Đ án môn h c GVHD: Lê Ng c Thuấnn LỜI NÓI ĐẦU Lời em xin gửi tới lời biết ơn sâu sắc đến thầy cô khoa mơi trường ,trường ĐẠI HỌC TÀI NGUN MƠI TRƯỜNG HÀ NỘI hướng dẫn, giúp đỡ em việc hoàn thành đồ án môn công nghệ môi trường Em xin gửi lời cảm ơn tới thầy giáo Lê Ngọc Thuấn người trực tiếp hướng dẫn đưa tư vấn tốt để em hoàn thiện đồ án Do đồ án mơn cơng nghệ mơi trường đồ án tổng hợp nhiều kiến thức chuyên ngành thân em chưa tích lũy đầy đủ kinh nghiệm, kĩ tốt nên trình thực đồ án khơng tránh khỏi sai sót, nhầm lẫn Kính mong thầy góp ý để em có kiến thức tích lũy cho Em xin chân thành cảm ơn thầy cô Sinh viên thực Nguyễn Thị Hạt SVTH: Nguyễn Thị Hạt- LDH2KM3n Thị Hạt- LDH2KM3 Hạt- LDH2KM3t- LDH2KM3 Đ án môn h c GVHD: Lê Ng c Thuấnn CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG I GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐỒ ÁN MÔN HỌC 1.1 Mục tiêu đề tài: 1.2 Nội dung thực hiện: II TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI SINH HOẠT 1.Giới thiệu chung nước thải sinh hoạt .2 Các phương pháp xử lý nước thải CHƯƠNG II: CÁC THÔNG SỐ THIẾT KẾ VÀ SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ Đề xuất phương án Lựa chọn phương án 12 CHƯƠNG III: TÍNH TỐN CÁC CƠNG TRÌNH XỬ LÝ 14 Song chắn rác .14 Ngăn tiếp nhận nước thải 18 3.Bể điều hòa 19 Bể lắng đợt I .23 Tính tốn Bể Aerotank (bể sinh học hiếu khí) 28 6.Bể lắng đợt II 38 Bể tiếp xúc – khử trùng 41 Bể chứa bùn: .46 Máy ép bùn: .47 CHƯƠNG IV: KẾT LUẬN 48 SVTH: Nguyễn Thị Hạt- LDH2KM3n Thị Hạt- LDH2KM3 Hạt- LDH2KM3t- LDH2KM3 Page Đ án môn h c GVHD: Lê Ng c Thuấnn CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG I GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐỒ ÁN MÔN HỌC 1.1 Mục tiêu đề tài: - Từ liệu, tính toán đưa các biện pháp xử lý nước thải sinh hoạt cho hợp lý với tiêu chuẩn xả thải nước thải sinh hoạt - Từ thiết lập sơ đồ cơng nghệ cho xử lý tất thông số theo yêu cầu đầu (bao gồm phần tính tốn lẫn thuyết minh cụ thể) - Từ kiến thức học biết áp dụng để tính tốn thiết bị - Vận dụng khả sáng tạo, tìm tịi thân, khả làm việc độc lập, nắm bắt vấn đề cần phải thực cho hợp lý 1.2 Nội dung thực hiện: - Ban đầu nhận dạng xử lý số liệu đề ra; - Đề xuất sơ đồ thuyết minh sơ đồ cơng nghệ - Tính tốn cơng trình hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt theo số liệu cho sẵn - Vẽ sơ đồ công nghệ, sơ đồ mặt bố trí cơng trình vẽ chi tiết thiết bị - Hoàn thiện báo cáo II TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI SINH HOẠT 1.Giới thiệu chung nước thải sinh hoạt Các hoạt động người gắn liền với nhu cầu sử dụng nước cho mục đích khác : cho đời sống sinh hoạt hàng ngày từ thải nguồn nước thải tương ứng SVTH: Nguyễn Thị Hạt- LDH2KM3n Thị Hạt- LDH2KM3 Hạt- LDH2KM3t- LDH2KM3 Page Đ án môn h c GVHD: Lê Ng c Thuấnn Nước thải sinh hoạt loại nước thải phát sinh từ hoạt động sinh hoạt cộng đồng dân cư như: khu vực đô thị, trung tâm thương mại, khu vực vui chơi giải trí, quan cơng sở,… Các thành phần nhiễm đặc trưng thường thấy nước thải sinh hoạt BOD5, COD, Nitơ Phốt Một yếu tố gây ô nhiễm quan trọng nước thải sinh hoạt loại mầm bệnh lây truyền vi sinh vật có phân Vi sinh vật gây bệnh cho người bao gồm nhóm virus, vi khuẩn, nguyên sinh bào giun sán Nếu không kiểm sốt, quản lý tốt khơng có biện pháp xử lý hữu hiệu, dịng thải gây nên nhiều vấn đề nan giải ngập úng đường phố, ô nhiễm môi trường ô nhiễm nguồn nước, phá vỡ mối cân sinh thái tự nhiên làm vẻ mỹ quan Hiện nước thải sinh hoạt thường thoát hệ thống thoát nước dẫn trực tiếp sông, rạch, Thành phần nước thải sinh hoạt gồm loại - Nước thải nhiễm bẩn chất tiết người từ phòng vệ sinh - Nước thải nhiễm bẩn chất thải sinh hoạt Lượng nước thải sinh hoạt dân cư phụ thuộc vào dân số đặc điểm hệ thống thoát nước Nước thải sinh hoạt chữa nhiều chất hữu dễ bị phân hủy sinh học, ngồi cịn có thành phần vơ cơ, vi sinh vật vi trùng gây bệnh nguy hiểm Chất hữu chứa nước thải sinh hoạt bao gồm chất như: protein (40-50%), hydratcacbon (40-50%), chất béo (5-10%), nồng độ chất hữu nước thải sinh hoạt dao động khoảng 150-450mg/l Lượng nước thải sinh hoạt dao động phạm vi lớn, tùy thuộc vào mức sống thói quen người dân, tính 80% lượng nước cấp SVTH: Nguyễn Thị Hạt- LDH2KM3n Thị Hạt- LDH2KM3 Hạt- LDH2KM3t- LDH2KM3 Page Đ án môn h c GVHD: Lê Ng c Thuấnn Các phương pháp xử lý nước thải Với thành phần ô nhiễm tạp chất nhiễm bẩn có tính chất khác nhau, từ loại chất khơng tan đến chất tan hợp chất tan nước, việc xử lý nước thải sinh hoạt loại bỏ tạp chất đó, làm nước đưa nước vào nguồn tiếp nhận đưa vào tái sử dụng Việc lựa chọn phương pháp xử lý thích hợp thường đặc điểm loại tạp chất có nước thải Nguyên tắc lựa chọn công nghệ xử lý nước thải phụ thuộc vào: - Thành phần tính chất nước thải - Lưu lượng chế độ xả thải - Mức độ cần thiết xử lý nước thải - Đặc điểm nguồn tiếp nhận - Điều kiện địa chất thuỷ văn, khí hậu khu vực dự kiến xây dựng - Điều kiện mặt địa hình khu vực dự kiến xây dựng trạm xử lý nước thải - Điều kiện vận hành quản lý hệ thống xử lý nước thải - Điều kiện sở hạ tầng (cấp điện, cấp nước, giao thông) Các phương pháp xử lý nước thải sinh hoạt thường sử dụng a Phương pháp xử lý hóa học: Phương pháp xử lý hóa học thường dùng hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt gồm có: trung hịa, oxy hóa khử, tạo kết tủa phản ứng phân hủy hợp chất độc hại Cơ sở phương pháp xử lý phản ứng hóa học diễn chất nhiễm hóa chất thêm vào, đó, ưu điểm phương pháp có hiệu xử lý cao, thường sử dụng hệ thống xử lý nước khép kín Tuy nhiên, phương pháp hóa học có nhược điểm chi phí vận hành cao, SVTH: Nguyễn Thị Hạt- LDH2KM3n Thị Hạt- LDH2KM3 Hạt- LDH2KM3t- LDH2KM3 Page Đ án môn h c GVHD: Lê Ng c Thuấnn khơng thích hợp cho hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt với quy mơ lớn Bản chất phương pháp hố lý trình xử lý nước thải sinh hoạt áp dụng q trình vật lý hố học để đưa vào nước thải chất phản ứng để gây tác động với tạp chất bẩn, biến đổi hoá học, tạo thành chất khác dạng cặn chất hồ tan khơng độc hại gây ô nhiễm môi trường b Phương pháp xử lý hoá - lý: Phương pháp thường áp dụng để xử lý nước thải là: keo tụ, tuyển nổi, đông tụ, hấp phụ, trao đổi ion, thấm lọc ngược siêu lọc… Giai đoạn xử lý hố lý giai đoạn xử lý độc lập xử lý với phương pháp học, hoá học, sinh học cơng nghệ xử lý nước thải hồn chỉnh Phương pháp hố lý giải pháp cuối giai đoạn xử lý sơ cho giai đoạn c Phương pháp xử lý sinh học: Phương pháp thường dùng để loại chất phân tán nhỏ, keo hữu hoà tan (đơi vơ cơ) khỏi nước thải Ngun lí phương pháp dựa vào hoạt động sống vi sinh vật có khả phân huỷ, bẻ gẫy đại phân tử hữu thành chất đơn giản hơn, đồng thời chúng sử dụng chất có nước thải làm nguồn dinh dưỡng Cacbon, Nitơ, Phơtpho, Kali Q trình xử lý sinh học điều kiện nhân tạo đạt mức hoàn toàn (xử lý sinh học hoàn toàn) với BOD giảm tới 90-95% khơng hồn tồn với BOD giảm tới 40-80% Phương pháp sinh học phương pháp triệt để nhất, tạo sản phẩm thân thiện với thiên nhiên biến đổi chất có hại trở thành hữu ích Quá SVTH: Nguyễn Thị Hạt- LDH2KM3n Thị Hạt- LDH2KM3 Hạt- LDH2KM3t- LDH2KM3 Page Đ án mơn h c GVHD: Lê Ng c Thuấnn trình xử lý hiếu khí bùn hoạt tính q trình xử lý sinh học thường ứng dụng Trên ba cách xử lý nước thải sinh hoạt phổ biến nay, nhiên, tùy thành phần tính chất nước thải, mức độ cần thiết xử lý nước thải, lưu lượng chế độ xả thải, đặc điểm nguồn tiếp nhận, điều kiện mặt bằng, điều kiện vận hành quản lý hệ thống xử lý nước thải, điều kiện sở hạ tầng… để ta chọn công nghệ xử lý nước thải phù hợp SVTH: Nguyễn Thị Hạt- LDH2KM3n Thị Hạt- LDH2KM3 Hạt- LDH2KM3t- LDH2KM3 Page Đ án môn h c GVHD: Lê Ng c Thuấnn CHƯƠNG II: CÁC THÔNG SỐ THIẾT KẾ VÀ SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ - Nguồn thải loại: Nước thải sinh hoạt Công suất thải nước: 5000 m3/ngày đêm QCVN14:2008 Giá trị đầu vào Vượt TT Thông số Đơn vị đo Giá trị CB Nhiệt độ o C - 25 Kxl pH - 5-9 6,5 -7,5 Kxl BOD5 mg/l 50 250 lần 350 3,5 lần COD mg/l 100 (QCVN08:2008/ BTNMT) TS mg/l - 350 - SS mg/l 100 150 1,5 lần N-NH4 mg/l 10 15 1,5 lần QCVN14:2008/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia nước thải sinh hoạt - Trong Kxl: khơng xử lý Nhận xét giá trị nằm giới hạn cho phép là: nhiệt độ, pH cần giữ ổn định, thông số vượt quy chuẩn như: BOD5, SS, N-NH , riêng thông số SVTH: Nguyễn Thị Hạt- LDH2KM3n Thị Hạt- LDH2KM3 Hạt- LDH2KM3t- LDH2KM3 Page Đ án môn h c GVHD: Lê Ng c Thuấnn COD quy chuẩn không quy định nên so sánh với quy chuẩn tương ứng ( QCVN08: 2008/BTNMT)Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia chất lượng nước mặt cột B2 vượt 3,5 lần nên thơng số cần có cơng trình xử lý phù hợp Đề xuất phương án Từ số liệu đầu đưa thấy nước thải sau điều hịa có tỷ lệ BOD 5/ COD = 250/350 = 0.7 > 0.5 hàm lượng BOD 5(250mg/l) khơng q cao: thích hợp cho q trình xử lý phương pháp sinh học hiếu khí, có đề xuất sơ đồ cơng trình xử lý sau: Phương án 1: Nước thải chưa xử lý Song chắn rác Xử lý rác Bể lắng cát Sân phơi cát Hố thu nước thải Bùn thải Bể nén bún Bể SBR Bể khử trùng dd Cl2 Máy ép bùn Nước Thải sau xử lý SVTH: Nguyễn Thị Hạt- LDH2KM3n Thị Hạt- LDH2KM3 Hạt- LDH2KM3t- LDH2KM3 Page Đ án mơn h c GVHD: Lê Ng c Thuấnn Hình 1a: sơ đồ dây truyền xử lý nước thải sinh hoạt phương án Thuyết minh sơ đồ phương án 1: Nước thải từ trình sinh hoạt qua song chắn rác chảy qua song chắn rác nhằm giữ lại tạp chất thô bảo vệ bơm, van, đường ống … Đến bể lắng cát Loại bỏ cặn vơ lớn cát, sỏi…có kích thước hạt > 0,2 mm bảo vệ trang thiết bị động (bơm) tránh mài mòn giảm cặn lắng ống, mương dẫn bể phân hủy giảm tần suất làm bể phân hủy sau thải thải đưa sang bể SBR diễn trình sau: Bể SBR cơng trình xử lý sinh học nước thải bùn hoạt tính, diễn q trình thổi khí, lắng bùn gạn nước thải Các chất hữu bị oxy hóa giai đoạn thổi khí Ngồi ra, hệ thống aeroten hoạt động gián đoạn khử nito photpho sinh hóa điều chỉnh trình hiếu khí, thiếu khí kỵ khí bể việc thay đổi chế độ cung cấp oxy Cơ chế q trình: - Oxy hóa hợp chất hữu không chứa nitơ (gluxit, hydrocacbua, axit hữu ) CXHYOZ + ( x + y - z vsv )O2 xCO2 + y H2O + E - Oxy hóa hợp chất hữu chứa nitơ (protein, axitamin ) CxHyOzN +(x + y - z + vsv )O2 xCO2 + y H2O + NH3 + E - Quá trình oxy hóa hợp chất hữu để tổng hợp sinh khối vsv SVTH: Nguyễn Thị Hạt- LDH2KM3n Thị Hạt- LDH2KM3 Hạt- LDH2KM3t- LDH2KM3 Page