Đồ Án Thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt đảm bảo tiêu chuẩn xả thải ra môi trường theo QCVN 14:20

Chương 1
Giới thiệu chung

1.1 Nhiệm vụ đồ án môn học

Nước thải sinh hoạt là nước sau khi được dùng cho các nhu cầu sống và sinh hoạt của con người thải ra như: nước từ các nhà bếp, nhà ăn, phòng vệ sinh, nước tắm rửa và giặt giũ, nước cọ rửa nhà cửa và các đồ dùng sinh hoạt. Nước thải sinh hoạt có thể đã qua các bể tự hoại của từng nhà hoặc không, chảy vào hệ thống cống dẫn của đô thị, tập trung về các trạm xử lý.

Nước thải sinh hoạt là một tổ hợp hệ thống phức tạp các thành phần vật chất, trong đó chất ô nhiễm bẩn thuộc nguồn gốc hữu cơ và vô cơ thường tồn tại dưới dạng không hòa tan, dạng keo và dạng hòa tan. Do tính chất hoạt động của đô thị mà chất nhiễm bẩn có trong nước thải thay đổi theo thời gian.Vì vậy nếu như nồng độ chất hữu cơ có trong nước thải đưa vào nguồn quá nhiều thì quá trình ôxy hóa diễn ra nhanh, nguồn oxy trong nước nguồn nhanh chống bị cạn kiệt và quá trình oxy hóa bị ngừng lại dẫn đến quá trình phân hủy kỵ khí xảy ra làm ô nhiễm nguồn nước.

Do đó nhiệm vụ của đồ án môn học là xử lý nước thải sinh hoạt đảm bảo tiêu chuẩn xả thải ra môi trường theo QCVN 14:2008/BTNMT.

1.2 Nội dung thực hiện

_ Giới thiệu lưu vực thiết kế
_ Lựa chọn công nghệ xử lý
_ Tính toán thiết kế
_ Tính toán kinh tế
_ Hoàn thành bản vẽ, gồm các bản vẽ:
1 bản vẽ mặt bằng
1 bản vẽ sơ đồ dây chuyền công nghệ
10 bản vẽ chi tiết công trình tự chọn.

Giới thiệu sơ lược khu vực thiết kế:



1.2.1 Về địa lý

Thành phố ABC có hình dạng như một cù lao tam giác với tổng diện tích 4,181km[SUP]2[/SUP]. Các hướng giáp với các quận của Tp.HCM.

Tổng số dân khoảng 109.000 người, mật độ dân số là 48.791 người/km[SUP]2[/SUP].

Phía Đông Bắc giáp Quận 2;

Phía Tây Bắc giáp Quận 1;

Phía Nam giáp Quận 7.

1.2.2 Khí hậu

Thành phố ABC nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa cận xích đạo, một năm có hai mùa mưa – khô rõ rệt. Mùa mưa được bắt đầu từ tháng 5 tới tháng 11, còn mùa khô từ tháng 12 tới tháng 4 năm sau. Nhiệt đó trung bình 27 °C, cao nhất lên tới 40 °C, thấp nhất xuống 13,8 °C. Lượng mưa trung bình của thành phố đạt 1.949 mm/năm, trung bình, độ ẩm không khí đạt bình quân/năm 79,5%.

Thành phố ABC chịu ảnh hưởng bởi hai hướng gió chính là gió mùa Tây – Tây Nam và Bắc – Ðông Bắc. Gió Tây – Tây Nam từ Ấn Độ Dương, tốc độ trung bình 3,6 m/s, vào mùa mưa. Gió Gió Bắc – Ðông Bắc từ biển Đông, tốc độ trung bình 2,4 m/s, vào mùa khô. Ngoài ra còn có gió tín phong theo hướng Nam – Đông Nam vào khoảng tháng 3 tới tháng 5, trung bình 3,7 m/s.

1.2.3 Thủy văn

Thành phố ABC có 3 mặt đều là thủy đạo:

Phía Đông Bắc là sông Sài Gòn dài 2.300m, bờ bên kia là Quận 2;

Phía Tây Bắc là kênh Bến Nghé dài 2.300m, bờ bên kia là Quận 1;

Phía Nam là kênh Tẻ dài 4.400m, bờ bên kia là Quận 7.

1.2.4 Tính chất nguồn nước thải

[TABLE="width: 347, align: center"]
[TR]
[TD]STT
[/TD]
[TD]Thông số
[/TD]
[TD]Đơn vị
[/TD]
[TD]Giá trị
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]1
[/TD]
[TD]pH
[/TD]
[TD]-
[/TD]
[TD]6
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]2
[/TD]
[TD]Alk
[/TD]
[TD]-
[/TD]
[TD]600
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]3
[/TD]
[TD]SS
[/TD]
[TD]mg/l
[/TD]
[TD]300
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]4
[/TD]
[TD]VSS
[/TD]
[TD]mg/l
[/TD]
[TD]210
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]5
[/TD]
[TD]Ca[SUP]2+[/SUP]
[/TD]
[TD]mg/l
[/TD]
[TD]200
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]6
[/TD]
[TD]COD[SUB]tc[/SUB]
[/TD]
[TD]mg/l
[/TD]
[TD]2500
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]7
[/TD]
[TD]sCOD
[/TD]
[TD]mg/l
[/TD]
[TD]2200
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]8
[/TD]
[TD]SO[SUB]4[/SUB][SUP]2-[/SUP]
[/TD]
[TD]mg/l
[/TD]
[TD]9
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]9
[/TD]
[TD]Coliform
[/TD]
[TD]MPN/100 ml
[/TD]
[TD]2 x 10[SUP]5[/SUP]
[/TD]
[/TR]
[/TABLE]


Mục lục

Chương 1
Giới thiệu chung
1.1 Nhiệm vụ đồ án môn học 1
1.2 Nội dung thực hiện 1
1.2.1 Về địa lý 1
1.2.2 Khí hậu: 2
1.2.3 Thủy văn: 2
1.2.4 Tính chất nguồn nước thải: 2

Chương 2
Tính toán lưu lượng thiết kế mạng lưới thoát nước
2.1 Tính toán lưu lượng nước thải sinh hoạt của khu dân cư 3
2.2 Tính toán lưu lượng công cộng 3
2.2.1 Bệnh viện 3
2.2.2 Trường học 3
2.2.3 Khách sạn 4
2.3 Tính toán lưu lượng cho nhà máy sản xuất gang 4
2.3.1 Lưu lượng nước thải sản xuất. 4
2.3.2 Lưu lượng nước thải sinh hoạt: 5
2.3.3 Lưu lượng nước tắm của công nhân 5
2.3.4 Tổng lưu lượng của nhà máy 5
2.4 Tổng lưu lượng nước thải của thành phố 5

Chương 3
Lựa chọn dây chuyền công nghệ
3.1 Thành phần nước thải 7
3.2 Các phương án lựa chọn công nghệ 8
3.2.1 Phương án 1 8
3.2.2 Phương án 2 10

Chương 4
Tính toán thiết kế các công trình đơn vị theo phương án 1
4.1 Tính toán ngăn tiếp nhận nước thải 11
4.2 Tính toán thiết kế song chắn rác 11
4.2.1 Tính toán mương dẫn nước thải đến Song chắn rác 11
4.2.2 Tính toán thiết kế Song chắn rác 12
4.3 Tính toán thiết kế bể lắng cát 16
4.4 Bể điều hòa 19
4.5 Tính toán thiết kế bể lắng đợt 1 (bể lắng ngang) 21
4.6 Tính toán thiết kế bể UASB 26
4.6.1 Tính thể tích và kích thước bể UASB 26

4.6.2 Xác định thời gian lưu nước, chiều cao phần chứa nước của bể UASB
27
4.6.3 Xác định thời gian lưu bùn 27
4.6.4 Xác định VSS 28
4.6.5 Tốc độ sinh khí CH4 28
4.6.6 Năng lượng thu được từ CH4 29
4.6.7 Nhu cầu độ kiềm 29
4.6.8 Thiết kế bể UASB 30
4.7 Tính toán thiết kế bể thổi khí 34
4.7.1 Điều kiện thiết kế và giả thiết 34
4.7.2 Các thông số sử dụng trong thiết kế 34
4.8 Tính toán thiết kế bể lắng đợt 2 40
4.8.1 Diện tích của bể lắng 40
4.8.2 Xác định chiều cao bể 41
4.8.3 Thời gian lưu nước trong bể lắng 42
4.9 Tính toán thiết kế bể tiếp xúc 43
4.9.1 Khử trùng nước thải bằng Clo 43
4.9.2 Tính toán bể tiếp xúc 45
4.9.3 Tính toán máng trộn vách ngăn 46
4.9.4 Tính toán công trình xả nước thải sau xử lý vào sông 47
4.10 Tính toán công trình xử lý bùn 48

Chương 5
Thiết kế phương án 2
5.1 Xác định trục cho RBC bậc 1 50
5.2 Chọn số dãy và số bậc xử lý. 50
5.3 Tính nồng độ sBOD sau mỗi bậc xử lý của mỗi dãy 50
5.4 Kiểm tra tải trọng hữu cơ và thủy lực. 51

Chương 6
Tính toán kinh tế
6.1 Chi phí xử lý theo phương án 1 52
6.1.1 Vốn đầu tư 52
6.1.2 Chi phí hóa chất và năng lượng 53
6.1.3 Nhân công vận hành 54
6.1.4 Chi phí xử lý 55
6.1.5 Thời gian hoàn vốn 55
6.2 Chi phí xử lý theo phương án 2 55
6.2.1 Vốn đầu tư 55
6.2.2 Chi phí hóa chất và năng lượng 56
6.2.3 Nhân công vận hành 57
6.2.4 Chi phí xử lý 58
6.2.5 Thời gian hoàn vốn 58

Chương 7
Kết luận và kiến nghị
7.1 Kết luận 59
7.2 Kiến nghị 59
Tài liệu tham khảo 60