MỞ ĐẦU
1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ
Tại những thành phố lớn của các nước đang phát triển, song song với việc phát triển kinh tế là vấn nạn ô nhiễm môi trường. Thành phố Hồ Chí Minh cũng không phải là một trường hợp ngoại lệ, thành phố càng phát triển thì vấn đề ô nhiễm môi trường càng khó kiểm soát. Hiện nay, Thành phố đang phải đối mặt với nhiều vấn đề môi trường cấp bách như : ô nhiễm do khí thải, khói thải phát sinh từ các hoạt động công nghiệp, giao thông, ô nhiễm do nước thải, rác thải sinh hoạt, nước thải từ các nhà máy, xí nghiệp, bệnh viện Trong đó, quản lý và xử lý nước thải đang là vấn đề cần được quan tâm.
Hằng ngày, tại Thành phố Hồ Chí Minh, một khối lượng lớn nước thải được thải ra từ nhiều nguồn khác nhau mà không qua xử lý hoặc chỉ là xử lý sơ bộ, không đạt tiêu chuẩn. Tùy theo từng nguồn thải khác nhau mà tính chất nước thải cũng khác nhau. Các nguồn thải chủ yếu là từ các cảng, các nhà máy, xí nghiệp, cơ sở sản xuất, bệnh viện, Nước thải từ các hoạt động công nghiệp chứa nhiều kim loại nặng, và các hoá chất độc hại khác gây nguy hiểm cho môi trường.
Bên cạnh đó, nước thải từ các bệnh viện, với các tính chất ô nhiễm đặc trưng, đã và đang đe dọa đến sức khỏe con người và môi trường. Nước thải bệnh viện nói chung có tính chất gần giống với nước thải sinh hoạt, nhưng xét về độc tính thì loại nước thải này độc hại hơn nước thải sinh hoạt gấp nhiều lần. Trong nước thải bệnh viện chứa một lượng lớn các chất khí như NH3, CO2, H2S, NO3-, NO2-, phenol , các vi sinh vật gây bệnh như E.Coli, Streppococcus, Faecalis, Clostridium, Perfringens, Samonella, Shigella và một số vi khuẩn gây bệnh tả, lỵ. thương hàn có thể lan truyền vào môi trường bất cứ lúc nào, ảnh hưởng đến sức khỏe người dân sống trong khu vực.
Các vi sinh vật gây bệnh có trong nước thải được thải ra ngoài, khi gặp điều kiện môi trường thuận lợi sẽ không bị tiêu diệt mà còn sinh trưởng và phát triển mạnh mẽ hơn, sức kháng cự mạnh hơn và càng trở nên khó tiêu diệt hơn.
Nước thải ô nhiễm được thải trực tiếp ra môi trường làm cho môi trường không khí xung quanh cũng bị ảnh hưởng. Nước thải có hàm lượng hữu cơ cao và nhiều hợp chất hoá học hữu cơ, vô cơ khác có trong các loại thuốc điều trị được thải trực tiếp vào môi trường. Những chất thải như máu, dịch, nước tiểu có hàm lượng hữu cơ cao, phân hủy nhanh, nếu không được xử lý đúng mức thì khi tiếp xúc với không khí và bị các yếu tố môi trường (nắng, gió, độ ẩm ) tác động sẽ gây ra mùi hôi thối rất khó chịu, làm ô nhiễm không khí trong các khu dân cư. Ô nhiễm không khí và nguồn nước do các chất thải từ bệnh viện đã gây ra những tác động không nhỏ đến môi trường và sức khỏe con người ở những khu vực xung quanh.
Nguy hiểm hơn, trong nước thải bệnh viện có 20% chất thải nguy hại nếu không được xử lý triệt để sẽ là mối nguy hiểm rất lớn cho môi trường. Đặc biệt, đối với các loại thuốc điều trị bệnh ung thư hoặc các sản phẩm chuyển hóa của chúng nếu xả ra bên ngoài mà không được xử lý sẽ có khả năng gây quái thai, ung thư cho những người tiếp xúc với chúng (các công nhân nạo vét cống thoát nước là đối tượng có nguy cơ bị nhiễm độc loại chất thải này nhiều nhất).
Với tốc độ gia tăng dân số như hiện nay, mỗi ngày các bệnh viện trên địa bàn Thành phố phải tiếp nhận một số lượng bệnh nhân rất lớn, chưa kể đến lượng bệnh nhân từ các bệnh viện tuyến dưới chuyển về. Lượng nước thải, rác thải cũng từ đó mà tăng theo. Tuy nhiên, vấn đề xử lý khối lượng lớn nước thải, rác thải này lại chưa được quan tâm đúng mức.
Một số bệnh viện và Trung tâm y tế đã nâng công suất phục vụ lên đáng kể nhằm đáp ứng nhu cầu trong việc khám chữa bệnh tăng nhanh. Do đó, lượng nước thải tại một số bệnh viện đã vượt công suất thiết kế của hệ thống xử lý. Điều này gây ảnh hưởng không nhỏ đến chất lượng nước thải sau xử lý. Vì vậy, việc tiến hành nghiên cứu, đánh giá ô nhiễm nguồn nước thải, thiết kế hệ thống xử lý nước thải bệnh viện là công việc hết sức cần thiết.
Là một bệnh viện nằm ở trung tâm thành phố – bệnh viện Nguyễn Trãi đã và đang mở rộng quy mô hoạt động nhằm đáp ứng được nhu cầu chăm sóc sức khỏe của người dân. Trong khi đó, hệ thống xử lý nước thải của bệnh viện đã khá cũ kỹ, và trở nên quá tải. Do đó, đề tài : “Thiết kế hệ thống xử lý nước thải bệnh viện Nguyễn Trãi” được thực hiện nhằm thiết kế một hệ thống xử lý mới phù hợp hơn so với hệ thống hiện nay.
1.2 MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI
Đánh giá hiện trạng hệ thống xử lý nước thải của bệnh viện, từ đó đề xuất quy trình công nghệ và tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho bệnh viện Nguyễn Trãi.
1.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
ã Tìm hiểu về nguồn gốc phát sinh, đặc tính cũng như những tác động của nước thải bệnh viện đến môi trường và đời sống con người.
ã Tìm hiểu về các phương pháp xử lý nước thải bệnh viện đang được áp dụng.
ã Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho bệnh viện Nguyễn Trãi.
1.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
ã Nghiên cứu tư liệu : Sưu tầm và tổng hợp các tài liệu về nguồn phát sinh, tính chất ô nhiễm và các phương pháp xử lý nước thải bệnh viện hiện nay.
ã Khảo sát thực tế tại bệnh viện Nguyễn Trãi.
ã Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải dựa vào các tài liệu tham khảo khác nhau.
1.5 PHẠM VI NGHIÊN CỨU
Đề tài được thực hiện tại bệnh viện Nguyễn Trãi trong thời gian gần 3 tháng
86 trang |
Chia sẻ: banmai | Lượt xem: 1778 | Lượt tải: 1
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Thiết kế hệ thống xử lý nước thải bệnh viện Nguyễn Trãi, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
/l
178
5
Toång Nitô (tính theo N)
mg/l
34
6
Toång Photpho (tính theo P)
mg/l
3.2
7
Toång Coliform
MPN/100ml
6.5 x 104
8
E.Coli
MPN/100ml
2.6 x 104
(Nguoàn : Beänh vieän Nguyeãn Traõi)
Baûng 4.2 : Tieâu chuaån nöôùc thaûi (TCVN 5945 – 1995)
STT
Thoâng soá
Ñôn vò
Giaù trò giôùi haïn
A
B
C
1
pH
-
6-9
5,5 - 9
5-9
2
Caên lô löûng (SS)
mg/l
50
100
200
3
Nhu caàu oxi sinh hoùa (BOD5)
mg/l
20
50
100
4
Nhu caàu oxi hoùa hoïc (COD)
mg/l
50
100
400
5
Toång Nitô (tính theo N)
mg/l
30
60
60
6
Toång Photpho (tính theo P)
mg/l
4.0
6.0
8.0
7
Toång Coliform
MPN/100ml
5000
10000
(Trích : Tieâu chuaån nöôùc thaûi, TCVN 5945 - 1995)
So saùnh thaønh phaàn vaø tính chaát nöôùc thaûi beänh vieän Nguyeãn Traõi vôùi TCVN (5945 - 1995) coù theå thaáy raèng nöôùc thaûi beänh vieän Nguyeãn Traõi ñaõ vöôït quaù tieâu chuaån cho pheùp (loaïi B) khi thaûi vaøo coáng chung cuûa thaønh phoá.
4.3.2 Bieän phaùp xöû lyù hieän nay
Naêm 1998, beänh vieän Nguyeãn Traõi ñöôïc Sôû Y teá Tp. Hoà Chí Minh ñaàu tö xaây döïng heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi vôùi coâng suaát 400 m3/ngaøy ñeâm, vôùi quy trình xöû lyù nhö sau :
Nöôùc thaûi theo möông daãn ñeán hoá ga coù ñaët song chaén raùc ñeå loaïi boû caùc taïp chaát thoâ coù trong nöôùc thaûi nhö boâng baêng, giaáy, caùc maãu beänh phaåm coøn soùt laïi,… Raùc ñöôïc giöõ laïi ôû song chaén raùc sau ñoù ñöôïc vôùt ra ngoaøi baèng phöông phaùp thuû coâng. Raùc ñöôïc taäp trung vaøo gioû roài raéc voâi leân ngay khi laáy, sau ñoù seõ ñöôïc Coâng ty veä sinh moâi tröôøng thu gom.
Nöôùc thaûi sau khi qua song chaén raùc ñöôïc daãn ñeán beå ñieàu hoøa. Beå ñieàu hoøa ñöôïc xaây chìm. Beå ñöôïc cung caáp khí nhaèm phaân huûy moät phaàn caùc chaát thaûi deã phaân huûy coù trong nöôùc.
Sau ñoù, nöôùc thaûi ñöôïc bôm tôùi beå oxi hoùa. pH trong beå oxi hoùa ñöôïc kieåm soaùt baèng heä thoáng kieåm soaùt pH töï ñoäng. Doøng nöôùc thaûi töø thieát bò oxi hoùa ñöôïc daãn chaûy ngang qua heä thoáng oáng coù ñaàu doø pH. Khi ñaõ chaûy qua ñaàu doø xong, nöôùc ñöôïc traû veà beå ñieàu hoøa (löôïng nöôùc qua ñaàu doø raát ít, chaûy töï do vaø lieân tuïc trong moät oáng f 8cm). Tuøy theo chæ soá pH ño ñöôïc maø coù boå sung theâm NaOH hay khoâng. NaOH ñöôïc boå sung vaøo nöôùc baèng moät bôm ñònh löôïng ñeå duy trì pH trong beå oxi hoùa töø 7 – 8,5.
Tieáp theo, nöôùc thaûi ñöôïc daãn ñeán beå laéng 1 nhaèm giaûm löôïng chaát raén lô löûng vaø chaát höõu cô. Töø beå laéng 1, nöôùc thaûi ñöôïc daãn sang beå keo tuï. Taïi ñaây, nöôùc ñöôïc khuaáy troän vôùi chaát keo tuï laø pheøn nhoâm Al2(SO4)3.18H2O.
Sau khi ra khoûi beå keo tuï, nöôùc thaûi ñöôïc daãn ñeán beå laéng 2. Sau ñoù, nöôùc thaûi ñöôïc bôm ñeán beå troän thuûy löïc nhaèm giaûm löôïng chaát raén lô löûng tröôùc khi ñöa ñeán beå khöû truøng. Taïi beå khöû truøng, nöôùc thaûi ñöôïc khöû truøng baèng Clorua voâi ñeå tieâu dieät caùc vi truøng gaây beänh coù trong nöôùc. Sau khi ñöôïc khöû truøng, nöôùc thaûi ñöôïc ñöa vaøo coáng thoaùt nöôùc chung cuûa thaønh phoá.
Cöù moãi 2 giôø thì bôm xaû caën cho beå laéng 1 vaø beå laéng 2. Khoaûng 24 giôø thì xaû caën 1 laàn trong beå keo tuï. Moãi laàn bôm xaû caën keùo daøi 5 phuùt cho caùc thieát bò coù heä thoáng laéng caën.
Buøn laéng ñöôïc bôm veà beå laøm khoâ baèng caùt. Beå naøy coù taùc duïng loïc nöôùc caën buøn laéng ôû caùc thieát bò laéng. Caùc caën buøn ñöôïc giöõ laïi treân lôùp caùt coù traûi löôùi, nöôùc sau khi loïc seõ ñöôïc thaùo hoài löu veà beå ñieàu hoøa.
Sau thôøi gian phôi, buøn ñaõ khoâ (deã xuùc, deã ñöïng, deã vaän chuyeån) vaø khoâng coøn muøi hoâi, coù theå xuùc laøm phaân boùn caây hay ñoå boû theo raùc sinh hoaït.
Hình 4.1: Maët baèng heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi beänh vieän Nguyeãn Traõi
(Nguoàn : Khaûo saùt taïi beänh vieän Nguyeãn Traõi)
CHUÙ THÍCH
A : Beå ñieàu hoøa
B : Beå laøm khoâ baèng caùt
C : Hoá ga coù ñaët SCR
D : Nhaø ñieàu haønh
I : Beå oxi hoùa
II : Beå laéng 1
III : Beå keo tuï
IV : Beå laéng 2
V : Beå troän thuûy löïc
VI : Beå khöû truøng
CHÖÔNG 5 :
TÍNH TOAÙN THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG XÖÛ LYÙ NÖÔÙC THAÛI
BEÄNH VIEÄN NGUYEÃN TRAÕI
5.1 LÖÏA CHOÏN VAØ THUYEÁT MINH QUY TRÌNH COÂNG NGHEÄ
5.1.1 Löïa choïn quy trình
Quy trình coâng ngheä cuûa moät heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi ñöôïc löïa choïn sao cho phuø hôïp vôùi moät trong nhöõng tieâu chí sau :
Löu löôïng, thaønh phaàn vaø tính chaát nöôùc thaûi.
Tieâu chuaån xaû thaûi ra ngoaøi.
Ñaëc ñieåm cuûa nguoàn tieáp nhaän nguoàn nöôùc thaûi.
Ñieàu kieän töï nhieân, khí haäu, khí töôïng, ñòa chaát thuûy vaên hay ñieàu kieän xaõ hoäi taïi khu vöïc ñaët traïm xöû lyù.
Tính khaû thi cuûa coâng trình khi xaây döïng cuõng nhö khi hoaït ñoäng.
Quy moâ vaø xu höôùng phaùt trieån.
Khaû naêng ñaùp öùng thieát bò cho heä thoáng xöû lyù.
Tình hình thöïc teá vaø khaû naêng taøi chính (chi phí ñaàu tö, chi phí hoùa chaát, chi phí xaây döïng, quaûn lyù vaän haønh vaø baûo trì,…).
5.1.2 Caùc phöông aùn xöû lyù
5.1.2.1 Phöông aùn 1
Nöôùc thaûi ñöôïc taäp trung veà hoá ga coù ñaët song chaén raùc ñeå ngaên caùc loaïi raùc coù kích thöôùc lôùn. Sau ñoù, nöôùc thaûi tieáp tuïc daãn ñeán beå ñieàu hoøa. Beå ñieàu hoøa ñöôïc laép ñaët heä thoáng phaân phoái khí giaûm bôùt moät phaàn noàng ñoä caùc chaát oâ nhieãm, ñoàng thôøi traùnh hieän töôïng phaân huûy yeám khí gaây muøi hoâi. Hôn nöõa, beå ñieàu hoøa coù taùc duïng ñieàu chænh löu löôïng, taïo cheá ñoä laøm vieäc oån ñònh cho caùc coâng trình xöû lyù tieáp theo.
Töø beå ñieàu hoøa, nöôùc thaûi ñöôïc bôm tröïc tieáp ñeán beå Aeroten phaàn lôùn caùc chaát höõu cô bò phaân huûy nhôø caùc vi sinh vaät hieáu khí coù trong buøn hoaït tính.
Sau ñoù, nöôùc thaûi ñöôïc bôm ñeán beå laéng ñeå laéng buøn sinh ra töø quaù trình phaân huûy sinh hoïc. Phaàn buøn laéng trong beå theo ñònh kyø, moät phaàn seõ bôm hoaøn löu veà beå Aeroten ñeå ñaûm baûo maät ñoä vi sinh vaät trong beå, phaàn coøn laïi seõ ñöôïc bôm ñeán beå oån ñònh buøn.
Chuù thích :
Ñöôøng nöôùc
Ñöôøng buøn caën
Ñöôøng hoùa chaát
Ñöôøng khí
Hình 5.1 : Sô ñoà coâng ngheä
phöông aùn 1
Song chaén raùc
Beå ñieàu hoøa
Beå
Aeroten
Beå laéng
Beå khöû truøng
Beå chöùa buøn
Nöôùc thaûi
Coáng thoaùt nöôùc
Khí
Clo
Tuaàn hoaøn
Cuoái cuøng, nöôùc thaûi chaûy sang beå khöû truøng ñeå tieâu dieät nhöõng vi khuaån gaây beänh coøn soùt laïi trong nöôùc thaûi tröôùc khi thaûi vaøo coáng chung cuûa thaønh phoá.
5.1.2.2 Phöông aùn 2
Caën
Song chaén raùc
Beå ñieàu hoøa
Beå loïc sinh hoïc
Beå laéng
Beå khöû truøng
Beå chöùa buøn
Nöôùc thaûi
Coáng thoaùt nöôùc
Khí
Clo
Chuù thích :
Ñöôøng nöôùc
Ñöôøng buøn caën
Ñöôøng hoùa chaát
Ñöôøng khí
Nöôùc thaûi töï chaûy qua song chaén raùc ñeán beå ñieàu hoøa. Töø beå ñieàu hoøa, nöôùc ñöôïc bôm ñeán beå loïc sinh hoïc. Beân trong beå coù chöùa caùc vaät lieäu loïc, vaät lieäu loïc laø soûi coù ñöôøng kính 25 – 30 mm, nöôùc seõ ñöôïc phun xuoáng beà maët beå loïc qua heä thoáng phaân phoái. Trong beå nöôùc thaûi ñöôïc troän theâm oxi ñeå oxi hoùa caùc hôïp chaát höõu cô. Caùc chaát höõu cô seõ bò oxi hoùa döôùi taùc duïng cuûa caùc men vi sinh hieáu khí baùm treân beà maët giaù theå ñöôïc ñaët saún beân trong beå. Tieáp theo, nöôùc thaûi ñöôïc daãn ñeán beå laéng ñeå laéng caùc chaát lô löûng coøn laïi trong nöôùc. Sau cuøng, nöôùc thaûi töï chaûy qua beå khöû truøng roài thoaùt ra ngoaøi.
Hình 5.2 : Sô ñoà coâng ngheä phöông aùn 2
5.2 TÍNH TOAÙN LÖU LÖÔÏNG
5.2.1 Tính toaùn löu löôïng trung bình
Baûng 5.1 : Xaùc ñònh coâng suaát traïm xöû lyù
STT
Qui moâ beänh vieän
Tieâu chuaån duøng nöôùc
(l/giöôøng/ngaøy)
Löu löôïng nöôùc thaûi
(m3/ngaøy)
1
Döôùi 100 giöôøng
700
70
2
100 – 300 giöôøng
700
100 – 200
3
300 – 500 giöôøng
600
200 – 300
4
500 – 700 giöôøng
600
300 – 450
5
Treân 700 giöôøng
600
Treân 500
(Nguoàn : Xöû lyù nöôùc thaûi – Traàn Ñöùc Haï – NXB Xaây döïng)
Beänh nhaân : (600 l/giöôøng/ngaøy – baûng 5)
550 giöôøng : 600 * 550 = 330.000 (l/ngaøy)
Thaân nhaân + nhaân vieân y teá : (120 l/ngöôøi/ngaøy)
550 thaân nhaân : 120 * 550 = 66.000 (l/ngaøy)
750 nhaân vieân : 120 * 750 = 90.000 (l/ngaøy)
Nöôùc giaët töø khu thanh truøng : 30.000 (l/ngaøy)
Nöôùc thaûi töø khu caên tin : 10.000 (l/ngaøy)
Coäng : 526.000 (l/ngaøy)
= 526 (m3/ngaøyñeâm)
Ä Löu löôïng trung bình ngaøy : Qtb.ng = 526 (m3/ngñ)
Ä Löu löôïng trung bình giôø : Qtb.h = 526 : 24 = 22 (m3/h)
Ä Löu löôïng trung bình giaây : Qtb.s = 22 : 3600 = 0,006 (m3/s) = 6 (l/s)
5.2.2 Tính toaùn löu löôïng lôùn nhaát
Baûng 5.2 : Heä soá khoâng ñieàu hoøa chung
Qtb.s (l/s)
5
15
30
50
100
200
300
500
800
1250
Kch
3,0
2,5
2,0
1,8
1,6
1,4
1,35
1,25
1,2
1,15
(Nguoàn : Xöû lyù nöôùc thaûi ñoâ thò vaø coâng nghieäp – Laâm Minh Trieát)
Tra baûng 5.3 vôùi löu löôïng trung bình giaây laø 6 (l/s), ta ñöôïc Kch = 2,875.
Ä Löu löôïng lôùn nhaát giôø : Qmax.h = Qtb.h * Kch = 22 * 2,875 = 63,25 (m3/h)
Ä Löu löôïng lôùn nhaát giaây : Qmax.s = 63,25 : 3600 = 0,017 (m3/s)
5.3 TÍNH TOAÙN CAÙC COÂNG TRÌNH CHÍNH
5.3.1 Song chaén raùc
5.3.1.1 Chöùc naêng
Song chaén raùc ñöôïc duøng ñeå giöõ raùc vaø caùc taïp chaát raén coù kích thöôùc lôùn trong nöôùc thaûi. Caùc taïp chaát naøy neáu khoâng ñöôïc loaïi boû seõ gaây taéc ngheõn ñöôøng oáng, hö hoûng bôm, laøm aûnh höôûng ñeán caùc coâng trình xöû lyù phía sau.
Raùc taïi song chaén ñöôïc vôùt ra ngoaøi baèng phöông phaùp thuû coâng, sau ñoù coâng ty veä sinh moâi tröôøng seõ ñeán thu gom.
5.3.1.2 Caáu taïo
Song chaén raùc ñöôïc laøm baèng kim loaïi. Löôùi chaén raùc ñaët coá ñònh vôùi goùc nghieâng 600 ñeå thuaän tieän cho vieäc vôùt raùc cuõng nhö giaûm ñöôïc toån thaát aùp löïc qua song chaén.
Choïn : beà roäng song chaén raùc BS = 0,5 m (500 mm)
thanh SCR coù tieát dieän hình chöõ nhaät, kích thöôùc 8 mm * 10 mm
beà roäng cuûa 1 khe hôû : b = 0,016 m (16 mm)
Giaû söû SCR coù n thanh à Soá khe hôû laø m khe (m = n + 1), ta coù moái lieân heä giöõa beà roäng song chaén raùc vaø soá khe hôû nhö sau :
BS = d * n + b * (n + 1)
Û 500 = 8 * n + 16 * (n + 1)
Û n = 20,1 à Choïn n = 20 thanh à m = 21 khe
Soá khe hôû cuûa SCR ñöôïc tính baèng coâng thöùc :
m = * kz (Xöû lyù nöôùc thaûi ñoâ thò vaø coâng nghieäp – Laâm Minh Trieát)
Þ h = = = 0,076 (m)
Trong ñoù : h : ñoä saâu nöôùc ôû chaân song chaén
Qmax.s : löu löôïng lôùn nhaát giaây
kz : heä soá tính ñeán söï thu heïp doøng chaûy
à choïn kz = 1,05
m : soá khe hôû cuûa SCR
b : chieàu roäng cuûa 1 khe hôû
v : toác ñoä nöôùc chaûy qua SCR, choïn v = 0,7 (m/s)
(Xöû lyù nöôùc thaûi – Hoaøng Hueä – NXB Xaây döïng)
Chieàu roäng möông daãn tröôùc SCR :
Ta coù : Qmax.s = v * h * Bk
Þ Bk = = = 0,32 (m)
Chieàu daøi ñoaïn môû tröôùc song chaén :
Choïn j = 20o
l1 = = = 0,25(m)
Chieàu daøi ñoaïn môû sau song chaén :
l2 = 0,5 * l1 = 0,5 * 0,25 = 0,125 (m)
Chieàu daøi xaây döïng cuûa phaàn möông laép ñaët song chaén :
L = l1 + l2 + ls = 0,25 + 0,125 + 1,3 = 1,625 (m)
Vôùi : ls : chieàu daøi phaàn möông ñaët SCR, choïn ls = 1,3 (m)
Toån thaát qua song chaén :
hc = = = 0,062 (m)
Trong ñoù :
v : vaän toác nöôùc chaûy tröôùc song chaén
k : heä soá söï taêng toån thaát aùp löïc do raùc maéc vaøo SCR (k = 2I3) à choïn k = 3
x : heä soá söùc caûn cuïc boä cuûa song chaén, tính baèng :
x = = = 0,825
Vôùi : a : goùc nghieâng cuûa SCR so vôùi höôùng doøng chaûy (a = 60o)
b : heä soá phuï thuoäc tieát dieän ngang cuûa thanh song chaén, tieát dieän hình chöõ nhaät (loaïi 1) à b = 2,42
d : beà roäng cuûa thanh chaén (d = 0,008 m)
b : beà roäng cuûa 1 khe hôû (b = 0,016 m)
Chieàu saâu xaây döïng :
Hình 5.3 : Kích thöôùc song chaén raùc
H = h + hc + 0,3 = 0,076 + 0,062 + 0,3 = 0,44 ≈ 0,45 (m)
Haøm löôïng chaát baån trong nöôùc thaûi sau khi ra khoûi song chaén raùc :
Haøm löôïng chaát lô löûng sau khi qua song chaén raùc giaûm 4% :
S’ = S * (100% – 4%) = 148 * (100% – 4%) = 142,08 (mg/l)
BOD giaûm 4% :
B’ = B * (100% – 4%) = 126 * (100% – 4%) = 120,96 (mg/l)
Baûng 5.3 : Caùc thoâng soá thieát keá song chaén raùc
STT
Teân thoâng soá
Kyù hieäu
Kích thöôùc
1
Kích thöôùc thanh chaén
Beà daøy
-
10 mm
Beà roäng
d
8 mm
2
Khoaûng caùch giöõa caùc thanh
b
16 mm
3
Soá thanh chaén
n
20 thanh
4
Goùc nghieâng cuûa song chaén
a
60o
5
Vaän toác doøng chaûy
v
0,7 m/s
6
Kích thöôùc song chaén raùc
Daøi
L
1,625 m
Roäng
BS
0,5 m
Saâu
H
0,45m
7
Beà roäng möông daãn
BK
0,32 m
5.3.2 Beå ñieàu hoøa
5.3.2.1 Chöùc naêng
Söï dao ñoäng veà löu löôïng vaø tính chaát nöôùc thaûi seõ gaây aûnh höôûng xaáu ñeán caùc hieäu quaû xöû lyù cuûa caùc coâng trình phía sau, ñaëc bieät laø coâng trình xöû lyù sinh hoïc.
Ñoái vôùi caùc coâng trình xöû lyù sinh hoïc, cheá ñoä laøm vieäc cuûa heä thoáng seõ khoâng oån ñònh neáu löu löôïng vaø chaát löôïng nöôùc thöôøng xuyeân bò thay ñoåi. Hôn nöõa, haøm löôïng chaát baån trong nöôùc thaûi luùc taêng, luùc giaûm seõ laøm giaûm hieäu suaát xöû lyù cuûa heä thoáng. Ñoái vôùi caùc coâng trình xöû lyù hoùa hoïc, khi löu löôïng vaø tính chaát nöôùc thaûi thay ñoåi thì phaûi taêng hoaëc giaûm noàng ñoä, lieàu löôïng hoùa chaát chaâm vaøo. Ñieàu naøy raát khoù thöïc hieän khi ñieàu kieän töï ñoäng hoùa chöa cho pheùp.
Do ñoù, ñeå toaøn boä heä thoáng xöû lyù hoaït ñoäng toát vaø oån ñònh, ñaït hieäu suaát toái ña thì caàn phaûi xaây döïng beå ñieàu hoøa. Beå naøy coù chöùc naêng ñieàu chænh löu löôïng nöôùc thaûi oån ñònh tröôùc khi ñöa ñeán coâng trình xöû lyù sinh hoïc, hoùa hoïc.
5.3.2.2 Caáu taïo
Beå ñieàu hoøa coù daïng hình vuoâng hoaëc hình chöõ nhaät. Trong beå ñieàu hoøa laép ñaët moät heä thoáng suïc khí daïng oáng daãn khoan loã cung caáp oxi nhaèm traùnh cho nöôùc thaûi khoâng bò phaân huûy yeám khí gaây muøi hoâi, ñoàng thôøi vieäc suïc khí naøy cuõng laøm giaûm moät phaàn caùc chaát oâ nhieãm coù trong nöôùc thaûi.
Kích thöôùc beå :
+ Theå tích beå ñieàu hoøa :
W = Qmax.h * t = 63,25 * 2 = 126,5 (m3) ≈ 127 (m3)
Vôùi : t laø thôøi gian löu nuôùc thaûi trong beå , choïn t = 2 (h).
+ Choïn chieàu cao cuûa beå laø h = 3,5 m
+ Dieän tích beå :
F = = = 36,28 (m2)
Þ Kích thöôùc beå ñieàu hoøa : B * L = 7,3 * 5
+ Choïn chieàu cao baûo veä laø 0,5 m
Þ Chieàu cao toång coäng : H = h + 0,5 = 3,5 + 0,5 = 4 (m)
Þ Theå tích xaây döïng beå ñieàu hoøa laø :
B * L * H = 5 * 7,3 * 4 = 146 (m3)
Hình5.4 :Kích thöôùc beå ñieàu hoøa
Löu löôïng khí caàn caáp cho beå ñieàu hoøa :
Ta caàn cung caáp oxi cho beå ñieàu hoøa ñeå nöôùc thaûi khoâng phaân huûy trong ñieàu kieän yeám khí, gaây muøi hoâi. Ñeå cung caáp khí cho beå ñieàu hoøa, ta duøng heä thoáng suïc khí, löôïng khoâng khí caàn cung caáp cho beå ñieàu hoøa laø töø 0,01 ñeán 0,015 m3/1 m3 dung tích beå/1 phuùt (Tính toaùn thieát keá caùc coâng trình Xöû lyù nöôùc thaûi – Trònh Xuaân Lai).
Þ Löôïng khoâng khí caàn caáp cho beå ñieàu hoøa :
Qkk = 0,015 * 127 = 1,91 (m3/ m3 nöôùc thaûi/phuùt)
= 114,6 (m3/h) = 0,032 (m3/s)
Boá trí heä thoáng suïc khí :
Khí ñöôïc phaân phoái tröïc tieáp vaøo nöôùc baèng heä thoáng oáng daãn khoan loã, vôùi ñöôøng kính loã 5 mm.
+ Dieän tích beà maët cuûa 1 loã :
f = = 1,9 * 10-5 (m2)
+ Cöôøng ñoä khí cuûa 1 loã :
q = f * v = 1,9. 10-5 * 10 = 1,9 * 10-4 (m3/s)
Vôùi : v laø vaän toác khí ra khoûi loã (v = 5 – 10 m/s) à Choïn v = 10 m/s
(Tính toaùn thieát keá caùc coâng trình xöû lyù nöôùc thaûi – Trònh Xuaân Lai)
+ Ñeå caáp ñuû löôïng khí caàn thieát cho beå ñieàu hoøa thì caàn coù :
N = = 168,4 ≈ 169 (loã)
Thieát keá 1 oáng daãn khí chính ñaët doïc theo chieàu roäng beå, 3 oáng nhaùnh khoan loã ñaët vuoâng goùc vaø chaïy doïc theo chieàu daøi beå, moãi oáng khoan loã daøi 7,2 m.
+ Soá loã treân 1 oáng nhaùnh : 169 / 3 = 56 (loã)
+ Khoaûng caùch giöõa 2 loã : = 120 (mm)
Vaän toác khí trong oáng : choïn v = 15 m/s
+ Ñöôøng kính oáng khí chính :
D1 = = 0,05 (m) = 50 (mm)
+ Ñöôøng kính oáng khoan loã :
D2 = = 0,03 (m) = 30 (mm)
+ Khoaûng caùch giöõa 2 oáng khoan loã : = 1,23 (m)
AÙp löïc caàn thieát cho heä thoáng khí neùn :
Hc = hd + hc + hf + H = 0,4 + 0,5 + 4 = 4,9 (m)
Vôùi : hd : toån thaát aùp löïc theo chieàu daøi treân ñöôøng oáng daãn
hc : toån thaát qua thieàt bò phaân phoái
(hd + hc khoâng vöôït quaù 0,4)
hf : toån thaát cuïc boä cuûaoáng phaân phoái khí (khoâng vöôït quaù 0,5)
AÙp löïc khoâng khí :
p = (Coâng thöùc 149 – Xöû lyù nöôùc thaûi – Hoaøng Hueä)
= = 1,47 (atm)
Coâng suaát maùy neùn :
N = = = 3,64 (kw)
Vôùi q : löu löôïng khoâng khí caàn cung caáp
q = 2 * Okk = 2 * 0,032 = 0,064 (m3/s)
p : aùp löïc khí neùn
h : hieäu suaát maùy bôm, choïn h = 0,7
Baûng 5.4 : Caùc thoâng soá thieát keá beå ñieàu hoøa
STT
Caùc thoâng soá
Kyù hieäu
Kích thöôùc
1
Kích thöôùc beå ñieàu hoøa
Daøi
L
7,3 m
Roäng
B
5 m
Cao
H
4 m
2
Thôøi gian löu nöôùc
t
2 giôø
3
Löôïng khoâng khí caàn caáp cho beå ñieàu hoøa
Qkk
114,6 m3/h
4
Heä thoáng suïc khí : 1 oáng chính, 4 oáng phaân phoái
Ñöôøng kính oáng khí chính
D
100 mm
Ñöôøng kính oáng phaân phoái
d
50 mm
Chieàu daøi oáng phaân phoái
-
7 m
Ñöôøng kính loã
-
5 mm
5
Coâng suaát maùy neùn
N
3,64 kw
Haøm löôïng caùc chaát baån coøn laïi sau khi ra khoûi beå ñieàu hoøa :
Haøm löôïng chaát lô löûng sau khi qua beå ñieàu hoøa giaûm 4% :
S’ = S * (100% – 4%) = 142,08 * (100% – 4%) = 136,39 (mg/l)
BOD giaûm 25% :
B’ = B * (100% – 25%) = 120,96 * (100% –25%) = 90,72 (mg/l)
COD giaûm 5% :
C’ = C * (100% – 25%) = 178 * (100% – 5%) = 169,1 (mg/l)
5.3.3 Beå Aeroten (phöông aùn 1)
5.3.3.1 Chöùc naêng
Trong beå Aeroten, caùc chaát lô löûng laø nôi ñeå vi sinh vaät cö truù, sinh saûn vaø phaùt trieån daàn leân, hình thaønh caùc boâng caën goïi laø buøn hoaït tính. Vi sinh vaät söû duïng chaát höõu cô, chaát dinh döôõng coù trong nöôùc thaûi laøm thöùc aên, nhôø ñoù laøm giaûm möùc ñoä oâ nhieãm höõu cô cuûa nöôùc thaûi.
5.2.3.2 Caáu taïo
Trong beå Aeroten coù gaén thieát bò suïc khí daïng oáng daãn khoan loã. Heä thoáng suïc khí naøy cung caáp oxi cho söï soáng cuûa vi sinh vaät, ñoàng thôøi traùnh hieän töôïng sa laéng caën.
Heä thoáng khoâng bò taét trít, khoâng ñoøi hoûi trình ñoä quaûn lyù cao, phuø hôïp vôùi caùc heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi coâng suaát vöøa vaø nhoû.
Caùc thoâng soá thieát keá :
+ Löu löôïng nöôùc thaûi : Q = 526 m3/ngaøyñeâm
+ Nhieät ñoä nöôùc thaûi : t = 20oC
+ BOD ñaàu vaøo = BOD ñaàu ra cuûa beå ñieàu hoøa à So = 90,72 (mg/l)
+ Haøm löôïng chaát lô löûng SS vaøo beå Aeroten : Cvaøo = 136,39 (mg/l)
+ = 0,7
+ BOD20 trong nöôùc thaûi caàn ñaït sau xöû lyù : Lra = 20 (mg/l)
+ SS trong nöôùc thaûi caàn ñaït sau xöû lyù : Cra = 22 (mg/l) (tieâu chuaån nöôùc thaûi loaïi A)
Giaû söû haøm löôïng chaát raén lô löûng trong nöôùc thaûi ñaàu ra laø chaát raén sinh hoïc (buøn hoaït tính) trong ñoù coù 80% laø chaát deã bay hôi vaø 60% laø chaát coù theå phaân huûy sinh hoïc.
+ Buøn hoaït tính trong nöôùc thaûi ñaàu vaøo = 0
+ Ñoä tro cuûa buøn hoaït tính : z = 0,2
Tính noàng ñoä BOD5 hoøa tan trong nöôùc ñaàu ra :
+ Löôïng BOD chöùa trong caën lô löûng ra khoûi beå laéng :
a = 0,6 * 22 = 13,2 (mg/l caën seõ bò phaân huûy tieáp tuïc)
+ Löôïng BOD khi bò oxi hoùa heát, chuyeån thaønh caën taêng leân 1,42 laàn (1mg BOD tieâu thuï 1,42 mg O2).
b = 13,2 * 1,42 = 18,47 (mg/l)
+ Löôïng BOD5 chöùa trong caën lô löûng ñaàu ra :
c = 18,47 * 0,7 = 12,93 (mg/l)
+ Löôïng BOD5 hoøa tan coøn laïi trong nöôùc khi ra khoûi beå laéng :
S = 20 – 12,93 = 7,07 (mg/l)
Tính hieäu quaû xöû lyù :
+ Theo BOD5 :
E = = = 92%
+ Theo COD :
E = = 88%
Theå tích beå :
W = = = 64,9 m3 ≈ 65 m3
Trong ñoù :
qc : thôøi gian löu buøn (qc = 5 – 15 ngaøy) à choïn qc = 7 ngaøy
Q : löu löôïng trung bình ngaøy (Q = 526 m3/ngaøyñeâm)
Y : heä soá saûn löôïng buøn (Y = 0,4 – 0,8)
à choïn Y = 0,6 mgVSS/mgBOD5
So : BOD5 ñaàu vaøo (So = 90,72 mg/l)
S : BOD hoøa tan ra khoûi beå (S = 7,26 mg/l)
X : noàng ñoä chaát lô löûng deã bay hôi trong hoãn hôïp buøn hoaït tính.
à laáy X = 2000 mg/l
Kd : heä soá phaân huûy noäi baøo, laáy Kd = 0,06 ngaøy-1
(Xöû lyù nöôùc thaûi ñoâ thò vaø coâng nghieäp – Laâm Minh Trieát)
Kích thöôùc beå :
+ Choïn chieàu saâu beå laø 2,5m vaø chieàu cao baûo veä laø 0,5 m.
à chieàu saâu xaây döïng : H = 2,5 + 0,5 = 3m
+ Dieän tích maët thoaùng cuûa beå :
F = = = 26 (m2)
Hình 5.5 : Kích thöôùc beå Aeroten
Þ Kích thöôùc beå : L * B * H = 6,5 * 4 * 3
Thôøi gian löu nöôùc :
q = == 0.15 ngaøy = 3,6 giôø ≈ 4 giôø
Löu löôïng caën dö phaûi xaû moãi ngaøy sau khi heä thoáng hoaït ñoäng oån ñònh :
+ Heä soá taïo caën töø BOD5 :
Yb = = = 0,42
+ Löôïng buøn hoaït tính sinh ra trong ngaøy :
Px = Yb * Q * (So – S)
= 0,42 * 526 * (90,72 – 7,26) = 18.438 ≈ 18,44 (kg/ngaøy)
+ Toång löôïng caën sinh ra trong ngaøy :
Px(SS) = = = 23,05 (kg/ngaøy)
Þ Löôïng caën dö haøng ngaøy phaûi xaû ñi :
Pxaû = Px(SS) – Q * 22 * 10-3 =23,05 – 526 * 22 * 10-3 = 11,48 (kg/ngaøy)
Löu löôïng buøn thaûi :
Töø coâng thöùc :
qc = Þ Qx =
Trong ñoù :
Qx : löu löôïng buøn thaûi
V : Theå tích beå (V = 65 m3)
Qr = Qvaøo = 526 m3/ngaøyñeâm
X : noàng ñoä chaát lô löûng deã bay hôi trong hoãn hôïp buøn hoaït tính
(X = 2000 mg/l)
qc : thôøi gian löu buøn (7 ngaøy)
Ct : noàng ñoä chaát lô löûng bay hôi trong doøng tuaàn hoaøn
Ct = 0,8 * 10.000 = 8.000 (mg/l)
(Tính toaùn thieát keá caùc coâng trình xöû lyù nöôùc thaûi –Trònh Xuaân Lai)
Þ Qx = = 0,44 (m3/ngaøy)
Tính heä soá tuaàn hoaøn a boû qua löôïng buøn hoaït tính taêng leân trong beå :
Döïa vaøo phöông trình caân baèng vaät chaát cho beå Aeroten :
Q * X0 + Qth * Ct = (Q + Qth) * X
Vôùi :
Q : löu löôïng nöôùc thaûi
Qth : löu löôïng buøn hoaït tính tuaàn hoaøn
X : noàng ñoä chaát lô löûng deã bay hôi trong beå Aeroten
Ct : noàng ñoä chaát lô löûng deã bay hôi trong buøn tuaàn hoaøn
X0 : noàng ñoä chaát lô löûng deã bay hôi trong nöôùc thaûi ñaàu vaøo.
X0 thöôøng raát nhoû so vôùi X vaø Xth. Do ñoù, phöông trình caân baèng vaät chaát treân coù theå boû qua giaù trò Q * X0. Khi ñoù, phöông trình coù daïng :
Qth * Ct = (Q + Qth) * X
Chia 2 veá cuûa phöông trình cho Q, ta ñöôïc :
Û
Û
Ñaët = a
Þ X = a (Ct – X)
Û = 0,33
Þ = 0,33
Þ Qth = 0,33 * Q = 0,33 * 526 = 173,58 (m3/ngaøy)
Kieåm tra tæ soá F/M vaø taûi troïng theå tích :
+ Tæ soá F/M :
Giôùi haïn cho pheùp : F / M = 0,2 – 0,6 kg/kg.ngaøy
= 0,38 (ngaøy-1)
+ Taûi troïng theå tích :
Giôùi haïn cho pheùp : 0,8 – 1,92 kgBOD5/m3.ngaøy
(kgBOD5/m3.ngaøy)
(Xöû lyù nöôùc thaûi ñoâ thò vaø coâng nghieäp – Laâm Minh Trieát)
Xaùc ñònh löôïng oxi caàn thieát cho beå :
+ Löôïng oxi caàn thieát (theo lyù thuyeát) :
(Coâng thöùc 6.15-Tính toaùn thieát keá caùc coâng trình xöû lyù nöôùc thaûi – Trònh Xuaân Lai)
OC0 =
Trong ñoù :
OC0 : löôïng oxi caàn thieát theo ñieàu kieän tieâu chuaån cuûa phaûn öùng
Q : löu löôïng nöôùc thaûi caàn xöû lyù (Q = 526 m3/ngaøy)
S0 : noàng ñoä BOD5 ñaàu vaøo (S0 = 90,72 mg/l)
S : noàng ñoä BOD5 ñaàu ra ( S = 7,26 mg/l)
f = = 0,7
Px : löôïng buøn hoaït tính sinh ra trong ngaøy (Px = 18,44 kg/ngaøy)
1,42 : heä soá chuyeån ñoåi töø teá baøo sang COD
N0 : toång haøm löôïng nitô ñaàu vaøo (N0 = 34 mg/l)
N : toång haøm löôïng nitô ñaàu ra (N = 28 mg/l)
4,57 : heä soá söû duïng oxi khi oxi hoùa NH4+ thaønh NO3-
Þ OC0 =
= 52,09 (kgO2/ngaøy)
+ Löôïng oxi caàn thieát trong ñieàu kieän thöïc teá :
OCt =
OC0 : löôïng oxi caàn thieát theo ñieàu kieän tieâu chuaån cuûa phaûn öùng
Cs : noàng ñoä oxi baõo hoøa à Cs = 9,08 (mg/l)
C : löôïng oxi caàn duy trì trong beå (C = 1,5 – 2) à choïn C =2 (mg/l)
T : nhieät ñoä nöôùc thaûi (T = 20oC)
a : heä soá giaûm naêng suaát hoøa tan oxi do aûnh höôûng cuûa caën vaø caùc chaát hoaït ñoäng beà maët, loaïi thieát bò laøm thoaùng,… (a = 0,6 – 0,94)
à choïn thieát bò phaân phoái boït khí mòn à a = 0,7 (theo baûng 8).
Baûng 5.5 : Coâng suaát hoøa tan oxi vaøo nöôùc cuûa thieát bò phaân phoái
boït khí mòn
Ñieàu kieän thí nghieäm
Ñieàu kieän toái öu
Ñieàu kieän trung bình
gO2/m3.m
kgO2/KW
gO2/m3.m
kgO2/KW
Nöôùc saïch T = 20oC
Nöôùc thaûi T = 20oC ; a = 0,7
12
8,5
2,2
1,5
10
7
1,7
1,2
(Nguoàn : Tính toaùn thieát keá caùc coâng trình xöû lyù nöôùc thaûi – Trònh Xuaân Lai)
Þ OCt = = 96,73 (kgO2/ngaøy) = 4,03 kgO2/h
+ Löôïng khoâng khí caàn thieát cho beå :
Ok = = = 9068,44 (m3/ngaøy) = 0,105 (m3/s)
Vôùi :
OCt : Löôïng oxi caàn thieát trong ñieàu kieän thöïc teá
f : heä soá an toaøn ( f = 1,5 – 2) à choïn f = 1,5
OU = Ou * h = 7 * 2,3 = 16 (gO2/m3)
= 0,016 (kgO2/m3)
Ou : coâng suaát hoøa tan khí trong thieát bò phaân phoái
à choïn Ou = 7 (theo baûng 9)
h : ñoä saâu ngaäp nöôùc cuûa thieát bò phaân phoái khí (h = 2,3 m)
Heä thoáng phaân phoái khí :
+ Choïn thieát bò laøm thoaùng goàm caùc ñóa xoáp, ñöôøng kính 300 mm, dieän tích beà maët f = 0,07 m2, cöôøng ñoä khí 1,4 l/s cho 1 ñóa.
+ Soá löôïng ñóa phaân phoái khí trong beå :
N = = 74,9 ≈ 75 (ñóa)
+ Vôùi caùc soá lieäu ñaõ tính nhö treân, heä thoáng phaân phoái khí bao goàm 4 oáng nhaùnh, ñaët doïc theo chieàu daøi beå, chieàu daøi oáng nhaùnh laø 6,3 m. Moãi nhaùnh coù 19 ñóa.
à Khoaûng caùch giöõa 2 ñóa : = 0,03 (m) = 30(mm)
Hình 5.6 : Sô ñoà boá trí heä thoáng phaân phoái khí
+ Vaän toác khí trong oáng : 15 m/s
+ Ñöôøng kính oáng khí chính :
D1 = = 0,09 (m) = 90 (mm)
+ Ñöôøng kính oáng nhaùnh :
D2 = = 0,05 (m) = 50 (mm)
AÙp löïc caàn thieát cho heä thoáng khí neùn :
Hc = hd + hc + hf + H = 0,4 + 0,5 + 3 = 3,9 (m)
Trong ñoù :
hd : toån thaát aùp löïc theo chieàu daøi treân ñöôøng oáng daãn
hc : toån thaát qua thieàt bò phaân phoái
(hd + hc khoâng vöôït quaù 0,4)
hf : toån thaát cuïc boä cuûa oáng phaân phoái khí (khoâng vöôït quaù 0,5)
AÙp löïc khoâng khí :
p = (Coâng thöùc 149 – Xöû lyù nöôùc thaûi – Hoaøng Hueä)
= = 1,37 (atm)
Coâng suaát maùy neùn :
N = = = 12,9 (kw/h)
Vôùi :
q : löu löôïng khoâng khí caàn cung caáp (m3/s)
q = 2 * Ok = 2 * 0,14 = 0,28
p : aùp löïc khí neùn
h : hieäu suaát maùy bôm, choïn h = 0,7
Haøm löôïng chaát baån trong nöôùc thaûi sau khi ra khoûi beå Aeroten :
BOD giaûm 92 % :
B’ = B * (100% – 92%) = 90,72 * (100% –92%) = 7,25 (mg/l)
COD giaûm 88 % :
C’ = C * (100% – 88%) = 169,1 * (100% –88%) = 20,3 (mg/l)
Baûng 5.6 : Caùc thoâng soá thieát keá beå Aeroten
STT
Teân thoâng soá
Kyù hieäu
Kích thöôùc
1
Kích thöôùc beå :
Daøi
L
6,5 m
Roäng
B
4 m
Cao
H
3 m
2
Thôøi gian löu buøn
7 ngaøy
3
Thôøi gian löu nöôùc
4 giôø
4
Löôïng khoâng khí caàn caáp cho beå Aeroten
Ok
0,14 m3/s
6
Coâng suaát maùy neùn
N
12,9 kw/h
5.3.4 Beå loïc sinh hoïc (phöông aùn 2)
5.3.4.1 Chöùc naêng
Nöôùc thaûi ñöôïc töôùi leân beà maët cuûa beå vaø thaám qua lôùp vaät lieäu loïc. Caùc caën baån coù trong nöôùc thaûi seõ ñöôïc giöõ laïi treân beà maët cuûa haït vaät lieäu loïc cuõng nhö trong caùc khe hôû giöõa caùc haït vaät lieäu, hình thaønh neân moät lôùp maøng – goïi laø maøng vi sinh. Oxi ñöôïc cung caáp vaøo beå giuùp vi sinh vaät haáp thuï vaø oxi hoùa caùc chaát höõu cô coù trong nöôùc thaûi.
5.3.4.2 Caáu taïo
Beå loïc sinh hoïc ñöôïc xaây döïng coù daïng hình troøn, ñaùy keùp. Ñaùy treân laø taá, ñan ñôõ lôùp vaät lieäu loïc, ñaùy döôùi lieàn khoái, khoâng thaám nöôùc.
Caùc thoâng soá tính toaùn :
+ Coâng suaát : 526 m3/ngaøy ñeâm
+ BOD5 sau beå ñieàu hoøa : S0 = 90,72 mg/l
+ Vaät lieäu loïc : soûi ( d = 25 – 30 mm)
+ Beà daøy lôùp vaät lieäu loïc : h2 = 2 m
+ Heä soá tuaàn hoaøn :
R = = 1
(Baûng 11.1 – Phaân bieät taûi troïng trong caùc beå loïc sinh hoïc nhoû gioït – Tính toaùn thieát keá caùc coâng trình xöû lyù nöôùc thaûi – Trònh Xuaân Lai)
+ Nhieät ñoä nöôùc thaûi : T = 20o C
+ Hieäu quaû xöû lyù BOD ñaàu ra caàn ñaït E = 90%
à BOD ñaàu ra : E =
Þ S = So – (E * So)
= 90,72 – (0,9 * 90,72) = 9,072 (mg/l)
Theå tích lôùp vaät lieäu loïc :
AÙp duïng coâng thöùc : E =
E : hieäu quaû khöû BOD cuûa beå loïc vaø laéng 2 khi coù tuaàn hoaøn, ôû 20oC
W : toång löôïng BOD5 caàn khöû (kg/ngaøy)
V : theå tích vaät lieäu loïc (m3)
F : thoâng soá tuaàn hoaøn nöôùc tính theo phöông trình :
F = vôùi R laø heä soá tuaàn hoaøn
(Coâng thöùc 11 – 1, Tính toaùn thieát keá caùc coâng trình xöû lyù nöôùc thaûi – Trònh Xuaân Lai)
+ Toång löôïng BOD5 caàn khöû trong ngaøy :
W = Q * (So – S) = 526 * (90,72 – 9,072) = 43 (kg/ngaøy)
+ Thoâng soá tuaàn hoaøn nöôùc :
F = = = 1,65
à Theå tích lôùp vaät lieäu loïc :
E = Û 90 = Þ V = 52 ( m3)
Dieän tích beå loïc :
S = = 26 (m2)
Ñöôøng kính beå loïc :
D = = 5,75 (m)
Chieàu cao beå loïc :
H = h1 + h2 + h3 + h4 = 0,5 + 2 + 0,7 + 1 = 4,2 (m)
h1 : khoaûng caùch töø beà maët lôùp vaät lieäu loïc ñeán meùp treân cuøng cuûa thaønh beå à h1 = 0,5 m (Ñieàu 6.14.4 – TCXD 51-84)
h2 : chieàu cao lôùp vaät lieäu loïc (h2 = 2m)
h3 : chieàu cao saøn ñôõ vaät lieäu loïc (h3 = 0,6 – 0,8) à h3 = 0,7 m
h4 : chieàu cao phaàn ñaùy beå loïc, ñoä doác i = 1% à h4 = 1m
Hình 5.7 : Kích thöôùc beå loïc sinh hoïc
Taûi troïng thuûy löïc :
a = = 40,5 (m3/m2.ngaøy)
Taûi troïng chaát höõu cô tính cho 1 m3 vaät lieäu :
b = = 0,83 (kgBOD5/m3.ngaøy)
+ Löu löôïng lôùn nhaát chaûy vaøo beå laø loïc : 17 (l/s)
Heä thoáng voøi phun :
+ Choïn : Loaïi voøi phun coù ñöôøng kính mieäng voøi phun laø 25,4 mm.
AÙp löïc tónh ôû ñaàu voøi : 2 m
Toån thaát aùp löïc trong maïng löôùi phaân phoái = 30 % toån thaát toång coäng.
à AÙp löïc töï do lôùn nhaát ôû ñaàu voøi phun :
Hmax = = 0,7 (m)
+ Ñöôøng kính voøng töôùi ñöôïc xaùc ñònh theo bieåu ñoà hình 8a, phuï thuoäc vaøo:
- AÙp löïc töï do lôùn nhaát : Hmax = 0,7 m
Hình 5.8a : Bieåu ñoà xaùc ñònh ñöôøng kính voøng töôùi
- Ñöôøng kính mieäng voøi phun : d = 25,4mm
(Nguoàn : Xöû lyù nöôùc thaûi ñoâ thò vaø coâng nghieäp – Laâm Minh Trieát)
à Ñöôøng kính voøng töôùi : D = 2,6 m
Hình 5.8b : Bieåu ñoà xaùc ñònh löu löôïng töôùi cuûa voøi phun
+ Löu löôïng töôùi cuûa moãi voøi phun ñöôïc xaùc ñònh theo bieåu ñoà hình 8b.
Hình 5.9 : Sô ñoà boá trí caùc voøi phun
à Löu löôïng töôùi lôùn nhaát cuûa 1 voøi phun laø 70 l/phuùt (hay 1,17 l/s)
+ Heä thoáng coù 9 voøi phun. Caùc voøi phun ñöôïc boá trí xen keõ, choàng nhau. Theo caùch naøy, caùc voøi phun ñöôïc boá trí nhö hình beân.
Haøm löôïng chaát baån trong nöôùc thaûi sau khi ra khoûi beå loïc sinh hoïc :
BOD5 giaûm 90% :
B’ = B * (100% – 90%)
= 90,72 * (100% – 90%) = 9,072 (mg/l)
Baûng 5.7 : Caùc thoâng soá thieát keá beå loïc sinh hoïc
STT
Teân thoâng soá
Kyù hieäu
Kích thöôùc
1
Kích thöôùc beå :
Ñöôøng kính
D
5,75 m
Cao
H
4,2 m
2
Thôøi gian laéng
-
1,48 giôø
5.3.5 Beå laéng
5.3.5.1 Chöùc naêng
Beå laéng coù nhieäm vuï laéng trong nöôùc ñeå xaû ra nguoàn tieáp nhaän vaø ñeå coâ ñaëc buøn hoaït tính ñeán noàng ñoä nhaát ñònh ñeå bôm tuaàn hoaøn veà beå Aeroten.
5.2.5.2 Caáu taïo
Löïa choïn beå laéng laø beå laéng ñöùng coù daïng hình troøn.
Dieän tích maët baèng cuûa beå laéng :
S = = 14,29 (m2) ≈ 14,3 (m2)
Vôùi :
S : dieän tích maët baèng cuûa beå laéng
Q : löu löôïng nöôùc thaûi ñöa vaøo xöû lyù ( Qtb.h = 22 m3/h)
a : heä soá tuaàn hoaøn (a = 0,33)
Co : noàng ñoä buøn hoaït tính trong Aeroten
(g/m3)
Ct : noàng ñoä buøn trong doøng tuaàn hoaøn (Ct = 8000 g/m3)
VL : vaän toác laéng cuûa maët phaân chia phuï thuoäc vaøo noàng ñoä caën vaø tính chaát caën, ñöôïc xaùc ñònh baèng coâng thöùc thöïc nghieäm sau :
= = 0,64 m/h
Vmax = 7 m/h
CL = 1/ 2 Ct = 1/ 2 * 8000 = 4000 (g/m3)
K = 600
(Tính toaùn thieát keá caùc coâng trình xöû lyù nöôùc thaûi – Trònh Xuaân Lai)
Neáu keå caû dieän tích buoàng phaân phoái trung taâm :
Sbeå = 1,1 * S = 1,1 * 14,3 = 15,73 (m2) ≈ 16 (m3)
Ñöôøng kính beå :
D = = 4,5 (m)
Ñöôøng kính buoàng phaân phoái trung taâm :
d = 0,25 * D = 0,25 * 4,5 = 1,125 (m)
Dieän tích buoàng phaân phoái trung taâm :
f = = 0,99 (m2) ≈ 1 (m2)
Dieän tích vuøng laéng cuûa beå :
S = Sbeå – f = 16 – 1 = 15 (m2)
Taûi troïng thuûy löïc :
a = = 35,07 (m3/m2 ngaøy)
Vaän toác ñi leân cuûa doøng nöôùc trong beå :
V = =1,46 (m/h)
Maùng thu nöôùc ñaët ôû voøng troøn coù ñöôøng kính 0,8 laàn ñöôøng kính beå :
Dm = 0,8 * 4,5 = 3,6 (m)
Chieàu daøi maùng thu nöôùc :
L = p * Dm = p * 3,6 = 11,3 (m)
Taûi troïng thu nöôùc treân 1m daøi cuûa maùng :
aL = = 46,55 (m3/m daøi.ngaøy)
Taûi troïng buøn :
B = = 4,55 kg/m3.h
Xaùc ñònh chieàu cao beå :
H = h1 + h2 + h3 + h4
Vôùi : h1 : chieàu cao döï tröõ , choïn h1 = 0,5 m
h2 : chieàu cao phaàn nöôùc trong ( 2 – 6 m) à choïn h2 = 3 m
h3 : chieàu cao phaàn choùp cuûa ñaùy, ñoä doác i = 2%
h3 = i * r = 2% * 2,25 = 0,045 (m)
h4 : chieàu cao phaàn buøn, phuï thuoäc löôïng buøn cuûa coâng trình sinh hoïc
h4 = = 0,2 (m)
Þ H = 0,5 + 3 + 0,045 + 0,2 = 3,7 (m) à H = 4 (m)
àTheå tích phaàn chöùa buøn :
Hình 5.10 : Kích thöôùc beå laéng 2
Vb = Sb * h4 = 16 * 0,2 = 3,2 (m3)
Noàng ñoä buøn trung bình trong beå :
Ctb = = 6000 (g/m3) = 6 (kg/m3)
(Tính toaùn thieát keá caùc coâng trình xöû lyù nöôùc thaûi – Trònh Xuaân Lai)
Löôïng buøn chöùa trong beå laéng :
Gbuøn = Vb * Ctb = 3,2 * 6 = 19,2 (kg)
Thôøi gian löu nöôùc trong beå laéng :
- Dung tích beå laéng :
V = H * Sb = 3,2 * 16 = 51,2 (m3)
- Nöôùc ñi vaøo beå laéng :
Qt = (1 + a) * Q = (1 + 0,33) * 526 = 699,58 (m3/ngaøyñeâm) = 29,15 (m3/h)
- Thôøi gian laéng :
T = = 1,8 giôø ≈ 2 giôø
Haøm löôïng chaát baån trong nöôùc thaûi sau khi ra khoûi beå laéng 2 :
Haøm löôïng chaát lô löûng sau khi qua beå laéng 2 giaûm 95% :
S’ = S * (100% – 95%) = 136,39 * (100% – 95%) = 6,82 (mg/l)
Baûng 5.8 : Caùc thoâng soá thieát keá beå laéng
STT
Teân thoâng soá
Kyù hieäu
Kích thöôùc
1
Kích thöôùc beå :
Ñöôøng kính
D
4,5 m
Cao
H
4 m
2
Ñöôøng kính oáng trung taâm
d
1,125 m
3
Ñöôøng kính maùng thu nöôùc
Dm
3,6 m
4
Thôøi gian laéng
2 giôø
5.3.6 Beå khöû truøng
5.3.6.1 Chöùc naêng
Khöû truøng nöôùc thaûi, tieâu dieät caùc vi sinh vaät coù trong nöôùc thaûi baèng hoùa chaát, tröôùc khi thaûi vaøo heä thoáng coáng chung.
5.3.6.2 Caáu taïo
Beå coù daïng hình chöõ nhaät, chia laøm nhieàu ngaên. Caùc vaùch ngaên ñöôïc xeáp so le nhau, ñeå ñoåi höôùng di chuyeån cuûa doøng chaûy, taêng thôøi gian tieáp xuùc giöõa nöôùc thaûi vaø hoùa chaát, ñeå nöôùc thaûi coù theå ñöôïc khöû truøng hoaøn toaøn.
Kích thöôùc beå :
+ Theå tích beå :
V = Qtb.h * t = 22 * = 11 (m3)
Vôùi : t laø thôøi gian löu nöôùc, choïn t = 30 phuùt (Theo Xöû lyù nöôùc thaûi – Hoaøng Hueä)
+ Choïn chieàu cao beå : h = 1,1 m
chieàu cao baûo veä : hbv = 0,4 m
+ Dieän tích beà maët :
F = = = 10 (m2)
+ Choïn chieàu daøi beå : 4 m
à Chieàu roäng beå : B = = = 2,5 (m)
+ Choïn beå coù 4 ngaên, soá vaùch ngaên laø 3, chieàu daøy moãi vaùch ngaên d = 10 cm.
Þ Chieàu roäng cuûa 1 ngaên : = 0,93 (m)
+ Chieàu daøi vaùch ngaên laáy baèng 2/3 chieàu daøi beå.
Þ Chieàu daøi vaùch ngaên : * 2,5 = 1,67 (m)
Hình 5.11 : Kích thöôùc beå khöû truøng
Löôïng Clorua voâi caàn söû duïng :
M = a * Q (a : lieàu löôïng clo hoaït tính)
Lieàu löôïng clo caàn thieát laø 2 – 8 mg/l nöôùc thaûi ñoái vôùi nöôùc thaûi saucoâng trình xöû lyù sinh hoïc. (Theo Waste water Engineering : Treatment, Reuse, Disposal, 1991) à Choïn a = 5 (mg/l)
Þ M = 5 * 526 = 2,63 (kg/m3.ngaøy)
Duøng clorua voâi coù hieäu suaát söû duïng laø 30%.
Þ Löôïng clorua voâi söû duïng laø :
2,63 : 0,3 = 8,76 (kg/ngaøy) ≈ 8,8 (kg/ngaøy)
Baûng 5.9 : Caùc thoâng soá thieát keá beå khöû truøng
STT
Teân thoâng soá
Kyù hieäu
Kích thöôùc
1
Kích thöôùc beå :
Daøi
L
4 m
Roäng
B
2,5 m
Cao
H
1,5 m
2
Chieàu roäng ngaên
-
0,93 m
3
Chieàu daøi vaùch ngaên
-
1,67 m
4
Löôïng clorua voâi söû duïng
-
8,8 kg/ngaøy
5.3.7 Beå chöùa buøn
5.3.7.1 Chöùc naêng
Chöùa vaø oån ñònh caën nhaèm giaûm taùc nhaân gaây beänh coù trong buøn caën, giaûm muøi hoâi thoái.
5.3.7.2 Caáu taïo
Beå coù daïng hình chöõ nhaät. Chia laøm 3 ngaên. Cöù 10 ngaøy, buøn laïi ñöôïc bôm vaøo 1 ngaên. Ñeán ngaøy thöù 30 thì ñem buøn ôû ngaên ñaàu tieân ñi ñoå boû.
Toång löôïng caën tích luõy sau 1 ngaøy :
19,2 – (0,33 * 19,2 ) = 12,9 (kg/ngaøy)
Trong ñoù :
19,2: löôïng buøn caën trong beå laéng 2
0,33 * 19,2: löôïng buøn tuaàn hoaøn laïi beå Aeroten
Theå tích caën ñöa veà beå oån ñònh :
Qc = = 1,3 (m3/ngaøy)
1,005 : tæ troïng caën ; 1% : noàng ñoä caën
Choïn thôøi gian uû buøn laø 30 ngaøy cho moãi laàn laáy buøn ñem thaûi boû.
Theå tích toái thieåu cuûa beå chöùa buøn laø : 1,3 * 30 = 39 (m3)
Hình 5.12 : Kích thöôùc beå chöùa buøn
Þ Kích thöôùc xaây döïng beå : L * B * H = 5 * 4 * 2
Noàng ñoä caën ñi vaøo beå oån ñònh :
X = = 3,61 (kg/m3) = 3610 (mg/l)
G : löôïng caën caàn xöû lyù
QC : theå tích caën
Baûng 5.10 : Caùc thoâng soá thieát keá beå oån ñònh buøn
STT
Teân thoâng soá
Kyù hieäu
Kích thöôùc
1
Kích thöôùc beå :
Daøi
L
5 m
Roäng
B
4 m
Cao
H
2 m
2
Thôøi gian chöùa buøn
-
30 ngaøy
5.4 TÍNH TOAÙN CAÙC COÂNG TRÌNH PHUÏ
5.4.1 Ñöôøng kính oáng daãn nöôùc trong heä thoáng
OÁng daãn nöôùc thaûi baèng nhöïa PVC, ñöôøng kính xaùc ñònh baèng coâng thöùc :
f = = 0,1 m = 100 mm
Vôùi :
Vnöôùc : vaän toác nöôùc chaûy trong oáng (0,7m/s – 1 m/s)
à choïn Vnöôùc = 0,7 m/s
Q : löu löôïng trung bình nöôùc thaûi (m3/h)
5.4.2 Tính toaùn boàn pha hoùa chaát
Dung tích boàn pha hoùa chaát :
Wh = = 23 (m3)
Trong ñoù :
Wh : dung tích boàn pha hoùa chaát
Q : löu löôïng nöôùc thaûi ñem xöû lyù (Qtb.h = 22 m3/h)
t : thôøi gian giöõa 2 laàn pha hoùa chaát à choïn t = 12h
C : lieàu löôïng clo söû duïng trong 12 giôø
P : noàng ñoä dung dòch clo trong thuøng pha troän
g : khoái löôïng rieâng cuûa dung dòch Ca(ClO)2, g = 106 g/m3
5.5 TÍNH TOAÙN GIAÙ THAØNH
5.5.1 Phöông aùn 1
5.5.1.1 Caùc haïng muïc xaây döïng
STT
Coâng trình
Soá löôïng
(m3 beâ toâng)
Ñôn giaù
(ñoàng)
Thaønh tieàn
(ñoàng)
1
Song chaén raùc
1 boä
5.000.000
5.000.000
2
Beå ñieàu hoøa
50
3.000.000
150.000.000
3
Beå Aeroten
30
3.000.000
90.000.000
4
Beå laéng
26
3.000.000
78.400.000
5
Beå khöû truøng
29
3.000.000
87.000.000
6
Beå oån ñònh buøn
30
3.000.000
90.000.000
7
Nhaø ñieàu haønh
-
-
30.000.000
Toång (A1) : 530.000.000
5.5.1.2 Caùc haïng muïc laép ñaët
STT
Thieát bò
Soá löôïng
Ñôn giaù
(ñoàng)
Thaønh tieàn
(ñoàng)
1
Bôm nöôùc thaûi
2 caùi
15.000.000
30.000.000
2
Bôm buøn
2 caùi
20.000.000
40.000.000
3
Heä thoáng ñieän vaø tuû ñieàu khieån
15.000.000
15.000.000
4
Maùy neùn khí (coâng suaát 3,64 kw)
2 caùi
10.000.000
20.000.000
5
Maùy neùn khí (coâng suaát 12,9 kw)
2 caùi
16.000.000
32.000.000
6
Thuøng ñöïng hoùa chaát
1 caùi
8.000.000
8.000.000
7
Val, phuï tuøng ñöôøng oáng, oáng PVC (f 100), oáng khoan loã
50.000.000
8
Caùc duïng cuï pha cheá hoùa chaát
20.000.000
9
Maùy khuaáy
2 caùi
15.000.000
30.000.000
10
Bôm ñònh löôïng hoùa chaát
2 caùi
14.000.000
28.000.000
11
Ñóa phaân phoái khí
76 caùi
750.000
57.000.000
12
Haønh lang, caàu thang
50.000.000
50.000.000
13
Duïng cuï gaép raùc, caøo buøn, oáng daãn buøn
15.000.000
15.000.000
Toång (A2) :395.000.000
5.5.1.3 Caùc chi phí khaùc
STT
Haïng muïc
Caùch tính
Thaønh tieàn
(ñoàng)
1
Chi phí thieát keá kyõ thuaät
A = 2,5%A1 + 2,1%A2
21.545.000
2
Chi phí khaûo saùt vaø phaân tích maãu
8.000.000
3
Chi phí chuyeån giao coâng ngheä
3,5% (A1+ A2)
32.375.000
4
Chi phí ñaøo ñaát
15.000.000
Toång (A3) : 77.000.000
5.5.1.4 Toång kinh phí ñaàu tö
A = A1 + A2 + A3 = 530.000.000 + 377.000.000 + 77.000.000
= 1.007.000.000 (ñoàng)
5.5.1.5 Chi phí xöû lyù 1 m3 nöôùc thaûi
Chi phí xöû lyù cho 1 m3 nöôùc thaûi bao goàm caùc chi phí sau :
Chi phí ñieän naêng :
Vôùi 1 bôm nöôùc thaûi töø beå ñieàu hoøa ñeán beå Aeroten, 1 bôm buøn taïi beå laéng, 2 maùy neùn khí (1 ôû beå ñieàu hoøa, 1 ôû Aeroten), 1 bôm ñònh löôïng hoùa chaát vaø 1 maùy khuaáy, öôùc tính löôïng ñieän naêng tieâu thuï moãi ngaøy laø 500 (kw/ngaøy). Möùc giaù ñieän laø 2000 (ñoàng/kw)
à Chi phí ñieän cho 1 ngaøy : 2000 * 500 = 1.000.000 (ñoàng)
à Chi phí ñieän cho 1 naêm : 1.000.000 * 365 = 365.000.000 (ñoàng)
Chi phí hoùa chaát :
Löôïng clo duøng cho khöû truøng laø 8,8 kg/m3.ngaøy. Giaù 1 kg Clorua voâi laø 10.000 ñoàng.
à Chi phí hoùa chaát trong 1 naêm laø :
8,8 * 365 * 10.000 = 32.120.000 ñoàng/naêm
Chi phí nhaân coâng :
Ñeå quaûn lyù vaø vaän haønh toát heä thoáng, caàn 1 kyõ sö vaø 1 coâng nhaân.
+ Kyõ sö : 2.000.000 ñoàng/thaùng à 24.000.000 ñoàng/ naêm
+ Coâng nhaân : 1.500.000 ñoàng/thaùng à 18.000.000 ñoàng/ naêm
à Chi phí nhaân coâng : 24.000.000 + 18.000.000 = 42.000.000 ñoàng/ naêm
Chi phí söûa chöõa ñònh kyø : 20.000.000 ñoàng/naêm
Toång chi phí xöû lyù :
S = 32.120.000 + 365.000.000 + 42.000.000 + 20.000.000
= 459.120.000 (ñoàng)
Þ Chi phí xöû lyù cho 1 m3 nöôùc thaûi trong 1 ngaøy :
= 2298.6 ≈2300 (ñoàng/ngaøy)
5.5.2 Phöông aùn 2
5.5.2.1 Caùc haïng muïc xaây döïng
STT
Coâng trình
Soá löôïng
Ñôn giaù
(ñoàng)
Thaønh tieàn
(ñoàng)
1
Song chaén raùc
1 boä
5.000.000
5.000.000
2
Beå ñieàu hoøa
50
3.000.000
150.000.000
3
Beå loïc sinh hoïc
35
3.000.000
105.000.000
4
Beå laéng
26
3.000.000
78.000.000
5
Beå khöû truøng
29
3.000.000
87.000.000
6
Beå oån ñònh buøn
30
3.000.000
90.000.000
7
Nhaø ñieàu haønh
30.000.000
Toång (B1) : 545.000.000
5.5.2.2 Caùc haïng muïc laép ñaët
STT
Thieát bò
Soá löôïng
Ñôn giaù
(ñoàng)
Thaønh tieàn
(ñoàng)
1
Bôm nöôùc thaûi
2 caùi
15.000.000
30.000.000
2
Bôm buøn
2 caùi
20.000.000
40.000.000
3
Heä thoáng ñieän vaø tuû ñieàu khieån
15.000.000
15.000.000
4
Maùy neùn khí (coâng suaát 3,64 kw)
2 caùi
10.000.000
20.000.000
6
Thuøng ñöïng hoùa chaát
1 caùi
8.000.000
8.000.000
7
Val, phuï tuøng ñöôøng oáng, oáng PVC (f 100), oáng khoan loã
50.000.000
8
Caùc duïng cuï pha cheá hoùa chaát
20.000.000
9
Maùy khuaáy
2 caùi
15.000.000
30.000.000
10
Bôm ñònh löôïng hoùa chaát
2 caùi
14.000.000
28.000.000
11
Vaät lieäu loïc
15.000.000
12
Heä thoáng voøi phun (beå loïc sinh hoïc)
1 boä
30.000.000
30.000.000
13
Saøn ñuïc loã thu nöôùc
50.000.000
50.000.000
14
Haønh lang, caàu thang
50.000.000
50.000.000
15
Duïng cuï gaép raùc, caøo buøn, oáng daãn buøn
15.000.000
15.000.000
Toång (B2) : 401.000.000
5.5.2.3 Caùc chi phí khaùc
STT
Haïng muïc
Caùch tính
Thaønh tieàn
(ñoàng)
1
Chi phí thieát keá kyõ thuaät
B = 2,5%B1 + 2,1%B2
22.046.000
2
Chi phí khaûo saùt vaø phaân tích maãu
8.000.000
3
Chi phí chuyeån giao coâng ngheä
3,5% (B1 + B2)
33.110.000
4
Chi phí ñaøo ñaát
15.000.000
Toång (B3): 78.200.000
5.5.2.4 Toång kinh phí ñaàu tö
B = B1 + B2 + B3 = 545.000.000 + 401.000.000 + 78.200.000
= 1.024.200.000 (ñoàng)
5.5.2.5 Chi phí xöû lyù 1 m3 nöôùc thaûi
Chi phí xöû lyù cho 1 m3 nöôùc thaûi bao goàm caùc chi phí sau :
Chi phí ñieän naêng :
Vôùi 1 bôm nöôùc thaûi töø beå ñieàu hoøa ñeán beå loïc sinh hoïc, 1 bôm buøn taïi beå laéng 2, 1 maùy neùn khí ôû beå ñieàu hoøa, 1 bôm ñònh löôïng hoùa chaát vaø 1 maùy khuaáy, öôùc tính löôïng ñieän naêng tieâu thuï moãi ngaøy laø 480 (kw/ngaøy). Möùc giaù ñieän laø 2000 (ñoàng/kw)
à Chi phí ñieän cho 1 ngaøy : 2000 * 480 = 960.000 (ñoàng)
à Chi phí ñieän cho 1 naêm : 960.000 * 365 = 351.000.000 (ñoàng)
Chi phí hoùa chaát :
Löôïng clo duøng trong traïm xöû lyù laø 8,8 kg/m3.ngaøy. Giaù 1 kg Clorua voâi laø 10.000 ñoàng.
à Chi phí hoùa chaát trong 1 naêm laø :
8,8 * 365 * 10.000 = 32.120.000 ñoàng/naêm
Chi phí nhaân coâng :
Ñeå quaûn lyù vaø vaän haønh toát heä thoáng, caàn 1 kyõ sö vaø 1 coâng nhaân.
+ Kyõ sö : 2.000.000 ñoàng/thaùng à 24.000.000 ñoàng/ naêm
+ Coâng nhaân : 1.500.000 ñoàng/thaùng à 18.000.000 ñoàng/ naêm
à Chi phí nhaân coâng : 24.000.000 + 18.000.000 = 42.000.000 ñoàng/ naêm
Chi phí söûa chöõa ñònh kyø : 40.000.000 ñoàng/naêm
Toång chi phí xöû lyù :
S = 32.120.000 + 351.000.000 + 42.000.000 + 40.000.000 = 465.120.000
Þ Chi phí xöû lyù cho 1 m3 nöôùc thaûi trong 1 ngaøy :
= 2493.5 ≈ 2500 (ñoàng/ngaøy)
CHÖÔNG 6 :
PHAÂN TÍCH TÍNH KINH TEÁ – KYÕ THUAÄT – MOÂI TRÖÔØNG
Caû hai phöông aùn thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi beänh vieän Nguyeãn Traõi ñeàu aùp duïng phöông phaùp xöû lyù sinh hoïc. Caû hai phöông aùn ñeàu coù caùc coâng trình xöû lyù cô hoïc töông töï nhau, coøn coâng trình xöû lyù sinh hoïc thì khaùc nhau. Cuï theå laø : ôû phöông aùn 1, coâng trình xöû lyù sinh hoïc ñöôïc söû duïng laø beå Aeroten, ôû phöông aùn 2 beå Aeroten ñöôïc thay theá baèng beå loïc sinh hoïc.
6.1 TÍNH KINH TEÁ
6.1.1 Phöông aùn 1
Beå Aeroten coù caáu taïo laø hình khoái chöõ nhaät, xaây döïng baèng beâ toâng coát theùp, dieän tích maët baèng F = 26 m2. Döï toaùn giaù thaønh xaây döïng vaø thieát bò trong beå khoaûng 1 tyû 7 trieäu ñoàng.
6.1.2 Phöông aùn 2
Beå loïc sinh hoïc coù tieát dieän hình troøn, xaây döïng baèng beâ toâng coát theùp, dieän tích maët baèng F = 26 m2. Döï toaùn giaù thaønh xaây döïng vaø thieát bò trong beå khoaûng treân 1 tyû 24 trieäu ñoàng.
6.1.3 Nhaän xeùt
Xeùt veà dieän tích maët baèng xaây döïng thì hai phöông aùn ñeà xuaát ñeàu chieám dieän tích maët baèng nhö nhau. Tuy nhieân, xeùt veà giaù thaønh cuûa hai phöông aùn, ta thaáy phöông aùn 1 coù giaù thaønh thaáp hôn so vôùi phöông aùn 2. Do ñoù, veà maët kinh teá thì phöông aùn 1 laø phöông aùn ñöôïc öu tieân löïa choïn.
6.2 TÍNH KYÕ THUAÄT
6.2.1 Phöông aùn 1
Beå Aeroten coù caáu taïo hình chöõ nhaät, trong beå coù laép ñaët moät heä thoáng phaân phoái khí. Heä thoáng naøy laø caùc oáng daãn khoan loã ñaët ôû ñaùy beå. Khí seõ ñöôïc suïc vaøo beå qua caùc oáng khoan loã. Döôùi taùc duïng cuûa quaù trình suïc khí, caùc chaát höõu cô trong nöôùc thaûi taïo thaønh nhöõng boâng buøn hoaït tính vaø keát laéng ôû beå laéng.
6.2.2 Phöông aùn 2
Beå loïc sinh hoïc coù tieát dieän troøn, ñaùy beå doác. Trong beå laø moät lôùp vaät lieäu loïc (soûi d = 30 mm) daøy 2m. Nöôùc ñöôïc phaân phoái vaøo beå theo höôùng töø treân xuoáng döôùi baèng heä thoáng phaân phoái nöôùc. Heä thoáng goàm oáng daãn nöôùc vaøo ôû taâm beå, caùc oáng nhaùnh laép caùc voøi phun coù taùc duïng töôùi ñeàu nöôùc thaûi leân lôùp vaät lieäu loïc. Döôùi lôùp vaät lieäu loïc laø saøn ñôõ baèng beâ toâng ñuïc loã vöøa laøm nhieäm vuï thu nöôùc, vöøa coù taùc duïng laøm thoaùng cho beå loïc.
6.2.3 Nhaän xeùt
Xeùt veà kyõ thuaät xaây döïng thì beå Aeroten coù caáu taïo khaù ñôn giaûn, do ñoù vieäc thi coâng xaây döïng cuõng deã daøng hôn so vôùi beå loïc sinh hoïc. Veà kyõ thuaät laép ñaët thieát bò, vaän haønh vaø baûo trì heä thoáng thì phöông aùn 1 ñôn giaûn hôn nhieàu so vôùi phöông aùn 2. Ñaëc ñieåm naøy ñöôïc ñaùnh giaù cao vì hieän nay taïi beänh vieän chöa coù caùn boä chuyeân moân ñeå baûo trì nhöõng thieát bò phöùc taïp.
6.3 TÍNH MOÂI TRÖÔØNG
6.3.1 Phöông aùn 1
Hieäu suaát laøm vieäc cuûa beå Aeroten khoaûng 90%. Nöôùc thaûi sau khi ra khoûi beå Aeroten ñaït tieâu chuaån moâi tröôøng theo TCVN 1945 – 1995 (loaïi A).
6.3.2 Phöông aùn 2
Hieäu suaát laøm vieäc cuûa beå Aeroten khoaûng 90%. Nöôùc thaûi sau khi ra khoûi beå Aeroten ñaït tieâu chuaån moâi tröôøng theo TCVN 1945 – 1995 (loaïi A).
6.3.3 Nhaän xeùt
Xeùt veà chaát löôïng nöôùc thaûi thaûi vaøo heä thoáng coáng chung cuûa thaønh phoá thì caû hai phöông aùn ñeàu ñaùp öùng ñöôïc yeâu caàu cuûa tieâu chuaån.
6.4 NHAÄN XEÙT CHUNG
Xeùt caû ba maët veà kinh teá, kyõ thuaät vaø moâi tröôøng thì ta ñeàu thaáy beå Aeroten thì vaãn coù nhieàu öu ñieåm hôn so vôùi beå loïc sinh hoïc. Ñoàng thôøi, vôùi möùc ñoä oâ nhieãm cuûa nöôùc thaûi beänh vieän thì vieäc söû duïng bieän phaùp xöû lyù sinh hoïc baèng beå Aeroten cuõng khaù thích hôïp. Nhö vaäy beå Aeroten (phöông aùn 1) ñöôïc choïn ñeå thieát keá cho heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi beänh vieän Nguyeãn Traõi.
Baûng 6.1 : Toùm taét hieäu quaû xöû lyù nöôùc thaûi cuûa heä thoáng
Coâng trình ñôn vò
COD (mg/l)
BOD (mg/l)
SS (mg/l)
Ñaàu vaøo
Hieäu suaát
Ñaàu ra
Ñaàu vaøo
Hieäu suaát
Ñaàu ra
Ñaàu vaøo
Hieäu suaát
Ñaàu ra
Song chaén raùc
178
-
178
126
4%
120,96
148
4%
142,08
Beå ñieàu hoøa
178
5%
169,1
120,96
25%
90,72
142,08
4%
136,39
Beå Aeroten
169,1
88%
20,3
90,72
92%
7,3
136,39
-
136,39
Beå laéng
90,72
-
20,3
7,3
-
7,3
136,39
95%
6,82
Beå khöû truøng
20,3
-
20,3
7,3
-
7,3
136,39
-
6,82
(Nguoàn : Handbook of Water and Wastewater Treatment Technologies – CHEREMISINOFF, N.P – 2002)
CHÖÔNG 7 :
KEÁT LUAÄN VAØ KIEÁN NGHÒ
7.1 KEÁT LUAÄN
Ñeà taøi “Thieát keá heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi beänh vieän Nguyeãn Traõi” ñaõ giaûi quyeát nhöõng noäi dung sau :
Tìm hieåu veà thaønh phaàn, tính chaát, caùc phöông phaùp xöû lyù nöôùc thaûi beänh vieän, cuõng nhö hieän traïng quaûn lyù nguoàn thaûi naøy treân ñòa baøn thaønh phoá.
Tìm hieåu veà beänh vieän Nguyeãn Traõi nhö : qui moâ beänh vieän, dieän tích maët baèng,… vaø heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi ñang ñöôïc söû duïng taïi beänh vieän naøy.
Tính toaùn löu löôïng vaø ñeà xuaát phöông aùn xöû lyù thích hôïp.
Tính toaùn caùc coâng trình xöû lyù, bao goàm : song chaén raùc, beå ñieàu hoøa, beå buøn hoaït tính, beå laéng, beå khöû truøng, beå chöùa buøn vaø moät soá coâng trình phuï khaùc. Vôùi heä thoáng xöû lyù naøy, nöôùc thaûi ñaàu ra ñaït loaïi A (TCVN 1945 – 1995).
7.2 KIEÁN NGHÒ
Sau 3 thaùng khaûo saùt nghieân cöùu, em xin ñeà xuaát moät soá kieán nghò nhö sau :
Beänh vieän neân coù moät boä phaän chuyeân traùch veà quaûn lyù moâi tröôøng, boä phaän naøy coù nhieäm vuï vaän haønh heä thoáng xöû lyù, kieåm tra ño ñaïc caùc chæ tieâu chaát löôïng nöôùc ñaàu vaøo vaø ñaàu ra cuûa heä thoáng, khaéc phuïc nhöõng söï coá trong quaù trình vaän haønh heä thoáng xöû lyù.
Môû roäng theâm dieän tích maët baèng phuïc vuï coâng taùc xöû lyù nöôùc thaûi, thu gom raùc thaûi.