Đồ án Tính toán, thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt cho Khu dân cư Đất Mới, xã Tân Bình, huyện DĩAn, tỉnh Bình Dương, công suất 450m 3 /ngày.đêm

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP. HCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT CHO KHU DÂN CƯ ĐẤT MỚI XÃ TÂN BÌNH, HUYỆN DĨ AN, TỈNH BÌNH DƯƠNG CÔNG SUẤT 450 M3/NGÀY ĐÊM NGÀNH : MÔI TRƯỜNG CHUYÊN NGÀNH : KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN : Th.S VÕ HỒNG THI SINH VIÊN THỰC HIỆN : HOÀNG THẾ LỰC MSSV : 09B1080040 LỚP : 09HMT2 TP.HỒ CHÍ MINH, NĂM 2011 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐHKTCN TPHCM ĐỘC LẬP – TỰ DO – HẠNH PHÚC KHOA: MT & CN SINH HỌC ---o0o--- NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ và tên : Hoàng Thế Lực MSSV: 09B1080040 Ngành : Môi trường Lớp: 09HMT2 1. Đầu đề Đồ án tốt nghiệp “Tính toán, thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt cho Khu dân cư Đất Mới, xã Tân Bình, huyện Dĩ An, tỉnh Bình Dương, công suất 450m3/ngày.đêm” 2. Nhiệm vụ - Giới thiệu Khu dân cư Đất Mới; - Tổng quan về thành phần, tính chất và đặc trưng nước thải sinh hoạt; - Xây dựng phương án công nghệ xử lý nước thải cho Khu Dân Cư Đất Mới, xã Tân Bình, huyện Dĩ An, tỉnh Bình Dương, công suất 450m3/ngày.đêm; - Tính toán các công trình đơn vị theo phương án đề xuất; - Dự toán kinh tế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt; - Bố trí công trình và vẽ mặt bằng tổng thể trạm xử lý theo phương án đã chọn; - Vẽ sơ đồ mặt cắt công nghệ (theo nước, cao độ công trình); - Vẽ chi tiết các công trình đơn vị hoàn chỉnh. 3. Ngày giao Đồ án tốt nghiệp : 01/11/2010 4. Ngày hoàn thành Đồ án tốt nghiệp : 08/03/2011 5. Giáo viên hướng dẫn : Th.S Võ Hồng Thi Nội dung và yêu cầu Đồ án tốt nghiệp đã được thông qua Bộ môn. Tp.HCM, ngày … tháng … năm 2011 CHỦ NHIỆM BỘ MÔN (Ký và ghi rõ họ tên) Th.S Võ Hồng Thi NGƯỜI HƯỚNG DẪN CHÍNH (Ký và ghi rõ họ tên) Th.S Võ Hồng Thi PHẦN DÀNH CHO KHOA Người duyệt (chấm sơ bộ): ................................ Ngày bảo vệ: ...................................................... Điểm tổng kết: .................................................... Nơi lưu trữ Đồ án tốt nghiệp: ............................. LỜI CAM ĐOAN Em xin cam đoan đây là đồ án tốt nghiệp của em, do em tự thực hiện, không sao chép. Những kết quả và các số liệu trong đồ án chưa được ai công bố dưới bất cứ hình thức nào. Em xin hoàn toàn chịu trách nhiệm trước nhà trường về sự cam đoan này. Tp.HCM, ngày 08 tháng 03 năm 2011 Sinh viên Hoàng Thế Lực LỜI CẢM ƠN Trong quá trình thực hiện Đồ án tốt nghiệp, em đã nhận được sự giúp đỡ và ủng hộ rất lớn của các Thầy, Cô, người thân và bạn bè. Đó là động lực rất lớn giúp em hoàn thành tốt Đồ án tốt nghiệp. Lời đầu tiên, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Cô Th.S Võ Hồng Thi đã tận tình hướng dẫn, cung cấp cho em những kiến thức và kinh nghiệm quý báu trong quá trình thực hiện Đồ án tốt nghiệp. Em cũng xin gửi lời cám ơn đến Ban giám hiệu Trường Đại học Kỹ Thuật Công Nghệ TP HCM, Ban chủ nhiệm khoa Môi trường và Công nghệ sinh học, cùng tất cả các thầy cô trong khoa, đã tạo điều kiện để em hoàn thành tốt Đồ án này. Cuối cùng, không thể thiếu được là lòng biết ơn đối với gia đình, bạn bè và những người thân yêu nhất đã động viên tinh thần và giúp đỡ em trong quá trình thực hiện Đồ án tốt nghiệp. Xin chân thành cảm ơn! Tp.HCM, ngày 08 tháng 03 năm 2011 Sinh viên. Hoàng Thế Lực i MỤC LỤC Trang TRANG PHỤ BÌA NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC ................................................................................................................... i DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ....................................................................... iv DANH MỤC BẢNG ................................................................................................... v DANH MỤC HÌNH .................................................................................................. vi LỜI MỞ ĐẦU ............................................................................................................. 1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KHU DÂN CƯ ĐẤT MỚI ................................ 4 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG ................................................................................ 4 1.2 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN TẠI KHU VỰC ................................................. 5 1.2.1 Vị trí địa lý ...................................................................................... 5 1.2.2 Địa chất thủy văn ............................................................................ 5 1.2.3 Địa hình địa chất công trình ............................................................ 5 1.2.4 Khí tượng thủy văn ......................................................................... 6 1.3 ĐIỀU KIỆN KINH TẾ - XÃ HỘI KHU VỰC ........................................... 7 1.3.1 Điều kiện xã hội huyện Dĩ An ........................................................ 7 1.3.2 Điều kiện kinh tế khu vực ............................................................... 8 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI SINH HOẠT & CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT ...................................... 10 2.1 TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI SINH HOẠT ....................................... 10 2.1.1 Nguồn phát sinh, đặc tính nước thải sinh hoạt .............................. 10 2.1.2 Thành phần, tính chất nước thải sinh hoạt .................................... 11 2.2 CÁC THÔNG SỐ Ô NHIỄM ĐẶC TRƯNG CỦA NƯỚC THẢI .......... 11 2.2.1 Thông số vật lý ............................................................................. 11 2.2.2 Thông số hóa học .......................................................................... 12 2.2.3 Thông số vi sinh vật học ............................................................... 14 ii 2.3 TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI .......... 15 2.3.1 Phương pháp xử lý cơ học ............................................................ 15 2.3.2 Phương pháp xử lý hoá lý ............................................................. 17 2.3.3 Phương pháp xử lý hoá học .......................................................... 19 2.3.4 Phương pháp xử lý sinh học ......................................................... 19 CHƯƠNG 3: LỰA CHỌN, ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI PHÙ HỢP VỚI KHU DÂN CƯ ĐẤT MỚI .......................................................... 25 3.1 TÍNH CHẤT NƯỚC THẢI ĐẦU VÀO ................................................... 25 3.2 TIÊU CHUẨN XẢ THẢI ......................................................................... 25 3.3 ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ ........................................................... 26 3.3.1 Phương án 1 .................................................................................. 27 3.3.2 Phương án 2 .................................................................................. 28 3.4 LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ PHÙ HỢP ...................................... 28 3.4.1 So sánh hai phương án xử lý ......................................................... 28 3.4.2 So sánh về kỹ thuật quản lý và vận hành của hai phương án ....... 29 3.4.3 Lựa chọn phương án xử lý ............................................................ 30 3.5 THUYẾT MINH CÔNG NGHỆ XỬ LÝ LỰA CHỌN ........................... 30 CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN CHI TIẾT CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ ............. 32 4.1 MỨC ĐỘ CẦN THIẾT XỬ LÝ VÀ THÔNG SỐ TÍNH TOÁN ............ 32 4.1.1 Lưu lượng nước thải cần xử lý ...................................................... 32 4.1.2 Mức độ cần thiết xử lý .................................................................. 32 4.2 TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ ........................................... 34 4.2.1 Song chắn rác ................................................................................ 34 4.2.2 Ngăn tiếp nhận .............................................................................. 38 4.2.3 Bể tách dầu mỡ ............................................................................. 39 4.2.4 Bể điều hòa ................................................................................... 41 4.2.5 Bể Aerotank .................................................................................. 46 4.2.6 Bể lắng II ...................................................................................... 57 4.2.7 Bể chứa trung gian ........................................................................ 62 4.2.9 Bể tiếp xúc khử trùng .................................................................... 70 4.2.10 Bể chứa và nén bùn ....................................................................... 72 CHƯƠNG 5: DỰ TOÁN KINH TẾ TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI ................... 75 iii 5.1 DỰ TOÁN CHI PHÍ XÂY DỰNG ........................................................... 75 5.2 DỰ TOÁN CHI PHÍ THIẾT BỊ ............................................................... 76 5.3 TÍNH TOÁN CHI PHÍ VẬN HÀNH HỆ THỐNG .................................. 79 5.3.1 Chi phí hóa chất (TH) ................................................................... 79 5.3.2Chi phí năng lượng (Điện) ................................................................ 79 5.3.3 Chi phí cho nhân công vận hành ................................................... 80 5.3.4 Chi phí bảo dưỡng, sửa chữa ........................................................ 80 5.3.5 Chi phí khấu hao ........................................................................... 81 5.3.6 Chi phí xử lý 1m3 nước thải .......................................................... 81 KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ ...................................................................................... 82 TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................... 83 PHỤ LỤC BẢN VẼ iv DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT BOD : Biochemical Oxygen Demand _Nhu cầu oxy sinh hóa,mg/l COD : Chemical Oxygen Demand _Nhu cầu oxy hóa học, mg/l DO : Dissolved Oxygen _Oxy hòa tan, mg/l F/M : Food/Micro – organism_Tỷ số lượng thức ăn và lượng vi sinh vật KCN : Khu công nghiệp MLSS : Mixed Liquor Suspended Solid _Chất rắn lơ lửng trong bùn, mg/l MLVSS : Mixed Liquor Volatite Suspended Solid _Chất rắn lơ lửng bay hơi trong bùn lỏng, mg/l N : Nitơ P : Photpho SS : Suspended Solid _Chất rắn lơ lửng, mg/l SVI : Sludge Volume Index_ Chỉ số thể tích bùn, ml/g VSS : Volatite Suspended Solid _ Chất rắn lơ lửng bay hơi, ml/g XLNT : Xử lý nước thải QCVN : Quy chuẩn Việt Nam TCXD : Tiêu chuẩn xây dựng v DANH MỤC BẢNG Trang Bảng 2.1 Tải trọng chất bẩn theo đầu người. ............................................................ 10 Bảng 2.2 Ứng dụng quá trình xử lý hoá học. ............................................................ 19 Bảng 3.1 Thành phần nước thải sinh hoạt đặc trưng. ............................................... 25 Bảng 3.1 Bảng so sánh bể Aerotank và bể lọc sinh học. .......................................... 29 Bảng 4.1 Hệ số không điều hòa chung ...................................................................... 33 Bảng 4.2 Hệ số  để tính sức cản cục bộ của song chắn ......................................... 36 Bảng 4.3 Thông số tính toán song chắn rác .............................................................. 37 Bảng 4.4 Tổng hợp tính toán bể thu gom .................................................................. 39 Bảng 4.5 Thông số thiết kế bể tách dầu .................................................................... 41 Bảng 4.6 Tổng hợp tính toán bể điều hoà ................................................................. 46 Bảng 4.8 Tổng hợp tính toán bể Aerotank ................................................................ 57 Bảng 4.9 Tổng hợp tính toán bể lắng đợt II .............................................................. 62 Bảng 4.10 Kích thước vật liệu lọc ............................................................................. 64 Bảng 4.11 Tốc độ rửa ngược bằng nước và khí đối với bể lọc cát một lớp và lọc Anthracite .................................................................................................................. 66 Bảng 4.12 Các thông số thiết kế bể lọc áp lực .......................................................... 70 Bảng 4.13 Tổng hợp tính toán bể tiếp xúc ................................................................ 72 Bảng 4.14 Tổng hợp tính toán của bể chứa bùn ....... Error! Bookmark not defined. Bảng 5.1 Dự toán chi phí xây dựng .......................................................................... 75 Bảng 5.2 Dự toán chi phí thiết bị .............................................................................. 76 Bảng 5.3 Chi phí điện năng tiêu thụ .......................................................................... 79 Bảng 5.4 Thống kê chi phí nhân công vận hành ....................................................... 80 vi DANH MỤC HÌNH Trang Hình 2.1 Bể UASB .................................................................................................... 24 Hình 3.1 Dây chuyền công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt phương án 1. ................ 27 Hình 3.2 Dây chuyền công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt phương án 2. ................ 28 Hình 4.1 Tiết diện ngang các loại thanh chắn rác. .................................................... 36 Tính toán, thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt cho khu dân cư Đất Mới GVHD: Th.S Võ Hồng Thi SVTH : Hoàng Thế Lực Trang 1 LỜI MỞ ĐẦU A. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Bình Dương là một tỉnh nằm trong vùng kinh tế trọng điểm phía Nam tiếp giáp với Thành phố Biên Hòa và Tp.HCM, là thành phố có nền kinh tế phát triển vào bậc nhất khu vực phía Nam, thu hút một lượng vốn đầu tư rất lớn trong nước và ngoài nước về các mặt : công nghiệp, dịch vụ và nông nghiệp. Trong những năm gần đây tình hình đô thị hóa trên địa bàn huyện Dĩ An, tỉnh Bình Dương ngày càng phát triển, với sự góp mặt của đông đảo các đơn vị kinh tế. Tuy nhiên với sự phát triển kinh tế không đồng đều trên địa bàn Bình Dương, cùng với thực trạng dân nhập cư ngày càng tăng ngoài mặt tích cực tất yếu cũng phát sinh các vấn đề đi kèm. Khu dân cư Đất Mới là một phần của huyện Dĩ An, tỉnh Bình Dương được xây dựng nhằm giải quyết vấn đề nhà ở đáp ứng nhu cầu an cư lạc nghiệp cho dân cư. Tuy nhiên trong giai đoạn khu dân cư Đất Mới đi vào hoạt động các tác động tiêu cực ảnh hưởng đến môi trường nảy sinh là tất yếu. Môi trường không khí, nước mặt, nước ngầm… đều bị tác động ở nhiều mức độ khác nhau do các loại chất thải phát sinh. Đặc biệt là vấn đề nước thải, với quy mô khu nhà ở khoảng 3.700 người thì hàng ngày lượng nước sinh hoạt thải ra ngoài là tương đối lớn. Về lâu dài nếu không có biện pháp xử lý khắc phục thì sẽ gây ảnh hưởng đến nguồn tiếp nhận nước thải. Trước tình hình đó việc xây dựng trạm xử lý nước thải tập trung cho khu dân cư Đất Mới là cần thiết nhằm đạt tới sự hài hoà lâu dài, bền vững giữa nhu cầu phát triển kinh tế xã hội và bảo vệ môi trường một cách thiết thực nhất. Do đó đề tài “Tính toán thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt cho khu dân cư Đất Mới, xã Tân Bình, huyện Dĩ An, tỉnh Bình Dương” được hình thành. B. MỤC ĐÍCH ĐỀ TÀI Tính toán, thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt cho khu dân cư Đất Mới GVHD: Th.S Võ Hồng Thi SVTH : Hoàng Thế Lực Trang 2 Tính toán, thiết kế chi tiết hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt cho khu dân cư Đất Mới, xã Tân Bình, huyện Dĩ An, tỉnh Bình Dương, công suất 450 m3/ngày đêm, để nước thải sau khi qua hệ thống xử lý đạt quy chuẩn QCVN 14:2008, cột B trước khi thải ra hệ thống thoát nước chung của khu vực. C. PHẠM VI ĐỀ TÀI Đề tài giới hạn trong việc tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt cho khu dân cư Đất Mới. D. NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI - Tìm hiểu vị trí địa lý, tự nhiên, điều kiện kinh tế - xã hội và hiện trạng môi trường tại huyện khu vực xây dựng hệ thống xử lý nước thải; - Xác định đặc tính nước thải: lưu lượng, thành phần, tính chất, nguồn xả thải; - Đưa ra các phương án xử lý và chọn phương án xử lý hiệu quả nhất để thiết kế hệ thống xử lý nước thải của khu dân cư; - Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt trên dây chuyền công nghệ đã đề xuất chi tiết; - Dự toán chi phí xây dựng, thiết bị, hóa chất, chi phí vận hành trạm xử lý nước thải. E. PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN Phương pháp thu thập số liệu: Thu thập số liệu về dân số, điều kiện tự nhiên làm cơ sở để đánh giá hiện trạng và tải lượng ô nhiễm do nước thải sinh hoạt gây ra khi Dự án hoạt động. Phương pháp so sánh: So sánh ưu khuyết điểm của các công nghệ xử lý để đưa ra giải pháp xử lý chất thải có hiệu quả hơn. Phương pháp trao đổi ý kiến: Trong quá trình thực hiện đề tài đã tham khảo ý kiến của giáo viên hướng dẫn về vấn đề có liên quan. Tính toán, thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt cho khu dân cư Đất Mới GVHD: Th.S Võ Hồng Thi SVTH : Hoàng Thế Lực Trang 3 Phương pháp tính toán: Sử dụng các công thức toán học để tính toán các công trình đơn vị của hệ thống xử lý nước thải, chi phí xây dựng và vận hành hệ thống. Phương pháp đồ họa: Dùng phần mềm Autocad để mô tả kiến trúc công nghệ xử lý nước thải. F. Ý NGHĨA ĐỀ TÀI Đề tài góp phần vào việc tìm hiểu và thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt tại khu dân cư Đất Mới xã Tân Bình, huyện Dĩ An, tỉnh Bình Dương, từ đó góp phần vào công tác bảo vệ môi trường, cải thiện tài nguyên nước ngày càng trong sạch hơn. Giúp các nhà quản lý làm việc hiệu quả và dễ dàng hơn. Hạn chế việc xả thải bừa bãi làm suy thoái và ô nhiễm tài nguyên nước. G. KẾT CẤU ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đồ án tốt nghiệp gồm: - Chương 1: Tổng quan khu dân cư Đất mới. - Chương 2: Tổng quan về nước thải sinh hoạt và các phương pháp xử lý nước thải sinh hoạt. - Chương 3: Lựa chọn, đề xuất công nghệ xử lý nước thải phù hợp với khu dân cư Đất Mới. - Chương 4: Tính toán chi tiết các công trình đơn vị. - Chương 5: Dự toán kinh tế trạm xử lý nước thải. - Chương 6: Kết luận và kiến nghị. Tính toán, thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt cho khu dân cư Đất Mới GVHD: Th.S Võ Hồng Thi SVTH : Hoàng Thế Lực Trang 4 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ KHU DÂN CƯ ĐẤT MỚI 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG Khu đất quy hoạch xây dựng khu dân cư Đất Mới nằm trong cụm công nghiệp Tân Bình là một trong những cụm Công nghiệp mới phát triển của huyện Dĩ An, tỉnh Bình Dương, có tiềm năng phát triển mạnh mẽ về mọi mặt. Do có vị trí địa lý thuận lợi và nền đất có cấu tạo địa chất tốt nên hiện nay trên địa bàn cụm công nghiệp đã có một số nhà máy sản xuất công nghiệp đã và đang chuẩn bị đi vào hoạt động. Hiện nay, cụm công nghiệp Tân Bình tiếp tục có nhiều dự án liên doanh, liên kết đầu tư sản xuất thu hút đông đảo lực lượng lao động tại địa phương và từ các nơi khác đến. Mật độ dân số tại khu vực có xu hướng tăng nhanh, đa số là công nhân lao động từ nơi khác đến và người dân địa phương tái định cư trên nền quy hoạch. Nhu cầu về nhà ở với mức giá phù hợp là rất cần thiết trong thời điểm hiện nay và trong tương lai. Mặt bằng chung toàn khu cụm công nghiệp đã có nhiều công ty đầu tư xây dựng khu dân cư đáp ứng nhu cầu ở cho người lao dộng như khu dân cư công ty Liên Anh, khu dân cư công ty Đại Quang,… Song, so với nhu cầu ở trong khu vực nếu tính cả những người muốn chọn nơi đây là nơi định cư lâu dài cho mình thì vẫn chưa đáp ứng đủ. Do đó việc thực hiện quy hoạch khu dân cư Đất Mới do công ty Cổ Phần Đất Mới làm chủ đầu tư là rất cần thiết trong thời điểm hiện tại và đón đầu nhu cầu nhà ở trong thời gian sau này. Một mặt đáp ứng nhu cầu ở cho người lao động, đem lại tính đồng bộ và hoàn chỉnh về cơ sở hạ tầng cho cụm công nghiệp. Mặt khác tạo nên tính ổn định bền vững cho khu vực, góp phần thúc đẩy tính ổn định kinh tế - xã hội trên điạ bàn xã Tân Bình,