6 mẫu nhà có tổng diện tích xây dựng là 589,2m2. Như vậy có 6 khối nhà có tổng diện tích xây dựng : 6.297m2. + Hai tầng bán hầm được xây dựng có một cạnh sau của hai tầng này được áp vào mặt đất tự nhiên. + Các tầng đều được bố trí theo chức năng là phòng ngủ khách sạn. Mỗi một tầng của 1 khối nhà là một cacn8 hộ khách sạn dạng suit, gồm đầy đủ phòng khách, bếp ăn và bar và 2 phòng ngủ. + Tổng số căn hộ khách sạn của khối công trình này là 5 căn hộ x 6 khối = 30 căn hộ. + Giao thông theo chiều đứng là 3 thang bộ dạng chữ U. + Giao thông theo chiều ngang là sảnh tầng (2 phòng chung 1 sảnh). Quy hoạch hệ thống hạ tầng kỹ thuật Hệ thống giao thông Hệ thống giao thông sân đường; Giao thông đối ngoại: kết nối với đường Trần Quang Diệu và đường đá hiện có nối ra Hùng Vương; Giao thông đối nội: đường hiện trạng từ cổng chính đến Dinh I, nag6 cấp thảm bê tông nhựa, bề rộng mặt đường 5m; Đường vòng cho xe bus chở khách đến công trình khách sạn chính và tập kết ra sân bãi đậu xe trung tâm thảm bê tông nhựa 3,5m nối với đường tham quan hiện có; Các đường còn lại chủ yếu là đường dạo bộ, lối ra vào của nhân viên, đường chở hành lý bằng xe chuyên dụng hoặc ôto nhỏ, lát đá chẻ hoặc tấm bê tông đúc sẵn rộng từ 1,5m đến 3,5m nối từ đường chính dẫn vào từng công trình trong khu vực. Hệ thống cấp nước Nguồn cấp nước Nguồn cấp nước : sử dụng nguồn nước máy của thành phố cấp theo tuyến ống hiện hữu trên đường Trần Quang Diệu. Nhu cầu dùng nước Tiêu chuẩn và thông số kỹ thuật cấp nước: Tiêu chuẩn cấp nước sinh hoạt : qsh = 300 lít/người/ngày Tiêu chuẩn cấp nước tưới cây : qtc = 0,4 lít/m2 Tiêu chuẩn cấp nước rửa sàn : qtc = 0,5 lít/m2 Tiêu chuẩn cấp nước cho nhà hàng, quầy bar và các dịch vụ khác : qtc = 30% * qsh Tiêu chuẩn cấp nước chữu cháy : qtc = 10 lít/s cho một đám cháy, số đám cháy xảy ra đồng thời cùng Tỷ lệ cấp nước dân cư : 100% Nước dự trữ cứu hỏa : 82m3 Tính toán lưu lượng nước cần dùng Bảng 3.14:. Nhu cầu dùng nước của dự án Stt Đối tượng dùng nước Tiêu chuẩn Quy mơ Lưu lượng m3/ngày 1 Cấp nước sinh hoạt cho khách (qsh1) 300 l/người/ngày 340 người 102 Cấp nước sinh hoạt cho nhân viên (qsh2) 100 l/người/ngày 185 18,5 2 Cấp nước tưới cây và đường 4 lít/m2 6.991 m2 28 3 Cấp nước rửa sàn 0,5 lít/m2 31.495 16 4 Dịch vụ nhà hàng, quầy bar... 30% qsh 36,2 Tổng cộng 200 (Nguồn: Thuyết minh thiết kế cơ sở, Cơng ty TNHH AGIM) Phương án cấp nước: Với quy mô số khách và số nhân viên phục vụ vào thời điểm dự tính sẽ cần nhu cầu nước tối đa. Qmax = 200 m3/ngđ. Lúc chữa cháy Qmax = 280m3 (với 1 đám cháy xảy ra trong 2 giờ) Phương án thiết kế mạng lưới cấp nước: mạng lưới cấp nước sinh hoạt được bố trí dạng mạng vòng với tuyến ống chính có đường kính Þ 150 được nối mạng vào đường ống hiện có và các tuyến nhánh dạng duct. Bố trí 03 trụ cứu hỏa Þ 100 tại các ngã ba đường giao lộ. Khoảng cách tối đa đến công trình xa nhất không quá 75m. Mô tả hệ thống cấp nước Hệ thống cấp nước sinh hoạt (CNSH) cho Khu khách sạn 5 sao Dinh I được thiết kế bao gồm hệ thống cấp nước lạnh và cấp nước nóng dùng cho sinh hoạt cho khách ở tại khách sạn và can hộ, và nhân viên làm việc tại các khu công cộng khác. Hệ thống cấp nước chữa cháy cho khu khách san 5 sao Dinh I bao gồm các thiết bị chính như sau: 01 hồ chứa nước sinh hoạt + hồ nước chữa cháy có thể tích hiệu dụng 300 m3, ở tầng 1 khu khách sạn chính. 03 bơm chữa cháy động cơ điện: 4100 lít/ phút, 60m cột áp, cở tầng 1 khu khách sạn chính. 03 cụm van một chiều báo động cháy, ở tầng hầm. 01 trụ nước chữa cháy bên ngoài công trình (Hydrant ), lắp dọc tuyến đường, phía trước bên ngoài công trình. 39 hộp chữa cháy vách tường (Hosereel), lắp bên trong công trình ở mỗi tầng lầu. Đầu phu chữa cháy tự động, lắp mọi nơi bên trong các tòa nhà từ tầng hầm cho đến tầng thượng. Hệ thống đường ống chữa cháy, van & phụ kiện. Bên cạnh lượng nước cấp phục vụ cho sinh hoạt và công trình công cộng thì lượng nước cấp còn cấp cho chữa cháy và hồ bơi: Chủ đầu tư thiết kế 1 hồ bơi có diện tích 500 m2, chiều sâu của hồ bơi khoảng 2,5m. Nước trong hồ sẽ được tuần hoàn thông qua hố cân bằng có Vaccem thu rác, bình định lượng châm clo và hệ thống cấp nhiệt. Ước tính lượng nước chứa trong hồ bơi chiếm 100% thể tích thực tế của hồ. Như vậy, lượng nước cấp cho hồ bơi là Qhồ bơi = 100%*(2,5*500) = 1.250 m3. Mô tả hệ thống cấp nhiệt cho hồ bơi: Để cung cấp nước nóng cho hồ bơi, chủ đầu tư dẽ trang bị thiết bị cấp nhiệt sử dụng điện. Bên cạnh khả năng sinh nhiệt từ điện, thiết bị này sẽ tích hợp lượng nhiệt thừa phát sinh từ hoạt động của Dự án như: nhiệt từ máy phát điện, nhà bếp, không khí nóng do thời tiết nhằm tiết kiệm điện. Do khu vực dự án nằm ở vị trí cao, diện tích bề mặt hồ bơi tương đối lớn nên vào những ngày trời nắng nóng, nước bề mặt hồ sẽ được làm ấm, do đó làm giảm tiêu thụ điện cho việc cung cấp nhiệt. Hệ thống thoát nước thải a, Thoát nước mưa - Hệ thống thoát nước mưa được thiết kế tách riêng với nước thải sinh hoạt. Phân chia lưu vực thoát nước mưa thành nhiều lưu vực nhỏ, tạo điều kiện thoát nước mưa nhanh nhất. Do điều kiện địa hình rộng, là đối núi phức tạp cũng như đa phần là đất cây xanh nen phương án thoát nước mặt là nước sẽ chảy tự nhiên và tự ngấm vào lòng đất. - Hệ thống thoát nước mưa được thiết kế dạn chữ T có tuyến ống chính đường kính Þ600 nằm ngầm một bên vỉa hè đường chính cùng thoát ra theo cống thoát nước mưa chung khu vực nằm dọc tuyến đường Trần Thái Tông. - Tính toán mạng lưới thoát nước mưa theo phương pháp cường độ giới hạn với các tham số tính toán theo quy phạm hiện hành. - Công thức tính toán: Q = 0,278 KIA (m3/s) Trong đó: + A: diện tích khu đất xây dựng (km2) + I: cường độ mưa trung bình cao nhất (mm) + K: hệ số chảy tràn b, Thoát nước thải Lưu lượng nước thải Tiêu chuẩn thải nước lấy 80% tiêu chuẩn cấp nước. Nước thải chủ yếu phát sinh từ hoạt động sinh hoạt, dịch vụ và hồ bơi sau xả định kỳ. Lượng nước cấp sinh hoạt và dịch vụ: 172m3/ngđ ( không tính lượng nước tưới cây) Lượng nước thải sinh hoạt là 138m3/ngđ. Lượng nước thải của hồ bơi sau khi xả định kỳ 1 tuần 1 lần và được tuần hoàn sử dụng để tưới cây, tưới đường. Giải pháp thoát nước thải Hệ thống nước thải sinh hoạt cho khu khách sạn 5 sao Dinh I được thiết kế bao gồm những hệ thống sau: Hệ thống thoát nước thải từ nhà vệ sinh. Hệ thống thoát phân từ bồn cầu. Hệ thống thông hơi. Hệ thống thoát nước sinh hoạt cho Khu khách sạn 5 sao Dinh I bao gồm các thiết bị chính như sau: hệ thống hố ga, đường ống thoát nước sinh hoạt, van phụ kiện. Nguyên lý và phạm vi hoạt động của hệ thống thoát nước sinh hoạt cho Khu khách sạn % sao Dinh I được mô tả như sau: Hệ thống thoát nước sinh hoạt cho Khu khách san 5 sao Dinh I được thiết kế là hệ thống dạng chữ T, các tuyến ống nhánh thoát nước thải từ các tòa nhà được thoát xuống hố ga ở tầng dưới cùng, đầu nối tuyến ống chính đi ngầm thoát ra hệ thống xử lý nước thải. Nước thải và phân từ bồn cầu ở mỗi tầng sẽ theo độ dốc của ống nhánh chảy vào đường ống thoát nước phân và nước thải chính âm đất, sau đó được đua vào hệ thống xử lý nước thải trung tâm bên ngoài âm đất để xử lý đạt quy chuẩn QCVN 14:2008/BTNMT và sẽ được thoát ra nguồn tiếp nhận. Ở các ống đứng thoát nước, cứ mỗi bốn tầng ta lại đặt một ống kiểm tra phòng trường hợp ống bị tắc. Tất cả các ống đứng thoát nước đều phải có ống thông hơi. Các ống thông hơi này phải cao hơn mái nhà 1,5m. Xử lý nước thải Nước thải sinh hoạt được xử lý theo 2 cấp. Cấp thứ nhất: nước thải được xử lý thông qua bể tự hoại (3 ngăn) Hình 3.1: Bể tự hoại 3 ngăn Ống thốt ra hệ thống chung Ỉ150 Ống thơng hơi Ỉ65 Ống thốt NT rửa Ỉ65 Ống thơng hơi Ỉ65 Ống dẫn phân vào Ỉ100 Nắp thăm bảo trì 300x300 Ống dẫn phân vào Ỉ100 Hình 3.2: Mặt bằng bể tự hoại 3 ngăn ống thốt hơi nước thải vào nướcthải ra Hình 3.3: Mặt cắt dọc bể tự hoại 3 ngăn Cấp thứ 2: nước thải được xử lý tập trung tại trạm xử lý đạt QCVN 14:2008/BTNMT, cột A, trước khi xả ra nguồn tiếp nhận. Hệ thống cấp điện Nguồn điện Lấy từ nguồn lưới điện thành phố Tính toán phụ tải: - Chỉ tiêu cấp điện: 0,5 ÷ 0,7KW/người(1500 ÷ 2100KWh/người/năm) - Khu công cộng : 25W/m2 Phương án cấp điện: Nguồn điện cấp cho khu quy hoạch được cấp từ đường day cao thế hiện có trên đường Trần Quang Diệu. Xây dựng mới 1 trạm biến áp phân phối 15/0,4KV, gồm 1 trạm 2 máy, loại máy được đạt kín trong phòng với công suất đơn vị: 2*1500KVA. Xây dựng mới tuyến áp ngầm trung thế 15KV để cấp d9ein65 cho các trạm biến áp phân phối xây dựng mới. Sử dụng cáp đồng các điện XLPE – 24KV, tiết diện M – 240 chôn ngầm trong đất. Xây dựng mới tuyến cáp ngầm hạ thế 0,4KV để cấp điện cho sinh hoạt. Sử dụng cáp đồng cách điện XLPE – 0,4KV, tiết diện M – 120 chôn ngầm trong đất. Xây dựng mới tuyến cáp ngầm hạ thế 0,4KV để cấp điện chiếu sáng giao thông. Sử dụng cáp đồng cách điện XLPE – 0,4KV, tiết diện M – 16, chôn ngầm trong đất. Hệ thống chiếu sáng sử dụng đèn cao áp Sodium 150 ÷250W-220v, có khóa và cần đèn đi trne6 trụ thép tráng kẽm, chiều cao treo đèn 8 ÷ 12m. Với tính chất và đặc thù của khu nghỉ dưởng và để đảm bảo tính liên tục và độ an toàn cấp điện cũng như mỹ quan, tất cả các tuyến điện trong khu vực đều được đi ngầm. Dùng cáp cách điện XLPE của CADIVI, luồn trong ống PVC để bảo vệ. Hệ thống phòng cháy chữa cháy Phòng chống cháy nổ Phương án PCCC được thiết lập trên cơ sở các tiêu chuẩn hiện hành của Nhà nước. Hệ thống PCCC cho Khu khách sạn 5 sao Dinh I được thiết kế bao gồm nhữn thế hệ sau: Hệ thống trụ nước chữa cháy bên trong nhà. Hệ thống chữa cháy vách tường bên trong nhà. Hệ thống chữa cháy bên ngoài nhà. Hệ thống chữa cháy bằng bình chữa cháy xách tay. Hệ thống chữa cháy tự động (sprinkler). Hệ thống PCCC bao gồm các thiết bị chính như sau: 01 hồ nước chữa cháy + sinh hoạt, thể tích hiệu dụng = 300m3, ở tầng 1 khối khách sạn chính. 03 bơm chữa cháy động cơ điện: 4100 lít/phút @ 60m cột áp, ở tầng 1 khối khách sạn chính. 03 cụm van một chiều báo động cháy, ở tầng hầm. 01 trụ nước chữa cháy bên ngoài công trình (Hydrant), lắp dọc tuyến đường, phía trước bên ngoài công trình. 39 hộp chữa cháy vách tường (Hosereel), lắp bên trong công trình ở mỗi tầng lầu. Đầu phun chữa cháy tự động, lắp mọi nơi bên trong các tòa nhà từ tầng hầm cho đến tầng thượng. Hệ thống đường ống chữa cháy, van & phụ kiện. Phòng chống sét Bố trí, lắp đặt hệ thống chống sét tại những điểm cao và phân bố đều trong khu vực để phòng chống cháy nổ do sét một cách hợp lý và có hiệu quả. Hệ thống thu sét, thu tĩnh điện theo đúng tiêu chuẩn kỹ thuật. Nguồn nhân lực của Dự án Bảng 3.15: Nguồn nhân lực của Dự án STT Loại lao động Người Việt nam Người nước ngồi 1 Cán bộ quản lý 10 05 2 Nhân viên lành nghề 100 05 3 Nhân viên văn phịng 24 01 4 Nhân viên đơn giản 40 Khơng Tổng cộng 174 11 Tổng số nhân lực cần thiết ước tính 185 người. Doanh nghiệp sẽ tuyển dụng loa động dự vào nhu cầu từng giai đoạn. Cán bộ quản lý là những người đã từng có kinh nghiệm quản lý khách sạn và được đào tạo nghiệp vụ. Nhân viên lành nghề được tuyển dụng nagy từ abn đầu hoặc được Doanh nghiệp đào tạo tại chỗ hoặc được cử đi tào tạo để đáp ứng nhu cầu công việc. Lao động đơn giản được tuyển dụng và đào tạo tại chỗ trong thời gian ngắn hạn. Nhu cầu lao động được tính toán dựa trên cơ sở tham khảo thực tế tại một số khu nghỉ dưỡng 5 sao tại tp Hồ Chí Minh và Hà Nội. 3.5.6 Tiến độ thực hiện Dự án Dự án đầu tư nâng cấp, cải tạo và xây dựng mới khu nghỉ dưởng cao cấp 5 sao tại khu vực Dinh I có tiến độ thực hiện theo 4 giai đoạn sau đây: Giai đoạn 1: Quý IV 2009 hoàn tất thủ tục cấp phép xây dựng, tôn tạo Dinh I và khởi công xây dựng. Giai đoạn 2: Từ 2010 đến 2011: thi công xây dựng khách sạn chính và 2 khối khách sạn phụ. Giai đoạn 3: Từ 2011 đến 2012: hoàn tát thi công hai khối khách sạn phụ còn lại và sáu khu nhà nghỉ liên kế. Giai đoạn 4 từ 2013 hoàn tất, đưa vào hoạt động. CHƯƠNG IV TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT CHO KHU NGHỈ DƯỠNG CAO CẤP TẠI KHU DINH I – TP ĐÀ LẠT 4.1 Thành phần tính chất nước thải và yêu cầu về mức độ xử lý Thành phần, tính chất nước thải sinh hoạt đầu vào của hệ thống xử lý nước thải được tham khảo từ dãy giá trị đặc trưng đối với nước thải sinh hoạt trong giáo trình Công nghệ xử lý nước thải của Trần Văn Nhân và Ngô Thị Nga, NXB Khoa học kỹ thuật, 1999. Sau hệ thống xử lý, 80% nước thải được sử dụng cho việc tưới cây rửa đường và 20% nước thải được thải vào hệ thống thoát nước của TP Đà Lạt. Nước thải sau xử lý đảm bảo đạt mức A của QCVN14:2008/BTNMT-Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải sinh hoạt. Bảng 4.1: Đặc tính và giới hạn cho phép của nước thải sinh hoạt Stt Thơng số Đơn vị Nồng độ trung bình QCVN 14:2008/BTNMT, cột A, K = 1,0 1 pH - 6,8 5 - 9 2 SS mg/l 220 50 3 BOD5 mg/l 250 30 4 Coliform MNP/100 ml 106 – 109 3.000 4.2 Cơ sở lựa chọn công nghệ xử lý Tuỳ theo đặc tính và lưu lượng nước thải, các phương pháp xử lý được phối hợp thành một chuỗi các công trình liên tiếp để tạo ra hệ thống xử lý nước thải. Dây chuyền công nghệ và các công trình xử lý nước thải phải được lựa chọn trên các cơ sở sau: - Tính chất thành phần của nước thải vàø tiêu chuẩn xả thải. - Mức độ và các giai đoạn xử lý nước thải cần thiết. - Qui mô (công suất) và đặc điểm đối tượng thoát nước (lưu vực phân tán của đô thị, khu dân cư, bệnh viện). - Đặc điểm nguồn tiếp nhận nước thải và khả năng tự làm sạch của nó. - Điều kiện tự nhiên khu vực: đặc điểm khí hậu, thời tiết, địa hình, địa chất thủy văn. Khả năng sử dụng nước thải cho các mục đích kinh tế tại địa phương (nuôi cá, tưới ruộng, giữ mực nước tạo cảnh quan đô thị) Điều kiện cung cấp nguyên vật liệu để xử lý nước thải tại địa phương. Diện tích và vị trí đất đai sử dụng để xây dựng trạm xử lý nước thải. Nguồn tài chính và các điều kiện kinh tế khác. Sau khi cân nhắc các yếu tố có liên quan, đề tài lựa chọn sơ đồ công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt cho khu nghỉ dưỡng cao cấp tại khu Dinh I – TP Đà Lạt như trình bày trong mục 4.3 sau đây. 4.3 Dây chuyền công nghệ xử lý Nước thải sinh hoạt Nước thải nhà ăn Nước thải từ hầm tự hoại Bể gom Cấp khí Bể điều hòa Bùn thải Bể lắng 1 Cấp khí Bùn tuần hoàn Bể aerotank Bể chứa bùn Bể lắng 2 Bùn dư Hóa chất khử trùng (Clorine) Bể khử trùng Xe hút bùn Bể chứa nước Nước thải sau xử lý đạt tiêu chuẩn QCVN14:2008, mức A Nguồn tiếp nhận Tưới cây Hình 4.2. Sơ đồ cơng nghệ hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt, cơng suất 150 m3/ngày Thuyết minh quy trình công nghệ Nước thải từ nhà vệ sinh của Dự án được xử lý sơ bộ qua hầm tự hoại 3 ngăn trước khi đến bể gom của trạm xử lý nước thải. Nước thải sinh hoạt từ nhà bếp, nhà ăn cũng như các hoạt động khác như tắm giặt, vệ sinh . . . được đưa trực tiếp đến bể gom xủa trạm xử lý. Trước bể gom có đặt song chắn rác để giữ lại các tạp chất như giẻ, rác, vỏ đồ hộp, các mẫu đá, gỗ và các vậ thải khác để tránh các sự cố trong quá trình vận hành hệ thống xử lý như tắc bơm, đường ống hoặc kênh dẫn đảm bảo an toàn điều kiện làm việc thuận lợi cho cả hệ thống xử lý. Nước thải từ bể gom sau khi tách rác sẽ được bơm đến bể điều hòa có hệ thống sục khí để điều hòa nồng độ và lưu lượng nước thải. Tại đây nước thải được loại bỏ một phần các hợp chất rắn hữu cơ. Sau đó nước thải được bơm lên bể lắng đứng đợi I. Tại đây các cặn lớn nhỏ được lắng xuống đáy bể, các chất nổi như dầu mỡ . . . nổi lên trên mặt nước được thu vao ống thu chất nổi, nước sau lắng chảy qua hệ thống máng thu răng cưa chảy sang bể Aerotank. Bể Aerotank là công trình xử lý sinh học nước thải trong điều kiện nhân tạo oxy hóa sinh học các chất ô nhiễm hữu cơ và dinh dưỡng có trong nước thải, làm sạch nước thải tới tiêu chuẩn cho phép thải vào nguồn tiếp nhận nhờ các vi sinh vậy dưới dạng bùn hoạt tính. Sau đó nước thải tự chảy đến bể lắng 2 để tách bùn sinh học ra khỏi nước thải, Cuối cùng nước thải được dẫn qua bể khử trùng để loại bỏ vi sinh vật còn lại trong nước thải cho đến khi đạt quy chuẩn cho phép. Nước thải sau xử lý đạt QCVN14:2008/BTNMT-Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải sinh hoạt mức A. Bùn từ bể lắng 2 sẽ được tuần hoàn một phần về bể sinh học để tăng hiệu quả xử lý của bể Aerotank, phần còn lại được đưa đến bể chứa bùn . Bùn của bể chứa bùn từ lắng 1 và lắng 2, được định kỳ thu gom và hợp đồng với đơn vị chức năng xử lý cùng với chất thải nguy hại. Ngoài ra , 80% lượng nước thải sau xử lý được đưa vào bể chứa nước dung tích 150m3 để sử dụng cho việc tưới cây và rửa đường. 4.4 Tính toán các công trình đơn vị 4.4.1 Thông số thiết kế Lưu lượng nước thải: Trong đó: k là hệ số không điều hòa ngày của nước thải sinh hoạt của khu dân cư, lấy k = 1,15 ÷ 1,3. chọn k = 1,3 (điều 2.1.2 TCXD 51-84) 4.4.2 Song chắn rác Chọn bề rộng mương dẫn : Bk = 100 mm Chọn loại thanh chắn tinh : b = 16 mm Góc nghiêng a = 600 Vận tốc trung bình qua các khe hở : vk = 0,8 m/s F Xác định song chắn rác Số khe hở song chắn rác (SCR) Chọn loại SCR có 2 thanh đặt sát tường S = 8 mm b = 16 mm SCR đặt trong mương dẫn nên bề rộng SCR bằng bề rộng mương: Bk = 100 mm Chiều rộng SCR được tính theo công thức: Bs = S x n + b x (n+1) Số thanh chắn Chọn n = 3 thanh Số khe hở = 3 + 1 = 4 khe Độ sâu mực nước trong mương dẫn vsc = 0,8 m/s k : hệ số tính đến sự thu hẹp dòng chảy : 1,05 Tổn thất áp lực qua SCR Chọn loại thanh chắn vuông bâ = 2,42 z : hệ số tổn thất cục bộ k : hệ số tính tới sự tăng tổn thất áp lực do do vướng mắc ở SCR : k = 3 vmax : vận tốc lớn nhất qua SCR, vmax = 0,8 m/s Chiều cao xây dựng song chắn rác H = hs + h1 + ht = 0,08 + 0,03 + 0,1 = 0,21 m Chiều cao song chắn rác : Hình chiếu song chắn rác lên phương ngang: d = HSC x cos60 = 0,24 x cos60 = 0.12 m Chọn chiều dài mương dẫn đặt song chắn rác là 1,5 m Bảng 4.2: Thông số thiết kế song chắn rác Thông số thiết kế Giá trị Đơn vị Chiều dài xây dựng mương dẫn 1,5 m Chiều rộng mương dẫn 0,1 m Chiều sâu xây dựng 0,21 m Số thanh song chắn 3 thanh Số khe 4 Khe Kích thước khe 16 mm Bề rộng thanh 8 Mm 4.4.3 Bể gom Chọn thời gian lưu nước trong bể gom (t) là 15 phút. Thể tích bể gom: Chọn chiều sâu hữu ích h = 1,5m. Chiều cao an toàn hf = 0,5m. Chiều sâu tổng cộng: H = h + hf = 1 + 0,5 = 2(m) Chọn bể gom hình tròn, đường kính: chọn D = 1(m) Kích thước bể gom tiếp nhận: D * H = 1m * 2m Chọn bơm chìm đặt tại bể gom có công suất Công suất thực của máy bơm : N. = 0,08 . 2 = 0,16 (kW) Chọn 2 bơm hoạt động luân phiên công suất 0,16(kW) hay 1hp 4.4.4 Bể điều hòa Chọn thời gian lưu nước trong bể là: t = 4h Thể tích bể điều hòa : Thể tích thực của bể điều hòa : Vtt = 32,5 x 1,2 = 39 (m3) chọn Vtt = 40 (m3) Chiều cao xây dựng bể Hxd = H + hbv = 3 + 0,5 = 3,5 m Trong đó : H : chiều cao công tác của bể, H = 3m hbv : chiều cao bảo vệ, hbv = 0,5 m Chọn bể có tiết diện ngang hình chữ nhật Tiết diện bể Chọn F = 12(m2) Chọn chiều dài bể : L = 5 m Chọn chiều rộng bể : B = 2,4 m Thể tích thực theo thiết kế : Vi = L x B x Hxd = 5 x 2,4 x 3.5 = 42( m3) Tính bơm nhúng chìm trong bể điều hòa: Chọn 2 bơm hoạt đđộng luân phiên, Q = Qtbh = 6,25 m3/h, cột pH = 10 m Công suất bơm: Trong đĩ: Q = năng suất bơm , Hb = cột áp bơm, Hb =10 m = hiệu suất bơm, 70% Công suất thực của máy bơm : N. = 0,24 . 2 = 0,48 (kW) Chọn 2 máy bơm khí công suất 0,48(kW) hay 1hp Đường kính ống dẫn nước vào bể Trong đó : : lưu lượng nước thải lớn nhất theo giờ, = 8,125(m3/h) v : vận tốc nước chảy trong ống v = 1,2 m/s Vậy chọn ống dẫn nước với đường kính & 50 Đường kính ống dẫn nước qua bể lắng 1: Trong đó : : lưu lượng nước thải trung bình theo giờ, = 6,25(m3/h) v : vận tốc nước chảy trong ống v = 1,2 m/s Vậy chọn ống dẫn nước với đường kính & 50 Tính toán hệ thống cấp khí cho bể điều hòa: Trong bể điều hòa bố trí hệ thống ống sục khí để đảm bảo quá trình hòa trộn. Lượng khí cần cung cấp cho bể điều hòa Qkk = q x V x 60 Trong đó : q : lượng khí cần cung cấp cho 1 m3 dung tích trong bể trong 1 phút, q = 0,01 ÷ 0,015 m3 khí/m3 bể.phút Chọn q = 0,01 m3 khí/m3 bể.phút V : thể tích thực của bể điều hòa => Qkk = 0,015 x 40 x 60 = 36 m3/h = 0,01 m3/s Đường kính ống phân phối khí chính vk : vận tốc khí trong ống chính, vk = 10 m/s Chọn ống nhựa PVC & 40 cung cấp khí vào bể điều hòa. Chọn 3 ống nhánh cấp khí cho bể điều hòa, mỗi ống cách nhau 0,9 m Lượng khí qua mỗi ống nhánh Đường kính ống nhánh dẫn khí vk : vận tốc khí trong ống nhánh, vk = 10 ÷ 15 m/s, chọn vk = 10m/s Chọn ống nhánh bằng nhựa PVC, có đường kính &20 Cường độ sục khí trên 1 m chiều dài ống với L : chiều dài ống khí tối đa Sử dụng ống khí đục lỗ để sục khí. Lượng khí qua 1 lỗ trong đó : vlo : vận tốc khí qua lỗ, vlo = 5 ÷ 20 m/s (TCXD-51-84), chọn vlo = 15m/s dlo : đường kính lỗ, dlo = 2 ÷ 5 mm, chọn dlo = 4 mm Số lỗ trên 1 ống (lỗ) chọn 13 lỗ Tính toán máy nén khí Áp lực cần thiết của hệ thống phân phối khí Hk = hd + hc + hf + H Trong đó : hd : tổn thất áp lực do ma sát dọc theo chiều dài ống dẫn hc : tổn thất cục bộ, hd + hc ≤ 0,4m, chọn hd + hc = 0,3 m hf : tổn thất qua thiết bị phân phối khí, hf ≤ 0,5 m, chọn hf = 0,4 m H : chiều sâu công tác của bể điều hòa, H = 3 m => Hk = 0,3 + 0,4 + 3 = 3,7 m Áp lực không khí Công suất máy nén khí Trong đó: η : hiệu suất máy bơm, η = 0,7 Qkk: lưu lượng không khí cần cung cấp, Qkk= 0,01(m3/s) Công suất thực của máy nén khí : N. = 0,45 . 2 = 0,9 (kW) Chọn 2 máy nén khí công suất 0,9(kW) hay 1hp Hàm lượng SS và BOD5 của nước thải sau khi qua bể điều hòa giảm 5%, còn lại: Bảng 4.3: Thông số tính toán thiết kế bể điều hòa Thông số thiết kế Giá trị Đơn vị Chiều dài bể 5 m Chiều rộng bể 2,4 m Chiều cao bể 3,5 m Số ống dẫn nước vào 1 Ống Đường kính ống dẫn nước 0,049 m Đường kính ống khí chính 0,036 m Số ống khí nhánh 3 Ống Đường kính ống khí nhánh 0,02 m Số lỗ trên 1 ống 13 lỗ Số máy nén khí 2 Cái Công suất 1 máy nén khí 0,9 kw Cong suất bơm 0,48 kw 4.4.5 Bể lắng 1 Chọn bể lắng 1 là bể lắng đứng để lắng cặn tươi sinh ra từ quá trình lắng nước thải. Kết hợp với quá trình lắng là quá trình thu chất nổi và gom bùn. Chất nổi được dồn về vị trí thu gom, sau đó theo ống chảy vào thùng chứa bùn riêng; cặn lắng cũng được gom về hố thu trung tâm ở đáy bể, nhờ bơm hút đưa về bể chứa bùn. Chọn thời gian lưu nước trong bể lắng 1 là 2h Diện tích tiết diện ướt của bể lắng đứng: Trong đó: V: tốc độ chuyển động của nước thải trong bể lắng đứng, Chọn V = 0,03(m/phút) = 0,0005(m/s) Diện tích tiết diện ướt của ống trung tâm: Trong đó: Vtt: tốc độ chuyển động của nước thải trong ống trung tâm, lấy không lớn hơn 30(mm/s).(điều 6.5.9 TCXD-51-84). Chọn Vtt = 20(mm/s)=0,02(m/s) Diện tích tổng cộng của bể lắng: Đường kính của bể lắng: Đường kính của ống trung tâm: Chiều cao tính toán của vùng lắng trong bể lắng đứng: Trong đó: t: thời gian lắng, chọn t = 2(h) V: tốc độ chuyển động của nước thải trong bể lắng đứng, Chọn V = 0,03(m/phút) = 0,0005(m/s) Chiều cao phần hình nón của bể lắng đứng được xác định: Trong đó: h2: chiều cao lớp trung hòa (m) h3: chiều cao giả định của lớp cặn lắng trong bể D: đường kính trong của bể lắng, D = 2,14(m) dn: đường kính đáy nhỏ của hình nón cụt, lấy dn = 0,3(m) : góc ngang của đáy bể lắng so với phương ngang, không nhỏ hơn 50o , chọn = =50o Chiều cao của ống trung tâm lấy bằng chiều cao tính toán và bằng 3,6(m). Đường kính phần loe của ống trung tâm lấy bằng chiều cao của phần ống loe và bằng 1,35 đường kính ống trung tâm: Đường kính tấm chắn: lấy bằng 1,3 đường kính miệng loe và bằng: Góc nghiêng giữa bề mặt tấm chắn so với mặt phẳng ngang lấy bằng 17o. Chiều cao tổng cộng của bể lắng đứng: Trong đó: hbv: khoảng cách từ mặt nước đến thành bể, hbv = 0,3(m) Đề thu nước đã lắng, dùng hệ thống máng vòng chảy tràn xung quanh thành bể, đường kính ngoài của máng chính là đường kính trong của bể. Tải trọng máng tràn : - Đường kính máng thu nước : Dmáng = 80% đường kính bể Dmáng = D * 80% = 2,14 * 80% =1,712(m) Chiều dài máng thu: Tải trọng thu nước trên 1m dài của máng: Hiệu quả xử lý cặn lơ lửng SS và BOD5 sau lắng 1: Trong đó : R : hiệu quả khử SS, BOD5 , đơn vị % t : thời gian lưu nước trong bể, h a, b : hằng số thực nghiệm, chọn theo bảng sau: Bảng 4.4: Giá trị của hằng số thực nghiệm a,b ở t0C ≥ 200C Chỉ tiêu a đơn vị (h) b Khử BOD5 Khử cặn lơ lửng SS 0,018 0,0075 0,02 0,014 (Nguồn: TS. Trịnh Xuân Lai, Tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải-Nhà xuất bản xây dựng) Hàm lượng SS còn lại trong dòng: Hàm lượng BOD5 còn lại trong dòng: Lượng cặn tươi đi ra từ bể lắng 1 mỗi ngày: Trong đó : SSdh : hàm lượng cặn đi vào bể lắng 1 RSS : hiệu quả xử lý cặn lơ lửng Giả sử lượng bùn tươi của nước thải có hàm lượng cặn 1% (độ ẩm 99%) Tỉ số VSS:SS = 0,8 Khối lượng riêng của bùn tươi : 1053 kg/m3 Lượng bùn tươi sinh ra mỗi ngày: Lượng bùn có khả năng phân hủy sinh học: = 0,8 x = 0.8 x 18,59 = 14,9 (kg/ngày) Vì lượng bùn sinh ra được hút không liên tục nên chọn khoảng thời gian hút từ 4 – 6h, chọn t = 5h Công suất thực của động cơ: Nt = N x 200% = 0.031 kw, chọn 2 bơm bùn có công suất 0,05kw hoạt động luân phiên. Bảng 4.5: Thông số thiết kế bể lắng 1: Thông số Giá trị Đơn vị Đường kính bể 2,14 m Chiều cao bể 5 m Chiều cao ống trung tâm 3,6 m Đường kính ống trung tâm 0,34 m Đường kính phần loe của ống trung tâm 0,46 m Đường kính tấm chắn 0,60 m Đường kính máng 1,712 m Công suất 1 bơm bùn 0.031 kw 4.4.6 Bể Aerotank Vi sinh vật tiêu thụ các chất hữu cơ để sống và hoạt động, đòi hỏi một lượng dinh dưỡng Ni tơ và Photpho để phát triển, tỷ lệ này thường trong khoảng BOD : N : P = 100 :5 : 1 Nước thải được phân phối dọc theo chiều dài bể nên tốc độ oxy sinh hóa thưc hiện một cách điều hòa. Thông số thiết kế: + Lưu lượng nước thải: + Nhiệt độ nước thải: t = 25oC + Hàm lượng BOD5 đầu vào = hàm lượng BOD5 đầu ra của bể lắng 1 So = 151,25(mg/l) + Cặn lơ lửng: Ssvào = 85,05 (mg/l) Đầu ra nước thải sau xử lý đạt QCVN 14:2008 mức A + BOD5đầura = S < 30(mg/l), chọn BOD5đầura =20(mg/l) + Cặn lơ lửng: SSra < 50 (mg/l), chọn SSra =30 (mg/l). Các thông số vận hành: + Cặn hữu cơ, a = 75%. + Độ tro z = 0,3 ( tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải - Trịnh Xuân Lai). + Lượng bùn hoạt tính trong nước thải ở đầu vào bể, Xo =0 + Nồng độ bùn hoạt tính, X = 2500 ÷ 4000 mg/l, chọn X = 3000mg/l + Lượng bùn hoạt tính tuần hoàn là nồng độ cặn lắng ở đáy bể lắng 2, XT = 8000(mg/l) + Chế độ xáo trộn hoàn toàn . + Thời gian lưu bùn trong công trình, , chọn + Hệ số phân hủy nội bào, Kd = 0,06 ngày. + Hệ số sản lượng bùn Y = 0,4 ÷ 0,8 mgVSS/mgBOD5, chọn Y = 0,6 mgVSS/mgBOD5. 4.4.6.1 Xác định hiệu quả xử lý - Hiệu qua xử lý theo BOD5 : 4.4.6.2. Kích thước bể Aerotank: Thể tích bể: Trong đó: : Lưu lượng nước thải: = 150 (m3/ngđ). Y: Hệ số sản lượng bùn Y = 0,6 mg VSS/mg BOD5 So: Hàm lượng BOD5 nước thải đầu vào, So = 151,25 (mg/l) S: Hàm lượng BOD5 nước thải đầu ra, S = 20 (mg/l) X: Nồng độ bùn hoạt tính, X = 3000 (mg/l) Kd: Hệ số phân hủy nội bào, Kd = 0,06 ngày : Thời gian lưu bùn trong công trình, = 10 ngày Chọn chiều cao bể: Trong đó: Hi : Chiều cao hữu ích, chọn Hi = 2,5(m) Hbv : Chiều cao bảo vệ, chọn Hbv = 0,5(m) Diện tích mặt bằng bể: Chọn chiều rộng bể: B = 2(m) Chiều dài bể: L = 5(m) Thể tích thực của bể: L * B * H = 5 * 2 * 3 = 30(m3) 4.4.6.3. Thời gian lưu nước: 4.4.6.4. Lượng bùn dư thải bỏ mỗi ngày Tốc độ tăng trưởng của bùn tính theo công thức: Lượng bùn hoạt tính sinh ra do khử BOD5: Tổng lượng cặn sinh ra trong 1 ngày: Lượng cặn dư xả ra hàng ngày: Pxa = P1x – Pra Với Pra = SSra * Qtb = 30*10-3 * 150 = 4,5(kg/ng) => Pxa = 10,54 – 4,5 = 6,04 (kg/ng) - Lưu lượng bùn xả ( nồng độ bùn hoạt tính trong nước ra khỏi bể lắng) Trong đó: XT: Nồng độ bùn hoạt tính trong dòng tuần hoàn (cặn không tro), XT = (1 – 0,3) * 8000 = 5600(mg/l) Xra: Nồng độ VSS ra khỏi bể lắng: Xra = SSra * a = 30 * 0,75 = 22,5(mg/l) 4.4.6.5 Hệ số tuần hoàn bùn: - Phương trình cân bằng vật chất đối với bể Aerotank Trong đó: Q: lưu lượng nước thải vào bể, Q = 150 (m3/ngđ) Qt: lưu lượng bùn tuần hoàn, (m3/ngđ) X: nồng độ VSS trong bể, X = 3000mg/l Xo: nồng độ VSS trong nước thải dẫn vào bể, Xo = 0 XT: nồng độ VSS trong bùn tuần hoàn, XT = 8000 mg/l Chia 2 vế phương trình cho Q, đặt là tỷ số tuần hoàn bun: Suy ra: - Lưu lượng bùn tuần hoàn: Ta có: Suy ra: 4.4.6.6. Kiểm tra chỉ tiêu làm việc của bể Aerotank - Tỷ số khối lượng chất nền trên khối lượng bùn hoạt tính F/M: F/M = 0,49 nằm trong giới hạn cho phép đối với bể Aerotank xáo trôïn hoàn toàn: F/M = 0,2 ÷ 0,6 Tải trọng thể tích: = 0,92 nằm trong giới hạn cho phép đối với bể Aerotank xáo trộn hoàn toàn: = 0,8 ÷ 1,9 (kgBOD/m3.ngày) (theo tài liệu Thoát nước của PGS,TS Hoàng Huệ). 4.4.6.7 Tính lượng ôxy cần thiết: Lượng ôxy cần thiết trong điều kiện chuẩn (không cần xử lý Nitơ) Trong đó: : Hằng số chuyển đổi từ BOD5 sang BOS20, 1,42: hệ số chuyển đổi từ tế bào sang COD : Lượng bùn hoạt tính sinh ra trong 1 ngày: = 7,38(kg/ngđ) Lượng ôxy cần thiết trong điều kiện thực tế: Trong đó: Cs: Nồng độ ôxy bão hòa trong nước ở 20oC, C: Nồng độ ôxy cần duy trì trong bể, C = 1,5 ÷ 2(mg/l) (Tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải – Trịnh Xuân Lai) Chọn C = 2(mg/l) T = 25oC, nhiệt độ nước thải : Hệ số điều chỉnh lượng ôxy ngấm vào nước thải (do ảnh hưởng của hàm lượng cặn, chất hoạt động bề mặt), = 0,6 ÷ 0,94, chọn = 0,7 Lượng không khí cần thiết: Trong đó: : Hệ số an toàn, = 1,5 ÷ 2, chọn =1,5 (tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải – Trịnh Xuân Lai) OU: Công suất hòa tan ôxy vào nước thải của thiết bị phân phối tính gam ôxy cho 1m3 không khí, OU = Ou * h Với Ou : Phụ thuộc hệ thống phân phối khí. Chọn hệ thống phân phối bọt khí nhỏ và mịn,( tra bảng 7 – 1 sách tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải – Trịnh Xuân Lai) Bảng 4.6 Công suất hòa tan ô xy vào nước của thiết bị phân phối bọt khí nhỏ và mịn Điều kiện thí nghiệm Điều kiện tối ưu Điều kiện trung bình Ou = grO2/m3.m Ou = grO2/m3.m Nước sạch T = 20oC 12 10 Nước thải T = 20oC, =0,8 8,5 7 (tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải – Trịnh Xuân Lai) => Ou = 7 (grO2/m3.m) h: Độ ngập nước của thiết bị phân phối khí, chọn h = 2,3m OU = 7 * 2,3 = 16,1(grO2/m3.m) 4.4.6.8. Tính áp lực máy nén: Aùp lực cần thiết cho hệ thống ống nén: Hd = hd + hc + hf + H Trong đó: hd : tổn thất áp lực do ma sát dọc theo chiều dài trên đường ống dẫn hc : tổn thất cục bộ (m) Tổng tổn thất hd và hc không vượt quá 0,4 (m) hf : tổn thất qua thiết bị phân phối, Tổn thất hf không quá 0,5(m) H : chiều sâu hữu ích của bể, H = 2,5 (m) Do đó áp lực cần thiết sẽ là: Hd = 0,4 + 0,5 +2,5 = 3,4 (m) Aùp lực không khí là: Công suất máy nén khí: Trong đó: qk: lưu lượng không khí: n: Hiệu suất máy nén khí, chọn n = 0,75 Công suất thực của máy nén khí : N. = 1,7 . 2 = 3,4 (kW) Chọn 2 máy nén khí công suất 3,4(kW) hay 4hp 4.4.6.8. Bố trí hệ thống sục khí Chọn hệ thống cấp khí cho 1 bể gốm 1 ống chính, 2 ống nhánh với chiều dài tối đa là 4,9m, đặt cách nhau 1m Đường kính ống chính dẫn khí: => D = Þ 80(mm) Trong đó: V: Tốc độ chuyển động của không khí trong mạng lưới trong ống phân phối V = 10 ÷15(m/s), chọn V = 10 (m/s) ( tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải – TS.Trịnh Xuân Lai) Đường kính ống nhánh dẫn khí: => chọn = Þ 50(mm) Chọn dạng đĩa xốp, đường kính 170(mm), diện tích bề mặt F = 0,02(m2), cường độ khí 200 l/phút.đĩa = 3,3(l/s) Số đĩa phân phối trong bể: Chọn : số lượng đĩa N = 14 đĩa Số lượng đĩa là 14 cái, chia làm 2 hàng, mỗi hàng 7 đĩa, phân bố cách sàn bể 0,2 m và mỗi tâm đĩa cách nhau 0,7m. Tính toán đường ống dẫn nước vào bể: Vận tốc ống trong ống dẫn khoảng 0,6 – 0,9 m/s. Vận tốc trong ống dẫn khoảng 0,6 - 0,9 m/s . Chọn v = 0,75 m/s. Đường kính ống dẫn nước thải: m Chọn ống dẫn có đường kính: Þ 60 Bảng 4.7: Thông số tính toán thiết kế bể Aerotank Thông số Giá trị Đơn vị Chiều dài bể (L ) 5 m Chiều cao bể (H) 3 m Chiều rộng bể (B) 2 m Thời gian lưu nước () 3,94 h Thời gian lưu bùn () 10 ngày Đường kính ống dẫn khí chính 80 mm Đường kính ống dẫn khí nhánh 50 mm Công suất máy nén khí 1,7 KW Số lượng đĩa 14 cái 4.4.7. Bể lắng 2 Chọn thời gian lưu nước trong bể lắng 2 là 2h Diện tích tiết diện ướt của bể lắng 2: Trong đó: V: tốc độ chuyển động của nước thải trong bể lắng đứng, Chọn V = 0,03(m/phút) = 0,0005(m/s)(điều 6.5.6 TCXD-51-84) Qtt: Lưu lượng tính toán khi có tuần hoàn Diện tích tiết diện ướt của ống trung tâm: Trong đó: Vtt: tốc độ chuyển động của nước thải trong ống trung tâm, lấy không lớn hơn 30(mm/s).(điều 6.5.9 TCXD-51-84). Chọn Vtt = 20(mm/s)=0,02(m/s) Diện tích tổng cộng của bể lắng 2: Đường kính của bể lắng 2: Đường kính của ống trung tâm: Chiều cao tính toán của vùng lắng trong bể lắng đứng: Trong đó: t: thời gian lắng, chọn t = 2(h) V: tốc độ chuyển động của nước thải trong bể lắng đứng, Chọn V = 0,03(m/phút) = 0,0005(m/s) Chiều cao phần hình nón của bể lắng đứng được xác định: Trong đó: h2: chiều cao lớp trung hòa (m) h3: chiều cao giả định của lớp cặn lắng trong bể D: đường kính trong của bể lắng, D = 2,7(m) dn: đường kính đáy nhỏ của hình nón cụt, lấy dn = 0,3(m) : góc ngang của đáy bể lắng so với phương ngang, không nhỏ hơn 50o , chọn = 50o Chiều cao của ống trung tâm lấy bằng chiều cao tính toán và bằng 3,6(m). Đường kính phần loe của ống trung tâm lấy bằng chiều cao của phần ống loe và bằng 1,35 đường kính ống trung tâm: Đường kính tấm chắn: lấy bằng 1,3 đường kính miệng loe và bằng: Góc nghiêng giữa bề mặt tấm chắn so với mặt phẳng ngang lấy bằng 17o. Chiều cao tổng cộng của bể lắng đứng: Trong đó: hbv: khoảng cách từ mặt nước đến thành bể, hbv = 0,3(m) Đề thu nước đã lắng, dùng hệ thống máng vòng chảy tràn xung quanh thành bể, đường kính ngoài của máng chính là đường kính trong của bể. Tải trọng máng tràn : - Đường kính máng thu nước : Dmáng = 80% đường kính bể Dmáng = D * 80% = 2,7 * 80% =2,16(m) Chiều dài máng thu: Tải trọng thu nước trên 1m dài của máng: F kiểm tra lại thời gian lắng nước Thể tích phần lắng Thời gian lắng: Thể tích phần chứa bùn: Thời gian lưu bùn: Trong đó: Qx: Lưu lượng bùn thải, Qx = 0,72(m3/ngđ) = 0,03(m3/h) Qth: lưu lượng bùn tuần hoàn: Qth = 3,75 (m3/h) Bảng4.8: Thông số thiết kế bể lắng 2 Thông số Giá trị Đơn vị Đường kính bể 2,7 m Chiều cao bể 5,3 m Chiều cao ống trung tâm 3,6 m Đường kính ống trung tâm 0,42 m Đường kính phần loe của ống trung tâm 0,57 m Đường kính tấm chắn 0,74 m Thời gian lắng (t) 3,216 h Đường kính máng (Dmáng) 2,16 m 4.4.8. Bể khử trùng Lượng Clo hoạt tính cần thiết để khử trùng nước thải được tính theo công thức: (Xử lý nước thải đô thị và khu công nghiệp, tính toán thiết kế công trình – Lâm Minh Triết) Trong đó: : Lưu lượng tính toán nước thải, =6,25(m3/h) a: Liều lượng Clo hoạt tính trong Clo nước lấy theo điều 6.20.3-TCXD-51-84, nước thải sau xử lý sinh học hoàn toàn, a = 3 Vậy lượng Clo dùng cho 1 ngày là: m = 0,456(kg/ngày) = 13,68(kg/tháng) Dung tích bình Clo: P: trọng lượng riêng của Clo Tính toán máng trộn Để xáo trọn nước thải với Clo, chọn máng trộn vách ngăn có lỗ để tính toán thiết kế. Thời gian xáo trộïn trong vòng 1 – 2 phút. Máng gồm 3 ngăn với các lỗ có d = 20 – 100(mm) ((Xử lý nước thải đô thị và khu công nghiệp, tính toán thiết kế công trình – Lâm Minh Triết) Chọn d =30 (mm) Chọn chiều rộng máng: B = 0,5(m) Khoảng cách giữa các vách ngăn: l = 1,5 * B = 1,5 * 0,5 = 0,75(m) Chiều dài tổng cộng của máng trộn với 2 vách ngăn có lỗ: : Độ dày của vách ngăn Chọn thời gian xáo trộn là 3 phút Thời gian nước lưu lại trong máng trộn được tính bằng công thức: Vậy : Chiều cao lớp nước trước vách ngăn thứ 2: Số hàng lỗ theo chiều đứng: Có: = 2 * d * (nd – 1) +2 * d => (lỗ) chon nd = 5 (lỗ) Số hàng lỗ theo chiều ngang: Có: B = 2 * d (nn – 1) + 2 * d chọn nd = 8(lỗ) Chiều cao lớp nước trước vách ngăn thứ 1: Trong đó: h: Tổn thất áp lực qua các lỗ của vách ngăn thứ 1 Trong đó: v: Tốc độ chuyển động của nước qua lỗ, chọn v = 1(m/s) : Hệ số lưu lượng, = 0,62 (Xử lý nước thải đô thị và khu công nghiệp, tính toán thiết kế công trình – Lâm Minh Triết) Chiều cao lớp nước sau vách ngăn thứ 2: Chiều cao xây dựng: H = H1 + Hbv = 0,37 + 0,13 = 0,5(m) Trong đó : Hbv = 0,13 m => Các thông số của bể khử trùng là: L * B * H = 2,65 * 0,5 * 0,5 4.4.9 . Bể chứa nước Lượng nước thải sau xử lý sẽ được đưa vào bể chứa dung tích 150 m3 để sử dụng cho việc tưới cây và rửa đường: Các thông số của bể chứa nước là: Chọn: Chiều cao của bể: H = H1 + h = 4 + 0,5= 4,5(m) Trong đó: H1: là chiều cao công tác của bể, H1 = 4 (m) H: chiều cao bảo vệ, h = 0,5 (m) Chiều dài bể: L = 7,5(m) Chiều rộng bể: B = 5(m) 4.4.10 Bể chứa bùn - Chứa bùn tuần hoàn để bơm vào bể Aerotank và bùn dư từ lắng 2 và bùn tươi từ lắng 1 được xe hút bùn của công ty môi trường tp Đà Lạt mang về xử lý. - Gồm 2 ngăn chứa: 1 chứa tuần hoàn, 1 chứa bùn dư và bùn tươi Chọn thời gian lưu tại ngăn chứa bùn tuần hoàn : t1 = 30 phút Chọn thời gian lưu tại ngăn chứa bùn dư: t2 = 1 ngày - Thể tích ngăn chứa bùn dư Lượng bùn sinh ra từ: - Lượng bùn từ bể lắng 1: Lượng cặn đi ra từ bể lắng 1 mỗi ngày: Lượng bùn tươi ra mỗi ngày: - Lượng bùn từ bể lắng 2: - Lưu lượng bùn xả Lưu lượng bùn dẫn vào bể Qb = 1,8 + 0,72 = 2,52(m3/ngđ) Các thông số của bể chứa bùn: Chọn chiều cao bể chứa bùn H = h + hbv = 1.2 +0,3 = 1,5m Chiều rông bể chứa bùn: B = 1,5m Chiều dai bể chứa bùn: L =1,5m Dung tích thực của bể chứa bùn dư: W = L * B * H = 1,5 * 1,5 * 1,5 = 3,4 m3 - Thể tích ngăn chứa bùn tuần hoàn: Chọn chiều cao bể chứa bùn H = h + hbv = 1,2 +0,3 = 1,5m chiều rông bể chứa bùn: B = 1,5m Chiều dai bể chứa bùn: L =1,5m Dung tích thực của bể chứa bùn tuần hoàn: W = L * B * H = 1 * 1,5 * 1,5 = 2,25 m3 4.5 Dự toán tổng kinh phí đầu tư xây dựng và quản lý vận hành 4.5.1 Vốn đầu tư xây dựng a, Phần xây dựng Bảng 4.9: Vốn đầu tư cho từng hạng mục công trình stt Tên hạng mục Thông số kỹ thuật Đơn vị Số lượng Đơn giá (triệu) Thành tiền (triệu) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Bể gom Bể điều hòa Bể lắng đứng 1 Aerotank Bể lắng đứng 2 Bể khử trùng Bể chứa nước Bể chứa bùn Nhà điều hành 2,03 42 18 30 30,3 0,66 150 5,65 61,75 m3 m3 m3 m3 m3 m3 m3 m2 m3 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1,8 1,8 1,8 1,8 1,8 1,8 1,8 1,8 0,6 3.654 75,6 32,4 54 54,54 1.188 270 10,17 37,05 CỘNG (1) 538,602 triệu b, Phần thiết bị Bảng 4.10: Vốn đầu tư cho từng thiết bị Công trình Số lượng Đơn giá(triệu) Thành tiền (triệu) Song chắn rác (Việt Nam) 1 2 2 Máy thổi khí 4 và 1 hp 4 10 40 Bơm nước thải Q=8,125 m3/giờ, H = 8 – 10 4 10 40 Thùng chứa dung dịch Chlorine + máy khuấy 1hp 2 5 10 Bơm bùn 1 hp 2 10 20 Bơm định lượng hóa chất dung dịch chlorine 2 10 20 Oáng phân phối trung tâm bể lắng bằng inox 2 4 8 Lan can + hành lang công tác bằng thép 4 10 40 Thiết bị phân phối khí 20 Van + đường ống 25 25 Bùn nuôi cấy vi sinh vật 8 Thiết bị điều khiển 1 40 40 Hệ thống dây điện điều khiển 1 5 5 Lan can bảo vệ trên aerotank – thép 1 5 5 Máng răng cưa + tấm chặn chất nổi 2 5 10 CỘNG (2) 293 (triệu) * Tổng chi phí đầu tư xây dựng và trang bị máy móc: Trong đó: C1 : Chi phí xây dựng triệu đồng = 538,602 (triệu đồng) C2 : Chi phí thiết bị triệu đồng = 293 (triệu đồng) 4.5.2 Chi phí quản lý và vận hành a, Chi phí hoá chất Chi phí hoá chất chủ yếu tốn cho Clo Tiền = Khối lượng x Đơn giá = 0,019kg/h x 24h/ngày x 365ngày/năm x 1500đồng/kg) = 250000 đồng/năm (3) b, Chi phí điện năng Chi phí đđiện năng cho 1 m3 nước xử lý: Tđ = (3,43 KWh x 2000đ/KW)/(6,25 m3/h) = 1100 đ/m3/h = 1100 * 24 = 26400(đ/ngày) = 26400 * 365 = 9636000 (đồng/năm) (4) c, Chi phí nhân công Nhân công vận hành luân phiên theo 3 ca (8h/ca) mỗi ngày. Trong mỗi ca vận hành có 1 cán bộ chuyên trách và 1 kỹ thuật viên. Lương cán bộ S1 = 3 * 3 (triệu) = 9 (triệu/tháng) Lương kỹ thuật viên S2 = 3 * 1,5 (triệu) = 4,5 (triệu/tháng) d, Chi phí sữa chữa và bảo dưỡng thiết bị Chi phí sữa chữa định kỳ và bảo dưỡng hằng năm vào khoảng 3 - 5% tổng chi phí đầu tư ban đầu cho các thiết bị. Vậy chi phí bảo dưỡng là 24,94 (triệu/năm) * Tổng chi phí quản lý và vận hành Tổng kinh phí đầu tư: Tổng kinh phí đầu tư xây dựng hệ thống xử lý nước thải khấu hao trong từng năm và chi phí vận hành trong 1 năm được tính như sau: + Dự kiến 20 năm hoàn vốn đầu tư, thì chi phí khấu hao trong 1 năm là: (triệu/năm) + Tổng chi phí đầu tư trong 1 năm Giá thành xử lý 1m3 nước thải PHẦN III KẾT LUẬN - KIẾN NGHỊ 1. KẾT LUẬN Trên cơ sở lý thuyết và điều kiện thực tế của khu Dinh I TP Đà Lạt, qua quá trình tính toán thiết kế, các đặc đểm của hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt cho khu nghỉ dưỡng cao cấp có thể được tóm tắt như sau: Khía cạnh kỹ thuật Quy trình công nghệ theo đề xuất 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 quy chuẩn yêu cầu, đồng thời còn có khả năng mở rộng hệ thống trong tương lai. Khía cạnh kinh tế Chi phí đầu tư cho toàn hệ thống xử lý nước thải khoảng 831,602 triệu đồng. Công tác quản lý vận hành khoảng 171,886 triệu/năm. Với mức vốn đầu tư và giá thành xử lý tính toán sơ bộ như trên, việc xây dựng hệ thống xử lý nước thải là hoàn toàn khả thi. Trên thực tế, cần xem xét kỹ các giải pháp công nghệ nhằm giảm thiểu suất lượng điện năng tiêu thụ. Ngoài ra, việc đầu tư xây dựng hệ thống xử lý nước thải cũng đem lại những lợi ích kinh tế đáng kể. Khả năng hoàn vốn có thể thực hiện được thông qua việc thu phí dịch vụ khách du lịch. Khía cạnh môi trường Về mặt môi trường, hệ thống đảm bảo nước thải sinh hoạt sau xử lý đạt quy chuẩn cho phép QCVN14:2008/BTNMT-Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải sinh hoạt mức A. Tuy nhiên, xét về mặt vệ sinh môi trường thì lượng ô nhiễm phát thải ra nguồn tiếp nhận càng thấp càng tốt, như vậy mới có thể đảm bảo cho sự phát triển bền vững. 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. 2. KIẾN NGHỊ Trong giới hạn của đề tài thực hiện chỉ đề cập đến vấn đề 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 nghiên cứu kỹ hơn về điều kiện thực tế về địa điểm, quỹ đất của khu nghỉ dưỡng cao cấp để có thể đưa ra hướng giải quyết tối ưu. -------------------------ooo000ooo------------------------- TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Bộ xây dựng Tiêu chuẩn xây dựng thoát nước mạng lưới bên ngoài và công trình - TCXD - 51 - 84. 2. Hoàng Văn Huệ, 2002, Thoát nước và xử lý nước thải (tập 2). NXB Khoa học Kỹ thuật. 3. Hoàng Huệ, 1996, Xử lý nước thải, NXB xây dựng Hà Nội. 4. Lâm Minh Triết, Nguyễn Phước Dân, Nguyễn Thanh Hùng, 2004, xử lý nước thải đô thị và khu công nghiệp, Tính toán thiết kế các công trình, NXB Đại Học Quốc Gia. 5. Trịnh Xuân Lai – 2000 – Tính toán các công trình xử lý nước Thải – NXB xây dựng Hà Nội. Các trang web: 1, 2, 3,