Đồ án Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt thành phố Tân An, tỉnh Long An công suất 4500m3/ngày đêm

z  ĐỀ ÁN TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT THÀNH PHỐ TÂN AN, TỈNH LONG AN CÔNG SUẤT 4500M3/ NGÀY ĐÊM BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HÒA XÃ HỘI CHŨ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐH KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP. HCM ĐỘC LẬP – TỰ DO – HẠNH PHÚC KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ CÔNG NGHỆ SINH HỌC  oOo NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ và Tên: LÊ TIẾN KỲ MSSV: 106108040 Ngành học: KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG Lớp: 07DMT1 1. Tên đề tài Đồ án tốt nghiệp: Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt thành phố Tân An, tỉnh Long An công suất 4500m3/ ngày.đêm. 2. Nhiệm vụ Đồ án tốt nghiệp: - Tổng quan về xử lý nước thải sinh hoạt. - Giới thiệu điều kiện tự nhiên, kinh tế, văn hóa – xã hội, điều kiện cơ sở hạ tầng và hiện trạng môi trường thành phố Tân An, tỉnh Long An. - Đề xuất công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt thành phố Tân An, tỉnh Long An. - Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải đã đề xuất. - Dự trù kinh phí thực hiện. 3. Ngày giao Đồ án tốt nghiệp: 01/04/2011 4. Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 12/07/2011 5. Họ tên giáo viên hướng dẫn: Th.S Trần Thị Tường Vân Nội dung và yêu cầu đồ án tốt nghiệp đã được thông qua Bộ môn. TP.HCM, ngày…..tháng….năm 2011 Chủ nhiệm khoa Giáo viên hướng dẫn (Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên)) PHẦN DÀNH CHO KHOA, BỘ MÔN Người duyệt (chấm sơ bộ): …………………………………………… Đơn vị: ………………………………………………………………… Ngày bảo vệ: …………………………………………………………... Điểm tổng kết: ………………………………………………………… PHẦN NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... PHẦN NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ĐỒ ÁN TỐT NGHỆP GVHD: Trần Thị Tường Vân SVTH: Lê Tiến Kỳ MSSV: 107108040 i MỤC LỤC CHƯƠNG MỞ ĐẦU ............................................... Error! Bookmark not defined. 1. Lý do chọn đề tài ........................................... Error! Bookmark not defined. 2. Mục tiêu của đề tài ......................................... Error! Bookmark not defined. 3. Giới hạn của đề tài ......................................... Error! Bookmark not defined. 4. Nội dung nghiên cứu ...................................... Error! Bookmark not defined. 5. Phương pháp nghiên cứu................................ Error! Bookmark not defined. CHƯƠNG I: CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢIError! Bookmark not defined. 1.1 Phương pháp xử lý cơ học............................ Error! Bookmark not defined. 1.1.1. Song chắn rác và lưới chắn rác ............. Error! Bookmark not defined. a. Song chắn rác ......................................... Error! Bookmark not defined. b. Lưới chắn rác. ......................................... Error! Bookmark not defined. 1.1.2. Bể lắng cát............................................ Error! Bookmark not defined. 1.1.3. Bể tách dầu mỡ ..................................... Error! Bookmark not defined. 1.1.4. Bể điều hòa .......................................... Error! Bookmark not defined. 1.1.5. Bể lắng ................................................................................................. 7 1.1.6. Bể lọc ................................................... Error! Bookmark not defined. 1.2. Phương pháp xử lý hóa học ......................... Error! Bookmark not defined. 1.2.1. Phương pháp trung hoà ......................... Error! Bookmark not defined. 1.2.2. Phương pháp đông tụ và keo tụ............. Error! Bookmark not defined. 1.2.3. Phương pháp điện hoá học .................... Error! Bookmark not defined. 1.2.4. Oxy hóa khử ......................................... Error! Bookmark not defined. ĐỒ ÁN TỐT NGHỆP GVHD: Trần Thị Tường Vân SVTH: Lê Tiến Kỳ MSSV: 107108040 ii 1.2.5. Phương pháp quang xúc tác .................. Error! Bookmark not defined. 1.3 Phương pháp xử lý hóa lý ............................ Error! Bookmark not defined. 1.3.1. Tuyển nổi ............................................. Error! Bookmark not defined. 1.3.2. Tuyển nổi phân tán không khí bằng thiết bị cơ học.Error! Bookmark not defined. 1.3.3. Tuyển nổi phân tán không khí bằng máy bơm khí nén (qua các vòi phun, qua các tấm xốp). ................................. Error! Bookmark not defined. 1.3.4. Tuyển nổi với tách không khí từ nước (tuyển nổi chân không; tuyển nổi không áp; tuyển nổi có áp hoặc bơm hỗn hợp khí nước).Error! Bookmark not defined. 1.3.5. Tuyển nổi điện, tuyển nổi sinh học và hoá học.Error! Bookmark not defined. 1.3.6. Trích ly ................................................. Error! Bookmark not defined. 1.3.7. Hấp thụ ................................................. Error! Bookmark not defined. 1.3.8. Hấp phụ ................................................ Error! Bookmark not defined. 1.3.9. Chưng bay hơi ...................................... Error! Bookmark not defined. 1.3.10. Trao đổi ion ........................................ Error! Bookmark not defined. 1.3.11. Tách bằng màng ................................. Error! Bookmark not defined. a. Thẩm thấu ngược .................................... Error! Bookmark not defined. b. Siêu lọc ................................................... Error! Bookmark not defined. c. Thẩm tách và điện thẩm tách ................... Error! Bookmark not defined. 1.4. Phương pháp xử lý sinh học ........................ Error! Bookmark not defined. 1.4.1 Sơ lược về các vi sinh vật trong việc xử lý nước thảiError! Bookmark not defined. 1.4.2 Công trình xử lý trong điều kiện tự nhiênError! Bookmark not defined. 1.4.2.1. Cánh đồng tưới công cộng và bãi lọcError! Bookmark not defined. 1.4.2.2. Ao hồ sinh học ............................... Error! Bookmark not defined. ĐỒ ÁN TỐT NGHỆP GVHD: Trần Thị Tường Vân SVTH: Lê Tiến Kỳ MSSV: 107108040 iii 1.4.3 Các công trình xử lý nhân tạo ................ Error! Bookmark not defined. 1.4.3.1. Các công trình xử lý sinh học hiếu khíError! Bookmark not defined. 1.4.3.2. Các công trình xử lý sinh học kị khíError! Bookmark not defined. 1.5. Phương pháp khử trùng ............................... Error! Bookmark not defined. 1.5.1 Khử trùng bằng Clo và hợp chất của CloError! Bookmark not defined. 1.5.2. Khử trùng bằng Ôzôn (03): ................... Error! Bookmark not defined. 1.5.3. Khử trùng bằng tia cực tím ................... Error! Bookmark not defined. 1.5.4. Khử trùng bằng một số phương pháp khácError! Bookmark not defined. 1.6. Phương pháp xử lý cặn: .............................. Error! Bookmark not defined. 1.7. Một số công nghệ xử lý nước thải của các đô thị ở Việt NamError! Bookmark not defined. CHƯƠNG II: TỔNG QUAN VỀ THÀNH PHỐ TÂN AN, TỈNH LONG AN .................................................................................. Error! Bookmark not defined. 2.1. Sơ lược về tỉnh Long An ............................. Error! Bookmark not defined. 2.1.1. Điều kiện tự nhiên, xã hội tỉnh Long AnError! Bookmark not defined. 2.2. Sơ lược về thành phố Tân An, tỉnh Long An: ............................................ 48 CHƯƠNG III: LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝError! Bookmark not defined. 3.1. Nguồn gốc, thành phần và tính chất nước thải sinh hoạt.Error! Bookmark not defined. 3.2 Các chỉ tiêu cơ bản về chất lượng nước thải sinh hoạtError! Bookmark not defined. 3.2.1. Các chỉ tiêu lí học ................................. Error! Bookmark not defined. 3.2.2. Các chỉ tiêu hóa học và sinh hóa. .......... Error! Bookmark not defined. 3.3. Xác định các thông số tính toán .................. Error! Bookmark not defined. 3.3.1. Xác định lưu lượng tính toán nước thải sinh hoạt thành phố Tân AnError! Bookmark not defined. ĐỒ ÁN TỐT NGHỆP GVHD: Trần Thị Tường Vân SVTH: Lê Tiến Kỳ MSSV: 107108040 iv 3.3.2. Xác định nồng độ bẩn của nước thải sinh hoạt của thành phố Tân An.Error! Bookmark not defined. 3.3.3. Xác định mức độ cần xử lý nước thải. .. Error! Bookmark not defined. 3.4. Đề xuất các phương án xử lý nước thải sinh hoạtError! Bookmark not defined. 3.4.1. Phương án 1. ........................................ Error! Bookmark not defined. 3.4.2. Phương án 2 ....................................................................................... 70 CHƯƠNG IV: THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT .................................................................................. Error! Bookmark not defined. 4.1. Các thông số tính toán:................................ Error! Bookmark not defined. 4.2. Tính toán thiết kế các phương án: ............... Error! Bookmark not defined. 4.2.1. Phương án 1. ........................................ Error! Bookmark not defined. 4.2.1.1. Song chắn rác (SCR) ...................... Error! Bookmark not defined. 4.2.1.2. Ngăn tiếp nhận. .............................. Error! Bookmark not defined. 4.2.1.3. Bể điều hòa. ................................... Error! Bookmark not defined. 4.2.1.4. Bể lắng I ........................................ Error! Bookmark not defined. 4.2.1.5. Bể Aerotank ................................... Error! Bookmark not defined. 4.2.1.6. Bể lắng II ....................................... Error! Bookmark not defined. 4.2.1.7. Bể tiếp xúc – khử trùng. Khử trùng bằng ClorinError! Bookmark not defined. 4.2.1.8. Bể chứa bùn ................................... Error! Bookmark not defined. 4.2.1.9. Máy ép bùn .................................... Error! Bookmark not defined. 4.2.2. Phương án 2 ......................................... Error! Bookmark not defined. 4.2.2.1. Bể lọc sinh học nhỏ giọt ................. Error! Bookmark not defined. 4.2.2.2. Bể lắng II. ...................................... Error! Bookmark not defined. ĐỒ ÁN TỐT NGHỆP GVHD: Trần Thị Tường Vân SVTH: Lê Tiến Kỳ MSSV: 107108040 v 4.2.2.3. Sân phơi bùn. ............................... Error! Bookmark not defined.1 CHƯƠNG V: KHAI TOÁN KINH TẾ VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁNError! Bookmark not defined. 5.1. Tính toán kinh tế cho phương án 1: ............. Error! Bookmark not defined. 5.1.1 Vốn đầu tư xây dựng. ............................ Error! Bookmark not defined. 5.1.1.1 Vốn đầu tư xây dựng ....................... Error! Bookmark not defined. 5.1.1.2 Vốn đầu tư trang thiết bị ................. Error! Bookmark not defined. 5.1.2. Chi phí quản lý và vận hành: ................ Error! Bookmark not defined. 5.1.2.1 Chi phí nhân công ........................... Error! Bookmark not defined. 5.1.2.2 Chi phí điện năng .......................... Error! Bookmark not defined.4 5.1.2.3 Chi phí hóa chất .............................. Error! Bookmark not defined. 5.1.2.4 Chi phí bảo trì, sửa chữa ................. Error! Bookmark not defined. 5.1.3 Tổng chi phí đầu tư. .............................. Error! Bookmark not defined. 5.2. Tính toán kinh tế cho phương án 2: ............. Error! Bookmark not defined. 5.2.1 Vốn đầu tư xây dựng: ............................ Error! Bookmark not defined. 5.2.1.1 Vốn đầu tư xây dựng ....................... Error! Bookmark not defined. 5.2.1.2 Vốn đầu tư trang thiết bị ................. Error! Bookmark not defined. 5.2.2. Chi phí quản lý và vận hành: ................ Error! Bookmark not defined. 5.2.2.1 Chi phí nhân công ........................... Error! Bookmark not defined. 5.2.2.2 Chi phí điện năng ............................ Error! Bookmark not defined. 5.2.2.3 Chi phí hóa chất .............................. Error! Bookmark not defined. 5.2.2.4 Chi phí bảo trì, sửa chữa ................. Error! Bookmark not defined. 5.2.3 Tổng chi phí đầu tư. ......................... Error! Bookmark not defined.8 ĐỒ ÁN TỐT NGHỆP GVHD: Trần Thị Tường Vân SVTH: Lê Tiến Kỳ MSSV: 107108040 vi 5.3. So sánh 2 phương án. .............................................................................. 118 CHƯƠNG VI: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ........ Error! Bookmark not defined. 6.1. Kết luận. ..................................................... Error! Bookmark not defined. 6.2. Kiến nghị .................................................... Error! Bookmark not defined. TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................... Error! Bookmark not defined. ĐỒ ÁN TỐT NGHỆP GVHD: Trần Thị Tường Vân SVTH: Lê Tiến Kỳ MSSV: 107108040 vii DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 3.1 Các chất ô nhiễm quan trọng trong quá trình xử lý nước thải sinh hoạt. 56 Bảng 3.2. Loại và số lượng các vi sinh vật trong nước thải sinh hoạt ................... 60 Bảng 3.3: Kết quả phân tích các mẫu nước thải ................................................... 65 Bảng 3.4: Giá trị trung bình của các chỉ tiêu của các mẫu phân tích..................... 65 Bảng 3.5. Đặc tính của nước thải sinh hoạt (mg/L) .............................................. 66 Bảng 3.6: Mức độ xử lý cần đạt được .................................................................. 67 Bảng 4.1: Kết quả tính toán mương dẫn và SCR.................................................. 75 Bảng 4.2: Tóm tắt thông số tính toán ngăn tiếp nhận ........................................... 77 Bảng 4.3: Tóm tắt các thông số thiết kế bể điều hòa ........................................... 80 Bảng 4.4: Tóm tắt các thông số thiết kế bể lắng 1 ................................................ 85 Bảng 4.5: Tóm tắt các thông số thiết kế bể Aerotank ........................................... 92 Bảng 4.6: Tóm tắt các thông số thiết kế bể lắng 2 ................................................ 97 Bảng 4.7: Tóm tắt các thông số thiết kế bể khử trùng ........................................ 101 Bảng 4.8: Tóm tắt các thông số thiết kế bể lọc sinh học nhỏ giọt ....................... 107 Bảng 4.9: Các thông số thiết kế bể lắng 2 phương án 2 ...................................... 111 Bảng 5.1: chi phí đầu tư xây dựng phương án 1 ................................................. 113 Bảng 5.2: chi phí đầu tư trang thiết bị phương án 1 ........................................... 113 Bảng 5.3: Chi phí điện năng phương án 1 .......................................................... 114 Bảng 5.4: Chi phí đầu tư xây dựng phương án 2 ................................................ 115 Bảng 5.5: Chi phí đầu tư trang thiết bị phương án 2 .......................................... 116 Bảng 5.6: chi phí điện năng phương án 2 ........................................................... 117 Bảng 5.7: So sánh chi phí 2 phương án .............................................................. 118 ĐỒ ÁN TỐT NGHỆP GVHD: Trần Thị Tường Vân SVTH: Lê Tiến Kỳ MSSV: 107108040 viii DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1: Song chắn rác ........................................................................................ 4 Hình 1.2: Quá trình tạo bông cặn ........................................................................... 9 Hình 1.3: Phương pháp quang xúc tác ................................................................. 13 Hình 1.4: Đồ thị điển hình về sự tăng trưởng của vi sinh vật trong bể xử lý sinh học ...................................................................................................................... 22 Hình 1.5: Đồ thị điển hình về sự tăng trưởng của các vi sinh vật trong bể xử lý sinh học ............................................................................................................... 23 Hình 1.6: Sơ đồ làm việc của bể Aeroten truyền thống ........................................ 26 Hình 1.7: Sơ đồ làm việc của Bể Aeroten có ngăn tiếp xúc ................................. 27 Hình 1.8: Sơ đồ làm việc của bể Aeroten làm thoáng kéo dài .............................. 27 Hình 1.9: Sơ đồ làm việc của Bể Aeroten khuấy trộn hoàn chỉnh ....................... 28 Hình 1.10: Bể Oxytank ........................................................................................ 28 Hình 1.11: Bể USAB ........................................................................................... 32 Hình 2.1: Bản đồ vị trí địa lý tỉnh Long An ......................................................... 42 Hình 3.1: Vị trí lấy mẫu cống xả chín