Đồ án Xử lý nước thải bệnh viện, thiết kế chi tiết, tính toán đầy đủ

VIỆN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ VÀ QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG ĐỒ ÁN XỬ LÝ KHÍ THẢI ĐỀ TÀI: TÌM HIỂU CÔNG NGHỆ, TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÔ HÌNH XỬ LÝ KHÍ THẢI KẾT HỢP GIỮA CYCLONE VÀ TÚI VẢI GVHD : TRẦN THỊ HIỀN LỚP : MT2 TP.HCM THÁNG 12 NĂM 2010 MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU 1 CHƯƠNG I: I.1/ Khái niệm về nước thải bệnh viện 2 I.2/ Tình hình xả thải nguồn nước thải bệnh viện 2 I.3/ Nguồn phát nước thải, đặc tính nước thải bệnh viện và hiện trạng ô nhiễm 4 I.3.1/ Nguồn phát nước thải bệnh viện 4 I.3.2/ Đặc điểm nước thải bệnh viện 6 I.4/ Đặc trưng về vi trùng và giun sán của nước thải bệnh viện 10 I.5/ Nguy cơ dịch bệnh do ô nhiễm nguồn nước từ nước thải bệnh viện 11 I.6/ Những yêu cầu chung đối với thoát nước thải bệnh viện 12 CHƯƠNG II: CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI BỆNH VIỆN II.1/ Tóm tắt quy trình xử lý nước thải 13 II.2/ Yêu cầu chung cho các phương án xử lý nước thải bệnh viện 13 II.3/ Đề xuất các phương án xử lý nước thải bệnh viện 14 II.3.1/ Xử lý sinh học bằng bể sinh học tiếp xúc hiếu khí 16 II.3.2/ Xử lý sinh học bằng bùn hoạt tính 19 II.3.3/ Xử lý sinh học bằng màng vi sinh dính bám với công nghệ lọc nhỏ giọt 23 CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ 24 III.1/ Đặc trưng dòng vào và yêu cầu xử lý 24 III.1.1/ Xác định lưu lượng nước thải cần tính toán 24 III.1.2/ Tính chất nước thải cần xử lý 25 III.1.3/Yêu cầu xử lý 25 III.2/ Tính toán 26 III.2.1/ Bể arotank 27 III.2.2/ Bể lắng ly tâm 37 LỜI MỞ ĐẦU   Không khí có ý nghĩa to lớn đối với con người ,trong một ngày thì một người cần khoảng 1,8 ÷ 2,5 Lít nước uống, khoảng 1,4 kg thức ăn nhưng cần một lượng không khí khoảng 14 kg tương đương 12m³ không khí. Con người có thể không uống nước từ 2 ÷ 4 ngày và không ăn gì trong 2 tuần nhưng không thể thiếu không khí trong vài phút. Người ta có thể đun sôi nước, nấu chín thức ăn để hạn chế ảnh hưởng do ô nhiễm nhưng họ phải sử dụng không khí xung quanh để thở ngay cả lúc không khí đó bị ô nhiễm. Chính vì thế mà không khí có vai trò rất quan trọng đối với con người. Ô nhiễm không khí là sự tăng các loại nồng độ của các chất có trong không khí vượt quá giới hạn cho phép hoặc sự hiện diện trong không khí một hay nhiều chất ô nhiễm như bụi, khói, khí , chất bay hơi,… làm thay đổi thành phần không khí sạch. Nếu không xử lý ô nhiễm này thì sẽ gây ra các tác hại đến môi trường như làm giảm khả năng quang hợp của cây xanh ,… đồng thời còn có ảnh hưởng gián tiếp và trực tiếp đến sức khoẻ và đời sống xã hội của con người,có nguy cơ gây tác hại đến động thực vật, vật liệu. Từ những phân tích trên ,nên việc phải xử lý ô nhiễm nói chung và xử lý bụi nói riêng là yêu cầu bức thiết của chúng ta. Để xử lý bụi kim loại một cách hiệu quả nhất, cần lựa chọn các thiết bị xử lý phù hợp với tính chất hoá học lý học của loại bụi cần xử lý. CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ BỤI I. 1/ Giới thiệu chung về bụi: Nguồn gốc gây ô nhiễm không khí: Tự nhiên: núi lửa, cháy rừng… Nhân tạo: các ngành công nghiệp (thực phẩm, hóa chất, luyện kim…), giao thông vận tải… Trong đó thường chúng ta quan tâm đến chất độc hại và bụi. Bụi được định nghĩa là một hệ thống gồm hai pha: pha khí và pha rắn rời rặc, trong đó các hạt có kích thước khoảng một phân tử đến kích thước nhìn thấy được, có khả năng tốn tại ở dạng lơ lửng trong thời gian dài ngắn khác nhau tùy theo cỡ hạt. Bụt còn có tính cháy nổ, tự bốc cháy như: bụi sơn, hữu cơ plastic…ta cần biết nồng độ an toàn của các loại này. Có nhiều cách phân loại bụi cụ thể: I.1.1/ Phân loại theo kích thước có các loại sau: Bụi thô, cát bụi: gồm những hạt rắn có kích thước hạt d > 75µm được hình thành trong quá trình tự nhiên hay cơ khí như nghiền, tán, dập… Bụi: hạt chất rắn có kích thước hạt d = 5,75µm được hình thành như bụi thô. Khói: gồm các hạt là thể rắn hay lỏng, được tạo ra trong quá trình đốt cháy nhiên liệu hay quá trình ngưng tụ, có kích thước d = 1,5µm. Đặc điểm quan trọng là có tính khuếch tán rất ổn định trong khí quyển. Khói mịn: gồm những hạt chất rắn có kích thước d < 1µm. Sương: hạt chất lỏng có d < 10µm. Loại hạt này ở một nồng độ nhất định làm giảm tầm nhìn, còn được gọi là sương giả. I.1.2/ Phân loại theo tính kết dính của bụi: Bụi không kết dính: xỉ khô, thạch anh, đất khô… Bụi kết dính yếu: bụi từ lò cao, abatic, tro bụi, đá…trong bụi có chứa nhiều chất cháy. Bụi có tính kết dính: bụi kim loại, than bụi tro mà không chứa chất cháy, bụi sữa, mùn cưa… Bụi có tính kết dính mạnh: bụi xi măng, thạch cao, sợi bông, len muối natri… I.1.3/ Theo độ dẫn điện: Bụi có điện trở thấp: nhanh trung hòa điện, dễ bị lôi cuốn trở lại dòng khí. Bụi có điện trở cao: hiệu quả xử lý không cao. Bụi có điện trở trung bình: thích hợp cho các phương pháp xử lý. I.1.4/ Dựa vào tác động đến sức khỏe con người: Bụi độc: chì, thủy ngân… Bụi độc tính thấp: cát, sỏi đá… bệnh viện chứa vô số loại vi trùng, virus và các mầm bệnh sinh học khác trong máu mủ, dịch, đờm, phân của người bệnh, các loại hóa chất độc hại từ cơ thể và chế phẩm điều trị, thậm chí cả chất phóng xạ. Do đó, nó được xếp vào danh mục chất thải nguy hại. Nước thải bệnh viện không chỉ ô nhiễm thông thường (ô nhiễm khoáng chất và các chất hữu cơ) còn có chứa những tác nhân gây bệnh như vi trùng, động vật nguyên sinh gây bệnh, trứng giun, virus. Chúng đặc biệt nhiều nếu ở bệnh viện có khoa truyền nhiễm. Còn nguy hiểm hơn về phương diện dịch tễ là nước thải của những bệnh viện truyền nhiễm chuyên khoa, các trại điều dưỡng bệnh lao và những cơ sở lây nhiễm khác. I.2/ Tình hình xả thải nguồn nước thải bệnh viện: Hiện nay ở TP.HCM mỗi ngày có hơn 20.000m3 nước thải từ các bệnh viện chưa qua xử lý đã xả thải trực tiếp ra hệ thống cống thoát nước công cộng của thành phố, gây ô nhiễm nguồn nước các kênh rạch, sông ngòi ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe cộng đồng. Nhiều bệnh viện thuộc thành phố như Nguyễn Tri Phương, BV Ung Bướu, BV Chấn thương chỉnh hình, BV Tai Mũi Họng luôn đầu tư cơ sở vật chất, mua sắm trang thiết bị, mở rộng dịch vụ khám chữa bệnh, trong khi đó việc xây dựng hệ thống xử lý nước thải vẫn bỏ ngõ. TP HCM hiện còn trên 40 bệnh viện chưa có hệ thống xử lý nước đạt chuẩn và 35 cơ sở khác thậm chí chưa có cả hệ thống xử lý, nước bẩn đi thẳng xuống cống thoát nước và ra môi trường. Ở nhiều bệnh viện lớn đóng tại thành phố nước thải cũng chỉ qua bể phốt rồi đổ thẳng ra cống. Khi đó, nước chỉ mới giảm được một phần chất hữu cơ và vẫn còn rất nhiều vi sinh vật gây bệnh. Nhưng ở rất nhiều bệnh viện tuyến huyện, ngay cả bể phốt cũng không có, nước thải y tế cứ chảy ra ngoài nguyên trạng. Còn ở Hà Nội, tổng lượng nước thải các bệnh viện khoảng 6.000m3/ngày. Theo Cảnh sát môi trường (Bộ Công an), 6 bệnh viện là: K Việt Đức, Phụ sản Trung ương, Phụ sản Hà Nội, Đống Đa, Hai Bà Trưng - Thanh Nhàn đều không có hệ thống xử lý nước thải tập trung đạt tiêu chuẩn. Tất cả nước thải trong các bệnh viện này đều được dồn vào bể phốt rồi… đổ thẳng ra hệ thống thoát nước chung của thành phố. Sau khi hòa vào hệ thống thoát nước thải sinh hoạt, những mầm bệnh này chu du khắp nơi, xâm nhập vào các loại thủy sản, vật nuôi, cây trồng, nhất là rau thủy canh và trở lại với con người.
Cống phía sau nhà chứa rác của Bệnh viện Phụ sản HN.   Chính vì không có khu xử lý nước thải, trong khi quy mô các bệnh viện đều rất lớn, mỗi năm tiếp đón hàng chục nghìn lượt người bệnh nên hàng ngày,  một lượng nước thải lớn từ các bệnh viện này vẫn chảy thẳng ra mương máng, cống ngầm của thành phố. Chưa kể, hầu hết các bệnh viện ở Hà Nội đều có hệ thống cấp thoát nước gồm các mương rãnh, nhưng do bị sụt lún nên thường xuyên gây úng ngập cục bộ, làm ô nhiễm môi trường. Các ống thoát nước bẩn có đường kính siêu nhỏ (200-500mm), hơn nữa lại bị hư hỏng nên thoát nước rất kém. Theo thống kê cho thấy có 82/84 cơ sở y tế thuộc diện gây ô nhiễm nghiêm trọng vẫn chưa được xử lý dứt điểm. Còn tại Hà Nội, 19/29 bệnh viện đổ nước thải trực tiếp ra hệ thống cống của thành phố và 80% bệnh tật tại Việt Nam là do ô nhiễm nguồn nước gây nên. Theo kết quả phân tích của cơ quan chức năng, loại nước này ô nhiễm nặng về mặt hữu cơ và vi sinh. Hàm lượng vi sinh cao gấp 100 - 1.000 tiêu chuẩn cho phép, với nhiều loại vi khuẩn như Salmonella, tụ cầu, liên cầu, virus đường tiêu hoá, bại liệt, các loại ký sinh trùng, amip, nấm. Hàm lượng chất rắn lơ lửng cao gấp 2-3 lần tiêu chuẩn cho phép.  Sau khi hòa vào hệ thống nước thải sinh hoạt, những mầm bệnh này chu du khắp nơi, xâm nhập vào các loại thủy sản, vật nuôi, cây trồng, nhất là rau thủy canh và trở lại với con người. Việc tiếp xúc gần với nguồn ô nhiễm còn làm tăng nguy cơ ung thư và các bệnh hiểm nghèo khác cho người dân. I.3/ Nguồn phát nước thải, đặc tính nước thải bệnh viện và hiện trạng ô nhiễm: I.3.1/ Nguồn phát nước thải bệnh viện: Nước thải bệnh viện phát sinh từ các phòng mổ, phẫu thuật qua những thiết bị vệ sinh như hố xí, nhà tắm, chậu rửa, từ giặt giũ, rửa thực phẩm, bát đĩa từ việc làm vệ sinh buồng, phòng khi mà những đối tượng đó tiếp xúc với người bệnh, kể cả từ các phòng đặc biệt khác của bệnh viện. Lượng nước thải của bệnh viện trong một ngày là chỉ tiêu để tính toán hệ thống thoát nước và lựa chọn sơ đồ công nghệ xủ lý nước thải bệnh viện. STT  Quy mô giường bệnh(số giường bệnh)  Tiêu chuẩn nước cấp (l/giường.ngày)  Lượng nước thải m3/ngày   1 2 3 4 5 6  <100 100 – 300 300 – 500 500 -700 >700 Bệnh viện kết hợp nghiên cứu và đào tạo > 700  700 700 600 600 600 1000  70 100 – 200 200 – 300 300 – 400 >400 >500   Bảng 1.1: Tiêu chuẩn nước cấp và lượng nước thải bệnh viện. (Nguồn: Trung tâm kỹ thuật môi trường đô thị và khu công nghiệp – Trường ĐHXD, Hà Nội 1996) Chế độ thải nước của bệnh viện không ổn định theo thời gian trong ngày, cũng như theo ngày trong tuần mà phụ thuộc vào cấp và quy mô bệnh viện. I.3.2/ Đặc điểm nước thải bệnh viện: Nước thải bệnh viện được xếp vào danh mục chất thải đặc biệt nguy hại, ngoài các loại vi trùng từ máu, dịch, đờm, phân của người bệnh; còn có dung dịch chứa các chất phóng xạ phát sinh trong quá trình chẩn đoán, điều trị có sử dụng phóng xạ như nước tiểu của bệnh nhân, các dịch bài tiết, nước rửa dụng cụ chứa phóng xạ. Nước thải bệnh viện là môi trường đầy rẫy các vi khuẩn gây bệnh như vi khuẩn Salmonalla, Shigella, Vibrio, Cholerae, Coliorm, tụ cầu, liên cầu... Nước thải từ các cơ sở y tế cũng là nguồn lây nhiễm vi - rút, chủ yếu là vi - rút đường tiêu hoá, bại liệt, các loại ký sinh trùng, amip và các loại nấm. - Nước thải phát sinh ra từ rất nhiều khâu khác nhau trong quá trình hoạt động của bệnh viện như: máu, dịch cơ thể, giặt quần áo bệnh nhân, khăn lau, chăn mền cho các giường bệnh, súc rửa các vật dụng y khoa, xét nghiệm, giải phẩu, sản nhi, vệ sinh, lau chùi làm sạch các phòng bệnh, tráng rửa phim X-quang… - Đây là loại nước thải có chứa nhiều chất hữu cơ và các vi trùng gây bệnh. Nồng độ BOD5, COD trong nước thải khá cao, rất thích hợp cho quá trình xử lý. Các thành phần chính gây ô nhiễm môi trường do nước thải bệnh viện gây ra là các chất hữu cơ; các chất dinh dưỡng của ni-tơ (N), phốt-pho (P); các chất rắn lơ lửng và các vi trùng, vi khuẩn gây bệnh. Các chất hữu cơ có trong nước thải làm giảm lượng ô-xy hòa tan trong nước, ảnh hưởng tới đời sống của động, thực vật thủy sinh. Song các chất hữu cơ trong nước thải dễ bị phân hủy sinh học, hàm lượng chất hữu cơ phân hủy được xác định gián tiếp thông qua nhu cầu ô-xy sinh hóa (BOD) của nước thải. Thông thường, để đánh giá độ nhiễm bẩn chất hữu cơ có trong nước thải, người ta thường lấy trị số BOD. Các chất dinh dưỡng của N, P gây ra hiện tượng phú dưỡng nguồn tiếp nhận dòng thải, ảnh hưởng tới sinh vật sống trong môi trường thủy sinh; các chất rắn lơ lửng gây ra độ đục của nước, tạo sự lắng đọng cặn làm tắc nghẽn cống và đường ống, máng dẫn. Nước thải bệnh viện rất nguy hiểm vì chúng là nguồn chứa các vi trùng, vi khuẩn gây bệnh, nhất là các bệnh truyền nhiễm như thương hàn, tả, lỵ... làm ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng. Theo phân loại của Tổ chức Môi trường thế giới, nước thải bệnh viện gây ô nhiễm mạnh có chỉ số nồng độ chất rắn tổng cộng 1.200mg/l, trong đó chất rắn lơ lửng là 350mg/l; tổng lượng các-bon hữu cơ 290mg/l, tổng phốt-pho (tính theo P) là 15mg/l và tổng ni-tơ 85mg/l; lượng vi khuẩn coliform từ 108 đến 109. Nước thải bệnh viện là nguồn ô nhiễm động, phát triển dây truyền, gồm nhiều thành phần sống, các chất, hợp chất vô cơ, hữu cơ… Các thành phần, các chất đó liên tục tương tác với nhau nảy sinh thêm các thành phần mới, chất mới với những nguy cơ gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng và nguy hiểm đến đời sống con người. Vì vậy, cần phải có các giải pháp công nghệ để xử lý an toàn và triệt để, có hiệu quả nước thải bệnh viện, bảo đảm các tiêu chuẩn cho phép khi thải ra môi trường… Khoa  Các thông số    pH  DO mg/l  H2S mg/l  BOD5 mg/l  COD mg/l  Tổng photpho mg/l  Tổng nito mg/l  SS mg/l   Hành chính  6,40  1,91  2,07  87,14  126,58  0,94  9,54  37,99   Lây  7,04  1,81  5,50  117,60  168,98  1,57  9,54  55,82   Xét nghiệm  7,04  1,76  3,32  105,41  149,25  1,103  10,12  23,46   Dược  6,55  1,64  5,95  181,83  235,05  1,56  20,74  51,48   Bảng 1.2: Đặc tính ô nhiễm của nước thải bệnh viện theo các khoa TT  Bệnh viện  pH  DO mg/l  H2S mg/l  BOD5 mg/l  COD mg/l  Tổng photpho mg/l  Tổng nito mg/l  SS mg/l   1  BV Lao Trung ương  7,06  1,80  2,55  105,0  169,2   11,55  8,9   2  BV Nhi Thụy Điển  7,42  1,15  2,55  91,0  145,6      3  BV Việt Đức  7,14  3,08  2,22  70,0   3,73   14,2   4  BV Bạch Mai   1,24  6,15  157,8  198,8  4,22  23,74  24,8   5  BV Thống Nhất TPHCM  6,26  2,12  6,80  75,1  139,2  0,90  16,41    6  BV Hữu Nghị       1,34  12,52  16,8     6,97  1,88  4,05  99,8  163,2  2,55  16,06  18,6   Bảng 1.3: Đặc tính ô nhiễm của nước thải bệnh viện tuyến Trung ương. Nước thải bệnh viện ngoài ô nhiễm thông thường còn có những chất bẩn khoáng và hữu cơ đặc thù như các chế phẩm thuốc, các dung môi hóa học, các đồng vị phóng xạ được xử dụng rộng rãi trong quá trình chẩn đoán và điều trị bệnh. Việc sử dụng rộng rãi các chất tẩy rửa (chất hoạt động bề mặt – HĐBM) ở xưởng giặt là của bệnh viện cũng tạo nguy cơ thực tế làm xấu đi mức độ hoạt động của công trình xử lý. I.4/ Đặc trưng về vi trùng và giun sán của nước thải bệnh viện: Điểm đặc thù của nước thải bệnh viện là sự lan truyền rất mạnh của các vi khuẩn gây bệnh, đặc biệt nguy hiểm là nước thải từ những bệnh viện chuyên các bệnh truyền nhiễm và bệnh lao, cũng như những khoa lây nhiễm khác. Những nguồn nước thải bệnh viện này là một trong những nhân tố cơ bản có khả năng lan truyền vào nước thải những tác nhân truyền nhiễm qua đường tiêu hóa và làm ô nhiễm môi trường. Đặc biệt nguy hiểm khi nước thải bị nhiễm các vi khuẩn gây bệnh có thể dẫn đến dịch bệnh co người và động vật qua nguồn nước, qua các lại rau được tưới bằng nước thải. Đó là những bệnh truyền nhiễm như bệnh tả, thương hàn, phó thương hàn, khuẩn Salmonella, bệnh do amip, bệnh do Lamblia, bệnh do Brucella, bệnh than, lao, giun, sán, viêm gan lây, bệnh nhiễm virut đường ruột và cả một vài bệnh khác. – Các vi sinh vật, vi khuẩn, vi rút được thải ra từ bệnh nhân có thể dẫn đến lây lan. – Các chất kháng sinh và các dược chất, kể cả các chất phóng xạ (dùng trong chẩn đoán và điều trị ). – Các hóa chất và kim loại được thải ra trong các hoạt động của bệnh viện (hóa chất xét nghiệm và sản phẩm, các kim loại có trong các thiết bị dụng cụ y tế). – Các chất thải giống như nước thải sinh hoạt. – Các chất rắn không tan trong nước có kích thước và tỷ trọng lớn dễ lắng và dễ lọc. – Các chất rắn có kích thước nhỏ tạo nên huyền phù lơ lửng trong nước.– Các chất vô cơ và hữu cơ hòa tan trong nước (kể cả các chất khí và ion).– Các chất dầu mỡ có tỷ trọng nhỏ nổi trên mặt nước. I.5/ Nguy cơ dịch bệnh do ô nhiễm nguồn nước bởi nước thải bệnh viện: Nước thải từ các bệnh viện truyền nhiễm, bệnh viện lao, là mối nguy hiểm lớn nhất có khả năng gây ô nhiễm nguồn nước bởi các vi khuẩn gây bệnh. Nước thải loại này không được khử trùng hoặc khử trùng không triệt để đi vào nguồn nước ngầm và nước mặt luôn là nguy cơ truyền bệnh cho không chỉ một người mà thậm chí cả cộng đồng dân cư. Qua nhiều trường hợp nghiên cứu thực tế, người ta khẳng định các trường hợp mắc bệnh ở người và động vật do nước thải bệnh viện đặc biệt là các bệnh viện truyền nhiễm chưa được xử lý và khử trùng triệt để. Ở đô thị và khu dân cư sự giao nhau giữa hệ thống thoát nước và cấp nước là khó tránh khỏi. Cần tuân thủ các quy định về những biện pháp phòng ngừa ô nhiễm hệ thống cấp nước từ hệ thống thoát nước do các sự cố. Nhưng quan trọng hơn là phải xây dựng hệ thống xử lý và khử trùng nước thải bệnh viện tập trung trước khi xả vào hệ thống thoát nước công cộng. Chỉ có xử lý và khử trùng nước thải bệnh viện đúng quy định mới loại trừ được nguy cơ dịch bệnh truyền nhiễm trong cộng đồng dân cư. I.6/ Những yêu cầu chung đối với thoát nước thải bệnh viện: Sự nguy hiểm về phương diện dịch tễ của nước thải bệnh viện đòi hỏi những giải pháp thiết kế đúng đắn để làm sạch và khử trùng nước thải bệnh viện. Nhiều nhà nghiên cứu đều thống nhất về sự không cần thiết phải xử lý sơ bộ dòng nước thải của các bệnh viện trước khi thải chúng vào hệ thống thoát nước chung của thành phố có công trình xử lý nước thải sinh hoạt. Nước thải của các bệnh viện truyền nhiễm trước khi thải vào hệ thống thoát nước chung của thành phố phải được khử trùng ngay trong khuôn viên bệnh viện. Nếu hệ thống thoát nước tốt và công trình xử lý nước thải sinh hoạt đảm bảo xử lý và khử trùng hoàn toàn nước thải thì hệ thống xử lý nước thải bệnh viện riêng có thể không cần. Nếu hệ thống thoát nước công cộng không có công trình xử lý nước thải sinh học thì bắt buộc phải xây dựng trạm xử lý nước thải bệnh viện cục bộ. Nước thải bệnh viện lao phải được xử lý sinh học và khử trùng hoàn toàn mới được hòa vào hệ thống thoát nước chung của đô thị. CHƯƠNG II: TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI BỆNH VIỆN II.1/ Tóm tắt quy trình công nghệ xử lý nước thải: Giai đoạn tiền xử lý: Bằng phương pháp cơ học, hóa học và hóa lý để loại bỏ rác thô, chất rắn lơ lủng (SS)… ra khỏi nguồn nước. Ngoài ra, còn có chức năng làm ổn định chất lượng nước thải như: điều chỉnh pH, lưu lượng và tải lượng các chất bẩn có trong nguồn thải. Giai đoạn xử lý sinh học: Chủ yếu dùng các phương pháp xử lý như: yếm khí, hiếu khí, thiếu khí để loại bỏ các hợp chất hữu cơ tan có trong nguồn nước nhằm làm giảm các chỉ số BOD, COD, T-N, Y-P… có trong nguồn nước. Qúa trình này sẽ hoạt động hiệu quả khi các thành phần cơ chất (các hợp chất chứa cacbon), dinh dưỡng (các hợp chất chứa nitơ và photpho), nồng độ oxy hòa tan trong nước… được bổ sung hợp lý. Giai đoạn xử lý hoàn thiện: Nhằm mục đích làm ổn định chất lượng nước. khử trùng cho nguồn nước trước khi xả ra môi trường. Giai đoạn này thường dùng phương pháp hóa học để xử lý. Kết thúc quá trình xử lý, nước đầu ra đảm bảo yêu cầu chất lượng xả thải mà không làm ảnh hưởng tới môi trường. Giai đoạn xử lý bùn: Sử dụng phương pháp cơ học và hóa lý để xử lý nhằm giảm thiểu thể tích bùn thải hay chuyển trạng thái bùn từ trạng thái lỏng sang trạng thái rắn dùng cho các mục đích khác như xả bỏ hay làm phân vi sinh. II.2/ Yêu cầu chung cho các phương án xử lý nước thải bệnh viện: Dây chuyền công nghệ áp dụng để xử lý nước thải bệnh viện là tổ hợp các công trình trong đó nước thải được làm sạch theo từng bước. Việc lựa chọn dây chuyền công nghệ là một bài toán kinh tế phức tạp, phụ thuộc vào nhiều yếu tố: _ Lưu lượng nước thải . _ Thành phần tính chất của nước thải. _ Yêu cầu về mức độ làm sạch. _ Điều kiên địa hình, năng lượng, tính chất đất đai. _ Diện tích khu xây dựng công trình. _ Nguồn vốn đầu tư. Với các tác nhân gây ô nhiễm chủ yếu có mặt trong nước bệnh viện gồm các chất rắn lơ lửng, các chất hữu cơ có khả năng phân hủy sinh học (tỷ lệ BOD/COD > 0,5) và vi trùng gây bệnh. Hệ thống xử lý được lựa chọn bao gồm các công đoạn sau: + Công đoạn làm sạch cơ học sơ cấp: loại bỏ rác thải và chất rắn lơ lửng. + Công đoạn xử lý sinh học: loại bỏ các chất hữu cơ dễ phân hủy, hàm lượng nitơ, photpho trong nước thải. + Công đoạn làm sạch cơ học thứ cấp: loại bỏ chất rắn lơ lửng, bùn cặn tạo ra trong công đoạn xử lý sinh học. + Công đoạn khử trùng: loại bỏ các vi khuẩn, vi trùng gây bệnh. + Công đoạn xử lý bùn: giảm thể tích bùn sinh ra trong các công đoạn làm sạch cơ học và xử lý sinh học. II.3/ Đề xuất các phương án xử lý nước thải bệnh viện: Dựa vào thành phần tính chất nước thải nêu trên, công nghệ xử lý nước thải bệnh viện được đề xuất như sau: II.3.1/ Xử lý sinh học bằng bể sinh học tiếp xúc hiếu khí: Quy trình công nghệ: Nước thải bệnh viện Nguồn tiếp nhận Đường không khí Đường bùn Thuyết minh quy trình công nghệ: - Nước thải (NT) từ bệnh viện được thu gom qua song chắn rác (SCR) và lưới chắn rác (LCR) đi vào bể tiếp nhận. SCR và LCR có nhiệm vụ loại bỏ các cặn bã, các loại tạp chất thô và mịn nằm lẫn trong nước thải. - NT từ bể tiếp nhận được bơm lên bể điều hòa. Bể điều hoà giữ chức năng điều hoà NT về lưu lượng và nồng độ. Tại đây NT được điều chỉnh về pH thích hợp cho quá trình xử lý sinh học (6,5 – 7,5). - NT tiếp tục được đưa vào bể lắng đợt 1 để loại bỏ cặn tươi và các tạp chất nhỏ có khả năng lắng được. - NT được dẫn vào bể lọc sinh học kị khí (UASB) nhằm phân hủy các chất hữu cơ phức tạp thành các chất hữu cơ đơn giản hơn và chuyển hóa chúng thành CH4, CO2, H2S,… Sau đó, NT được xử lý ở bể lọc sinh học hiếu khí, bể này vừa có nhiệm vụ xử lý tiếp phần BOD5, COD còn lại vừa làm giảm mùi hôi có trong NT. - Sau khi xử lý ở bể lọc sinh học hiếu khí, NT tiếp tục chảy sang bể lắng 2 để lắng bùn hoạt tính. Lượng bùn này được rút khỏi bể lắng bằng hệ thống bơm bùn và tuần hoàn về bể sinh học, bùn dư được dẫn về bể nén bùn. - NT từ bể lắng 2 tiếp tục chảy qua bể khử trùng nhằm tiêu diệt các vi trùng và mầm bệnh nguy hiểm có trong nước thải. Sau khi ra khỏi bể khử trùng NT sẽ đạt tiêu chuẩn QCVN 24: 2009/BTNMT loại A, B rồi thải ra nguồn tiếp nhận. II.3.2/ Xử lý sinh học bằng bùn hoạt tính: Sơ đồ công nghệ: Nước thải bệnh viện Bùn tuần hoàn không khí bùn nước tách bùn Nguồn tiếp nhận Thuyết minh quy trình công nghệ: Nước thải bệnh viện từ hệ thống cống thu gom đầu tiên sẽ chảy qua song chắn rác để loại bỏ rác, tại đây nước thải sẽ được loại bỏ các tạp chất có kích thước lớn như bao ni lông, bông băng, vải vụn… nhằm tránh gây tắc ngẽn các công trình phía sau. Sau đó nước thải được dẫn vào bể điều hòa để điều hòa lưu lượng và nồng độ chất bẩn trong nước thải, tránh hiện tượng quá tải vào các giờ cao điểm, do dó giúp hệ thống xử lý làm việc ổn định và làm giảm kích thước các công trình đơn vị phía sau. Tại đây, nước thải được khuấy trộn và làm thoáng sơ bộ nhờ hệ thống sục khí nhằm làm xáo trộn hoàn toàn nước thải không cho cặn lắng trong bể đồng thời cung cấp thêm oxy để làm giảm một phần BOD trong nước thải. Sau đó được bơm vào bể lắng I (bể lắng sơ cấp) để tách các bông cặn bẩn, chất rắn có khả năng lắng trong nước thải. Phần nước trong phía trên sẽ chảy sang bể Aeroten thực hiện quá trình phân hủy hiếu khí các chất hữu cơ có khả năng phân hủy sinh học ở dạng hòa tan và dạng lơ lửng. Tại bể này các vi sinh vật hiếu khí tồn tại trong lớp bùn hoạt tính lơ lửng được duy trì sẽ oxy hóa các chất bẩn, hợp chất hữu cơ trong nước thải thành khí CO2, nước sinh khối vi sinh vật. Môi trường hiếu khí trong bể đạt được nhờ sử dụng hệ thống phân phối khí nhằm duy trì hỗn hợp sinh khối. Tiếp theo nước thải sẽ chảy vào bể lắng ly tâm để lắng cặn sinh học và bùn hoạt tính. Tại bể lắng ly tâm, bùn được lắng xuống tách khỏi nước đã xử lý, một phần bùn lắng được bơm tuần hoàn trở lại bể Aeroten để duy trì nồng độ bùn hoạt tính. Phần nước trong bên trên của bể lắng ly tâm sẽ chảy vào bể khử trùng để trừ diệt những vi khuẩn gây bệnh. Chất khử trùng là Clo được đưa từ hệ thống cấp dung dịch khử trùng vào bể khử trùng nhờ bơm định lượng. Nước sau khi xử lý đạt tiêu chuẩn TCVN 24: 2009/BTNMT, giới hạn A, B sẽ cho phép thải ra môi trường. Vi sinh vật có trong lớp bùn hoạt tính tham gia vào quá trình xử lý gồm những thành viên của nhóm: Pseudomonas, Zoogloea, Achronaobacter, Flavobacterium, Nocadia, Mycobacterium và 2 loại vi khuẩn nitrat hóa là Nitrosomonas và Nitrobacter. Phần bùn tạo ra ở bể lắng I và ly tâm được xả định kỳ nhờ áp lực thủy tĩnh, hoặc hệ thống bơm hút bùn để đưa về bể nén bùn. Tại bể này, bùn được làm giảm thể tích và tự phân hủy, diệt trừ các mầm móng gây bệnh như trứng giun sán và các vi sinh vật ký sinh khác. Phần nước tách ra từ bể chứa bùn được dẫn quay trở lại bể điều hòa. Bùn đã được nén giảm thể tích định kỳ được xe hầm cầu của công ty vệ sinh đến hút mang đi. Lượng bùn này đảm bảo không gây hại, có thể sử dụng trong quá trình xử lý rác thải làm phân bón hoặc phơi khô trong sân phơi tập trung sau đó dùng để cải tạo đất. II.3.3/ Xử lý sinh học bằng màng vi sinh dính bám với công nghệ lọc nhỏ giọt: Sơ đồ công nghệ: Nước thải bệnh viện Dẫn khí Dẫn bùn Clo Nguồn tiếp nhận Thuyết minh quy trình công nghệ: Nước thải bệnh viện được thu gom từ hệ thống cống thoát, qua song chắn rác nhằm cản các vật lớn đi qua có thể gây tắc nghẽn đường cống thoát, các hệ thống lọc khác nhau, làm giảm hiệu quả và phức tạp thêm quá trình xử lý tiếp theo. Rác bị song chắn rác giữ lại sẽ được vớt thủ công và chuyển tới khu vực tập kết thích hợp. Nước từ ngăn thu được bơm tới bể điều hòa và xử lý sơ bộ nhằm điều hòa thành phần chất bẩn và lưu lượng nước thải, đồng thời tại đây thực hiện quá trình xử lý sơ bộ bằng quá trình sục khí lợi dụng các vi sinh vật có sẵn trong nước thải oxy hóa một phần hợp chất hữu cơ thành phần chất ổn định bông cặn dễ lắng. Tiếp đó nước thải được đưa sang bể lọc sinh học nhỏ giọt. Trong bể lọc sinh học, nước thải được tưới đều xuống lớp vật liệu lọc thường là các loại đá cục, cuội, than cục có kích thước không lớn hơn 30mm, với chiều cao vật liệu lọc từ 1,5 đến 2m. Tại đây nước thải được làm sạch dựa vào khả năng của các vi sinh vật sử dụng những chất hữu cơ chứa trong nước thải làm nguồn dinh dưỡng để sống và biến đổi chất, giải phóng các chất vô cơ vô hại. Bể được cấp khí tự nhiên, qua cửa thu khí xung quanh thành bể. Nước ra khỏi bể lọc sinh học được đưa sang bể lắng thứ cấp. Tại đây các bông cặn cuốn theo dòng nước sẽ xuống đáy còn phần trong nước được chảy sang bể khử trùng để diệt trừ những vi khuẩn, vi rút gây bệnh. Chất khử trùng thường dùng là Clo được đưa từ hệ thống cấp dung dịch khử trùng vào bể khử trùng nhờ bộ châm Clo định lượng. Nước sau khi đã xử lý đạt tiêu chuẩn được thải ra môi trường. Phần bùn tạo ra ở đáy bể xử lý sơ bộ và bể lắng được xả kỹ nhờ hệ thống bơm hút bùn về bể nén bùn. Bùn lắng tại bể nén bùn định kỳ sẽ được hút và vận chuyển về nơi xử lý thích hợp. III.4/ Phân tích, đánh giá và lựa chọn công nghệ: Các phương án đề xuất  Ưu điểm  Nhược điểm   Phương án 1 với công nghệ tiếp xúc hiếu khí.  - Hiệu quả xử lý cao hơn hẳn ở các chỉ tiêu được khảo sát, đặc biệt là với chỉ tiêu tổng N. - Tất cả các chỉ tiêu trong nước thải đầu ra đều đạt tiêu chuẩn cho phép loại A, QCVN 24:2009.  - Chiếm diện tích đất. - Chi phí xây dựng, chi phí vận hành thiết bị và bảo dưỡng máy móc cao.   Phương án 2 với công nghệ bùn hoạt tính  Hiệu suất xử lý cao, hoàn toàn có thể đáp ứng yêu cầu chất lượng nước sau xử lý. Có khả năng chịu dao động dòng vào lớn và thời gian phục hồi ngắn.  Chiếm diện tích lớn.   Phương án 3 với công nghệ lọc nhỏ giọt.  - Tiết kiệm được năng lượng (điện năng) nhờ việc cấp khí tự nhiên qua các cửa thu khí xung quanh thành bể. Do đó sẽ giảm được chi phí xử lý.  - Do cấp khí tự nhiên nên khó kiểm soát được hiệu quả của quá trình xử lý. - Dễ phát tán mùi, cũng như thu hút ruồi muỗi từ các cửa thu khí tự nhiên nên dễ gây mất mỹ quan trong bệnh viện.   Những phân tích trên cho thấy: phương án 1 tuy xử lý đạt hiệu quả cao hơn so với các phương án khác nhưng chiếm diện tích lớn; phương án 3 cũng đáp ứng được hiệu quả xử lý nhưng chiếm diện tích lớn và chi phí đầu tư ban đầu, vận hành cao. Vì vậy cả 2 phương án trên đều không phù hợp. Chỉ có phương án 2 có chi phí đầu tư, vận hành vừa phải, hiệu suất xử lý cao, diện tích đất sử dụng không quá lớn phù hợp cho những bệnh viện tuyến tỉnh hay trong các bênh viện ở các thành phố lớn. Do vậy, nhóm chúng em lựa chọn phương án 2 là phương án áp dụng xử lý nước thải bệnh viện trong đồ án này. CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ III.1/ Đặc trưng dòng vào và yêu cầu xử lý: III.1.1 / Tính chất nước thải cần xử lý: TT  Thông số  Đơn vị  Gía trị nước thải đầu vào   1  Lưu lượng nước thải trung bình  m3/giường/ngày  800   2  pH  _  6,91   3  COD  mg/l  2000   4  BOD5  mg/l  1000   5  Sunfua  mg/l  7,48   6  Hàm lượng SS  mg/l  150   7  Tổng Photpho  mg/l  5,5   8  Tổng Nitơ  mg/l  49,3   9  Tổng Coliform  MPN/100ml  9,3.106   Bảng : Thông số đầu vào của nước thải cần xử lý III.1.2/ Yêu cầu xử lý: Nước thải sau khi xử lý phải đạt loại B QCVN 24: 2009/BTNMT như sau: STT  Thông số  Đơn vị  Gía trị giới hạn      A  B   1  pH  _  6-9  5,5-9   2  SS (Chất rắn lơ lửng)  mg/l  50  100   3  BOD5 (200C)  mg/l  30  50   4  COD  mg/l  50  100   5  Tổng Nitơ  mg/l  15  30   6  Tổng Photpho  mg/l  4  6   7  Coliform  MPN/100ml  3000  5000   8  Sunfua  mg/l  0,2  0,5   9  Amoni (tính theo Nitơ)  mg/l  5  10   III.2/ Tính toán: Chọn hệ số giờ cao điểm Kh,max = 2,5. Ta có lưu lượng giờ trung bình ngày đêm Qng,tb = 800 m3/ngày đêm. Lưu lượng giờ trung bình: 
Lưu lượng giờ lớn nhất: Qh,max = Kh, max . Qh,tb = 2,5.33,3 = 83,25 m3/h. Lưu lượng giây: 
III.2.1/ Bể arotank: Nước thải bệnh viện sau khi qua bể điều hòa khử được 30 – 35% BOD. Chọn hiệu suất khử là 30%, vậy lượng BOD trong nước thải còn lại là: 1000 x (100% - 30%) = 700 mg/l. Nước thải tiếp tục vào bể lắng đứng, tại đây cũng khử được 30% BOD. Vậy hàm lượng BOD5 đầu vào bể arotank: S0 = 700 x (100% - 30%) = 490 mg/l. Yêu cầu đầu ra của nước thải có hàm lượng BOD5 sau lắng II là S = 35 mg/l ( ≤ 50 mg/l). Nước thải sau lắng II chứa 50 mg/l cặn sinh học, trong đó có 65% cặn dễ phân hủy sinh học. Nhiệt độ nước thải t = 200C. Lượng bùn hoạt tính trong nước thải ở đầu vào bể X0 = 0 Các thông số thiết kế bể arotank: Thông số  Đơn vị  Khoảng dao động   Tuổi bùn θc  Ngày  3 – 15   Chỉ số F/M  gBOD5/g bùn hoạt tính  0,2 – 0,5   Tải trọng thể tích  gBOD5/m3ngày  0,64 – 0,96   Nồng độ bùn trong bể  mg/l  1500 – 3500   Tỉ lệ tuần hoàn   0,25 – 0,75   Tỷ số hàm lượng chất rắn lơ lửng dễ bay hơi và hàm lượng chất rắn lơ lửng của nước thải: MLVSS/MLSS = 0,8. Hàm lượng bùn hoạt tính được duy trì trong bể arotank X = 3000 mg/l Hàm lượng bùn tuần hoàn Xr = 8000 mg SS/l Thời gian lưu bùn trong bể: θc = 10 ngày Gía trị các thông số động học: Hệ số sử dụng chất nền cực đại: Y = 0,5 gVSS/gBOD5 Hệ số phân hủy nội bào: Kd = 0,05 ngày-1 Tỷ số BOD5/BODL = 0,68 Tính toán: ( Xác định BOD5 hòa tan sau lắng II: BOD5 hòa tan sau lắng II được xác định theo mối quan hệ: Tổng BOD5 = BOD5 hòa tan + BOD5 của cặn lơ lửng Xác định BOD5 của cặn lơ lửng đầu ra: +Hàm lượng cặn sinh học dễ phân hủy: 0,65 . 50 mg/l = 32,5 mg/l +BODL của cặn lơ lửng dễ phân hủy sinh học của nước thải sau lắng II: 32,5 . 1,42 mg O2 tiêu thụ/mg tế bào bị oxy hóa = 46,2 mg/l +Lượng BOD5 của cặn lơ lửng trong nước thải sau lắng II: 46,2 . 0,68 = 31,4 mg/l +Lượng BOD5 hòa tan của nước thải sau lắng II: 35 = C + 31,4 => C = 3,6 mg/l ( Tính hiệu quả xử lý: -Hiệu quả xử lý theo BOD5 hòa tan: 
-Hiệu quả xử lý theo tổng cộng: 
( Xác định kích thước bể: Thể tích bể được xác định: 
Thay
vào phương trình trên, xác định thể tích bể arotank: 

-Chọn: +Chiều cao hữu ích H = 4m +Chiều cao bảo vệ hbv = 0,5m Vậy chiều cao tổng cộng là: HTC = H + hbv = 4 + 0,5 = 4,5m -Diện tích bề mặt của bể aroten: 
-Chon tỷ số W : H = 2 : 1 Vậy chiều rộng bể là: W = 2H = 2.4 = 8m -Chiều dài của bể:
-Chọn kích thước bể arotank: Chiều cao hữu ích: H = 4m Chiều cao bảo vệ: hbv = 0,5m Chiều rộng: W = 8m Chiều dài: L = 12m Vậy thể tích thiết kế bể arotank: Vr = 4m . 8m . 12m = 384 m3 -Thời gian lưu nước trong bể: 
( Tính lượng bùn dư thải ra mỗi ngày: -Hệ số sản lượng quan sát (Yobs) tính theo phương trình: 
-Lượng bùn dư sinh ra mỗi ngày theo VSS:
-Tổng lượng bùn sinh ra mỗi ngày theo SS: 
-Lượng bùn dư cần xử lý mỗi ngày: Lượng bùn dư cần xử lý theo SS = Tổng lượng bùn – Lượng SS trôi ra khỏi lắng II ( Mdư (SS) = 160,5 – (800 m3/ngày x 50 g/m3 x 10-3 kg/g) = 120,5 kg SS/ngày -Lượng bùn dư có khả năng phân hủy sinh học cần xử lý: Mdư (VSS) = 120,5 kg SS/ngày x 0,8 = 96,4 kg VSS/ngày -Từ công thức:
Vậy lượng bùn dư cần xử lý mỗi ngày sẽ là: 
( Xác định lượng bùn tuần hoàn: Xác định tỷ số tuần hoàn bằng cách viết phương trình cân bằng vật chất cho bể arotank: -Cân bằng vật chất cho bể arotank: Q.X0 + Qr.Xu = (Q + Qr).X Trong đó: Q: lưu lượng nước thải vào, m3/ngày Qr:lưu lượng bùn hoạt tính tuần hoàn, m3/ngày X0: hàm lương cặn lơ lửng đầu vào arotank, mg/l X: hàm lượng bùn hoạt tính trong bể arotank, mg MLSS/l Xu: hàm lượng SS của lớp bùn lắng hoặc bùn tuần hoàn, mg/l -Hàm lượng bùn hoạt tính trong bể arotank:
-Lưu lượng bùn hoạt tính: Qr = α x Q Trong đó: α là hệ số bùn tuần hoàn 

( Kiểm tra chỉ tiêu của bể arotank: -Tỷ số F/M:
-Tải trọng thể tích:
Tính lượng không khí cần thiết: -Lượng oxy cần thiết trong điều kiện chuẩn:
Trong đó: 1,42 là hệ số chuyển đổi từ tế bào sang COD PX(VSS) là lượng bùn hoạt tính sinh ra trong một ngày
-Lượng oxy thực tế trong điều kiện thực tế:
Trong đó: OC0: lượng oxy theo lý thuyết CS20: nồng độ oxy bão hòa trong nước ở 200C, CSh = 9,08 mg/l
: hệ số điều chỉnh lựa căng bề mặt theo hàm lượng muối, đối với nước thải thường lấy 1. CSh: Nồng độ oxy bão hòa trong nước sạch ứng với nhiệt độ T(mg/l). Tại T = 200C, CSh = 9,08 mg/l. Cd: nồng độ oxy cần duy trì trong bể (mg/l). Khi xử lý nước thải thường lấy, Cd = 1,5 – 2mg/l, chọn Cd = 2mg/l. α: hệ số điều chỉnh oxy ngấm vào nước thải do ảnh hưởng của hàm lượng cặn, chất hoạt động bề mặt, loại thiết bị làm thoáng, hình dáng và kích thước bể arotank có giá trị từ 0,6 – 0,94. Chọn α = 0,7.
-Lượng không khí cần thiết:
Trong đó:
: khối lượng riêng của không khí;

-Lượng không khí thực tế cần thiết với hiệu quả vận chuyển E = 9% MTT=
(m3/ngày) Kiểm tra lượng không khí cần thiết cho xáo trộn hoàn toàn: Lượng không khí cần thiết cho xáo trộn hoàn toàn: Qkk=
(m3khí/m3thể tích bể,ngày) =22,5 (l/m3phút) thuộc (20-40) (l/m3phút) Như vậy lượng không khí cấp cho quá trình bùn hoạt tính đủ cho quá trình xáo trộn hoàn toàn: Kiểm tra chỉ tiêu cấp khí. -Nhu cầu khí cho một đơn vị thể tích nước thải:
(m3khí/m3 nước thải) -Nhu cầu khí cho 1kg BOD5 được khử:
(kg khí/kg BOD5) Lượng không khí thiết kế để chọn máy thổi khí: Qkk=
(m3/ngày) =19,4 (m3/phút) = 0,32 (m3/s) ( Tính toán các thiết bị phụ: -Tính toán hệ thống cấp khí: Kiểm tra lượng khí cấp cho bể: Lượng không khí cần thiết (không tính đến hệ số an toàn)trên một đơn vị thể tích bể:
(l/m3.phút) thuộc (20-40) (l/m3.phút) Vậy lượng không khí cung cấp đủ. -Thiết bị phân phối khí trong bể được chọn là đĩa xốp. -Chọn loại đĩa xốp phân phối khí có đường kính D = 170 mm,diện tích bề mặt F = 0,02 m2 -Công suất cấp khí của đĩa xốp z = 200 (l/phút.đĩa) -Số đĩa phân phối trong bể: N =
(đĩa) Chọn 110 đĩa. Bố trí đường ống phân phối. -Từ ống chính đi vào bể chia thành 11 ống nhánh ,trên mỗi ống nhánh bố trí 10 đầu phân phối khí . -Bố trí ống nhánh theo chiều dài của bể: +Khoảng cách giữa ống nhánh ngoài cùng với thành bể 0,5 m +Khoảng cách giữa hai ống nhánh là 1 m -Bố trí đầu phân phối khí trên mỗi ống nhánh : +Khoảng cách giữa đầu phân phối khí ngoài cùng với thành bể là 0,5 m +Khoảng cách giũa 2 ống nhánh là 1 m Áp lực và công suất của hệ thống khí nén: Khí được phân phối vào bể bằng các ống khoan lỗ . Áp lưc cần thiết cho hệ thống khí nén được xác định theo công thức: Hct= hd + hc +hf +H Trong đó: hd:tổn thất áp lực do ma sát dọc theo chiều dài ống dẫn, m hc:tổn thất cục bộ, m hf:tổn thất qua thiết bị phân phối, m H:chiều sâu hữu ích của bể, m -Tổng tổn thất hd và hc thường không vượt quá 0,4 m;tổn thất hf không quá 0,5 m -Do đó tổn thất áp lực cần thiết sẽ là: . Hct = 0,4 + 0,5 + 4 = 4,9 m -Áp lực không khí sẽ là: P =
at Công suất máy thổi khí tính theo công thức : N =
(kw) Với n là hiệu suất của máy nén khí, n = 0,7-0,8. Chọn n = 0,8 Chọn một máy thổi khí sử dụng cho bể aroten. ( Tính toán hệ thống ống dẫn: Tính ống dẫn khí: -Tính đường kính ống chính: +Vận tốc khí trong ống chính là vc = 10 – 15m/s. Chọn vc = 15 m/s. +Đường kính ống phân phối chính được xác định theo công thức:
Chọn ống thép tráng kẽm có đường kính 168mm. Kiểm tra lại vận tốc khí trong ống chính:
+Tính đường kính ống nhánh: Vận tốc khí trong ống nhánh là: vn = 10 – 15 m/s Lưu lượng khí qua mỗi nhánh:
Đường kính ống nhánh:
Chọn ống thép tráng kẽm có đường kính 49mm. Kiểm tra lại vận tốc khí trong ống nhánh:
Tính ống dẫn nước thải: -Vận tốc nước chảy trong ống trong trường hợp không có bơm là (0,3 – 0,7) m/s; trường hợp có bơm là (1 – 2) m/s. -Nước thải từ bể lắng chảy qua bể aeroten do áp lực thủy tĩnh với vận tốc vnước= 0,7 m/s theo một đường ống dẫn nước rồi vào mương phân phối được thiết kế xuyên suốt để phân đều cho cả bể. -Đường kính ống dẫn nước vào:
trong đó: Q = 800 m3/ngày : lưu lượng nước thải vào bể aeroten.
Chọn ống nhựa PVC (TCVN 6151 : 1996 – ISO 4422 : 1990) nhựa Bình Minh có đường kính 200 mm; dày 9,6 mm. Kiểm tra lại vận tốc nước:
III.2.2/ Bể lắng ly tâm: Bảng: Các thông số thiết kế đặc trưng cho bể lắng ly tâm Thông số  Đơn vị  Gía trị     Trong khoảng  Đặc trưng   Thời gian lưu nước  h  1,5 – 2,5  2   Tải trọng bề mặt +Lưu lượng trung bình +Lưu lượng cao điểm  m3/m2.ngày  32 – 48 3,2 – 4,8 80 - 120    Tải trọng máng tràn  m3/m.ngày  125 – 500    Ống trung tâm +Đường kính +Chiều cao  m  15 – 20% D 59 – 65% H    Chiều sâu H của bể lắng  m  3 – 4,6  3,7   Đường kính D của bể lắng  m  3 - 6  12 – 45   Độ dốc đáy  mm/m  62 - 167  83   Tốc độ thanh gạt bùn  vòng/phút  0,02 – 0,05  0,03   Nguồn: giáo trình xử lý nước thải đô thị và công nghiệp – Lâm Minh Triết – Nguyễn Minh Hùng – Nguyễn Phước Dân Bảng: Các thông số chọn tải trọng xử lý bể lắng II Loại công trình xử lý sinh học  Tải trọng bề mặt (m3/m2.ngày)  Tải trọng chất rắn (kg/m2.h)  Chiều cao công tác bể (m)    Trung bình lớn nhất  Trung bình lớn nhất    Bùn hoạt tính khuếch tán bằng oxi không khí  16,3 – 32,6  40,7 – 48,8  3,9 – 5,9  9,8  3,7 – 6,1   Bùn hoạt tính khuếch tán bằng oxi nguyên chất  16,3 – 32,6  40,7 – 48,8  4,9 – 6,8  9,8  3,7 – 6,1   Bể lọc sinh học  16,3 – 24,4  24,4 -48,8  2,9 – 4,9  7,8  3 – 4,6   Bể sinh học tiếp xúc giá thể quay  16,3 – 32,6  24,4 – 48,8  3,9 – 5,9  9,8  3 – 4,6   Nguồn: giáo trình xử lý nước thải đô thị và công nghiệp – Lâm Minh Triết – Nguyễn Thanh Hùng – Nguyễn Phước Dân -Diện tích bề mặt của bể lắng theo tải trọng bề mặt:
Trong đó: Q là lưu lượng nước thải đầu vào, Q = 800 m3/ngày.đêm. Qr là lưu lượng bùn hoạt tính, Qr = 704 m3/ngày. LA là tải trọng bề mặt, LA = 30 m3/m2.ngày. 
-Diện tích bề mặt lắng tính theo tải trọng chất rắn:
Trong đó: Q = 800 m3/ngày = 33,3 m3/h X là nồng độ VSS trong nước thải vào bể lắng X = 3000 mg/l = 3 kg/m3 LS là tải trọng chất rắn, chọn LS = 5 kg/m2.h Qr = 704 m3/ngày = 29,3 m3/h (
Do AS > AL. Vậy diện tích bề mặt lắng tính theo tải trọng chất rắn là diện tích bề mặt tính toán: A = 50 m2. Đường kính bể lắng:
Đường kính ống trung tâm là: d = 20% x D = 20% x 7,99 = 1,6 m. Kích thước bể lắng: Thông số  Gía trị   Chiều sâu vùng lắng Chiều cao lớp nước trung hòa Chiều sâu của lớp bùn lắng Tỷ lệ đường kính và chiều cao  1,5 – 5m 0,3m 0,3 – 0,5m 6 – 12m   Nguồn: TCXD 51.2008 -Tổng chiều cao xây dựng của bể: Hxd = hL + hth + hb + hbv Chọn: + Chọn chiều sâu hữu ích của bể lắng H = 3m. + Chiều cao lớp bùn lắng hb = 0,5m. + Chiều cao lớp trung hòa hth = 0,3m. + Chiều cao an toàn hs = 0,3m. Chiều cao tổng cộng của bể lắng là: HTC = 3 + 0,5 + 0,3 + 0,3 = 4,1m. Chiều cao ống trung tâm = 65% x H = 65% x 3 = 1,95 m. Kiểm tra thời gian lưu nước: + Thể tích phần lắng:
+ Thời gian lưu nước:
TÀI LIỆU THAM KHẢO Tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải_ Trịnh Xuân Lai