Luận văn Tổng quan về nước thải sinh hoạt GVHD: ThS. Phạm Anh Đức MỤC LỤC SVTH: Nguyễn Duy Hưng 2 GVHD: ThS. Phạm Anh Đức Chương I: TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI SINH HOẠT  Nước thải sinh hoạt là nước được thải bỏ sau khi sử dụng cho các mục đích sinh hoạt của cộng đồng: tắm, giặt giũ,tẩy rửa, vệ sinh cá nhân,… Chúng thường được thải ra từ các căn hộ, cơ quan, trường học, bệnh viện, chợ, và các công trình công cộng khác. Lượng nước thải sinh hoạt của một khu dân cư phụ thuộc vào dân số, vào tiêu chuẩn cấp nước và đặc điểm của hệ thống thoát nước. Tiêu chuẩn cấp nước sinh hoạt cho một khu dân cư phụ thuộc vào khả năng cung cấp nước của các nhà máy nước hay các trạm cấp nước hiện có. Các trung tâm đô thị thường có tiêu chuẩn cấp nước cao hơn so với các vùng ngoại thành và nông thôn, do đó lượng nước thải sinh hoạt tính trên một đầu người cũng có sự khác biệt giữa thành thị và nông thôn. Nước thải sinh hoạt ở các trung tâm đô thị thường thoát bằng hệ thống thoát nước dẫn ra các sông rạch, còn các vùng ngoại thành và nông thôn do không có hệ thống thoát nước nên nước thải thường được tiêu thoát tự nhiên vào các ao hồ hoặc thoát bằng biện pháp tự thấm.  Thành phần của nước thải sinh hoạt gồm 2 loại: • Nước thải nhiễm bẩn do chất bài tiết của con người từ các phòng vệ sinh • Nước thải nhiễm bẩn do các chất thải sinh hoạt: cặn bã từ nhà bếp, các chất rửa trôi, kể cả làm vệ sinh sàn nhà. Nước thải sinh hoạt chứa nhiều chất hữu cơ dễ bị phân huỷ sinh học, ngoài ra còn có cả các thành phần vô cơ, vi sinh vật và vi trùng gây bệnh rất nguy hiểm. Chất hữu cơ chứa trong nước thải bao gồm các hợp chất như protein(40-50%);hydrat cacbon(40- 50%). Nồng độ chất hữu cơ trong nước thải sinh hoạt dao động trong khoảng 150- 450mg/l theo trọng lượng khô. Có khoảng 20-40% chất hữu cơ khó bị phân huỷ sinh học. Ơ những khu dân cư đông đúc, điều kiện vệ sinh thấp kém, nước thải sinh hoạt không được xử lý thích đáng là một trong những nguồn gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng  !"# SVTH: Nguyễn Duy Hưng 3 GVHD: ThS. Phạm Anh Đức Tác hại đến môi trường của nước thải do các thành phần ô nhiễm tồn tại trong nước thải gây ra. • COD, BOD: sự khoáng hoá, ổn định chất hữu cơ tiêu thụ một lượng lớn và gây thiếu hụt oxy của nguồn tiếp nhận dẫn đến ảnh hưởng đến hệ sinh thái môi trường nước. Nếu ô nhiễm quá mức, điều kiện yếm khí có thể hình thành. Trong quá trình phân huỷ yếm khí sinh ra các sản phẩm như H 2 S, NH 3 , CH 4 , làm cho nước có mùi hôi thúi và làm giảm pH của môi trường. • SS: lắng đọng ở nguồn tếp nhận, gây điều kiện yếm khí. • Nhiệt độ: nhiệt độ của nước thải sinh hoạt thường không ảnh hưởng đến đời sống của thuỷ sinh vật nước. • Vi trùng gây bệnh: gây ra các bệnh lan truyền bằng đường nước như tiêu chảy, ngộ độc thức ăn, vàng da,… • Ammonia, P: đây là những nguyên tố dinh dưỡng đa lượng. Nếu nồng độ trong nước quá cao dẫn đến hiện tượng phú dưỡng hoá ( sự phát triển bùng phát của các loại tảo, làm cho nồng độ oxy trong nước rất thấp vào ban đêm gây ngạt thở và diệt vong các sinh vật, trong khi đó vào ban ngày nồng độ oxy rất cao do quá trình hô hấp của tảo thải ra ). • Màu: mất mỹ quan. • Dầu mỡ: gây mùi, ngăn cản khuếch tán oxy trên bề mặt. $%& '()!* + Nguồn nước mặt là sông hồ, kênh rạch, suối, biển, … nơi tiếp nhận nước thải từ khu dân cư, đô thị , khu công nghiệp hay các xí nghiệp công nghiệp. Một số nguồn nước trong số đó là nguồn nước ngọt quý giá, sống còn của đất nước, nếu để bị ô nhiễm do nước thải thì chúng ta phải trả giá rất đắt và hậu quả không lường hết. Vì vậy, nguồn nước phải được bảo vệ khỏi sự ô nhiễm do nước thải. Ô nhiễm nguồn nước mặt chủ yếu là do tất cả các dạng nước thải chưa xử lý xả vào nguồn nước làm thay đổi các tính chất hoá lý và sinh học của nguồn nước. Sự có mặt của các chất độc hại xả vào nguồn nước sẽ làm phá vỡ cân bằng sinh học tự nhiên của nguồn nước và kìm hãm quá trình tự làm sạch của nguồn nước. Khả năng tự làm sạch của nguồn SVTH: Nguyễn Duy Hưng 4 GVHD: ThS. Phạm Anh Đức nước phụ thuộc vào các điều kiện xáo trộn và pha loãng của nước thải với nguồn. Sự có mặt của các vi sinh vật, trong đó có các vi khuẩn gây bệnh, đe doạ tính an toàn vệ sinh nguồn nước. Biện pháp được coi là hiệu quả nhất để bảo vệ nguồn nước là: - Hạn chế số lượng nước thải xả vào nguồn nước. - Giảm thiểu nồng độ ô nhiễm trong nước thải theo qui địng bằng cách áp dụng công nghệ xử lý phù hợp đủ tiêu chuẩn xả ra nguồn nước. Ngoài ra, việc nghiên cứu áp dụng công nghệ sử dụng lại nước thải trong chu trình kín có ý ngiã đặc biệt quan trọng. SVTH: Nguyễn Duy Hưng 5 Chương II: TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT VÀ XỬ LÝ CẶN ,-./01 Xử lý cơ học là nhằm loại bỏ các tạp chất không hoà tan chứa trong nước thải và được thực hiện ở các công trình xử lý: song chắn rác, bể lắng cát, bể lắng, bể lọc các loại. Song chắn rác, lưới chắn rác làm nhiệm vụ giữ lại các chất bẩn kích thước lớn có nguồn gốc hữu cơ. Bể lắng cát được thiết kế trong công nghệ xử lý nước thải nhằm loại bỏ các tạp chất vô cơ, chủ yếu là cát chứa trong nước thải. Bể lắng làm nhiệm vụ giữ lại các tạp chất lắng và các tạp chất nổi chứa trong nước thải. Khi cần xử lý ở mức độ cao(xử lý bổ sung) có thể sử dụng các bể lọc, lọc cát, Về nguyên tắc, xử lý cơ học là giai đoạn xử lý sơ bộ trước khi xử lý tiếp theo.  ,-./1 Cơ sở của phương pháp xử lý sinh học nước thải là dựa vào khả năng oxy hoá các liên kết hữu cơ dạng hoà tan và không hoà tan của vi sinh vật – chúng sử dụng các liên kết đó như là nguồn thức ăn của chúng. Các công trình xử lý sinh học trong điều kiện tự nhiên gồm có:  Hồ sinh vật  Hệ thống xử lý bằng thực vật nước(lục bình, lau, sậy, rong- tảo, )  Cánh đồng tưới  Cánh đồng lọc  Đất ngập nước Các công trình xử lý sinh học trong điều kiện nhân tạo gồm có:  Bể lọc sinh học các loại  Quá trình bùn hoạt tính  Lọc sinh học tiếp xúc dạng trống quay(RBC)  Hồ sinh học thổi khí  Mương oxy hoá,…. 2-"3 Khử trùng nước thải là giai đoạn cuối cùng của công nghệ xử lý nước thải mhằm loại bỏ vi trùng và virus gây bệnh trước khi xả vào nguồn nước. Để khử trùng nước thải có thể sử dụng clo và các hợp chất chứa clo, có thể tiến hành khử trùng bằng ozôn, tia hồng ngoại, ion bạc, nhưng cần phải cân nhắc kỹ về mặt kinh tế. $$,-./ Nhiệm vụ của xử lý cặn ( cặn được tạo nên trong quá trình xử lý nước thải) là:  Làm giảm thể tích và độ ẩm của cặn  Ổn định cặn  Khử trùng và sử dụng lại cặn cho các mục đích khác nhau Rác (gồm các tạp chất không hoà tan kích thước lớn: cặn bã thực vật, giấy, giẻ lau, ) được giữ lại ở song chắn rác có thể được chở đến bãi rác( nếu lượng rác không lớn) hay nghiền rác và sau đó dẫn đến bể mêtan để tiếp tục xử lý. Cát từ các bể lắng được dẫn đến sân phơi cát để làm ráo nước và chở đi sử dụng vào mục đích khác. Cặn tươi từ bể lắng cát đợt một được dẫn đến bể mêtan để xử lý Một phần bùn hoạt tính (vi sinh vật lơ lửng) từ bể lắng đợt 2 được dẫn trở lại bể aeroten để tiếp tục tham gia quá trình xử lý (gọi là bùn hoạt tính tuần hoàn) , phần còn lại ( gọi là bùn hoạt tính dư) được dẫn đến bể nén bùn để làm giảm độ ẩm và thể tích, sau đó được dẫn vào bể mêtan để tiếp tục xử lý. Đối với các trạm xử lý nước thải xử dụng bể biophin với sinh vật dính bám, thì bùn lắng được gọi là màng vi sinh và được dẫn đến bể mêtan. Cặn ra khỏi bể mêtan có độ ẩm 96-97%. Để giảm thể tích cặn và làm ráo nước có thể ứng dụng các công trình xử lý trong điều kiện tự nhiên như: sân phơi bùn, hồ chứa bùn, hoặc trong điều kiện nhân tạo: thết bị lọc chân không, thết bị lọc ép, thiết bị li tâmcặn,… Độ ẩm của cặn sau xử lý đạt 55-75%. Để tiếp tục xử lý cặn có thể thực hiện sấy bằng nhiệt với nhiều dạng thiết bị khác nhau: thiết bị sấy dạng ống, dạng khí nén, dạng băng tải,…Sau khi sấy độ ẩm còn 25- 30% và cặn ở dạng hạt dễ dàng vận chuyển. Đối với các trạm xử lý công suất nh, việc xử lý cặn có thể tiến hành đơn giản hơn: nén và sau đó làm ráo nước ở sân phơi cặn trên nền cát. Chương III: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ VÀ THUYẾT MINH 4.56 Số dân khu đô thị 274.381 người định hướng đến năm 2020 Tiêu chuẩn dùng nước l/người.ngđêm = 150 l/người.ngđêm Lưu lượng nước thải sinh hoạt = 80% lưu lượng nước cấp Lưu lượng nước thải: = 33.000 m 3 /ng.đêm = 1,3.33000 = 42.900 m 3 /ngđêm = 0,5.33000 = 16.500 m 3 /ngđêm = 2. = 3.575 m 3 /h = 0,5. = 893,75 m 3 /h = = 0,993 m 3 /s = = 0,248 m 3 /s Lưu lượng trung bình giờ: = 1375 m 3 /h Lưu lượng trung bình giây: = 0,382 m 3 /s 6 Nồng độ chất bẩn trong nước thải sinh hoạt được xác định theo bảng 1.2 (theo TCXDVN 51:2006) như sau: • Hàm lượng chất lơ lửng:C ss = 65.10 3 /(150x0.8) = 541,6mg/l • Hàm lượng BOD 5 của nước thải đã lắng: 35.10 3 /(150x0.8) = 291,6 mg/l • Hàm lượng Nitơ amon của nước thải: 7.10 3 /(150x0.8) = 58,3 mg/l • Phốt phát (P 2 O 5 ) : 1,7.10 3 /(150x0.8) = 14,16 • Coliform : 8.6 x 10 4 (MPN/100 ml) • pH: 6,5 • COD = BOD/0,7 = 773,7 mg/l  ướ  ả  ầ "76 Chọn nguồn thải là kênh Nhiêu Lộc-Thị Nghè nên chọn nước thải sau khi xử lý đạt nguồn loại B (cột B QCVN 14:2008/BTNMT) TT Thông số Đơn vị Giá trị C (Cột B) 1 pH - 5 - 9 2 BOD5 (20 0C) mg/l 50 3 Tổng chất rắn lơ lửng (TSS) mg/l 100 4 Phosphat (PO 4 -3 ) mg/l 10 5 Amoni (tính theo N) mg/l 10 6 Tổng Coliforms MPN/100 ml 5.000 $890!&:7" ;-./6 Sơ đồ 1: Sơ đồ 2: Bể điều hòa Nguồn tiếp nhận nước thải Máy nghiền rác Sân phơi cát Nước thải đô thị Bể tiếp xúc Máng trộn Bể lắng ly tâm Bể bể aeroten đẩy Bể lắng cát thổi khí Song chắn rác Bể lắng đợt 1 B ể làm thoáng sơ bộ Bể nén bùn Sân phơi bùn [...]... trùng cho nước thải – tính bể tếp xúc: 5.10.1 Khử trùng nước thải bằng Clo: Lượng Clo hoạt tính cần thiết kế để khử trừng được tính theo cơng thức: Trong đó: Ya: lượng clo cần thiết để khử trùng (kg) Q: Lưu lượng tính tốn của nước thải a: liều lượng hoạt tính (theo điều 6.20.3 – TCXD 51-84) + nước thải sau xử lý cơ học: a = 10 (g/m3) + nước thải sau xử lý sinh học hồn tồn: a = 3 (g/m3) + nước thải sau... khỏi nước, và được xả vào sân phơi cát Sau đó nước thải được dẫn đến bể điều hòa lưu lượng Nước từ bể điều hồ được bơm đến bể lắng 1,sau đó nước được chảy qua bể bể aeroten Tại bể bể aeroten nước thải được xử lý bằng q trình sinh học lơ lửng hiếu khí Nước sau khi ra khỏi bể bể aeroten, được dẫn đến bể lắng đợt 2 là bể lắng ly tâm Nước sau xử lý sinh học được khử trùng bằng clo trong bể tiếp xúc Nước. .. điều hòa tháng của bùn hoạt tính dư, k= 1,15÷1,2 chọn k = 1,15 Lưu lượng bùn hoạt tính dư lớn nhất giờ dẫn vào bể nén bùn hoạt tính: = 13,35 m3/h Trong đó:Q: lưu lượng nước thải trung bình ngày đêm , Q = 33000m3/h Cd: hàm lượng bùn hoạt tính dư phụ thuộc vào đặc tính của bùn, Cd = 4000mg/l : hàm lượng bùn hoạt tính dư lớn nhất = 120,1 mg/l P: phần trăm lượng bùn hoạt tính tuần hồn về bể bể aeroten , P... THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ Lựa chọn sơ đồ 1 để xử lý nước thải: Máy nghiền rác Nước thải đơ thị Bể tiếp xúc Sân phơi cát Song chắn rác Bể lắng cát thổi khí Máng trộn Bể lắng ly tâm Nguồn tiếp nhận nước thải Sân phơi bùn Bể điều hòa Bể bể aeroten đẩy Bể lắng đợt 1 Bể làm thống sơ bộ Bể nén bùn Thuyết minh dây chuyền cơng nghệ: Nước thải đơ thị được lọc các chất thải rắn có kích thước lớn và đem qua máy nghiền... lượng nước thải qua mỗi bể: Q’ = = 0,4965 m3/s = 496,5 l/s Tra bảng III thủy lực ống gang => chọn ống phân phối nước có D = 600 mm, ứng với v = 1,758 m/s Hiệu suất lắng: E = 43% Hàm lượng chất lơ lửng trơi theo nước ra khỏi bể lắng I: = 284,5 mg/l Theo TCXD 51-84 điều 6.5.3 quy định rằng: nồng độ chất lơ lửng trong nước thải ở bể lắng I đưa vào bể Bể aeroten làm sạch sinh học hồn tồn hoặc vào các bể sinh. .. a: liều lượng clo hoạt tính, a=9g/m3 b: nồng độ clo hoạt tính trong nước lấy bằng độ hồ tan của clo trong nước của ejector,phụ thuộc vào nhiệt độ t0= 20-250C , b= 0,15÷ 0,12 %, chọn b=0,12% Lưu lượng tổng cộng cần cho nhu cầu trạm clorator: 14,5 m3/h Trong đó: q: lưu lượng nước cần thiết để làm bốc hơi clo Chọn q= 350 l/kg ρ : lượng nước cần thiết để hồ tan 1g clo.Dựa vào bảng Lượng nước cần thiết để... bỏ các tạp chất lơ lửng còn lại trong nước thải sau khi đã qua các cơng trình xử lý nước thải trước đó Ở đây các chất lơ lửng có tỷ trọng lớn hơn tỷ trọng của nước sẽ lắng xuống đấy, các chất lơ lửng có tỷ trọng nhẹ hơn sẽ nổi lên trên mặt nước và sẽ được thiết bị gạt cặn tập trung đến hố ga đặt ở bên ngồi Hàm lượng chất lơ lửng đợt I cần đạt ≥ 150mg/l Thể tích tổng cộng của bể lắng I được tính theo... hòa tan clo (Nguồn: Chủ biên Lâm Minh Triết Xử lý nước thải đơ thị & cơng nghiệp – Tính tốn thiết kế cơng trình NXB Đại Học Quốc Gia TPHCM - 2010.) Ta thấy: Với nhiệt độ của nước thải 250C có ρ =1 l/g Nước clo được dẫn ra máng trộn bằng ống cao su mềm nhiều lớp, đường kính ống 60 mm, với vận tốc 1,5 m/s 5.10.2 Tính tốn máng trộn: Để xáo trộn nước thải với clo dùng máng trộn vách ngăn có lỗ, thời gian... 1m2.h cần cấp 5m3 khơng khí) Lưu lượng khơng khí tổng cộng cần cung cấp cho bể lắng cát: = 150.3 = 450m3/h Trong đó : Qkk = lưu lượng khơng khí cung cấp cho một đơn ngun n =3 Lượng khơng khí trên một mét dài bể: l/s Lượng cát trung bình sinh ra mỗi ngày: m3/ngày Trong đó: = Lưu lượng nước thải trung bình ngày, =33.000m3/ngày q0 = lượng cát trong 1000 m3 nước thải, q0 = 0,15 m3 cát / 1000 m3 Chiều cao lớp... trình phân hủy kị khí ở bể metan Lượng bùn hoạt tính dư: Bd = α.Cll – Ctr = 1,3.99,58 – 25 = 104,454 mg/l Trong đó:α: hệ số lấy bằng 1,25÷1,35, với việc xử lý hồn tồn chọn α=1,3 Cll: hàm lượng chất lơ lửng của nước thải sau khi ra bể lắng đợt I, C ll = 99,58 mg/l Ctr: hàm lượng bùn hoạt tính trơi theo nước ra khỏi bể lắng đợt II, Ctr = 25mg/l Hàm lượng bùn hoạt tính lớn nhất: = k.Bd = 1,15.104,454 = . Luận văn Tổng quan về nước thải sinh hoạt GVHD: ThS. Phạm Anh Đức MỤC LỤC SVTH: Nguyễn Duy Hưng 2 GVHD: ThS. Phạm Anh Đức Chương I: TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI. nước thải sinh hoạt gồm 2 loại: • Nước thải nhiễm bẩn do chất bài tiết của con người từ các phòng vệ sinh • Nước thải nhiễm bẩn do các chất thải sinh hoạt: